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BIM技术在体育馆建筑施工中的应用张磊

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2021年9月上作者：张磊

[导读] 本文作者结合自己多年的实践工作经验，以闵行区体育馆大修工程作为研究案例，对BIM技术在该体育馆建筑施工中的应用进行分析。

上海金岭建设有限公司张磊

摘要：本文作者结合自己多年的实践工作经验，以闵行区体育馆大修工程作为研究案例，对BIM技术在该体育馆建筑施工中的应用进行分析。本文主要从BIM的含义与用途、其在建筑施工中的特点、对于工程的介绍以及BIM技术在该体育馆的施工建筑中的几大应用，这对于今后的BIM 技术的研究来说具有一定的参考意义。
关键字：BIM技术；体育馆建筑；建筑工程；施工技术
        1 BIM 技术的含义以及用途
        BMI是建筑信息模型技术，常用于工程设计、工程建造以及工程管理中的数据处理，旨在帮助实现集成建筑信息，包括建筑的设计、施工阶段知道项目结束。这在很大程度上让建筑施工变得更加精准和便利。BIM技术可以让设计师和建筑师更加迅速，清晰地了解到建筑的特性，除此之外，使用BIM平台还可以对各项建筑工程信息进行汇总，将得到的信息与三维模型结合起来进行存储和整理，以便日后的使用。 BIM的这些用途保障了其在建筑工程中使用的精确度，也正因为如此，衍生出了各种适用于工程的模型，主要有：施工模型、、成本模型、设计模型、操作模型、制造模型等。在建筑行业如此发达的时代，我们的建筑行业也迎来了一定的改革，从手工绘图、计算和设计等传统的方式转化为科技时代，CAD技术、BIM技术逐渐出现，节省了许多人力成本，将预算师以及建筑设计师等从传统的手工中解救出来。BIM技术所相关的软件给现今的建筑施工技术带来了极大的促进作用，其生产组织和管理方式它迎来了一定的改革，最终达到推进人们思维进步的目的。
        2 工程项目概况
        本项目为闵行区体育馆大修工程（二期），位于七宝镇新镇路，其建设基地面积为103162㎡，建筑占地的总面积为30812.7㎡，建筑面积50310.4㎡，总共分为训练馆、体育馆、室外和体育宾馆这四大部分。本次施工主要针对体育馆进行修缮，体育馆建筑的面积为28518㎡，修缮面积约28518㎡。主要是在不改变建筑主体结构和建筑面积的前提下，将下沉式广场地砖路面改为沥青路面、游泳池吊顶整修、公厕及门卫室修缮等。
        3 BIM技术特点
        3.1 可视化
        BIM的可视化特点指的是在建筑中将平面的绘制图转化为一种更为可看的形式。在建筑施工项目的运用上有很大的辅助作用。比如过去传统的建筑手绘采用的是平面的线条绘制，很难将一些非常立体的建筑体表现出来，而人的想象力有限，一些复杂的建筑还是会给建筑人员带来一定的挑战，特别是近些年来建筑行业发展十分快速，人们对于建筑形式的要求也越来越复杂化和精细化，这给建筑的制图带来了一定的挑战。而BIM技术的出现就解决了这一问题，它为我们提供了一种可视化的绘图思路，让我们从传统的线条绘制找那个解放出来，便于我们更好地了解建筑的构造。我们不仅可以运用BIM技术来生成建筑信息模型，还能用于报表的生成或者进行效果图展示，还可以用于项目的建造与设计。
        3.2模拟性
        BIM技术的模拟性特点也是基于其带来的可视性，其模拟性所涉及的范围也是较广的，它可以模拟建筑物模型，还可以模拟一些实体模拟。比如在设计前期，BIM技术运用与：紧急疏散模、热能传导模拟以及节能模等等。也可以依据施工前的组织设计等来进行模拟实际的施工情况，这样可以提前确定一个正确合理的项目施工方案。
        3.3 优化性
        本项目的过程中要进行一个不断的优化与改进，而我们主要从信息、施工时间和复杂程度等方面来进行改善。而改进与优化离不开准确的信息，而BIM模型正好可以为这些建筑物提供有效的参数和具体的信息，比如建筑物的外观几何信息或者物理参数信息等。当建筑物足够复杂时，建筑施工参与人员不能在短时间内收集好建筑的详细信息，这时候就要借助BIM的帮助。 BIM 技术可以优化项目施工方案，还可以优化一些类似于裙楼等的大空间的设计，这些结构在整个建筑中所占的比例往往容易被忽视，但是施工难度却不容小觑，整体的优化会对工期和造价这些都带来较为显著的改进。
        4 BIM技术在体育馆建筑施工中的应用
        4.1 施工过程的协助
        在闵行体育馆建设前期，我们进行了一系列较为完备的数据分析，同时可以通过 BIM 技术向施工单位、业主或者各类建筑等提供相关的信息，还可以合理地安排施工进度，进行自动进行成本的分析。通过对各个施工方案的比对分析，找到一个最佳的方案，以提高项目工程的效率和质量。在项目进行前可以运用BIM 技术进行下沉式广场地砖路面的改进模拟，这种模拟可以清楚地显示出每一个阶段施工的进度以及现场完成的场景，通过这种模拟来筛选确定施工方案，并且根据以往的经验来对施工过程中可能会遇到的重难点问题进行预估和改进，比如：物资的运输路线实况模拟、建筑机械的路线以及操作、项目施工顺序、管线以及设备安装的协调等。BIM可以给项目相关负责人以直观的展示，在一定程度上保障了施工过程中的质量和以及安全。

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由于工程项目所涉及的时间较长，在施工进行前需要对整个项目进行一定的模拟，但是无论如何模拟虚空间，仍有一些实作细节问题是无法规避的。本次项目主要以BIM 模型为主要的载体，来探讨该技术在工地项目施工运作方面的规划，以及对人员、机械以及物料等设施的运行进行模拟，以协助工程选择一个最为可行的施工方案。
        4.2 BIM的3D规划与控制
        BIM技术中的3D规划与控制，即运用BIM 3D模型建造仿真建筑物，对施工各个阶段的空间配置规划进行模拟，并且根据模拟否认过程得出施工佐图。施工佐图则是在2D图形数据的基础上，连接到建筑项目的模型组件中，最终形成2D或者3D元组件的施工佐图，这些作图可以更加方便工地领班在现场进行参阅使用。具有BIM技术的软件工具在闵行体育馆修缮项目上具有一定积极意义，施工过程中将BIM相关的内容发挥到最大，充分利用参数设变引擎或者3D模型可视化来提高施工的效率。BIM技术主要以BIM 模型为基础，在该修缮工程项目中进行仿真检验以及修正，就是我们常说的3D协调作业。BIM 的3D协调作业在该项目的修缮过程的应用是十分重要的。
        4.3 运营阶段的应用
        在施工运营维护阶段BIM也发挥着一定的作用，比如，进行竣工模型的交付工作，对于工程的维护，对于建筑系统的分析，进行资产的管理以及一些预防计划的拟定。在施工方竣工，建筑人员后对BIM模型进行一定的调整以及测试，然后向进行提交，这样得到的不仅是设计以及竣工图纸，我们还能从中得到真实的情况反馈，比如：施工过程的详细记录，材料的具体使用情况以及设备进行调试的准确记录。BIM技术可以把建筑物的空间维度信息等进行有效地整合，来合理地制定运营以及维护计划，以规避运营过程突发情况的发生。
        4.5 BIM 技术在进度计算以及支付中的作用
        在过去传统的造价模式中，缺乏相应的技术作为支持，所以款项的结算与申请过程是相对复杂的，造成了一定的时间浪费，工程的进度款也难以尽快发放，对于项目的施工阶段以及项目管理来说都增加了一定的隐形风险。然而我们通过BIM技术，赋予了工程进度计算或支付一个全新的方式，极大的缩减了时间成本，施工过程中相关的时间段，即月度或者季度等在软件的使用中进行一系列精细的计算。在本图书馆修缮的过程中，提前对其时间段的工程量进行一定的同价与汇总，在通过BIM 技术来实现工程进度以及支付工程款的快速计算。BIM 技术它融合了各种相关的工程建筑数据，通过精确的数据来表达整个体育馆的修缮工程项目的特征以及功能，在一定程度上降低了施工的成本。其次，在项目的工程造价上,绘图方式的改革能够促进工程的效率，极大地降低了出错率，对于工程造价的精细化管理以及信息化来说大有裨益。
        4.6 BIM 技术在材料成本控制中的作用
        该技术使参与方可以在建筑物实际完成之前就对其进行虚拟建造。BIM 技术的广泛应用能够实现工程资料信息的数字化管理，比如：材料、成本、项目进度等各个方面的信息，且利用BIM 技术对材料、成本等进行进一步的改进与完善，这能够促进整个工程中各项数据的精准度。不仅如此，BIM 技术还能够帮助确定各个构件、流水段以及时间节点等等，在各个方面进行优化，以达到对图书馆修缮项目的完整性以及精确性的管控。对于材料的选择性购买以及出入库的管理与控制来说具有一定的推动作用。
        5 结束语
        在建筑行业中，建筑信息建模正在迅速兴起且在施工过程中占据的地位越来越重要。关于闵行区体育馆大修工程，我们在整个施工项目过程中始终秉持着严谨的态度，精心地组织，进行全面统筹安排，协调好相关单位、做好各个工种之间的工作，把工作重点放到现场管控，协调指挥以及检查落实上。而采用BIM技术，可以进而对工期进度和造价造进行一定的控制，同时对质量、施工过程、物资成本、三维技术交底、碰撞检验、项目模拟等过程进行管理控制。在项目进行的不同阶段，与建筑相关的各个责任方都通过BIM技术提取和改进相关需要的信息，完成协同作业。这个技术给施工的各方都带来了方便，同时也提出了更方便快捷以及直观的设计理念，让施工的各个阶段设计不再分散，而是一个有机的整体。结合BIM 技术的可出图性等特点让传统的施工方式有了一定程度的改变，大大提高了施工的效率，缩短了施工的时间。且BIM技术在整个建筑施工的过程中都能产生良好的效应，对于整个建筑工程来说是大有裨益的。在节省了整个项目工程的施工时间的基础上还能够有效地节约了项目工程所需要投入的资金，增加了经济效益，对于施工过程当中的每个阶段的信息管理以及建筑完工后的管理维护带来了很大的帮助。因此，本文就BIM 技术为研究点，在前人研究的基础上，对其在图书馆的修缮施工中的应用进行研究。从该技术的特点以及应用出发，对应体育馆的施工修缮项目，探究BIM技术在岁项目的各个阶段所能起到的有效作用。BIM在将来是具有无限潜力的，因此我们要利用该技术来不断完善和施工的各个阶段。
参考文献：
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[2]马烨军,程大勇.BIM技术在体育馆建筑施工中的应用[J].建筑施工,2016,38(07):979-981.
[3]贲成,曲秀姝,王作虎.BIM技术在北京建筑大学体育馆施工中的应用[J].施工技术,2018,47(02):123-126.