基于BIM(5D)技术在施工中应用的设想

2020-09-18蒋新川

四川建筑 2020年4期

关键词：抹灰施工进度工程量

蒋新川

(四川省第六建筑有限公司,四川成都 610051)

BIM应用始于美国，近年来作为新一代建筑行业创新技术已经被广泛认可，我国“十二五”规划总体思路和战略部署中也将其作为今后发展的目标。

可以预见，我国建筑领域将进一步掀起BIM应用的热潮，不断地推动我国建筑业的转型升级和健康持续发展。

1 目前BIM(5D)应用存在的问题

1.1 工程量的计算困难

目前施工单位得到的图纸均还是CAD图纸，通过Revit建立的新模型，再计算混凝土量、钢筋量、模板量，砌筑量是非常繁琐的工作。需要绘出钢筋工程量计算明细表(图1)、绘出模板工程量计算明细表(图2)才能获取工程量，这样的方式建立的模型精度高、模型大，计算机资源消耗大。模型建立周期长，建模成本高，由于接口和计算规则的问题算出的工程量还不能直接套用于定额，在目前阶段这是无法回避的一个问题。

图1 BIM钢筋工程量计算明细表

图2 BIM模板工程量计算明细

1.2 BIM(4D)只能进行形象进度的模拟

目前BIM施工进度模拟是通过将BIM模型与施工进度计划关联进行的4D动态模拟，但由于BIM模型是按构件建立，只能反映建筑随进度变化构件的变化，并不能真正反映施工现场状况以及各项数据的变化。如图3随着进度变化，各个构件慢慢出现直至整个建筑的形象展现出来。但实际上我们的施工过程并不是建筑构件的堆砌，而是由支设模板、钢筋绑扎、浇筑混凝土等工序构成，这就造成模拟进度并不能展现现场实际的施工情况，施工管理人员无法从4D模型中获得有价值的信息，来指导施工现场的管理工作。

图3 目前常见的4D动态模拟

表1 叠合板底板统计一览表

1.3 BIM(4D)不能对装饰装修阶段的进度状况进行模拟

装饰装修阶段是施工中最为复杂的阶段，施工工序多，成品保护要求高，分包单位的穿插施工多，而BIM模型是按照设计建筑模型的效果进行建模，例如在剪力墙绘制阶段，已把内外装饰附着在剪力墙上，这与施工现场先主体，后装修的施工顺序完全不同，装饰工序无法与施工进度计划进行关联，从而来指导施工现场的管理工作。

表2

1.4 BIM(5D)缺少对数据的分析功能

BIM技术是“对一个建筑工程项目的物理和功能特性的数字化表达；一个信息共享的平台；一个实现建筑工程全生命周期管理的信息过程；一个实现建筑项目不同阶段信息插入、提取、更新以及修改的协同化作业平台。”利用BIM技术已经可以实现对施工平面、建筑三维的模拟。但这个数据模型，能够提供大量的数据，但是却无法帮助工程人员完成数据信息的提取、分析和最后决策的工作。就像茫茫如海大数据，直接放在任何人眼前都将失去意义，能在信息中过滤出有用的，分析出有价值的，才能发挥作用。如果可以通过BIM模型信息的分析，工程人员可以了解到下个阶段人、机、料的配备数量；施工工序间是否会碰撞；总平的布置是否合理等，才会对工程的实际管理产生帮助。

2 基于以上问题解决设想

2.1 模型建立思路改变

2.1.1 建立轻量化的模型

BIM模型太大，对创建、运行均是一件困难的事。要让模型成为信息的搭载体，而不是让所有信息都由模型建立。采取BIM模型轻量化能够摆脱模型建立的困局，不在建模过程浪费太多的资源，也能保证在手机终端运行顺畅。

2.1.2 模型应能够展现实际的施工顺序

模型要能体现主要的施工工序，例如支模架、梁板钢筋、砌筑、拆模、外架、安装预留预埋管道、装饰装修等构件。越接近现场的实际情况越能指导施工管理。每道施工工序可由简易的族代表，不需要精确绘制，不过大增加模型的负担。以模型为载体，关联施工过程中的进度、工程量、质量、安全、图纸等信息，这里的工程量如钢筋、模板量等可以通过其他算量软件计算分割后，关联在这道施工工序上。例如图4模型中包括了悬挑架、模板架、主体结构、塔吊、总平等工作，可以与与施工进度中的工序一一对应附着在一起，在进度模拟中清晰表达目前施工状态。

图4 包含总平、外架、支模架的建模方式

2.1.3 模型具体建立设想

(1)地下室部分，以后浇带为分隔线见图5，分成相应的区，以每个区为单元建立模型，进行组合。按区号+楼层进行编号。

图5 按后浇带分区建模的筏板基础

(2)地下室以上部分，按塔楼间、单元间进行分区，以每个区为单元建立模型，进行组合。按幢号+单元号+楼层编号。

(3)装饰阶段与主体分开建模，增加内墙抹灰、防水、地坪、外墙抹灰、外墙保温、外墙涂料、屋面找坡层、屋面保温、屋面防水、屋面保护层、屋面面砖、安装开槽、穿线等简易族或插件，地下室部分按区号+楼层进行编号，地上部分按照幢号+单元号+楼层+门牌号进行编号。

(4)公共区域按单元楼层时行编号。

2.2 建立协同工作平台

协同工作平台搭建流程见图6。

图6 协同工作平台搭建流程

(1)由生产经理编制详尽施工进度计划，并录入平台。把施工进度计划，与模型附着，例如A区支模架的搭设与A区支模架模型附着。实现进度计划与模型的四维展示。

(2)每个模型区附着由预算提供的成本预算工程量：如架管数量、模板数量、钢木枋数量、木枋数量、混凝土量、抹灰量、地坪量

(3)平台实际进度控制：每个分区模型每道工序具备三种状态：“等待施工”，“正在施工”，“施工完毕”，由不同的颜色表达。手机端由栋号工长每天录入，通过下拉菜单选择工序，当这个工序的准备工作(工作间隙、人员、天气、材料、运输通道及机械)都已完成，才能进入下道工序的“等待施工”状态，模型就在屏幕上显示出来。如图7所示，5#楼1单元14楼1401号基层抹灰选择“等待施工”状态，在模型上就呈现出绿色，5#楼1单元14楼1402号基层抹灰选择“正在施工”状态，在模型上就呈现出绿色，5#楼1单元14楼1403号基层抹灰选择“施工完毕”状态，其“下道工序准备状况”已全部满足条件，则呈现下道工序“面层抹灰的等待施工”状态，并在模型上呈现出绿色。如未准备充分，则呈现“面层抹灰施工完毕”，并在模型上呈现出灰色。