BIM技术在超高层建筑预留孔洞中的运用探析
2018-02-17李晓蒙
李晓蒙
广东省第一建筑工程有限公司 广东 广州 510010
前言
超高层建筑在建筑行业中所占比重越来越高，其对建筑工程中的项目信息化、精细化要求日益增高，因此传统的建筑工程技术在超高层建筑中力不从心。通过软件自动出图、三维碰撞检查等运用模拟与优化施工，使各工序间相互协调稳步运行，保证了项目质量和进度，得到良好的施工效果。
1 BIM技术概念及其应用
BIM全称BuildingInformationModeling，逐渐成为建筑行业常见技术的信息化管理系统。BIM建造建筑信息模型，将参建各方在设计、施工、运维等每一环节的所有信息整合到统一的数据库中。应用BIM技术可以进行三维空间管线的模拟碰撞检查，这不但在设计阶段彻底清除硬碰撞，而且能优化净空，减少由设备管线碰撞、预埋件漏设、预留孔洞错设引起的拆装、返工和浪费，有利于业主在工程项目后期建设中的运营管理，确保工程的顺利完成以及业主后期的高效率管理。
2 超高层建筑在孔洞预留中的难题
超高层建筑虽然为人们带来便利，但因为过于庞大的体型、复杂的功能、建设难度高于一般水平建筑和巨大的投资等特点，对建筑企业是一个不小的挑战。在超高层建筑施工中预埋件、预留孔洞是工程中不可缺少的重要部分。
2.1 需要更严格的施工图纸与合理性检查
超高层建筑体型庞大，功能复杂，结构形式相比较一般建筑更为复杂，在设计和施工过程中，因经验不足会产生很多不合理之处，常见的是建筑物技术经济指标数据产生较大差异。超高层建筑设计人员对结构方案与机电安装方案间的协调考虑不够充分，各专业图纸与施工不统一造成的功能不合理与结构浪费，因此在施工图纸的会审中，一定要综合性的进行图纸合理性检查，这将大大提升施工方案的成功率。
2.2 多专业交叉致施工难度大，孔洞复杂度提高
在超高层建筑施工过程中，施工人员需要注意建筑的结构、暖通、给排水和智能化系统的配合，尤其在预埋件、预留孔洞的施工过程中。施工人员若因为只重视建筑结构施工而忽视其他专业，首先会影响施工进度造成工程延期，超高层建筑工程建设进度的滞后，其次它直接影响到安装质量，无法使BIM技术在工厂建设中的作用充分发挥，阻碍了BIM技术给超高层建筑建设效益的扩大。
3 BIM系统在超高层建筑预留孔洞中的难题应用
3.1 BIM模型的建立
为了在项目的施工过程中做到施工工序的准确无误，先制定合理的BIM工作流程，从而保证BIM模型在建立过程中、设计过程和施工过程三者之间的合理衔接，BIM工作流程大致包括技术实施策划、实施方案的编制和审批、建立管理制度、BIM技术的正式应用、各专业模型建立以及基于BIM的工程总承包辅助管理等环节。
3.2 检查设计合理性
通过BIM系统并进行人工干预，综合人工的经验和BIM系统良好的模拟特性，对施工图的设计优劣进行合理性检查，以便于及时发现设计图中所存在的问题，从而能够尽早发现和解决问题，做到防患于未然，使得在后续的施工中不盲目、不返工、有的放矢。
3.3 实现可视化虚拟施工
在BIM模型中进行施工的建模、模拟和优化设计，为施工现场提供模拟施工图纸，从而为施工现场提供技术指导。此外，还可以对施工过程中的各个专业进行可视化的管理，对施工过程中工程所涉及的所有信息进行记录，例如设备的采购和加工记录等，以便于对施工过程的追溯，管理人员可随时在虚拟场景中查看，了解工程的施工进程，以便于进行决策。
3.4 施工进度模拟
在施工过程中可以通过BIM模型对整个工程的施工过程进行模拟，具体来说，可以将各个施工专业的三维建筑模型以及各自的施工计划导入到Navisworks软件中，然后对各个专业的施工进度进行模拟，分析各个专业施工进度的合理性以及配合的协调性，以便于对施工计划进行调整，同时还可以对施工预算等信息进行掌握，做到全盘掌握。
4 BIM技术解决超高层建筑预留孔洞中的难题
4.1 应用BIM技术，可视化虚拟施工解决多专业交叉问题
运用BIM技术分段对预埋件、预留孔洞进行测量放线，测量放线应执行测量“三级”复核制。经过BIM系统中的协调、模拟、优化工作以后，可得出综合结构流动图、建筑结构-机电-钢结构-装饰综合图等施工图，起作用是为现场施工提供可视化辅助。将每个施工行为进行及时记录，施工过程中对于每个设备和构建的采购、加工、安装等信息记录在案，方便施工监管人员、管理人员随时核查。在虚拟场景详细了解工程中每个设备和构件的信息，有利于工程后期的运营管理工作。运用BIM技术提供的施工图，超高层建筑工程项目施工人员，能够更加清晰地了解施工流程，了解施工现场中所需要注意的一些事项，加快现场施工人员的施工效率，确保超高层建筑施工现场中每一个环节的顺利完成，避免施工现场发生工程事故，保障施工人员的施工质量，从而解决多专业交叉问题。
4.2 运用BIM技术进行施工进度模拟来降低孔洞复杂难度
运用BIM技术进行三维模拟实施。预留孔洞模型应按设计大小、形状、垂直度进行制作。其精度应符合设计要求。预埋件应按设计规定的材质、大小、形状进行加工制作。并严格按测量放线位置正确安装，保证焊接牢固，支撑稳固，不变形和不位移。利用BIM数据库信息平台，可以快速、准确提取精准的施工用料数量，随时为采购计划的制定及施工现场限额领料提供准确的数据支撑，减少因施工用料申报不精准造成的工期延误、仓库积压、资金占用等问题。
5 结束语
在项目的施工过程中，传统状态和工作方法会有很多问题没有办法提前预知，利用BIM技术的碰撞检查、管线综合能力和虚拟施工等手段，对施工难点提前反映，就可以使施工组织的计划更加形象精准。同时，对于后期施工阶段的三维施工技术交底，进行虚拟施工和实际工程对比有重要指导意义。
