BIM在施工模拟中的深化应用

张啸宇 李楠 单珊 张立云 于潇雪

【摘  要】文章详细地分析了BIM在施工组织模拟与优化、施工工艺与优化等方面的内容，展现了在基于BIM技术下施工模拟优化的先进性，在BIM技术逐渐普及的今天，将对施工组织模拟、施工工艺模拟产生积极的影响。

【关键词】BIM技术;施工工艺模拟;施工组织模拟

1 BIM技术规定

1.1 內容要求

主要包含施工组织及工艺模拟优化。

1.2 施工模拟模型创建

模型宜根据施工图设计模型或其他深化设计模型来设计及建立，创建的模型对施工组织、工艺信息等进行施工模拟，并及时优化，生成分析报告及可视化施工指导文件。

1.3 施工模拟模型分析

注重BIM技术对项目中需进行施工模拟的施工组织项、重难点工艺，最终确定模拟对象、各阶段的成果文件及成果文件验收标准。

1.4 施工模拟模型适用范围

对于施工难度大、施工工艺复杂及采用新技术、新材料、新工艺、新设备的分项宜应用BIM技术。

1.5 施工模拟模型检查范围

检查包括碰撞检查和冲突检查，该检查涵盖构件、机电设备安装、作业面空间、时间、资源等冲突检查。

1.6 施工模拟模型优化

模拟工作结束后，参照优化方案及时优化施工过程模型，同时进一步关联该阶段或与该阶段相关的施工方案。

1.7 施工模拟模型具备功能

模型应具备的功能有以下方面：模型的创建工作;各个工作面区域不同功能模型的划分工作;施工模拟模型和相同或相关模拟信息的关联工作;过程的碰撞检查工作;过程的模拟优化工作;过程的计算分析工作

2、BIM模拟实施方案

2.1 基于BIM的施工方案与技术措施评审

与传统的施工方案编制及技术措施选取相比较，基于BIM的施工方案编制与技术措施选取的优点主要体现在它的可视性和可模拟性两个方面。

传统的施工方案通常采用文字叙述与结合施工设计图纸的方式，将施工的工艺流程和技术措施予以阐述，这样往往会造成因对文字的理解不充分而影响施工质量和施工进度，造成不必要的浪费。

2.2采用BIM技术，通过BIM模型

不仅可以对建筑的结构构件及组成进行360o的全方位观察和对构件的具体属性进行快速提取，还可以将施工方案与进度计划结合，在navisworks manage中进行施工过程模拟，直接将具体的施工方案以动画的形式予以展示，方便施工技术人员直接看出方案可行还是不可行、实施过程中会出现哪些情况、实施的具体工艺流程、方案是否可优化，从而保证在方案实施前排除障碍，做到防范于未然，避免盲目施工、惯性施工等可能遇到的突发事件，从技术方案上保证一次成活，减少返工造成的材料浪费。

3 施工工艺模拟优化

3.1 应用内容

应用内容包括现场的土方工程模拟工作、现场的模板工程模拟工作、现场的临时支撑模拟工作及其他复杂节点或重难点模拟工作等。

3.3土方工程模拟

根据结构深化设计模型，设定相关工艺，对开挖量、顺序、现场机械、土方运输等工作进行编排优化，并可进行可视化展示或施工交底。

3.4确认工艺流程

模拟前，根据施工图设计模型等上游模型或其他资料，编制相关的技术要求或标准。

3.5 模板工程模拟

根据现浇混凝土结构模型，设计好模板类型及数量等要素，进行可视化展示或施工交底，确保施工质量及安全。

3.6 临时支撑模拟

根据结构深化设计模型，确定支撑类型、尺寸、受力、数量等要素，进行可视化展示或施工交底。

3.7 复杂节点模拟

根据结构深化设计模型，确定构件尺寸、空间大小、连接方法等要素，进行可视化展示或施工交底。

3.8 脚手架模拟

根据结构深化设计模型，确定安全网搭设、脚手架数量、场地条件等要素，进行可视化展示或施工交底。

3.9 垂直运输模拟

根据结构深化设计模型，确定运输能力、运输数量等要素，进行可视化展示或施工交底。

3.10 大型设备及构件安装模拟

根据结构深化设计模型，确定运输路径、货物送达时间、墙体等要素，进行可视化展示或施工交底。

3.11 预制构件预拼装模拟

根据结构深化设计模型，确定拼装部位、拼装方式、作业空间等要素，进行可视化展示或施工交底。

3.12 模拟过程关联

有关工作时间、工作场地、劳动力、机械要求等与模型关联。

3.13 成果交付

施工工艺模拟优化BIM交付成果应包括以下内容：施工工艺模型及关联信息、动画漫游文件、碰撞与冲突检查分析报告、施工工艺模拟分析报告。

4.设计变更管理

在施工过程中，若发生设计变更，应立即作出相关响应，修改原来的BIM模型并进行检查，针对修改后的内容重新制定相关施工实施方案并执行报批程序，同时为后面的工程量变更以及运营维护等相关工作打下基础。

5.施工过程跟踪

在施工过程中，施工员应当对各道工序进行实时跟踪检查，基于BIM模型可在移动设备终端上快速读取的优点，利用电话（如iphone）、平板电脑（如ipad）等设备，随时读取施工作业部位的详细信息和相关施工规范以及工艺标准，检查现场施工是否是按照技术交底和相要求予以实施、所采用的材料是否是经过检查验收的材料以及使用部位是否正确等。若发现有不符合要求的，立即查找原因，制定整改措施和整改要求，签发整改通知单并跟踪落实，将整个跟踪检查、问题整改的过程采用拍摄照片的方式予以记录并将照片等资料反馈给项目BIM工作小组，由BIM工作小组将问题出现的原因、责任主体/责任人、整改要求、整改情况、检查验收人员等信息整理并附给BIM模型中相应构件或部位。

件、碰撞与冲突检查分析报告、施工工艺模拟分析报告。

参考文献：

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[2]张弘，秦佑国.计算机集成建筑系统（CIBS）构想实现的前提[J].建筑学报，2007（5）：92-94.

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[4]王要武，吴宇迪.智慧建设理论与关键技术问题研究[J].科技进步与对策，2012，29（18）：13-16.

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（作者单位：河北省送变电有限公司）