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毕业论文题目 网络化数字视频监控系统的研究、设计与实现姓名 严展 长江师范学院
基于BIM技术的新华小学综合楼技术标编制-revit建模与施工进度计划的编制
长江师范学院本科毕业论文
TechnicalstandardofXinhuaprimaryschoolbuildingbasedonBIMTechnology-Preparationofconstructionschedule
专业:
学号:
学生:
指导教师:
长江师范学院土木与建筑工程学院
2017年6月
独创性声明
本人声明所提交的毕业论文是我个人进行的研究工作所取得的劳动成果。
尽我所能,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或者撰写过的研究成果,与我一个团队中每位成员对此成果所做的任何贡献均已经在论文中作了明确的说明并表示谢意。
作者签名:
日期:
年月日
版权授权书
本论文作者授权长江师范学院可以将毕业论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编这篇论文。
(保密的毕业论文在解密后应遵守此协议)
作者签名:
指导老师签名:
日期:
年月日日期:
年月日
摘要
建筑信息模型(BuildingInformationModeling)或者建筑信息管理(BuildingInformationManagement)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,建立起三维的建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。
BIM技术的一大优势就是在施工前将建筑在电脑里模拟建造一遍,在施工前提前发现问题并解决问题,同时在施工过程中基于BIM技术实现项目的精细化管理。
随着BIM技术在建筑行业领域应用的不断普及和计算机技术的不断发展,能以三维模型呈现建筑物的模拟施工过程,直观形象,可在设计阶段采用,进行各专业间的协同设计,可减少后期的设计变更工程。
由于BIM软件赋予建筑构件属性信息,现阶段越来越多业内人士将3D模型与时间维度相关联,即4D模型,得到工程施工模拟过程,且在评标过程中,招投标工作日益专业化和规范化,业主和招标单位对技术标的编制要求也越来越高,尤其对于国际工程,专家们通过4D模型,能很快了解投标单位采用的技术安排,从而对投标单位的施工经验和实力做出初步评估。
同时,技术标的质量在一定层面上代表了投标单位的技术水平和实力。
鉴于此,本文以新华小学学校工程为例,通过广联达BIM系列软件进行实体建模;计量与计价;施工方案拟定,进度计划编制;专项方案设计;施工现场布置;BIM5D呈现,完成一份基于BIM的工程技术标编制,本文将着重以施工进度计划编制作主要讲解,以期为BIM在土木工程领域的应用提供参考。
关键词:
BIM;技术标;编制
Abstract
BIM(buildinginformationmodel)orthebuildingofinformationmanagement(buildinginformationmanagement)istherelevantinformationanddatatotheconstructionprojectasthebasis,establishthe3Dmodelofthebuilding,tosimulatetherealinformationofbuildinginformationthroughdigitalsimulation.Ithasthecharacteristicsofcompleteinformation,informationrelevance,informationconsistency,visualization,coordination,simulation,optimizationandcanbemadeoutoftheeightcharacteristics.OneoftheadvantagesofBIMtechnologyisintheconstructionbeforethebuildinginthecomputersimulationtobuildagain,findandsolveproblemsinadvancebeforeconstruction,atthesametime,BIMtechnologybasedontheprojectoffinemanagementintheconstructionprocess.WithBIMtechnologyinthedevelopmentandpopularizationofcomputertechnologyappliedinthefieldofconstructionindustry,constructionprocesssimulation,canpresentbuildingstothree-dimensionalmodelofthevisualimage,inthedesignstageusingcollaborativedesignbetweentheprofessional,canreducethelatedesignchangeproject.BecausetheBIMsoftwaregivesthebuildingcomponentattributeinformation,atthisstage,moreandmorepeopleintheindustrywillbeassociatedwiththe3Dmodelandthetimedimension,namely4Dmodel,engineeringconstructionprocesssimulation,andintheprocessofevaluation,thebiddingworkofmoreandmoreprofessionalandstandardized,theownersandthetenderunitstodeveloptechnicalrequirementshavebecomestandardthehigher,especiallyfortheinternationalengineeringexperts,throughthe4Dmodel,canquicklyunderstandthebiddingunitsusingthetechnologyarrangement,soastomakeapreliminaryassessmentoftenderconstructionexperienceandstrength.Atthesametime,thequalityofthetechnicalstandardonacertainlevelrepresentsthetechnicallevelandstrengthofthebiddingunit.Projectasanexample,throughtheanalysisandmodelingofBIMseriessoftware;measurementandvaluation;constructionplan,scheduleplanning;specialdesign;constructionsitelayout;BIM5D,completedaBIMbasedengineeringtechnicalstandardsystem,thispaperwillfocusontheconstructionscheduletomakethemainexplanation,inordertoprovidereferencefortheapplicationofBIMinthefieldofcivilengineering.
KeyWords:
BIM;Technicalstandard;Organization
引言
随着BIM技术在建筑行业领域应用的不断普及和计算机技术的不断发展,能以三维模型呈现建筑物的模拟施工过程,直观形象,可在设计阶段采用,进行各专业间的协同设计,可减少后期的设计变更工程。
由于BIM软件赋予建筑构件属性信息,现阶段越来越多业内人士将3D模型与时间维度相关联,即4D模型,得到工程施工模拟过程,且在评标过程中,招投标工作日益专业化和规范化,业主和招标单位对技术标的编制要求也越来越高,尤其对于国际工程,专家们通过4D模型,能很快了解投标单位采用的技术安排,从而对投标单位的施工经验和实力做出初步评估。
同时,技术标的质量在一定层面上代表了投标单位的技术水平和实力。
鉴于此,本文以新华小学综合楼工程为例,通过Revit软件和广联达BIM系列软件进行实体建模;进度计划编制;脚手架专项方案设计;施工现场布置;BIM5D呈现,完成一份基于BIM的工程技术标编制。
1、工程概况和BIM概述
1.1工程概况
项目名称:
新华小学综合楼
建设单位:
中冶长天国际工程有限责任公司
建筑面积:
总建筑面积7035.88平方米,办公楼5478.5平方米,食堂1557.38平方米。
建筑基地面积3600平方米。
建筑层数、高度:
办公楼3层,食堂1层;建筑高度:
办公楼11.9米。
建筑工程为1级,耐火等级为二级,设计使用年限为50年。
1.2任务分工
小组任务分工见下表1.1
成员姓名
涉及软件
主要任务
REVIT、广联达土建GCL
Revit中楼梯、雨棚室外台阶等建模,土建算量翻模;后期工程的链接合并
REVIT、BIM5D
Revit中场地、内置构件安放、梁、柱、房间和面积报告等建模,创建BIM5D模型,编制实施保障措施
REVIT、BIM脚手架设计
Revit中工程门、窗等建模,创建脚手架工程
REVIT、斑马·梦龙网络计划软件
Revit中内、外墙等建模,编制双代号时标网络图
REVIT、BIM场布
Revit中楼板和屋顶的建模,导出工程现场布置图,技术标编制
表1.1
1.3BIM概述及其特点
1.3.1什么是BIM
BIM:
指建筑信息模型(BIM,BuildingInformationMolding)
起源:
BIM的理论基础主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机
集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。
自从1975年,美国的ChuckEastman提出了建筑物计算机模拟系统(BuildingDescriptionSystem,BDS)的概念以来,建筑信息模型既BIM技术的理念有着迅速的发展建筑信息模型(BIM)的概念最开始在美国得以推广应用,随后欧洲、日本、新加坡等国家也得到了积极的推广。
引用美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM的定义,BIM有三个层次的含义:
1.BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;
2.BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;
3.在项目的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。
1.3.2BIM的特点
1.模型信息的完备性。
除了对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述,还包括完整的工程信息描述,如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息;施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息;工程安全性能、材料耐久性能等维护信息;对象之间的工程逻辑关系等
2.模型信息的关联性
信息模型中的对象是可识别且相互关联的,系统能够对模型的信息进行统计和分析,并生成相应的图形和文档。
如果模型中的某个对象发生变化,与之关联的所有对象都会随之更新,以保持模型的完整性和健壮性。
3.模型信息的一致性
在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的,同一信息无需重复输入,而且信息模型能够自动演化,模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建,避免了信息不一致的错误。
1.3.4BIM应用现状
美国是较早启动建筑业信息化研究的国家,BIM研究与应用都走在世界前列。
根据McGrawHill的调研。
2012年工程建设行业采用BIM的比例从2007年的28%增长到2012年的71%。
其中74%的承包商已经在实施BIM了,超过了建造师(70%)及机电工程师(67%)。
2011年,新加坡BCA与一些政府部门合作确立了示范项目。
BCA将强制要求提交建筑BIM模型(2013年起)、结构与机电BIM模型(2014年起),并且最终在2015年前实现所有建筑面积大于5000平方米的项目都必须提交BIM模型目标。
BCA于2010年成立了一个600万新币的BIM基金项目,鼓励新加坡的大学开设BIM课程、为毕业学生组织密集的BIM培训课程、为行业专业人士建立了BIM专业学位。
香港房屋署自2006年起,已率先试用建筑信息模型。
为了成功地推行BIM,香港房屋署自行订立BIM标准、用户指南、组建资料库等设计指南和标准。
这些资料有效地为模型建立、管理档案,已经用户之间的沟通创造了良好的环境。
2009年11月,香港房屋署发布了BIM应用标准。
预计在2014-2015年BIM技术将覆盖香港房屋署的所有项目。
早在2007年,台湾大学与Autodesk签订了产学研合作协议,重点研究建筑信息模型(BIM)及动态工程模型设计。
2009年,台湾大学土木工程系成立了“工程信息仿真与管理研究中心”,并与淡江大学工程法律研究发展中心合作出版了《工程项目应用建筑信息模型之契约模板》高雄应用科技大学土木系也于2011年成立了工程资讯整合与模拟(BIM)研究中心。
2011年5月,我国住建部发布了《2011-2015建筑业信息化发展纲要》,2012年1月,住建部“关于印发2012年工程建设标准规范制定修订计划的通知”宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动。
前期一些大学和科研院所在BIM的科研方面也做了很多探索,如清华大学通过研究,参考NBIMS,结合调研提出了中国建筑信息模型标准框架(CBIMS)。
随着企业各界对BIM的重视,对大学的BIM人才培养需求渐起,部分院校成立了BIM方向的工程硕士的培养。
我国的BIM应用虽然刚刚起步,但发展速度很快,许多企业有了非常强烈的BIM意识,出现了一批BIM应用的标杆项目,同时,BIM的发展也逐渐得到了政府的大力推动。
1.3.5BIM的价值及作用
1.解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题
建立单一工程数据源;推动现代CAD技术的应用;促进建筑生命期管理,实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集成化管理,对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。
2.用于工程设计
实现三维设计;实现不同专业设计之间的信息共享;实现虚拟设计和智能设计,实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。
3.用于施工及管理
实现集成项目交付IPD(IntegratedProjectDelivery)管理;实现动态、集成和可视化的4D施工管理:
将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接,并与施工资源和场地布置信息集成一体,建立4D施工信息模型。
实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。
实现项目各参与方协同工作:
项目各参与方信息共享,基于网络实现文档、图档和视档的提交、审核、审批及利用。
项目各参与方通过网络协同工作,进行工程洽商、协调,实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。
实现虚拟施工:
在计算机上执行建造过程,虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测,包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。
1.4课题意义
1.4.1理论意义
BIM(建筑信息模型,BuildingInformationModeling)技术的一大优势就是在施工前将建筑在电脑里模拟建造一遍,在施工前提前发现问题并解决问题,同时在施工过程中基于BIM技术实现项目的精细化管理。
伴随着BIM技术在全球范围内建筑业领域的广泛推广,业内陡增的BIM人才需求,迫使高校建筑类专业的BIM教育必须行动起来,以保证建筑工程专业BIM人才持续、稳定的供给。
基于BIM的毕业设计旨在推动高校BIM技术的普及应用并为企业输送优秀的BIM应用人才。
1.4.2现实意义
在此次毕设课题中,我负责的是Revit软件场地和构件的建模、BIM5D的动画模拟。
虽然小组每个成员的着重点不一样,但是每个模块都有涉及,便于相互讨论和共同解决问题。
此次BIM毕设对于我的意义:
1.培养了我的自学能力和团结合作精神:
BIM毕设分小组完成,全过程小组自行计划和管理,共同学习软件,分工明确,每个人负责不同的模块,最后融合成一个完整的作品。
2.锻炼了我快捷有效解决问题的能力:
在做毕设的过程中,我和成员们会遇到很多难题,除了我们互相商量之外,我在向其他成员那里学到了很多解决问题的方法,能够帮助我很快的解决问题。
3.帮助我接触了专业新领域:
由于专业的限制,我们很少在课堂上接触到BIM技术,这次的BIM毕设让我对BIM技术有了深层的了解。
4.为我的职业保驾护航:
我现在实习的职业BIM建模,在做BIM毕业设计过程中让我对软件更熟练,对职业的性质更熟知。
2、小组任务概述
2.1Revit建模
在拟定的项目图纸的基础上,利用软件revit完成实体模型的创建。
相对于其他建模软件,revit的优势在于使用Revit可以导出各建筑部件的三维尺寸和体积数据,为概预算提供资料,资料的准确程度同建模的精确成正比;在精确建模的基础上,用Revit建模生成的平立图完全对得起来,图面质量受人的因素影响很小,而对建筑和CAD绘图理解不深的设计师画的平立图可能有很多地方不交接;其他软件解决一个专业的问题,而Revit能解决多专业的问题。
Revit不仅有建筑、结构、设备,还有协同、远程协同,带材质输入到3DMAX的渲染,云渲染,碰撞分析,绿色建筑分析等功能;强大的联动功能,平、立、剖面、明细表双向关联,一处修改,处处更新,自动避免低级错误;Revit设计会节省成本,节省设计变更,加快工程周期。
其次,在此次建模过程中介于对软件的不熟悉我们每个人都是有各自的任务量,比如我就是负责内外墙的建模,在前期建模过程中我们小组统一了项目样板及项目原点以便后期的项目合并,项目样板文件在实际设计过程中也起到非常重要的作用,它统一的标准设置为设计提供了便利,在满足设计标准的同时大大提高了设计师的效率。
最后,Revit作为新兴的BIM项目软件,其普及肯定会有一个过程,而这个实现过程的长短就取决于国内相关方面的设计人才及设计方的重视度。
在CAD依然风行而Revit还未根深蒂固时,出现不被所有人热衷的情况是很正常的,所以Revit的应用情况也是影响BIM发展的一个很重要因素。
鼓励并培养专业的建模人才,去熟练掌握Revit并大力推广很有必要。
这只是美中不足,并无伤大雅,Revit在中国的蓬勃发展趋势是有目共睹的,应该说这就是CAD时代的AutoCADBIM以后走到全行业应用,设计,施工运维都需要在Revit上做开发来全面满足各专业、单位BIM的优势利用,因此Revit的前景是不可估量的。
图2-1-1revit实体模型
图2-1-2revit实体模型
2.2土建建模
2.2.1设计图纸选用
在此次毕业设计中本小组对于图纸的选择是经过充分考虑的,是使用商业建筑、居民住宅楼、宿舍楼、教学楼、图书馆等那种类型的建筑图纸,古建筑图纸,近期建筑风格的建筑图纸,未修建建筑的图纸;我们还在网站上查找了很多工程图纸,经过毕业设计团队讨论,经指导老师同意,我们选择了一套小学综合楼,主体由教学楼及食堂组成。
该建筑融合了室外坡道、楼梯、雨蓬、幕墙、叠层墙等多种细节构件,能让我们在建模的同时全方位学习锻炼软件。
2.2.2构件参数设置及绘制
1、楼梯
在楼梯的参数设置中最为重要的几个基本参数有最小踏板深度、最大踢面高度、所需踏面数以及楼梯的高度。
在本案例工程中我们采用的是整体浇注楼梯
2、栏杆扶手
本案例工程中我们设计的为不锈钢玻璃嵌板栏杆-1050mm图3.10,此种栏杆不仅造型美观,也很安全.我们根据国家"中小学校建筑设计规范"中第6.3.5条的规定,在室内楼梯安装护栏或铁艺护栏(或栏板)的高度不应小于900mm。
室外楼梯及水平栏杆(或栏板)的高度不应小于1100mm。
楼梯不应采用易于攀登的花格栏杆。
故采用了此种栏杆。
图2-2-1
在创建楼梯时由于我们采用的为现场浇注整体式楼梯会带有栏杆扶手,但两层楼梯无法平滑的连接,故我们载入扶手接头的族文件(族库中下载),选择任意扶手后,打开扶手“类型属性”对话框。
单击“栏杆位置”后的编辑按钮,打开“编辑栏杆位置”对话框。
如图3.12所示,修改支柱列表中的EndPost(终点支柱)为扶手接头:
梯井160,修改“空间”值为0,偏移值为25,完成,退出类型属性对话框。
通过以上设置便能为每个梯段间扶手添加扶手接头,楼梯之间便能平滑过渡。
图2-2-2楼梯间过渡扶手
3、雨篷
通过CAD图纸获取了雨蓬的相关信息,其中由于主入口处的雨蓬带有造型族库中没有相类似的族,因此本人通过内置构件绘制了该雨蓬。
如下图3.13所示,采用拉伸绘制出雨蓬的轮廓,在调整拉伸起点与拉伸终点。
再采用空心拉伸绘制出雨蓬的造型,载入至项目中。
图2-2-3雨蓬
4、坡道
RevitArchitecture提供了坡道工具,可以为项目添加坡道。
坡道工具的使用与楼梯类似,切换至室外地坪楼层平面视图,适当缩放办公楼4~5轴线间主入口处台阶位置。
单击坡道工具,创建坡道草图,编辑类型按钮设置“坡道最大坡度(1/x)”为12;修改“造型”方式为“实体”,其余参数参照图中设定。
在工具面板中的扶手类型中选择扶手类型为“欧式石栏板”便能生成带有美观造型的栏板,如下图3.14所示。
图2-2-4坡道
5、后期工程的链接合并
由于本案例工程为分工合作,因此最终要将多个模型链接合并,在建立模型前小组确立了模型原点的位置,Revit提供了模型之间的链接用以合并多个
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