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BIM参数化施工总平面空间布置技术应用

BIM小组 李明轩

【摘要】通过BIM技术，改变传统二维绘制施工总平面图的绘制方式，根据施工现场的特点，动态展现施工总平面在不同阶段的布置情况，并通过BIM信息的汇总、参数化等特点，自动提取工程量，自动生成不同阶段的图纸和三维模型。

【关键词】BIM 施工总平面布置

引言
施工现场总平面布置是项目施工的前提，是施工组织设计的重要组成部分。合理的布置方案能够在项目开始之初，从源头减少安全隐患，是方便后续施工管理，降低成本，提高项目效益的重要方式。而近年来建筑体量逐渐增大，场地空间狭小，对施工总平面空间及时间维度上的要求更高。
传统二维模式下静态的施工场地布置是技术人员基于对该项目特点及施工现场环境情况的基本了解，依靠经验和推测对施工场地各项设施进行布置设计，并且这种布置仅仅是在平面的基础上，并没有充分考虑到空间要求，所以很难分辨其布置方案的优劣，不能提前发现问题。通过BIM信息参数化模型，加入施工总平面三维和四维动态信息，将会使施工总平面布置更合理，更具有指导意义。本文参考的工程实例有施工实施阶段也有投标阶段应用。
1 工程概况
平阳中塑家居MALL E-04地块工程。整个项目由1~13号单体建筑构成，1#楼为酒店\写字楼，2#楼为家居MALL主体，3#楼~13#楼为独立商业。总用地面积59204.00㎡， 总建筑面积224498.10㎡。地块呈梯形，场地较为平整，三面环水。
浅滩地块项目概况

2 实施方法
2.1 施工过程动态划分
为了对工程施工进行科学的管理，现场主要将施工项目划分为地基与基础工程、主体结构工程、装修及设备安装工程三个大的阶段。施工总平面布置则需要紧紧围绕这三个不同的施工阶段进行动态调整。随着项目的不断深入，项目的主要施工特征会发生变化，对资源材料人力的需求也会随之改变。针对施工场地静态布置可能与动态施工活动不符的问题，从施工全过程的角度出发考虑施工场地的布置方案，就要根据施工进度的推进，动态的针对不同的施工阶段进行场地布置。
2.2 拟建建筑物平面图导入
实施过程主要在Autocad和Revit两个软件中实现。在CAD图纸中，可利用设计单位提供的总平面图进行图纸清理，根据施工进度安排，绘制出基坑平面布置图以及拟建建筑物平面布置图，两张图纸分别为地基与基础和主体结构阶段平面布置做准备。
图1 CAD图纸导入Revit

2.3 建立建筑物地下室及主体模型
根据CAD图纸建立基坑、地下室、主体模型。本工程为多栋单体建筑，为了提高软件操作的流畅性，对各建筑物进行单独建模，再统一链接到中心文件中。
2.4 基础阶段定位临时设施位置
根据平面图规划，定位大临办公场地、确定施工机械类型，将具有参数信息的施工机械模型导入，建立与建筑物平面、空间关系。
图2 塔吊平面与空间布置
图3 施工机械、临时设施布置
2.5 布置临时道路、临时用水、用电线路
在布置临时道路时，要充分考虑重型车辆的转弯安全半径。将主体结构模型与道路模型导入到Navisworks软件中进行模拟，检验车辆在行驶过程中，是否与建筑物及临建设施产生冲突。
图4 施工机械与道路布置
2.5主体结构施工阶段布置
主体结构施工过程相对于基础施工，可用的场地更多，主要需考虑塔吊的位置和覆盖半径，塔吊的安装与拆卸路径，人货电梯位置与材料堆场的位置关系。通过三维立体的方式，使表达更直观，在空间上发现不合理之处。
通过BIM三维可视化技术，直观的了解建筑物的具体造型，在塔吊布置上，可以兼顾覆盖范围、扶墙设置、拆除路径，避免因对建筑物形体不熟悉而导致布置失误。
图5 主体结构塔吊布置图
图6 主体结构空间布置
图7 装饰装修阶段布置
2.6 论证总平面布置模型方案
基于BIM技术所建立的平面布置模型，大大加快了方案论证和修改的时间。在三维可视化下，对建筑物与临时设施的关系、施工进度计划于场地的关系都能够比较直观的展示，对场地的布置就如同摆积木一样，可以快速形成多种方案，极大提高了论证的效率。
3 参数化统计
通过BIM技术，可对现场所有施工机械进行有效管控。在布置施工机械时，将机械准确的信息记录在模型中，通过统计信息，确定临时用电所需数据。在机械设备管理中，可以将模型的信息与管理数据相结合，提高数据的准确性，并形成数据库，为后续项目提供信息支持。
利用Revit明细表功能，统计不同类型设备清单，通过参数化特点，动态调整设备的数量及参数，统计信息实时自动更新，再将数据导入到软件中进行临电计算。

表1 临时用电自动计算表格
4 利用BIM技术直接出图
根据论证好的平面布置模型，利用Revit软件，生成施工总平面布置图及三维模型图。如方案后续增减或者调整临时设施，图纸会自动关联调整。
图7 施工总平面图纸
4 结语
通过BIM参数化特点，在进行场地布置方案时，能够快速精准表达施工空间关系，更加完善场地布置。以往二维施工总平面图绘制要进行大量的作图工作，费时费力，而利用BIM技术参数化、信息化特点，达到一次建模，多次使用，能够快速进行不同阶段的场地布局方案设计，大量节省时间、精力。同时，数据模型可以提供其他施工项目，最终形成一整套自动化流程。