BIM在陳翔路地道工程中的應(yīng)用.docx

2012 年 6 月Jun 2012在陳翔路地道工程中的應(yīng)用BIM威1 ，秦雯1陳( 1上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院，上海200011; )【摘 要】本文在介紹了 BIM 理念的基礎(chǔ)上，根據(jù)陳翔路地道工程的特點及優(yōu)點，分析了 BIM 在工程總承包工程中的應(yīng)用，并對研究過程中遇到的問題進(jìn)行歸納。得出了 BIM 在模型可視化、施工進(jìn)度模擬、基于模型出圖、碰撞檢 查以及工程量統(tǒng)計等方面具有一定輔助作用，為 BIM 在工程總承包項目管理中的應(yīng)用提供了參考價值?！娟P(guān)鍵詞】陳翔路地道工程; BIM; 模型; 工程總承包【文章編號】1674 7461( 2012) 02 0088 06【中圖分類號】U412 37【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A翔路道路工程、地道工程、交通工程、排水工程以及附屬及 配 套 工 程; ( 2 ) 滬嘉高速改道及修 復(fù) 工 程。地下 通 道 共 19 段，采用明挖法施 工，敞 開 段 長202m，暗埋段 長 158m。敞開段為現(xiàn)澆鋼筋混凝土 塢式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)部凈寬同暗埋段，底 板、側(cè) 墻 厚900mm 500mm，部分節(jié)段采用鉆孔灌注樁抗浮，樁 長 25 15m。整體效果圖見圖 1 所示。該工程作為 BIM 研究的試點具有如下優(yōu)勢: 市 政工程的典型，BIM 技術(shù)在工程設(shè)計、建筑設(shè)計等領(lǐng) 域逐漸為業(yè)界所熟悉，國內(nèi)的部分設(shè)計院在建筑領(lǐng) 域已收獲成果，而市政、橋梁領(lǐng)域還處于嘗試階段， 還沒有典型的案例; BIM 的應(yīng)用價值更多的體現(xiàn)在 工程總 承 包 項 目 中，而 不 僅僅是單純的設(shè)計或施 工，陳翔路地 道 工 程作為工程總承包項目，最 能 體 現(xiàn) BIM 實踐的 價 值; 該項目包括地道、軌 道、橋 梁、 道路、給排、建 筑、園林等專業(yè)內(nèi)容，在 該 工 程 中 開 展 BIM 深化設(shè)計和施工模擬 研究具有基礎(chǔ)性和普 遍性等特點。1引言目前，BIM 成為建筑行業(yè)一個主流的高端技術(shù)。在國外，BIM 的應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟，歐美、新加坡、香 港等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均開始廣泛使用，應(yīng)用領(lǐng)域貫 穿整個設(shè)計階段、施工階段以及建成后的維護(hù)和管 理階段。國內(nèi)從 2002 年開始正式引進(jìn) BIM 理念和 技術(shù)，并在 2004 年 開 始 BIM 應(yīng) 用 軟 件 研 究?？?以 說 BIM 技術(shù) 在 國 內(nèi) 處 于一個發(fā)展階 段1。無 論 是 對于業(yè)主，還是設(shè)計、施工單位，目前的 BIM 只是一 個輔助工 具，而 最 終 的 BIM 要達(dá)到的高度是基于 BIM 的設(shè)計施工、基于 BIM 的應(yīng)用和管理。目前國 內(nèi)大部分設(shè)計院只提供 BIM 建模、BIM 應(yīng)用以及管 理業(yè)務(wù)上的服務(wù)，無形中將 BIM 與設(shè)計施工獨立出 來，降低了 BIM 實踐的層次。BIM 的發(fā)展思路應(yīng)該 是“以總承包項目為載體，以設(shè)計人員為主體，積極 開拓和嘗試基于 BIM 的消費領(lǐng)域”。本文基于陳翔 路總承包工 程 項 目，研究了在工程總承包項目中， BIM 研究的價值以及優(yōu)點。3BIM 在陳翔路地道工程中的應(yīng)用2陳翔路工程概述目 前 ，BIM 軟 件 多 而 雜 ，各軟件都存在 一 定的 優(yōu) 缺 點 ，陳翔路地道工程涉及專業(yè)較多 ，根 據(jù) 工 程 項 目 特 點 ，選 取 了 合 適 的 BIM 建 模 軟 件 ，其 模 型 建 立 后 整 體 模 型 如 圖 2 ，地 質(zhì)勘探模型如圖 3 所 示 。陳翔路為城市次干路 I 級，雙向 4 車道，起點里程 K3 + 170，自西向東依次穿過規(guī)五路、古 猗 園 路、 軌道 11 號線、滬嘉高速、瑞林路、通湖路，終點里程 K3 + 670，全長約 500m。主要工程內(nèi)容包括: ( 1) 陳【作者簡介】 陳威( 1987 ) ，男，主要研究方向: 項目管理，工程總承包中 BIM 技術(shù)的應(yīng)用研究。BIM 在陳翔路地道工程中的應(yīng)用89圖 1 整體效果圖圖 2 陳翔路三維信息模型圖 3 陳翔路地道工程地質(zhì)勘探模型90應(yīng) 用 交流在 建立模型的同時，對關(guān)鍵點進(jìn)行了配筋處 理，圖 4 為格構(gòu)柱配筋節(jié)點細(xì)部圖。另外，在現(xiàn)實中 鋼筋通常是嵌入混凝土中的，而模型中鋼筋是可以 半透明顯示的，如圖 5 所示。鋼筋半透明顯示體現(xiàn) 了模型可視 化 特 點，模型表現(xiàn)直觀形象，可 以 反 映 出構(gòu)件和鋼筋之間的復(fù)雜關(guān)系。模型建立后，最能體現(xiàn) BIM 價值的是 BIM 的應(yīng) 用，圖 6 和圖 7 顯示的是運用 BIM 軟件進(jìn)行構(gòu)件之 間碰撞檢查，分別列出了構(gòu)件之間的硬碰撞以及軟 碰撞情況。圖 4格構(gòu)柱配筋節(jié)點細(xì)部圖 5 鋼筋部分的實現(xiàn)圖 6 構(gòu)件之間的碰撞檢查BIM 在陳翔路地道工程中的應(yīng)用91圖 7人非地道出口與 11 號線橋墩存在軟碰撞圖 8 橫斷面配筋圖基于 BIM 模型的出圖，可以主動的將 BIM 融入到設(shè)計階段，以設(shè)計人員為主，運用設(shè)計理念，從設(shè) 計的角度建立模型，比非專業(yè)的成熟設(shè)計人員更能 體現(xiàn)出工程整體狀況，主體結(jié)構(gòu)橫斷面配筋圖如圖8 所示。運用 BIM 最大的優(yōu)點之一體現(xiàn)在工程量統(tǒng)計 上，可以方便控 制 成 本 上，圖 9 為 利 用 BIM 三 維 模 型進(jìn)行的工程量統(tǒng)計圖，該統(tǒng)計表材料清單表現(xiàn)明 顯，能方便的展示各材料信 息，具有很大的實用 價值。92應(yīng)用交流圖 9第十周期用料統(tǒng)計表基于 BIM 模型的施工進(jìn) 度模擬主要是以動畫 的形式展示，在 3D 模型的基礎(chǔ)上加了施工進(jìn)度，體 現(xiàn)了 4D 模型的理念。發(fā)展方向。BIM 的軟件接口問題BIM 的軟件眾多，模型的應(yīng)用是建立在模型整合 的基礎(chǔ)上，在模型的整合過程中，會遇到軟件接口等 方面的問題。比如做施工流程動畫模擬，由于我們做 動畫的初衷是建立在 BIM 模型上的，所以我們通常 BIM 模型的處理有兩種方法: 在軟件設(shè)置相應(yīng)實體屬 性，并利用錄制屏幕工具生成施工動畫模擬過程，該 方法做成的施工動畫模擬比較粗糙，視頻流暢性較 差; 第二種是運用第三方整合平臺實現(xiàn)，比如將模型 導(dǎo)出生成 DWG、IFC 格式，再將 DWG、IFC 格式導(dǎo)入 到第三方整合平臺中，在平臺中生成施工動畫模擬， 該方法生成的視頻效果較好，還可以在生成動畫前做 渲染，表現(xiàn)效果較好，但是模型在導(dǎo)入 DWG、IFC 格式 后只保存了幾何屬性，而一些截圖尺寸屬性都已丟 失，不符合 BIM 模型應(yīng)有的特性，所以軟件之間的接 口問題還需進(jìn)一步的研究。4 3BIM 軟件的使用問題初期對軟件的認(rèn)識局限于軟件能做什么，比如 某些軟件在 建 鋼 筋、混凝土上有很大優(yōu)勢，而 某 些4 24BIM 在研究中遇到的問題BIM 在工程總承包項目應(yīng)用過 程 中，遇 到 了 軟件、建模以及 BIM 理 念 等 問 題，下面從四個方面歸 納下 BIM 研究以及 Tekla 建模過程中的一些問題。4 1BIM 的理念認(rèn)識問題BIM，最初的概念只是一個模型，立于 2D 之 上的 3D。從概念 中 可 以 看 出，BIM 是以三維數(shù)字技 術(shù)為基礎(chǔ)，是集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的 工程 數(shù) 據(jù) 模 型。給 人 的 感 覺 BIM 只 是 一 個 3D 模 型，所以大部分人聽到 BIM 這個詞時，給出的回答:“BIM 是利用 BIM 軟件建出來的模型”。從 字 面 意思上講，BIM 是模型，但是對它的理解不應(yīng)該局限于 此，BIM 代表的是整個 BIM 模型從建模到消費的整個流程，提 BIM 應(yīng)該從理念出發(fā)，而 不 是 模 型。未來，主導(dǎo) BIM 發(fā)展的不是 BIM 建模過程，而是 BIM整個消費，所以尋求 BIM 的應(yīng)用之路是未來 BIM 的BIM 在陳翔路地道工程中的應(yīng)用93軟件在建管理用房、管道等方面具有較大優(yōu)勢。對軟件細(xì)節(jié) 上 的 認(rèn) 識還處于一個很淺的階段。通 過 實際建 模 過 程 中，我們對軟件的認(rèn)識逐步深 化。 BIM 軟件在有些方面表現(xiàn)力欠缺，但是可以通過與 其他軟件的 結(jié) 合 使 用，發(fā)揮各建模軟件的優(yōu)點; 參 考模型以及自身建立的模型導(dǎo)入方面有缺陷，導(dǎo)入 后，當(dāng)模型拷 出 后 會遇到模型丟失的情況，不 能 充 分滿足共享性，并 且 PDF 發(fā) 布 后 也 會 丟 失; 在 模 型 網(wǎng)頁發(fā)布上 有 缺 陷，模型中部分細(xì)節(jié)會丟失; 出 圖 方面有一定 缺 陷，不符合我們的出圖規(guī)范，在 這 方 面我們需要 有 更 深 的 研 究; 軟 件 的 本 土 化，包 括 軟 件的操作習(xí)慣、材質(zhì)類型以及翻譯等。4 4BIM 軟件的建模問題由于初期軟件的學(xué)習(xí)是按照命令形式學(xué)習(xí)各個 軟件模塊的，所以在剛開始建模工作中，建模的流程 上存在一定問題，我們需要解決建模的流程，首先是 定中心線上特征點，在定出中心線，然后以該中心線 作為方位，向中心線上添加基礎(chǔ)塊。另外，在建模中， 要解決的另外一個問題是建模的方式，要改變以往的 建模習(xí)慣，以參數(shù)化方式建模，只有這種方式才符合 BIM 的模式，才具備 BIM 信息可管理性。BIM 應(yīng)有多方參與，從業(yè)主、設(shè)計、施工，各種專業(yè)的人都參與進(jìn)來，十分迎合 BIM 能解決大而雜問題的 特點; BIM 應(yīng)用全方位，能夠方便的利用模型，對現(xiàn) 場環(huán)境、方案 設(shè) 計、模 型 分 析、施 工 模 擬、造 價 等 進(jìn) 行系列的應(yīng) 用，有 效的提高模型的重復(fù)利用率，降 低了應(yīng)用研究的綜合成本; 可以直觀地表達(dá)三維模 型，擺脫傳統(tǒng) 的 二 維 圖 紙 的 缺 點，傳統(tǒng)的二維圖紙 在讀懂的基礎(chǔ)上，還需要在頭腦里面構(gòu)建三維立體 模型，BIM 模型的建立解決了這個問題; 模型中鋼筋 的可視化，現(xiàn) 實 中，混凝土鋼筋是隱蔽的，在 軟 件 中，設(shè)置模型的透明度即可實時觀察到混凝土中的 鋼筋信息; 基于 BIM 模 型 的 出 圖，目 前 BIM 在 設(shè) 計 階段介入的深 度 較 淺，通 過 基 于 BIM 出 圖 研 究，為 以后基于 BIM 技術(shù)的設(shè)計提供參考，同時為以后規(guī) 范出圖打下基礎(chǔ); 工程量統(tǒng)計為成本控制等方面提 供了參考; 碰 撞 檢 查為設(shè)計方案優(yōu)化提供了參考， 某種程度上提高了施工的進(jìn)度，節(jié)約了施工的成本。參考文獻(xiàn)1 何關(guān)培 等 BIM 總 論M 北 京: 中國建筑工業(yè)出版 社，20112 吳凡 建筑設(shè)計工作方法的新變革建 筑 信 息 模 型 技術(shù)的思考與應(yīng)用 土木建筑工程信 息 技 術(shù) 2011，3( 3) : 53-563 唐 國 武，王 偉，杜 伸 云 BIM 在合肥南環(huán)線鋼桁梁柔性 拱橋施工中的應(yīng)用 土木建筑工程信 息 技 術(shù) 2011，3( 4) : 76-814 蘇昶，王萬平，蘇 駿 基 于 BIM 的可持續(xù)設(shè)計在黑瞎子 島植物園項目中的創(chuàng)新實踐 土木建筑工程信息技術(shù)2012，4( 1) : 87-955結(jié)論陳翔路地道工程為工程總承包項目，以該項目為 BIM 研究試點，為 BIM 在工程總承包項目管理中 的應(yīng)用提供 了 參 考 價 值。體現(xiàn)的價值表現(xiàn)在: BIM 應(yīng)用全過程，從 方 案 開 始，到 初 設(shè)、到 施 工 圖、到 施 工等等，BIM 在每個階段都得到直觀、有效 的 嘗 試;The Application OfBIM In EPC ProjectChen Wei1 ，Qin Wen1( 1 Shanghai Urban Construction Design Research Institue，Shanghai 200011，China)Abstract: This paper introduces the BIM concept firstly According to the features and advantages of the au-thentic of Chen Xiang Road，this paper analyzes the application of BIM in the EPC project，and summaries the prob- lems