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1、基于BIM技术的建筑施工优化设计魏天云福建船政交通职业学院道路工程系摘要：通过BIM (Building Informat io n Modeling)技术,可实现建筑各专业之间的 信息数据共享，施工单位可直接利用BTM技术创建施工模型，实现数字化施工, 虚拟施工过程，具有很强的直观性和全面性，可以提前发现问题并采取措施， 保证建筑施工质量和提高施工效益。本文介绍了 BIM技术在建筑施工中的应用和 实施流程，借助模糊综合评价法分析了实施B1M技术之后，建筑施工在安全优 良率以及质量缺陷率方面都有了明显改善。因此，BIM技术可在建筑施工企业中 推广应用。关键词：BIM技术;施工模型;虚拟施工;模
2、糊综合评价法;作者简介：魏天云(1979-)，女，副教授，高级工程师，硕士，从事市政工程 与给排水技术研究。收稿日期:2017-06-20基金：福建省教育厅科技项口 “建筑室内排水系统的优化研究” (JB12356); 福建省教育厅科技项目“建筑生活给水系统能耗分析与节能优化研究” (JA15655)Optimization Design of Construction Based on BIM TechnologyWEI Tian-yunDepartment of Road Engineering, FujianChuanzheng Communications College;Abstra
3、ct：Through BIM ( Building Information Model) technology, information data among the construction profession can be shared. The construction model was created directly using the BIM technology by the construetion unit. The digital construct!on and virtual construction process with a strong intuitivc
4、and comprehcnsivc were achieved. The problems can be found in advance and measures were taken to ensure the quality of construetion and improve construction efficiency. The application and implementation process of BIM technology in construetion were introduced. The effect of the implementation of B
5、TM technology has been analyzed by the fuzzy comprehc nsivc cvalua tion met hod, it shows t hat the saf cty rate and qual ity defects rate of the construetion have been significantly improved by the BIM technology. Therefore, the application of BIM technology must be vigorously promoted in the const
6、ruction enterprises.Keyword：BIM technology; the construction mode; virtual construction; fuzzy comprehensive evaluation method;Received： 2017-06-20以往施工单位的各部门之间缺少有效的沟通合作，只是在每个阶段的交接时才 进行协同作业，主要的媒介是二维工程图纸和表格，难以保证信息通畅，对工 作效率造成极大影响。现在一些结构工程越來越复杂，工程量庞大，涉及多专业 内容，需各专业齐部门之间加强配合，使建筑信息沟通顺畅。在此背景下，产生 了三维建筑信息模型。三
7、维建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM),它可以将建筑相关的流程进行重新整合，将建筑结构功能信息以及几何 信息、建筑所用的材料和设备等有关的数据集成在起，实现数据和信息之间的 共享，对建筑施工过程进行一体化管理丄丄，从而提高建筑施工过程的整体质量, 减少工程各环节存在的风险。因此，BIM技术将有助于施工企业的招标、施工以 及维护，对于施工企业提高效率、降低成本具有重要意义。1 BIM技术辅助建筑施工的优势通过BIM技术，可以把二维设计图纸转换成三维建筑信息模型，有利于施工企 业对管线进行优质高效的布局和调整，深化管线设备的设计水平，提高施工企 业的
8、经济效益。1. 1直观性能够模拟仿真建筑的实际空间结构，综合呈现各专业的设计，可以将设备、 机电管线、支吊架以及预留的洞口全部直观地反映出來宜，建筑设计人员可以 很容易从中发现问题。1. 2全面性 施工企业可以利用BIM技术将机电管线、管道布局以及结构框架集成在一起，还 可任意添加所需的构件，全面深入地分析影响施工作业的各方面因素，通过虚 拟施工将问题提前暴露，对方案进行及时的修改和调整。1. 3高效性采用BIM对各专业之间进行碰撞检查，发现不利点，及时对管线进行修改完善； 对于各种的建筑构件相关的参数信息可随时添加与设置，为计算和统计提供数 据支持;可以将三维建筑信息模型自动生成各种视图，设
9、计人员可进一步进行精 细的设计工作。1.4施工指导对于结构复杂的设计区域，很难从二维设计图纸看岀施工后的情况，同时这些 复杂区域的施工工艺要求都非常苛刻。针对这种情况，组织施工人员利用BIM 完成施工交底。尤其要利用BTM对可能存在质量问题的地方进行多方位的观察和 识读，设计人员要解答施工过程存在的疑问。结合3d MAX软件來渲染模型，完 成施工过程的动画演示，遇到类似的项目直接采用，还可用于培训新员工。2 BIM技术施工应用流程根据BIM确定模型中各构件的尺寸要求，包括钢筋位置、构件截面大小、材质的 强度等级以及产品信息等，设计制作施工阶段的实体模型和放样施工，施工单 位采集制作构件施工的信
10、息、竣工后的产品说明以及操作手册等方面的信息，完 成各专业之间的碰撞检测、施工进度模拟等3,其主要流程如图1所示。图1基于施工BIM模型的施工管理实施过程下载原图3 BIM技术在施工阶段的应用3.1虚拟施工某地区建筑工程项目施工过程中，采用BIM技术模拟仿真施工，利用虚拟现实 让设计人员和施工人员身临其境地进行论证和体验方案，详细把握施工环节每 个工序的要点以及重点，对施工方案进行优化，保障施工安全和优质高效地施 工。3. 2碰撞检查 采用BIM技术进行建筑设计，进入施工阶段时，为了更好地管理施工质量和控 制进度成木，施工单位可利用设计阶段的数据信息来创建施工模型，确保应用 BTM技术时，施工
11、数据和设计数据之间的准确传递，提高施工单位建立BTM施工 模型的效率111。虽然设计阶段已经利用BIM进行了碰撞检查，为了减少给排水管道、机电管线、 设备安装之间的冲突问题，在施工阶段，有必要根据实际情况重新应用B1M进 行碰撞检测，以便发现设计施工图中存在的遗漏以及错误问题。综合考虑施工方 案以及结构设计偏差寻找对实际施工具有较大影响的碰撞点。这样有利于减少返 工和设计方面的变更，从而缩短施工工期，提高施工效率，在保障施工质量的 前提下，述实现了降低成本、提高施工效益的目标。3.3实现项目管理的优化利用BIM可以强化施工数据管理，优化施工组织设计。例如，可以在中育接 添加施工电梯、塔吊以及提
12、升脚手架等，通过BTM技术的碰撞检查，优化施工机 械的空间布局和合适的配合关系，优化施工管理。同时，对于异形模板可以单独 建模，计算其几何尺寸，提前加工，降低施工损耗。通过建模，设备管线的规 格、尺寸以及数量可计算获得，预先进行加工，提高施工组织的效率。3. 4进度优化 施工进度管理对于建造单位而言具有至关重要的作用，优化进度是施工控制的 重要环节。利用BIM技术能够保证施工进度和建筑工程构件Z间的有效链接，借 助三维动画以及网络图等形式可以直观地展现施工过程和进度安排，客户也可 非常方便地了解施工过程垃1。在BIM基础上，进一步综合考虑进度以及工程造 价，则演变成BIM 5D技术，它可准确地
13、预估施工工期，及时发现影响施工进度 的因素，采取合理的措施，确保建筑工程项目按期保质完工。3. 5现场质量管理 在施工阶段，有些现场问题无法克服，若预先查到发生问题的区域，然后进行 修改和调整，可以有效地缩短工期和节约成本，通过B1M技术，与现场结果比 较，可方便快捷地发现问题。因此，应用BIM技术极大地提高了施工现场的质量 管理，只需把质量信息设置到BTM中，就可将各阶段存在的质量问题在模型中 显现出來，对方案做出及时的修改和调整，可以保证现场质量达到最优化。4应用模糊评价法分析BIM技术的优势建筑施工技术工作包括优化设计施工方案、设计与控制施工工艺以及监控施工过 程等技术开发工作。建筑施工
14、企业未实施BIM技术之前，主要通过安排大量的技 术人员到现场监控施工过程，对于现场信息的收集与反馈通常采用手抄的方式 记录施工过程并采用人工的方式传递相关信息，因此，现场信息的收集与传递 速度慢，而且需要大量的人力与物力，造成施工过程的监控成本提高。为了合理评估BIM技术在建筑施工企业的应用效果，将施工安全优良率、质量缺陷率以及 工程师评语作为主要衡量指标，采用模糊数学分析法，将安全优良率、质量缺陷 率以及工程师评语等指标边界不清、不易定量的因素定量化，对建筑施工应用 BIM情况进行综合评价分析，从而确定应用BIM技术的重要性。选择建筑施工应 用BIM技术之前和应用BIM技术之后两种情况做为研
15、究对象，应用模糊综合评价 法进行分析6-7 o 4.1确定建筑施工应用BIM情况的评价因素集以安全优良率、质量缺陷率以及工程师评语为3个主要的考虑因素，即1）二安全 优良率，质量缺陷率，工程师评语。4.2确定因素的评价矩阵按照建筑施工应用BIM情况评价因素集，通过4位专家对其应用情况进行评价。4. 3确定评价集将建筑施工过程的评价等级划分为优、良、中、差4个等级。实施BIM Z前的评价矩阵为：实施BIM之后的评价矩阵为:4.4确定评价因素间的权重按照安全优良率、质量缺陷率以及工程师评语3个方面的因素在建筑施工过程中 的重要程度，采用不同权重。4. 5模糊综合评价分析针对以上分析的两种情况，按照
16、B二AR,得出建筑施工实施B1M前后最终模糊综 合评价结果（表1）。表1建筑施工实施BIM前后模糊综合评价结果下载原表由表1可知，建筑施工实施BIM之后评价良好以上的达到82.5%,说明其占有绝 对优势，这是因为建筑施工采用BIM技术之后，通过数码摄像方面的信息技术 采集建筑施工现场的相关数据，可以实时控制施工的质量、安全、环境并确保文 明施工。将BIM技术与互联网+技术有机融合，可以实现远距离传输现场数据， 与传统的数据传输方式相比，极大地提高了效率，确保了信息传递的准确性， 釆用BIM技术可以对建设项目进行柔性管理，因此建筑施工过程中需大力推广 应用BTM技术。5结语BIM技术可以直观地表达建筑物的施工过程，施工技术人员可以详细地了解施 工工序安排，在施工之前可进行碰撞检测，查找问题所在，及时对施工方案做 岀修改和调整，以便降
