浅析BIM技术在施工总平面布置中的优化设计

王蕊　董燕雯　张少波

[摘要]BIM技术作为一个逐渐蔓延到整个行业的高效的技术类工具，逐渐取代传统的施工场地布置方式，摒弃传统方式对场地布置的效率低下和非动态可视化的缺点，施工场地的动态布置和可视化管理需求得以实现。本文主要通过对现场总平面布置的BIM技术应用流程，浅谈BIM技术在施工企业的现场布置的经验和体会。 [关键词]BIM技术；施工场地；平面布置；优化设计 1、决策阶段 施工现场总平面布置工作的合理与否是一个工程的先决条件。根据标准化场地建设标准中的施工场地布置原则与内容，总平面布置应本着以人为本的原则、节约用地的宗旨、整齐划一的思想、环保节能的准则、永临结合的理念，合理的因地制宜，保证一个标准化工地所应配备的设备、分区、运输条件、施工条件等的合理规划。决策阶段制定场地布置方案的前提是整合场地现有的空间资源，在此基础上确认施工过程中对场地的各种需求，以及考虑施工过程中的各个阶段对现场的需求不同，由此BIM确定最优方案。 2、设计阶段 2.1 BIM设计分析 本着以施工现场平面布置紧凑合理的原则，设计阶段合理布置各种临时设施，科学规划场地道路，以生产工作方便、安全文明施工为宗旨。办公区、生活区、现场施工区、安全文明展示区、样板区、尽管道路等的平面设计规划位置与规模，应根据现场规模、人员情况、场地大小、施工工序、合理交通等来制定。采用BIM技术模拟各个分区位置与各功能区所必须具有三维形状，将传统无法用平面来直观描述的空间元素表达出来，对各个分区进行量化分析，根据信息模型的几何形态来判断场地利用是否合理，动态条件下空间上是否产生冲突和碰撞。根据预设工人数量并按照生活区标准化准则所设计建立的空间模型放置位置与基坑周边所预留施工道路空间碰撞，在此状况下，重新调整各分区代表模型位置与大小，达到对场地分区的合理规划的效果。 2.2平面布置 临建设施、机械设备的布置因施工阶段的不同会在施工过程中呈现动态变化，尤其是材料堆场、材料加工区、塔吊等的可变设施。根据施工阶段不同，不同时期对场地要求也有很大变动，因此各个时期平面布置方案不尽相同。土方工程阶段，土方量大，应考虑土方的运输路线规划，材料进场与放置位置等等，结构主体施工阶段，模板、钢筋、混凝土需要量大，可供利用的土地相对较充裕，但是此阶段容易造成材料堆积占用场地，因此如何合理分阶段规划场地的平面布置对施工质量与施工环境有着至关重要的作用，甚至达到节省工期、节约成本的作用。 3、BlM实施阶段 BIM实施阶段关键在于模型的建立，根据项目需求和项目规划方案建立模型。从平面布置阶段中提到的企业BIM模型库中提取本项目所需要的模型构件。每个项目的模型构件不完全是同一标准，模型建立的同时对模型的属性信息进行详细编辑，设备的各类信息要全部定义，并将临建设施模型收入企业BIM模型库，方便其他项目施工场地布置对模型的需要。 建模过程中将模型分为三大类：场地房屋道路、场地水电管线、三是现场物料加工存储、机械设备维护等类。完成建造具有项目信息数据的建筑模型之后，按照场地分区和场地规划布置临建设施和机械设备。结合现场规划方案，以施工区为主，随后放置生活区、办公区，等三区位置确定之后开展水电管线布置工作。此过程中主要注意的问题是，各个施工阶段的动态调整问题，按照施工进度计划，沿街商业结构封顶在总体结构封顶之前8个月完成，并在此之后项目进行省市级工地观摩工作，材料加工、堆放场地有很大调整，调整场地的同时应考虑规划观摩道路、景观设计、场地安全文明施工等问题，所以场地开始之初应在两层沿街商业位置尽量是空间紧凑且足夠使用，为观摩主楼南侧施工道路和施工区域尽量留出足够大的空间为之后的材料加工堆放、景观布置等工作做好准备，对安全体验区、样板区的位置选取在最后完成。 4、BIM优化阶段 实施阶段完成之后，场地布置基本已经完成，此阶段通过BIM虚拟预演向现场施工人员进行方案交底，让工人对施工区域的劃分和对施工现场的准备工作提供可视化依据。但是在向现场施工人员进行方案脚底之前，应调研BIM虚拟预演信息模型动态呈现时场地利用情况是否合理；机械设备之间是否有存在干扰；场地道路运输等是否存在问题，并在动态模拟的过程中提出问题并制定优化方案。本项目在实施阶段场地临建设备布置完成之后的虚拟预演过程中发现问题，为项目观摩所制定的观摩路线不合理，因三栋塔楼中只有一栋塔楼是对观摩开放，实施阶段定制的路线在观摩预演时发现路线太过复杂，在非观摩重点区域观摩道路布置太过复杂，且浪费成本。经过几套优化方案的模拟预演之后，制定了较为合理的观摩路线，与先前布置的人车分流相辅相成。与施工进度计划相配合，对现场布置方案的模拟观察，对工程各个施工阶段的物料管理、机械设备的安置工作也进行详尽的演示，并配合施工组织设计合理配合安排进场时间，在此过程中再开展对临建布置的调整工作，达到最优方案，为项目节省工期和成本。按照项目宣传策划标准所制定的样板区、安全体验区在放置过程中发现原本为这两个部分预留的区域空间不够，因此在BIM模拟现场最终观摩路线之后，为使观摩过程中两个区域都能在观摩主范围之内，将两个区域分开放置，样板区按照施工进度计划，在观摩之前于观摩主楼内放置，安全体验区仍旧在东大门进门右侧放置，其他优化不一一列述。 5、项目应用成效 BIM技术在此项目中的总平面场地布置应用结合了施工总过程的地基基础、地下结构、地上结构、装饰装修四个阶段，以及四个施工阶段之间的布置变更，对比传统模式无法直观描述和可视化管理的现场平面布置工作，节省了大量的时间。场地的合理利用和规划、可视化方案交底、各个施工阶段进行前预想可能遇到的问题并解决，为整个项目节省了工期和成本，达到了性价比较高的观摩效果。