BIM技术在建筑施工阶段的应用现状研究Word文件下载.docx
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第三章案例分析一海歌剧院8
3.1项目基本情况8
3.2BIM技术在珠海歌剧院中的应用8
3.3应用BIM在项目的问题解决方法和优好10
本章小结11
第四章BIM在施工阶段应用障碍与对策11
4.1BIM在施工阶段中应用障碍11
4.2BIM在施工阶段应用的对策12
本章小结13
第五章结论与展望13
1结论14
2展望14
参考文献14
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第一章诸论
1.1论文写作的背景及意义
忖前国内外在BIM技术上使用越来越广泛,在建筑工程上的应用水平也越来越高,特别是在建筑工程施工阶段的应用,BIM技术的优势有着不错的发挥,对于BIM技术在工程周期中施工阶段应用可以有效提高企业和社会效益,对建筑领域的发展起到了极大的推动。
所以,对于BIM技术的应用在建筑工程施工阶段进行研究是十分有意义且重要的。
BIM技术是U前对建筑工程施工阶段中可以有效节约成本,减少工期的应用之一,同时BIM对整个建筑工程生命周期也具有相当的帮助。
BIM技术在项訂规划阶段初期就可以将工程的完工的基本三维模型向各方进行展示讲解,同时设计单位在设计阶段可以通过BIM技术更好的解决工程项LI中出现的难点对比传统技术软件更加的便捷在施工阶段,BIM技术可以让施工管理人员更快的了解图纸减少识图的时间,同时可以加快施工进度、保证工程的质量,人员的安全,以及在施工阶段应用BIM技术可以一定程度上降低成本、缩短施工周期,监督施工进度并保证完工后工程的质量。
山此可以看出在建筑施工阶段最大化的使用BIM技术的先进的信息化管理与技术模式,是U前建筑行业发展的必然趋势,也是促进建筑行业发展的必备条件。
我国未来运用类似于BIM技术软件的信息化建设是具有很大的发展前景的,所以根据我国LI前情况分析,只有积极的接受先进的技术,主动的把BIM技术推广应用更多的的建筑匸程项LI之中,在如此在不断快速发展,优胜劣汰的在建筑领域才可以中拥有一席之地。
总体来说BIM技术是优化施工阶段的一项重要技术手段。
1.2国内外研究现状
自从BIM得以发展之后,BIM技术在国内外建筑工程项LI特别是在施工阶段得到了长足的发展和应用,我国的建筑工程同时也得到了更加先进的管理技术,特别是在施工进度的控制、资料和物料管理等方面相比传统模式有了极大的优势,进而优化了施工管理难度,缩短了工期时间,极大提高了工程项LI业主方与施工方的利益和效率。
近儿年BIM技术在我国建筑行业的使用率越来越高,国内也有很多项LI项II开始应用BIM技术。
我国较欧美发达国家而言,BIM在我国应用开始是比晚的,我国BIM在工程项LI中的施工阶段的应用还处在比较初期的阶段,在建筑企业与投资方之间对于BIM的认知使用也不统一,虽然有还在发展初期,但是由于BIM在国内的不断发展,使得BIM技术对建筑工程项U的影响越来越大,无论是材料供应方,业主方、设计单位或者是施工方等多个相关单位都开始考虑是否在今后的建筑项H当中使用BIM技术来提高效益,并使用BIM在已有的基础上节省并创造更多的收益。
这些需求主要集中在施工阶段及项H精细化管理上。
一个完整的建筑工程项U周期包括三个阶段分别是设计阶段,施工阶段与运营维护阶段。
施工阶段作为其中重要的一项环节可山BIM提高施工进度与施工进程的合理性,而且在BIM技术的不断发展和深化,BIM技术作为相对于传统技术而言更为先进的信息化技术,成为我国的土建工程行业一项不可忽视的强大技术,特别是在建筑施工阶段使用BIM技术可以在降低施工成本、缩短施工日程的同时保证工程质量并提高监督力度。
因为国内BIM技术还处于最初期发展,导致了BIM技术在建设工程难以发挥影响,特别是在施工阶段的应用仍旧有着很多的问题,导致了BIM技术不能更好的运应用在建设工程项忖之中,同时导致了BIM的价值被人们所忽视。
我国的BIM技术在国家和领头企业的带领下正在快速的推广和应用,在北上广深这些国内发达城市BIM应用已经有了一定的标准与强制性措施,同时在这些城市也比较成熟在带来便捷的同时对项U也带来不小的经济效益。
在四年前我们国家住建部正式发布了2016年至2020年的建筑业信息化发展纲要,其中有一项明确要求“施工类企业普及项U管理信息系统,开展施工阶段的BIM基础应用。
一项新技术的应用必然会伴随着一系列标准规范的出台,同时国家住建部也在于2017年发布声明《建筑信息模型施工应用标准》为国家标准。
下文利用BIM技术在建筑施工阶段的研究,讨论BIM在施工阶段的优势进行简要的讨论。
我认为BIM技术在以后的工程施工阶段的应用范围越来越大,新的技术将会淘汰传统技术,BIM技术迟早会代替传统人工,从而可以让工程在施工阶段变得高效简洁,施工管理人员也会越来越少,节约人力物力,同时大幅度的缩短工期,节约各项成本并提高施工效率。
1.3研究的目的
通过自己的阅读与资料搜集,研究BIM技术在建筑工程施工中推广应用中遇到的问题及建议,导入具体案例详细分析,得出BIM技术在建筑应用的优势。
口标主要是以下四点:
1)BIM在建筑施工中和传统模式对比是如何发挥优势的。
2)BIM在建筑施工中为什么难以推广,存在哪些劣势。
3)列举出BIM在施工阶段所出现的问题以及在施匸团队中推广难的问题。
4)通过国内外实际的BIM建筑工程案例分析并体现BIM技术在施工阶段的优势.并对施工阶段的的优劣进行总结,并提出未来的设想。
1.4研究的方法
本文研究主要采用了以下研究的方法:
(1)文献研究法
根据研究的方向与课题的内容从网上的个大期刊收集与自己论文相关的参考文献,并整理出有效的信息与片段。
总结与本文相关的研究分析内容,进一步整理与研究。
(2)案例分析法
通过选用国内外优秀的在施工阶段应用BIM的项口进行整理研究,同时根据研究的项目印证本文的论述观点,得出研究结论。
(3)案例比较法
将详细的阐述了世界发达国家城市釆用BIM的经典案例,并对国内城市使用
BIM成功案例进行分析与比较。
(4)可行性
本文在总结归纳之前的研究专家的研究资料的基础上,找到写作的重点。
而且通过国外实际BIM案例中,借鉴了国外BIM的使用经验,同时对国内使用BIM的建筑案例进行对比,同时参照国家出台的政策与标准,保证了解决问题的措施的可行性,从而说明本论文的可行性。
1.5研究的内容及结构框架
本文参照了国际先进的理论,研究了BIM技术在建筑应用中施工阶段的的应用。
全文一共分为五部分,各部分的研究内容:
第一部分:
摘要处简要说明写作目的与写作背景。
第二部分:
介绍本论文的研究意义以及国内外针对此课题的研究现状。
最后介绍论文的研究思路,研究内容和研究方法。
第三部分:
针对在项目施工阶段BIM技术的应用中进行分析研究,了解BIM技术在建筑施工阶段中是如何使用的并根据査阅的资料对BIM在建筑全周期中有何重大作用,在施工阶段使用BIM对建筑周期有何优势。
第四部分:
针对BIM的实际案例进行详细的分析,对以广州东塔,国家会展中心等国内优秀案例,进行案例分析总结在施工项目使用bim的优势。
第五部分:
结论与展望,总结本文的优势和劣势,对以后BIM在建筑行业的发展前景提出展望。
本章小结
通过这一章中对于本文明确了研究背景以及意义。
介绍了BIM在国内与国外现今的研究状况。
分析总结了研究BIM在施工阶段应用的LI的以及研究的方法。
概括整理了论文基本的研究结构框架,并对本文的可行性进行说明。
第二章基础理论研究
2.1BIM的技术概括
2.1.1BIM概念
BIM是BuildingInformationModel的缩写,全称叫建筑信息建模,儿十年之前,BIM刚刚进入中国建筑领域,当时的BIM技术主要是用于建筑的建模,并没有进行其他的使用,在不断发展的过程之中,使用的企业发现BIM技术其实不仅仅可以用来建模,功能十分丰富,可以完整的融入一个项目建设全周期之中。
BIM不仅可以快速的将传统的平面模型转化为立体模型,同时可以利用BIM5D这样的软件建立时间轴与时间节点,只要将前期参数输入到软件之中,可以模拟整个施工周期。
同时BIM可以通过输入的数据以及工期费用进行工程预算。
BIM其中一大特点便是参数话,可以通过数据精确的计算出工程所需要的材料数量。
应用BIM在技术上会对整个工程进行完没得把控,建模,预算可以节省人员材料,但是BIM的作用不止如此,它在把控丄程的整体情况的同时,可以通过先进的信息化技术使得各方信息整合共享,可以帮助各方快速解决各类问题。
2.1.2BIM技术应用的领域及特点
在以往的建筑项□设计阶段,使用传统的CAD软件进行平面的设计,但是在绘制细节过多或者重叠式的图纸的时候平面制图容易重叠导致出现错误,而BIM技术的出现解决了这一难题,当应用BIM技术直接将CAD所绘制的平面图纸转化为立体模型,直接解决了这一难点,利用BIM其中之一的可视化这一特点,可以快速的解决重叠等这些问题,设计方也可以快速观察找出问题并解决。
在建筑施工阶段,BIM技术利用自身优势通过之前的数据输入可以快速整合统汁出施工阶段所需要的人员,构件等数量。
同时与实际数量进行对比,防止人员,材料的浪费,节约成本。
对比人工统汁应用BIM技术更加快速方便。
4DBIM技术是BIM中的一项技术,可以完美的帮助施工团队对周期进行预测和调整。
针对工程项口中的难点可以应用BIM进行模拟,施工管理人员可以通过模拟详细的了解施工难点,从而进行快速的处理。
在工程项U结算的时候,BIM技术可以存储整个项LI周期的全部资料,不需要人员进行整理。
BIM的特点有很多,其中可视化,协调性,模拟性对建筑领域有着很大的优势,BIM的可视化特点,在建筑领域这一特点具有很大的好处,帮助施工方,业主方对施工结果有一个基本的了解。
协调性这一个特点在施工阶段应用很多,施工方和业主方,可以通过BIM进行信息共享更好的了解项□的实际惜况。
模拟性这一特点,可以应用BIM技术对整个施工周期进行模拟,从而更好地帮助各方解决将来施匸过程之中可能存在的问题。
当然,BIM技术对前期场地勘探与土方开挖模拟也有很大的方便。
进一步帮助施工方提升对工程的的了解。
2.2BIM在施工阶段的应用
在一个完整的施工周期之中,施工阶段是一个完整的周期中需要时间最长同时其中程序步骤最多,并涉及多个工种人员的参与,施工阶段的工作是从设计阶段,施工准备阶段等这些阶段都是为施工阶段做铺垫,施工阶段才是可以真正从根本上节省成本,提高效益的重要阶段。
先进的信息化BIM技术的与传统的技术相比较,看可以够更好地帮助施工团队了解设计图纸,解决工程难点,降低施工风险,提高效率。
2.2.1施工技术的深化
(1)将工程通过BIM进行深化,通过利用有资质的BIM公司和设备建立的BIM模型来达到这个有效的结果同时提高工程进度,这个同时也是将BIM技术应用在建筑施工项目施工阶段的其中一个重要表现。
(2)将各方整合的资料与现场施工的情况整理后运用BIM技术的建模成果导入到施工模拟软件中去,进行专业分析与检测,同时模拟施工中的多个环节与整个工程的建设过程,这种方式就是碰撞检查,同时也是是BIM技术中的重要技术之一。
(3)BIM技术与传统技术最大的不同在于BIM可以三维模型,通过立体的观看可以向施工人员全方位的展示模拟施工过程,可以大幅度的提高的施工人员对工程整个进度的把控与了解。
在进行三维建模时,建模人员可以通过讲述施工中复杂与重要的内容强调细节,还可以将施工阶段工程中需要强调的问题进行全方位的展示,从而使得施工人员的印象更加的深刻,也可以帮助理解施工中的细节与问题所在,从而减少施工中可能会犯的一系列的难题,避免了施工过程中进行反工,导致拖慢施工进度。
(4)施工过程之中一旦工程试用BIM技术之后,施工管理人员对于施工的资料与图纸的管理可以变得更加简介与方便,可以直接通过软件查看施工资料与内容,从而将系统之中的各个模型对施工进行对比介绍,方便有关施工人员查看,进而保证资料的完整性。
2.2.2在施工准备阶段的应用
众所周知一个工程项目进行预算后在施工中的超支问题是比较多的,导致工程超支的重要原因之一是对于成本数据的的统计难以统一整合分析。
BIM技术若应用在施工准备阶段可以对人工费用、物料费用,施工进度的模拟,场地的规划进行管理分析。
通过BIM技术通过与纸质数据进行对比统讣,后期可以通过软件进行查询提高数据准确性,这样可以在工程项LI的前期发现问题同时快速的解决,防止施工阶段过多的工程改动。
BIM软件是一项新一代的信息化技术,通过软件的模拟可以快速的对施工过程中的构件进行整合分析,进而完成对成本的分析预算和合理的控制工程造价成本。
BIM技术不仅局限与对成本的控制也可以通过前期数据的导入生成BIM模型,根据信息化的模型,可以快速的制作出立体的图纸并与CAD等数据进行对比分析,这样可以有效提高施工阶段和预算管理的效率,减少工作时间。
在整个施工阶段中,通过BIM技术在准备阶段对预算和资料的统计整合,施工阶段可以更快的进行施工模拟交底、管理制度的制定、丄程进度的控制、材料设备的管理与工程人员安全管理,工程质量的管理等等。
通过应用BIM技术对施工各个阶段进行整合排布,整理出详细的施工方案,可以帮助施工管理人员有效的对材料与人员进行管理,从而避免造成材料积压与人员缺失的问题发生,这样也可以提高效益,节省成本。
将BIM技术中的BIM5D软件,可以有效的对施工进度和人员进行安排和及时的调整,还可以根据月份与周期进化匸程进度同时根据施工工程现场实时1W况进行调整,根据这些有效的技术方法,可以快速的得到最佳施工方案,进而达到对施工进度和物料,人员的计划安排与适时调整,优化施工效益,提高施工效率。
2.2.3把握施工进度
在一个施工项目的进度计划完成之后,通过BIM模拟性这一个点,施工方可以应用BIM对施工周期进行模拟,并与设计的施工方案进行对比,分析进度计划其中所存在的问题。
同时对所发现的施工中问题及时的更正,保证在之后的实际施工之中正常进行。
BIM技术可以每天通过更新数据从而达到监督整体施工状况。
BIM在一个建筑项LI工程中的使用可以起到很大的监督与提醒,因此,施工方使用BIM技术进行的整个项L1进度进行监督,可以快速发现施工中问题与难点并快速解决,从而提高施工阶段的效率。
通过BIM技术还可以构建模拟的建筑结束后的样图,并利用BIM将施工中的所需要的资料进行立体的展现,帮助工程更快的顺利完成施工讣划。
在施工方和设汁方BIM对工程施工阶段进度计划进行模拟,将进度计划的每一项资料信息输入到BIM之中,可以计算出的施工人员,前期购买的材料的数量,BIM可以快速的模拟出所需要的人力物力,这样施工方可以根据模拟的方案进行人员的招聘和材料的购买,保证进度按时完成并节省成本。
将BIM软件模拟出的进度方案实时与实际情况进行对比,如:
施工人员数量,材料购买数量,资金流量等信息,从而对实际进度计划作出快速的调整,保证施工进度按时完成,不拖延工期。
BIM技术在数据化管理方面也拥有者巨大整合能力,施工方和业主方可以通过BIM模型数据中找到相对应数据进行分析,通过模拟数据对于材料的采购和人员的招募进行把控和监督,同时也对匸程之中的实际工进度进行数据对比。
2.2.4监控施工质量
随着社会的进步与时代的发展,人们对建筑施匸中质量的问题相比之前来说越加的重视与严格,对与材料与人员上岗的把控也是越发严格。
在建筑产业不断发展的今天与科技技术不断发展的同时,建筑行业之中一些新型建筑材料也被研发出来,但是在施工建造过程之中还是有相当多的问题存在。
当施工单位不按照国家规定的标准使用一些劣质建筑材料进行施工,现场施工人员的专业技能不能达到施工的标准,监理方对于施工方的质量等把控不能严格要求。
如果在工程使用BIM技术进行把控与进行制作合理的计划,这些问题就有可能不复存在或者说可以快速的解决,还可以同时能够提高施工质量与整个工程的施工进度。
在施工阶段应用合理的应用BIM技术,是可以有效的解决很多隐藏的问题,同时可以将施工进度有效的监督起来,从而把施工的合理性与质量都可以进一步的提升。
BIM是能够将施工的实际状况通过立体的模型真实的体现出来的,并能可以与2D图纸进行比照,完善施工图纸的存在的问题,还可以快速的解决。
2.25BIM技术在施工阶段应用路线及不足之处
我国目前的施工公司应用BIM技术主要分为商务设计部门,工程技术部门。
工程技术部门根据设计•部门所绘制的施工图纸,通过Revit等软件建立建筑施工模型,利用立体模型对施工的进度,材料统汁,人员安全,工程质量进行讨论分析,进而解决施工中的难点同时优化施匸方案。
商务技术部门则是根据设计•部门所绘制的施工图纸,利用广联达或者鲁班国内的BIM软件建立施匸项U的BIM立体模型,通过BIM模型同时利用广联达算量计价软件对施工工程量进行汁算和处理,我们可以看出来施匸单位使用的软件均是国内所开发的BIM类型软件与工程技术部门使用的国际通用软件不同。
在口前施工阶段的不足之处主要还是BIM技术在国内施丄阶段的应用是比较落后的,我国的业主方,施工方认为使用BIM对工程施工不能带来过大的帮助同时还会增加成本,第二点如同上述所说国内大部分的企业工程技术部门和商务部门部同事处理,但是国外先进的国家会使用统一的标准与软件应用到施工阶段,国内的工程项LI在施工阶段已经采取传统的工程管理方式,并没有将先进的BIM技术带入到工程项U之中,还需要大力的通过国家的扶持与推广BIM技术在施工中的进度。
本章2」首先解释了BIM的定义,解释了避免在施工过程之中有什么有点与传统cad的绘图软件对比更加便捷。
对工程的工程量计算更加的准确并与设计方案中该构件的工程量信息进行对照分析,相比人工对比来说BIM技术更加精准快捷。
同时在2.2讲到了BIM在施工阶段应用的对策,主要提出四大方面的对策,分别是政府应该大力推广,并制定合理标准政策,高校与企业之间需要紧密合作培养更多BIM人才,成立专项资金,同时降低BIM成本,加强与设计单位的合作,同时鼓励员工学习BIM,通过这4个建议我相信在做到的悄况下是可以提升一定的BIMD应用环境,使得国内BIM得到更好的推广和让更多的业主方,设计方,施工方尽可能多的使用BIM并逐渐组建自己的BIM人才与团队。
第三章案例分析一海歌剧院
3.1项目基本状况
珠海歌剧院工程在国内众多成功应用BIM的案例之中是比较特别的,其特点是旁幕大海在海岛上建设,施工范围巨大,BIM技术也是在整个施工周期全程贯穿其中。
在珠海歌剧院设汁阶段BIM技术可以帮助设汁单位进行立体的建模,同时帮助三方之间信息的交流与未来丄程进度的协调,并找出之前在设讣中所存在的问题和帮助设讣单位解决发现的问题,而在珠海歌剧院工程的建筑施工阶段BIM技术的应用更为广泛,接下来我们着重分析一下在该工程施工阶段BIM技术的应用。
3.2BIM技术在珠海歌剧院中的应用
3.2.1自动识别
BIM可以帮助施工设计方快速建模,因为BIM可以对传入的平图纸自动识别,对整个设计图纸中的主体结构,复朵的构件,重叠的部分快速准确制作出三维效果图,使项目的施工管理人员尽快熟悉图纸,节省了解图纸的时间。
3.2.2分配工作量
BIM在建筑施工的管理中起到了极大的作用,可以将工程分成多个部分,针对每一个施工部分制作出相对应的汁划方案同时与实际进度进行对比。
这样可以减少了计算人员的工作复杂程度,同时还减少了计算导致问题。
这样也能方便施工管理人员对整个项U施工的过程进行管理。
对每一个区域的人员和材料分开来管理,减轻管理人员工作的复杂程度。
应用BIM软件还可以通过计算使得可以查看到分区工程量的报表,这样一来各个施工部门可以明确自己的工程进度减少问题,提高效率,BIM同时出3d效果图,使施工管理人员也节省制图视图的时间。
3.2.3钢结构复杂点模拟
在珠海歇剧院的主要结构上,最大的难点主要是歌剧场钢结构顶高度近九十米,宽度大概是六十米。
将这么高的钢结构体建筑物在沿海周边区小岛建造起来,其中的困难是巨大的。
所以在歌剧院设计之初的过程中,设计团队将结构位置信息导入到BIM中的Revit软件,同时和给排水,风管等设备与电气设备,混凝土进行合成建模,由形成贝壳的空腹桁架和屋顶面的平面桁架形成巨型框架为主要结构体系。
山于珠海歇剧院是山主体位钢结构构建起来的建筑物,通过传统绘图方式比较复朵且不易观看,BIM可以将现有CAD设计图导入BIM系统并编辑钢结构各种的型号,可以直接生成珠海歇剧院工程的三维钢筋模拟视图,对其中关键复杂节点的模拟,可以利用BIM技术构建出三维模型,建筑施工团队通过对BIM中复杂信息进行整体处理,进行检测,找出该点是否存在问题,并将发现的问题进行合理的并解决这些问题。
在该工程中通过BIM可视化技这一特点将钢结构复杂关键点与三维模型相互关联,实现了可视化交互,减少了可能因图纸问题导致的一系列问题,同时提高了施工质量,还可以缩短了工期与降低了施工成本。
3.2.4土方基坑模拟
任何一个建筑基坑都是一个工程最基础的和最先进行的工程,基坑工程是一个工程的基础,基坑工程包括土方开挖和梁的建造。
珠海歌剧院通过BIM技术对土方开挖方进行了3D模拟,同时可以进行有效的协同整合工作,和传统模式相比,三维立体的模拟可以帮助施工建筑方和施工管理人员高效的进行管理,从而实现无论是施工方还是监理或者业主方实现了信息的共享公用,也从而使得工程施工多方可以同时进行,而工程人员可详细的了解工程每一个计划所完成的进度状况。
3.2.5施工图图纸审査
在整个工程的施工阶段,施匸图纸的审查是施匸阶段总承包方对于施工的技术标准之一,在使用BIM软件建立模型同时对比平面图纸进行核查效率是很高的,平面图纸是不容易观察的,但BIM所建立的3D模型可以使施工管理人员观察了解更加方便便捷。
设计人员可以通过BIM软件直接创建项U建筑专业模型,同时可以对设计结果进行可视化展示,这样可以让施工单位直观的了解整体的建筑设计方案,同时考察设讣方案的可行性,施工管理人员可以直观的了解图纸详细信息,对其中的问题和难点可以更快的整合和解决。
3.2.6整合资料
在珠海歌剧院项U施工过程中,桩基础工程基本用的是混凝土灌注桩的施工技术,工程量十分巨大,桩数多大儿白根,每一根桩基础都有自己的顺序编号与混凝土量的多项资料,如果人工进行统汁管理将是一项十分负责且容易出错的工作。
所以工程采用了BI
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