BIM技術(shù)和建筑施工相關(guān)性探析

BIM技術(shù)和建筑施工相關(guān)性探析BIM技術(shù)在建筑工程中逐漸得到了應(yīng)用，建筑工程中的各個階段都存在 BIM的參與。隨著建筑工程的深入發(fā)展，對于BIN技術(shù)的應(yīng)用也擴展到了更加具體的施工環(huán)節(jié)當中，其在提高建筑工程與現(xiàn)代科學技術(shù)的結(jié)合方面起到了極大的推動作用。1BIM技術(shù)與智能型全站儀1.1測量在項目施工中的地位施工測量是在工程施工階段進行的測量工作，是工程測量的重要內(nèi)容。施工軸網(wǎng)的建立、構(gòu)筑物的放樣、項目期間變形測量和竣工實際測量等?，F(xiàn)場施工測量是為了把設(shè)計師手中圖紙上的信息，包括建筑物的平面位置（一般使用大地坐標）、構(gòu)筑物的形狀特征、標高信息在施工現(xiàn)場表達出來，從而指導(dǎo)施工人員在施工過程中的操作。施工測量是建筑工程施工開始的第一步，更是關(guān)系到工程質(zhì)量的重點。由于經(jīng)濟的飛速發(fā)展，許多大型超高層建筑物拔地而起。構(gòu)筑物的類型和所在環(huán)境產(chǎn)生著翻天覆地的變化。復(fù)雜的工程項目，如水立方、上海國際會議中心等不僅具有奇特的外形，且使其內(nèi)部構(gòu)造也變得相當復(fù)雜，機電管道設(shè)備紛繁雜亂，施工精細。如果應(yīng)用傳統(tǒng)的施工測量方法，不但浪費大量的時問精力，并且也存在許多難以解決的問題。1.2智能全站儀與 BIM集成應(yīng)用將BIM與智能型全站儀進行集成，使用 Revit、Rhino技術(shù)通過移動信息設(shè)備將建筑信息模型帶入施工現(xiàn)場，利用模型中5D數(shù)據(jù)信息來操控智能全站放樣，再將智能全站儀獲得的信息反饋給 BIM模型，進行比對后修改錯誤信息。1.3應(yīng)用方法與步驟1）在進行土建復(fù)核、現(xiàn)場施工放樣、施工測量驗收階段前，需要有一定的準備工作。首先，用專門的放樣信息編輯軟件，對施工BIM模型進行處理，在BIM模型中創(chuàng)建控制點、放樣點的數(shù)據(jù)信息（包含編號、類型、坐標等）；其次，將含有控制點、放樣點設(shè)計坐標與尺寸信息的BIM模型或特定的數(shù)據(jù)格式載入平板電腦中的測量放樣應(yīng)用程序；最后，接收現(xiàn)場軸線及控制點，將智能型全站儀和平板電腦帶到施工現(xiàn)場，利用WIFI或其他無線網(wǎng)絡(luò)與智能型全站儀進行連接，按程序進行智能型全站儀的設(shè)站，建立虛擬空間坐標系與現(xiàn)實空間坐標系的映射關(guān)系。2）復(fù)核現(xiàn)場建筑結(jié)構(gòu)的建造數(shù)據(jù)，即根據(jù)機電、精裝、幕墻等專業(yè)的設(shè)計要求和建筑結(jié)構(gòu)特點到施工現(xiàn)場進行實際測量，收集關(guān)鍵節(jié)點的三維坐標。利用基于 BIM的3D激光測量定位系統(tǒng)復(fù)核現(xiàn)場建筑結(jié)構(gòu)，建立實用的BIM模型，實現(xiàn)精確的深化設(shè)計，將問題在深化設(shè)計階段得以解決，減少了現(xiàn)場施工問題，提高了施工質(zhì)量。（3）完成各專業(yè)深化設(shè)計，并更新BIM模型，且所有協(xié)同問題被批準后，施工人員可通過專門的放樣信息編輯軟件，在模型中添加放樣點。將包含放樣點的數(shù)據(jù)文件（或BIM模型）導(dǎo)人平板電腦中的測量放樣應(yīng)用程序，或通過云端傳送到平板電腦測量放樣應(yīng)用程序中，施工人員將平板電腦和智能型全站儀帶人現(xiàn)場并進行設(shè)站之后，使用基于BIM模型驅(qū)動的智能型全站儀進行各種放樣點的放樣。放樣完成后，根據(jù)放樣結(jié)果進行施工。4）施工測量驗收，使用裝有BIM的智能全站儀進行實際測量，真實采集已完成產(chǎn)品的實際三維數(shù)據(jù)，通過設(shè)計數(shù)據(jù)與實際測量數(shù)據(jù)的一系列對比分析來檢查建筑、結(jié)構(gòu)、機電、精裝、幕墻等專業(yè)的施工質(zhì)量是否合格。最后，將數(shù)據(jù)對比結(jié)果反饋給相關(guān)設(shè)計人員，將不合理的地方重新修改。利用智能型全站儀現(xiàn)場測繪進行施工成果的驗收，既能夠確保較高精度，又能夠滿足對施工成果的細致驗收，更能確保施工質(zhì)量達到標準。傳統(tǒng)拉鋼尺測量方法只能精確到cm級，而利用智能全站儀可以突破 mm的精確度。2BIM技術(shù)與虛擬現(xiàn)實（ VR）將BIM與VR有效的集成，使虛擬現(xiàn)實演示單體建筑、集體構(gòu)筑物甚至城市布局，方便人們用360°全方位審視空間動感和平面表達。這種視覺效果比模型和渲染圖更加生動形象。2.1BIM虛擬施工技術(shù)應(yīng)用原理以BIM技術(shù)為支持，利用計算機信息模擬轉(zhuǎn)化的硬件裝置輸出，將工程管理中眾多信息數(shù)據(jù)整合，從而打造出一個工程數(shù)據(jù)信息模型，提供給使用者視覺、聽覺、觸覺等感官的真實模擬，使各施工參與者均可直觀的進行施工項目成本管理、優(yōu)化及進行進度控制，規(guī)避施工風險及施工質(zhì)量事故的預(yù)防，制定最佳施工方案加強實時管理，以保證施工質(zhì)量水平和施工效率。2.2虛擬施工技術(shù)價值1）卓有成效的對項目成本進行控制。應(yīng)用BIM技術(shù)所創(chuàng)建的建筑3D模型結(jié)合時間和成本，進行5D化施工管理。并及時采取組織措施、技術(shù)措施、經(jīng)濟措施及合同措施。2）提升項目質(zhì)量。在施工階段之前通過BIM軟件在三維虛擬環(huán)境下的仿真演示，發(fā)現(xiàn)施工管理中安全、質(zhì)量存在的隱患，規(guī)避施工風險，制定合適的施工方案，直觀的顯示施工全過程，使操作人員全面了解作業(yè)過程，保證施工效率，提高構(gòu)筑物質(zhì)量標準，清除不穩(wěn)定因素，保證施工安全，并且有利于減少資金投入與時間損耗。通過5D虛擬施工模擬，能夠檢測施工進度計劃及施工技術(shù)的合理性和準確性。3BIM技術(shù)與3D打印長期以來，建筑工程一直使用較為傳統(tǒng)的建造工具和施工技術(shù)，無法滿足設(shè)計人員對建筑奇特形式構(gòu)造的無拘無束的想象力，傳統(tǒng)的建筑方式不僅破壞了生態(tài)環(huán)境，還造成了自然資源的大量消耗和浪費。新興技術(shù)3D數(shù)字打印建造，改變了這種長期以來的建筑方式，數(shù)字化、自動化的建造方式將給建業(yè)帶來翻天覆地的變革。3.1建筑3D打印基本原理3D打印機和普通噴墨打印機的原理類似，工作時需要數(shù)字文件來驅(qū)動，區(qū)別是3D打印的數(shù)字文件是數(shù)字三維模型，3D打印建筑使用三維模型文件來驅(qū)動作業(yè)；一般普通打印機使用墨水和紙張，而3D打印機的“原材料”相當豐富，如混凝土，塑料，金屬等。BIM三維建筑模型就是 3D打印數(shù)字文件的基礎(chǔ)。 因為存在BIM模型，3D打印工作省掉了額外建模環(huán)節(jié)，而BIM工作量并沒有太大增加?？傮w來說，提高了建模效率。從設(shè)計BIM模型中直接導(dǎo)出打印模型，也避免了照圖建模過程中出現(xiàn)的差錯，確保了模型的準確性。3.2建筑3D與BIM集合運用的價值1）基于BIM的整體建筑3D打印。利用BIM進行建筑設(shè)計，在模型完全搭建完成后直接利用3D打印機打印。構(gòu)筑物實體可以在短時間內(nèi)完成，使建筑施工時間大大縮短。通過3D打印技術(shù)建造房屋，不需要過多施工人員，減少了人力資源地投入。3D打印是“增材制造”技術(shù)，不會產(chǎn)生建筑廢棄物和施工噪音，與傳統(tǒng)施工相比是 21世紀以來建筑工藝的突破。2）基于BIM的復(fù)雜構(gòu)件3D打印。傳統(tǒng)工藝制作復(fù)雜構(gòu)件、異形構(gòu)造時，因人為施工難以把握，構(gòu)件的精細程度和外觀難以保證完美。但使用3D打印機用程序控制制造構(gòu)件，確保了復(fù)雜的曲面構(gòu)件的精準性。3）基于BIM技術(shù)和3D打印的施工方案實物模型展示。運用BIM技術(shù)可以展示三維模型讓業(yè)主與設(shè)計之間交流、交底提供便捷。結(jié)合3D打印技術(shù)打印后將三維虛擬模型實體化。這種表達效果更佳。3D模型便于攜帶展示，更可讓人在任何角度全方位觀察建筑構(gòu)造。解決了視頻和渲染圖角度