产业分析

基于BIM信息化技术的场布优化管理

作者:蔡京建来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-09-15 10:36我要评论

近日,住房和城乡建设部、工业和信息化部等九部门联合发布《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,提出大力推广建筑信息模型(BIM)技术。加快推进BIM技术在新型建筑工业化全寿命期的一体化集成应用。充分利用社会资源,共同建立、维护基于BIM技术的标准化部品部件库,实现设计、采购、生产、建造、交付、运行维护等阶段的信息互联互通和交互共享。试点推进BIM报建审批和施工图BIM审图模式,推进与城市信息模型(CIM)平台的融通联动,提高信息化监管能力,提高建筑行业全产业链资源配置效率。

由于对场地布置的要求越来越高,传统依靠经验对现场的临建、施工机械等布置的方法不能满足现代施工需求,传统场地布置方法不仅效率低,且由于受到场地大小及工程结构形式的影响,往往是的现场布置无法满足施工需求、且不能为后续调整提供便利。而运用Revit建模软件对场地模型进行搭设,再利用漫游软件对现场进行漫游模拟。提前模拟现场布置,并进行优化调整,从而达到现场布置的合理性和科学性,也为后续场地变化调整提供有力的数据支持。

利用BIM技术场地布置优化原因

施工场地布置是项目施工的前提,传统施工场地布置是技术人员根据以往的施工经验,进行的初步放样布置,因此难以及时发现现场存在的诸多问题,也无法为场地布置提供合理化,科学化的依据。合理有效的场地布置方案在提高施工效率、提高场地利用率、减少二次搬运、方便交通运输、避免塔吊吊臂碰撞、加快施工进度、降低施工成本等有着重要的意义。

施工现场包含从土方开挖到竣工验收的过程,针对不同阶段,现场的机械设备需求量、材料堆放、施工道路等也需要根据不同阶段做出相应的调整。因此传统方式场地布置方案,在不同施工阶段就不能很好的为后续施工情况提供优化依据。最后引起方案的重新布置,不仅造成了大量的经济损失,同时也大大延长施工工期。所以依靠传统方式进行现场平面布置的方法,以满足不了现在社会施工需求,且不利于后续工作的优化。

随着建筑业信息技术的快速发展,基于项目全生命周期的BIM应用已经迅速应用到建筑施工的各个阶段,而BIM技术为建筑工程奠定实现信息化的基础。建筑信息模型(BIM)是以建筑信息集成为理念的建设行业新的技术方法,通过软件建立信息化建筑模型,利用优化好的建造信息、数据,为项目决策、设计、施工提供依据和支撑、是的在建造过程中节约大量的时间成本、经济成本和沟通成本。

运用Revit软件对整个施工现场的临时建筑、场地道路、施工接卸进行建模,再根据场地大小,结合现场施工手册的技术要求,对现场作业棚、道路、材料堆场、塔吊等进行合理布置。运用漫游系统进行三维建造模拟,从而验证临建布置的位置、道路的宽度,转弯半径、材料堆场是否在塔臂覆盖范围之内;塔吊连墙件的设置、塔臂是否存在相互碰撞等现象。

场地布置优化原则

工程施工应充分考虑现场的各类用地与材料周转、工程进度、施工机械及材料和成品进场之间的协调要求,因此现场平面布置原则如下:

1) 在满足施工要求的情况下少占施工用地。既减少了二次搬运和临时水电管网,又方便管理。例如,合理储备现场施工材料,以减少仓库太多而占用的场地面积:对于预制构件合理安排进场也可节约场地使用面积。

2) 要满足施工规范的要求。确保工程有序进行,要求场地内部临时道路畅通,机械设备、临时管网线路不得影响现场施工作业。易燃设施(如木工材料、油漆材料仓库等)和有碍人体健康的设施应满足消防要求并布置在空旷和下风处。还必须结合施工现场的具体情况,考虑施工总平面图的要求、施工方法、进度要求,应提供多种方案进行比选。进行比较时,一般应考虑施工用地面积、场地利用系数、场内运输量、临时设施面积、临时设施成本、各种管线用量等技术经济指标。再根据现场施工情况,设置标志、护拦、警告装置等安全配套设施。

项目BIM信息化实施流程

在场地布置过程中由BIM团队为主导,施工总承包单位紧密配合,根据现场平面图,优先将现场主体结构进行三维建模。结合现场场地实际情况,后对临建设进行建模。最后进行漫游模拟和分析,并出具相关模拟报告,将复杂、碰撞区域进行及时调整,保证满足现场要求,见图1。


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图 1  BIM信息化实施流程

基于BIM信息化场地布置优化

合理利用施工场地,因此在场布方案建模之前,就现场工程体量的大小、劳务作业人员数量、材料加工棚种类和数量、规格需求、大临数量和位置、道路位置和宽度、塔吊布置数量进行了详细技术交底。利用相关数据进行三维验证和分析。

1.现场临建布置的优化

根据项目的工程量大小,同时结合施工手册和施工规范的内容和要求,先确定场布所需要满足的标准;接着根据工程量、工期等估算现场工作人员数量,后计算出整个现场办公区、生活区、以及生产区临建的规模和使用面积;最后根据现场场地的大小,运用Revit软件对整个施工区域和办公区域,进行模拟布置,同时将九牌两图、安全标语、安全体验区、场地绿化等进行布置。最终建立完善的三维场布模型,通过对三维模型的漫游进行分析,对不满足需求或者优化空间很大的设施进行调整,最终达到最优的效果,见图2。


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图2 现场临建布置

2.现场临路的优化

施工现场一般使用围绕基坑的环形临时道路,受到场地大小、施工规模的限制,临时道路的转弯出比较难控制,角度过大则不利于施工,角度过小增加场地使用面积,增加施工成本。故而要结合现场使用的车辆技术、规格参数,然后将整个车辆和道路模型导人到漫游软件中进行模拟分析,利用漫游软件将施工车辆在软件中模拟行驶线路,得到现场所需的车辆正常工作所需的最小道路宽度和最优转弯半径。见图3


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图3 现场道路布置

结论

与传统依靠经验进行场地布置方法相比较,利用BIM技术可充分结合现场各类数据进行科学化分析和三维效果展示,可以提前看到临建布置的效果;准确得到场布内道路,作业区、堆放区的最优位置和最小使用面积;更能准确得到符合现场施工机械的相关技术要求,也方便实现对塔吊、和材料堆场的准确布置。

2)运用漫游软件,准确模拟了现场各类场地、机械情况,同时实现现场各类机械碰撞模拟检测并生成碰撞检测报告,从而为确保现场施工的有序性、高效性,以及为后续调整提供科学依据。

(本文作者就职于中铁二十一局集团第六工程有限公司)


责任编辑:吴丽琳
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