庄宝库
黑龙江星海建设工程发展有限公司,黑龙江省哈尔滨市 150028
摘要:土建施工现场布置是在拟施工区域,合理规划施工道路、施工区、生活区、材料设备放置区等功能区,为后续施工的有序实施奠定基础,与施工效率、安全息息相关。BIM技术为土建施工现场布局优化提供创新设计思路,在实现土建施工现场合理布置和动态管理的过程中具有重要应用价值。
关键词:BIM技术;土建施工;现场布置;应用
1BIM技术在土建施工现场布置中的应用要点
1.1整合施工现场布置信息
施工现场布置工作涉及办公场所、值班室、材料仓库、模板堆场、围墙、加工区等部分,在进行上述部分的布置规划时,施工单位须考虑施工现场周围环境、相关规范标准、材料损耗、人员配置等信息。在实施施工现场布置时,施工单位应全面整合施工现场各类信息,为施工现场布置提供参考。以基坑施工为例,施工单位应掌握如下信息:①相关规范标准。施工单位应结合土建工程类型与当地政策法规,明确施工现场布置应遵循的安全、环保、技术等规范标准,保障布置的合理性与合法性。②工程信息。施工单位应结合基坑的地理位置、尺寸、周边地下设施、施工进度等工程信息构建BIM模型,并根据不同的施工阶段调整工程信息,动态调整施工现场布置,比如在结束基坑围护结构施工后,施工单位可将施工现场的旋挖机撤离。③施工现场条件。在基坑施工中,排水设施的布置是重要部分,施工单位应综合考虑施工现场的气候条件和地勘资料,优化布置排水设施,方可保障施工安全。
1.2明确施工现场布置目标
在应用BIM技术开展施工现场布置的相关工作时,施工单位应以施工现场的高效运输、安全、环保为工作目标,妥善处理整合各项工程信息,直观呈现施工现场布置状况,利用BIM软件的各项功能评估工作目标是否达成,以此实现科学有效的施工现场布置。施工单位在基于BIM模型实施施工现场布置时,应注重如下指标:①工程量。施工单位应根据土建工程的施工特点,对施工现场的各类元素进行归类,由BIM软件自动统计施工现场布置工程量,为施工现场布置工作的开展提供指导。②成本。施工单位可基于BIM模型,明确施工现场的设施布置状况,准确计算设施造价与施工现场物料运输成本,从而编制兼具合理性与经济性的施工现场布置方案。③运输效率。施工单位应基于BIM模型,分析不同施工现场布置方案下,施工现场的物流及人流状况,以缩短物流运输距离,提高运输效率,规避重复搬运,便于人员流动为目标,优化施工现场布置方案。
1.3导入施工现场布置信息
施工单位应将影响目标的各项信息参数,如工程量、土建工程施工材料、设备位置关系等导入BIM软件中,以此构建完善的BIM模型,为施工现场布置提供可视化指导。在信息参数中,设备位置关系是影响运输效率的主要因素,应利用BIM技术构建房间连接拓扑图(RCTG),明确施工现场布置模型中设备与设备、设备与施工道路间的关系,通过优化调整,获得运输效率最高的设备布置方案与施工道路设计方案。
1.4利用数学模型优化方案
在施工现场信息导入与处理中,施工单位主要探究运输效率与成本两项目标。而实际土建施工中,这两项目标的组成部分较多,如成本包括临时设施成本、人员流动成本等;运输效率包括运输距离、运输时间等。为综合评估两项指标的各个组成部分,施工单位可利用数学模型优化方案,实施多目标规划。
1.5优化施工现场布置模型
在完成土建施工现场布置方案设计后,施工单位应结合施工现场布置方案构建BIM模型,根据可视化模型优化调整施工现场布置方案,获取科学合理的施工现场布置模型,为实际布置工作提供指导。①整合土建工程各类信息,导入Revit软件后,构建BIM模型。②应用Navisworks软件实施碰撞检测,设定相应的碰撞条件,观察施工现场布置是否存在重叠、交叉等碰撞现象,根据检测结果调整不合格部分。③通过碰撞检测优化施工现场布置模型后,通过RCTG提取并计算施工现场布置工程量,转换RCTG数据与施工现场布置工程量数据,实施多目标函数计算。
如果函数计算有解,则表明该施工现场布置方案合理,可以此作为最终的施工现场布置方案,输出后,实施相应的施工准备工作;反之,则需要调整优化施工现场布置模型,直到多目标函数有解。
2基于BIM技术的三维可视化施工场布实施流程
2.1场地地形绘制
应根据项目相关设计资料,地形地貌图、地质资料、项目规划图、工程项目场地内原有和待建的各类设施的尺寸和坐标切换到地形地貌页签,点击“平面地形”按钮,设置地表高度后点击确定。单击后进行拉框选择,在X向动态输入框内输入标高数值完成场地模型的绘制。最大程度的还原现场地形地貌情况,为后续施工做好准备。
2.2建筑红线范围及围墙大门
按照建筑红线的范围控制要求,在左侧构建栏,切换到“临建”页签,选中构件“围墙”构件,在绘图区按鼠标左键指定矩形的第一个角点,移动鼠标拉框绘制矩形,在指定位置再次点击鼠标左键指定矩形的对角点即可完成围墙的绘制。建筑红线的范围控制准确,确保施工场地得到最大化的利用。
2.3施工场地临时设施
施工场地临时设施包含办公类、生活类、施工类等三大类临时设施,在绘图区,左键指定第一个端点,向右移动鼠标,可以看到生成一间间的活动板房,当到指定间数的时候,再次点击鼠标左键指定第二个端点,即可完成“活动板房”的绘制。通过软件的模拟,及时考虑规范要求,临时设施更为合理,满足规范要求。
2.4施工场地道路的布置
施工道路的布置应在充分利用原有道路的基础上,满足运输车辆的安全行驶和保证运输畅通,在绘图区域点击鼠标左键分别指定2个点,即可完成线性道路的绘制,当绘制的2条道路相交时,软件自动生成路口,根据设施及材料堆成位置完成施工道路的绘制。施工管理人员可以根据道路设置合理分配材料堆场。
2.5塔吊及垂直运输设施的布置
塔吊的布置应根据主体建筑和各材料堆场的布置位置,在绘图区域按鼠标左键选择插入点,即可完成布置,选中塔吊,点击鼠标左键选中吊臂端部的夹点进行拖动,考虑其覆盖范围能覆盖整个施工区域和起吊能力,能够满足现场施工要求到合适的位置点击鼠标左键,即可修改吊臂的长度和位置,使垂直运输设置的布置合理化。
2.6安全体验区的布置
当前企业对施工现场的安全意识普遍重视,安全体验区的布置是在构建栏中,切换到“安全体验区”页签。选中需要的构件,在绘图区域按鼠标左键选择插入点,即可完成布置,利用“体验式”教育的方式令体验者产生深刻的记忆。
2.7路线漫游与虚拟施工
在工具栏切换到“虚拟施工”页签,选中X、Y向板房,然后点击工具栏中“建造”一栏中的“自下而上”按钮。然后选中塔吊,点击在工具栏中“活动”一栏中的“旋转”按钮点击停靠窗口中的“动态观察”按钮,按住鼠标左键进行转动调整到合理的角度,然后点击工具栏中的“预览”按钮,即可预览设置好的动画效果,直观体验施工现场布置场景。
3结语
对于土建施工项目现场布置来说,通过借助BIM技术能够为其提供便捷化的图纸绘制环境,对现场布置效率的有效提升可起到极佳的促进作用,便于现场布置总体方案的合理优化。因此,BIM技术实际的应用价值及意义较为突出,值得进一步推广及应用。
参考文献:
[1]BIM技术辅助下的施工现场安全文明布置与绿色施工控制[J].叶桂谷,谭雨阳.城市住宅.2020(06)
[2]试析BIM技术在土建施工现场布置中的应用[J].刘弘博.建材与装饰.2020(13)