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BIM技术应用案例:总投资34万亿“新基建”下的BIM出路

发表时间:2020-09-04 11:08

受新型冠状病毒肺炎影响,各地经济受损严重,以扩大基建规模稳定投资拉动经济增长的思路再次受到瞩目。


    根据统计,当下已有多个省市累计推出超34万亿重点新基建项目,新基建的“新”是关键,以大数据、物联网、智慧城市、5G等为代表的的新基建项目也因此应运而生。而BIM作为融合大数据、物联网、VR/AR、AI等众多黑科技的信息化建造手段是如何在基建中发挥作用的?下面一起了解一下。


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1.场地分析

    场地分析是研究影响建筑物定位的主要因素,是确定建筑物的空间方位和外观、建立建筑物与周围景观的联系的过程。传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端,通过BIM及GIS软件的强大功能,迅速得出令人信服的分析结果,帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点,从而做出新建项目最理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。


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2.方案论证

    在方案论证阶段,项目投资方可以使用BIM模型,通过三维可视化来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况。所见即所得,更重要的是通过工具的提升,使用三维的思考方式来规划项目,BIM甚至可以做到建筑局部的细节推敲,迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。项目各方关注的焦点问题比较容易得到直观的展现并迅速达成共识,相应的需要决策的时间也会比以往减少。



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3.协调工作

    现有的协同工作主要是基于CAD平台,并不能充分实现专业间的信息交流,这是因为CAD的通用文件格式仅仅是对图形的描述,无法加载附加信息,导致专业间的数据不具有关联性。BIM的出现使协同已经不再是简单的文件参照,BIM技术为协同工作提供底层支撑,大幅提升工作效率。借助BIM的技术优势,协同的范畴也从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期,需要规划、设计、施工、运营等各方的集体参与,因此具备了更广泛的意义,从而带来综合效益的大幅提升。


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4.性能分析

    在CAD时代,无论什么样的分析软件都必须通过手工的方式输入相关数据才能开展分析计算,由于设计方案的调整,造成原本就耗时耗力的数据录入工作需要经常性的重复录入或者校核,大大降低效率。利用BIM技术,建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量的设计信息(几何信息、材料性能、构件属性等),只要将模型导入相关的性能化分析软件,就可以得到相应的分析结果,提高了设计质量,同时避免了重复工作节约大量时间。


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5.工程量统计

    由于CAD无法存储可以让计算机自动计算工程项目构件的必要信息,所以需要依靠人工根据图纸或者CAD文件进行测量和统计,不仅需要消耗大量的人工,而且比较容易出现手工计算带来的差错。而BIM是一个富含工程信息的数据库,可以真实地提供造价管理需要的工程量信息,在建模的时候这些信息就已经存在,借助这些信息,计算机可以快速对各种构件进行统计分析,大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误。


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6.碰撞检测

    随着建筑物规模和使用功能复杂程度的增加,无论设计企业还是施工企业甚至是业主对机电管线综合的要求愈加强烈。由于二维图纸的信息缺失以及缺失直观的交流平台,导致管线综合成为建筑施工前让业主最不放心的技术环节。利用BIM技术,通过搭建各专业的BIM模型,设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突,从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。这不仅能及时排除项目施工环节中可以遇到的碰撞;冲突,显著减少由此产生的变更申请单,更大大提高了施工现场的生产效率,降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。


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7.施工进度模拟

    通过将BIM与施工进度计划相链接,将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D(3D+Time)模型中,可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、4D精确掌握施工进度,优化使用施工资源以及科学地进行场地布置,对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制,以缩短工期、降低成本、提高质量。



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8.工艺教学

    CAD时代下对复杂工艺,只有依靠长年的现场经验才能推测出施工实施方法,且存在不确定性,利用BIM技术结合VR技术进行预演及实操以提高复杂建筑体系的可造性(例如:高达模板、玻璃装配、锚固等)。借助BIMVR对施工工艺的模拟,项目各方能够非常直观地了解整个施工安装环节的时间节点和安装工序,并清晰把握在安装过程中的难点和要点,大幅度缩短培训及预演所消耗的时间,以提高施工效率和施工方案的安全性。


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9.数字化建造

    这里不得不提到最近兴起的装配式建筑,建筑中的许多构件可以异地加工,然后运到建筑施工现场,装配到建筑中(例如门窗、预制混凝土结构和钢结构等构件)。通过数字化建造,可以自动完成建筑物构件的预制,这些通过工厂精密机械技术制造出来的构件不仅降低了建造误差,并且大幅度提高构件制造的生产率,使得整个建筑建造的工期缩短并且容易掌控。BIM模型直接用于制造环节还可以在制造商与设计人员之间形成一种自然的反馈循环,即在建筑设计流程中提前考虑尽可能多地实现数字化建造。同时标准化构件之间的协调也有助于减少现场发生的问题,降低不断上升的建造、安装成本。


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10.智能化工地

    BIM技术与物联网、大数据的结合,将各种如射频识别(RFID)装置、红外感应器,GPS、激光扫描、GIS等装置及系统集成形成一个巨大的网络系统,将使整个建筑产业链充分融合,使建筑业的发展和实施更加完善及有序。通过采用BIM模型进行组织的建筑档案,可检索的信息将会大大增加,并支持“全文检索”,快速定位到各种属性层次的构件。工程数据和业务数据加载到BIM上,不仅提高了工作效率和工作质量,而且大幅增加了管理的功能,使数据可存贮、可搜索、可计算和可追溯等。海量BIM案例数据仓库的建立,使其所蕴含的信息在广度和深度两方面迅速膨胀,同时拓展到相关的其他领域,减少了知识的获取成本,降低了跨界的门槛,夯实了创新的基础。


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11.3D装修方案

    不管在概念设计阶段还是深化设计阶段,BIM技术都支持设计师生动而方便地表现这些细节。我们从三维建模中虽然看到了各构件、物体的型、材质、纹理等信息。但效果略显呆板生硬。为了达到仿真的效果。运用BIM对三维空间进行渲染,达到照片级的真实感图像。BIM实现了真正的“所见即所得”,对家装设计的细节部分可以清晰、真实显现。再与VR技术结合如虎添翼,使你身临其境,大大减少方案必选所花费的时间。


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12.运营与维护

    在建筑物使用寿命期间,建筑物结构设施(如墙、楼板、屋顶等)和设备设施(如设备、管道等)都需要不断得到维护。一个成功的维护方案将提高建筑物性能,降低能耗和修理费用,进而降低总体维护成本。BIM模型结合运营维护管理系统可以充分发挥空间定位和数据记录的优势,合理制定维护计划,分配专人专项维护工作,以降低建筑物在使用过程中出现突发状况的概率。对一些重要设备还可以跟踪维护工作的历史记录,以便对设备的适用状态提前作出判断。


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结语:随着信息技术的快速发展,以5G、物联网、云计算、大数据等为代表的新一代信息技术与BIM技术相结合应用于基础设施建设中的趋势日益明显。BIM技术可以实现基础设施建设全要素的数字化、可视化,全过程、全方位的协同化,在数字建设中发挥着至关重要的作用。


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