施工BIM模型建立与应用过程关键技术

第１７卷第５期　大连民族学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｄａｌｉａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖｏ１．１７，Ｎｏ．５　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０１５　２０１５年９月　文章编号：１００９—３１５Ｘ（２０１５）０５—００９５—０５　施工ＢＩＭ模型建立与应用过程关键技术　王楠楠，王庆春，王　丰，韩志超　（大连民族大学土木工程学院，辽宁大连１１６６０５）　摘要：从建设项目施工现场现状和施工企业等各方实际需求出发，对基于ＲＥＶＩＴ２０１３平台施工ＢＩＭ模　型的建立技术和在ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ平台基于施工ＢＩＭ模型的施工阶段的项目管理进行分析和应用，提出　更为优化的ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ平台建模方法。从而对ＢＩＭ模型在施工阶段的应用技术进行研究，并针对建　模和应用中的相应问题，提出合理的解决方案。以提高施工方项目管理水平和工程量的计算效率及精确　度。　关键词：施工ＢＩＭ模型；Ｒｅｖｉｔ２０１３；ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ　中图分类号：ＴＵ１７　文献标志码：Ａ　Ｋｅｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉ０ｎ　ＢＩＭ　ＷＡＮＧ　Ｎａｎ—ｎａｎ，ＷＡＮＧ　Ｑｉｎｇ—ｃｈｕｎ，ＷＡＮＧ　Ｆｅｎｇ，ＨＡＮ　Ｚｈｉ—ｃｈａｏ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１　１６６０５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｃｅｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅ—　ｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ｔｈｅ　ＢＩＭ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＲＥＶＩＴ２０　１　３　ｐｌａｔ—　ｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＢＩＭ　ｍｏｄｅｌ　ｃｏｎｓｔｒｕｃ－　ｔｉｏｎ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｓｉｚｅｄ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｄ．Ｗｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍｏｒｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ＮＡＶＩＳ—　ＷＯＲＫＳ　ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅ　ＢＩＭ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｍｏｒｅｏ—　ｖｅｒ，ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｇｄｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒａｃｔｏｒ＇ｓ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｅｎｃｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｑｕａｎｔｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＢＩＭ　ｍｏｄｅｌ；Ｒｅｖｉｔ２０１３；ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ　在ＢＩＭ技术的指导下，ＢＩＭ模型成为ＢＩＭ技　筑的梁板柱受力情况，而施工人员眼中的模型是　能够指导施工的模型。ＢＩＭ技术如果要应用到实　际工程指导施工，必须建立施工阶段ＢＩＭ模型。　术的核心，工程建设项目信息将融入并关联到　ＢＩＭ模型中。由于国内与国外软件专业不配套以　及设计规范的限制，主要用于相关专业的ＢＩＭ建　模，工程设计仍以二维设计为主，设计过程中无法　直接创建ＢＩＭ模型，需要按照２Ｄ设计图纸另行　建模。设计方提供的ＢＩＭ模型在施工阶段无法直　接用于指导施工，建筑设计师眼中的模型主要是　建筑的外形和空间，结构设计师眼中的模型是建　收稿日期：２０１４—１１—１７；最后修回日期：２０１５—０１—１５　ｌ　施工阶段ＢＩＭ模型的管理实施过程　基于ＢＩＭ的虚拟施工技术是指在施工之前，　将施工方能够应用的ＢＩＭ模型加入时间的维度、　成本、质量等因素，对工程建设项目建造整体过程　和局部过程进行模拟分析，发现整体与局部建造　基金项目：国家自然科学基金项目（５１１０８０６７）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（ＤＣ１３０１０３１５，　ＤＣ２０１５０２１００４０１）。　作者简介：王楠楠（１９８０一），女，辽宁沈阳人，工程师，主要从事信息系统及ＢＩＭ建模技术研究。　４９６　大　连　民　族　学　院　学　报　第１７卷　过程中不合理的施工组织计划，施工材料的供应　可能出现的情况，项目的质量可能出现的问题，以　及施工过程应该注意的可能发生的状况等，并针　对相应的问题在施工前提出相应的应对方案，使　制定的施工方案过程达到最优，从而达到施工阶　段“三控”、“两管”、“一协调”的目的。再用来指　导实际的项目施工，保证项目施工的顺利完成　】Ｊ。　如果有设计变更、施工图修改、施工工艺变换　等情况，也可对建设项目施工工艺、进度等进行修　改优化，同时保证工期、质量、造价等最优。基于　施工ＢＩＭ模型的施工管理实施过程如图１。　二维设计图纸Ｉ传统的ＣＡＤ　Ｉ陂计方基于ＢＩ　ｌ模型设计模型ＩＭ　Ｉ　　—————施工方建　＿ｒＪ　—————一　ｌ施工方对ＢＩＭ　的ＢＩＭ模到　ｌ模型进行处理　ｌＩ　——Ｂ—应ＪＩＬ　＿用膜的型Ｌ　乓Ｉ　　基　造ｌ应价用应的用　Ｔ。　ｌ　ＢＩＭ模型　Ｌ●—————一　基于ＢＩＭ技：　施工Ｉ　ｌ施工Ｉ　Ｉ施工　术施工模拟　设计１　Ｉ　ｌ设计２　ｌｌ设计ｎ　：三维碰撞、虚　－拟施工、三维　施工组织：　：　校验等　设计与优　发现问　发现问　发现问　题１并　题２并　题ｎ并　解决　解决　解决　ｌ最优计划　指　五厂　施工阶段完成　图１　基于施工ＢＩＭ模型的施工管理实施过程　２施工阶段关键构件的ＢＩＭ模型优化建　立方法　ＢＩＭ模型是基于Ｒｅｖｉｔ２０１３的结构样板下研　究应用的施工阶段的模型，所以在放置结构构件　族时，需要将结构分析取消掉，如果不取消再导人　ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ中后会有结构分析模型出现，将对　ＢＩＭ模型施工阶段的应用产生严重干扰　Ｊ。由于　施工模型要导入到ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ中进行项目管　理，所以施工ＢＩＭ模型与ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ的接口　与规范就尤为重要。　２．１施工ＢＩＭ模型柱的建立方法　Ｒｅｖｉｔ２０１３中柱分为建筑柱和结构柱两种。　由于柱模型导人到ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ中后会被任何　一种与它相交的Ｒｅｖｉｔ２０１３建筑构件进行扣除掉，　建筑柱建模时候往往要将结构柱包裹在里面，因　为建筑柱无法做受力结构，上部无法承载梁、板等　结构，要想把模型建立起来就必须有受力结构，在　混凝土施工ＢＩＭ模型中，建筑柱在装饰工程中是　很好表现柱装饰的方式，建筑柱能方便的与相连　墙体统一材质，结构柱需要单独设置。　结构柱是建筑物的荷载主要承受结构，不会　被Ｒｅｖｉｔ中建筑专业的构件切割扣减。结构柱除　了建模之外，结构柱还带有分析线，可直接导人分　析软件进行分析。混凝土的结构柱里面可以放钢　筋，以满足施工图需要。结构柱在计算混凝土施　工工程量时，承担着导出模型的作用。　在ＢＩＭ模拟混凝土建设工程施工过程中，柱　一定要分楼层建立，如果该工程建设项目有现成　的ＢＩＭ设计模型，设计模型中没有进行分楼层，要　人为对ＢＩＭ设计模型进行切割分楼层处理，如果　处理过程过于繁琐建议施工方自己重新建立施工　ＢＩＭ模型。分楼层建立后的模型导入ＮＡＶＩＳ．　ＷＯＲＫＳ，在进行施工组织设计、施工过程模拟时，　更符合实际的工程建设现场场景，在实际建设项　目施工中不会将一根跨多层混凝土柱一次性浇筑　完成，而是根据实际工程情况进行浇筑，同时分楼　层建立柱模型还可以实现柱全过程精细化管理，　能够对每一个柱子的建立时间进行掌控，对施工　企业科学化管理有着重要意义。　２．２施工ＢＩＭ模型墙的建立技术研究　在施工ＢＩＭ模型中，墙分为建筑墙和结构墙　两种。建筑墙主要起装饰功能无法作为承重结　构，结构墙分为承重、抗剪和复合结构几类，承担　建筑物的主体受力。在Ｒｅｖｉｔ２０１３默认情况导人　ＮＡＶＩＳＷＯＲＫＳ后，建筑墙不会对结构专业构件进　行切割，只会对建筑构件进行分割。结构墙除了　无法对建筑墙进行切割，对其他的建筑构件和结　构构件都会进行分割。　通过用不同的建模方法搭建的施工模型进行　的测试，在建立柱与墙体相连施工ＢＩＭ模型时，要　尽量避免建筑墙直接穿过结构柱，在建立多根柱　子之间的墙体需要分段建立，即在建筑模型结构　柱梁柱内边缘建立墙体，直接画墙与分断画墙之　间在Ｒｅｖｉｔ２０１３三维显示模型。Ｒｅｖｉｔ２０１３平面效　果显示直接建立建筑墙和分段建立建筑墙相同，　在出图时没有区别，显示效果如图２，但是在三维　显示中有所不同如图３。　第５期　王楠楠，等：施工ＢＩＭ模型建立与应用过程关键技术研究４９９　（９）：９３—９５．　京：北京交通大学，２００８　［２］苗倩．基于ＢＩＭ技术的水利水电工程施工可视化仿真　［６］王广斌，张洋，杨学英，等．工程项目建设信息化发展　研究［Ｄ］．天津：天津大学，２０１１．　方向——虚拟设计与施工［Ｊ］．武汉大学学报：工学　［３］ＣＨＵＣＫ　Ｅ，ＰＡＵＬ　Ｔ，ＲＡＦＡＥＬ　Ｓ．．ＢＩＭ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ：Ａ　版，２００８，４１（２）：９１—９２．　Ｇｕｉｄｅ　ｔｏ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｏｗｎｅｒｓ，　［７］纪博雅，金占勇，戚振强．基于ＢＩＭ的工程造价精细　Ｍａｎａｇｅｒｓ，Ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ，Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒａｃｔｏｒｓ［Ｍ］，　化管理研究［Ｊ］．北京建筑工程学院学报，２０１３，２９　ＮｅｗＹｏｒｋ：Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　Ｓｏｎｓ，２００８：２３３—２４４．　（４）：７７—７９．　［４］丁士昭，工程项目管理［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版　（责任编辑王楠楠）　社，２０１４．　［５］尹健．建设项目工期管理方法及其应用研究［Ｄ］．北　（上接第４９４页）　１０３．　［７］ＦＩＳＣＨＥＲ　Ｇ　Ｗ，ＯＶＥＲ　Ｍ．Ｗｈａｔ　ｒｉｓｋ　ａｒｅ　ｐｅｏｐｌｅ　ｃｏｎ．　［１５］ＰＥＴＥＲＳ　Ｇ　Ｇ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ　Ｌｏｃａｌ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｉｎｔｏ　ＧＩＳ—　ｃｅｒｎｅｄ　ａｂｏｕｔ［Ｊ］．Ｒｉｓｋ　Ａｎａｌｙｓｉｓ，１９９１，１１（２）：３０３—　Ｂａｓｅｄ　Ｆｌｏｏｄ　Ｒｉｓｋ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ［Ｄ］．Ｗａｇｅｎｉｎｇｅｎ：Ｗａ－　３ｌ５．　ｇｅｎｉｎｇｅｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８．　［８］ＢＲＵＮ　Ｗ．Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｉｎ　ｒｉｓｋ　ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ：ｎａｔ—　［１６］ＰＨＯＮＧ　Ｔ，ＲＡＪＩＢ　Ｓ，Ｇｕｉｌｌａｕｍｅ　Ｃｈａｎｔｒｙ．ＧＩＳ　ａｎｄ　ｏＬ－　ｕｒａｌ　ｖｅｒｓｕｓ　ｍａｎ　ｍａｄｅ　ｒｉｓｋｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｅｈａｖｉｏｒｌａ　ｃａｌ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｉｎ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：Ａ　Ｃａｓｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ　Ｍａｋｉｎｇ，１９９２（５）：１１７—１３２．　Ｆｌｏｏｄ　Ｒｉｓｋ　Ｍａｐｐｉｎｇ　ｉｎ　Ｖｉｅｔ　Ｎａｍ［Ｊ］．Ｄｉｓａｓｔｅｒ，２００９，　［９］邓晓军，邹静．大学生地震灾害风险认知调查［Ｊ］．防　３３（１）：１５２—１６９．　灾科技学院学报，２０１２，１４（３）：１０１—１０６．　［１７］ＲＡＮＤＡＬＬ　Ｂ　Ｋ．Ｐｕｂｌｉｃ　Ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｏｒｙ　ＧＩＳ　ｉｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　［１０］李景宜．公众风险感知评价一以高校在校生为例　—ｂａｓｅｄ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｒｉｓｋ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒｉｐｌｅＣ，２００８，６　［Ｊ］．自然灾害学报，２００５，１４（６）：１５３—１５６．　（２）：８８—１０４．　［１１］周忻，徐伟，袁艺，等．灾害风险感知研究方法与应用　［１８］温家洪，黄惠，陈珂，等．基于社区的台风灾害概率风　综述［Ｊ］．灾害学，２０１２，２７（２）：１１４—１１８．　险评估一以上海市杨浦区富禄里居委地区为例［Ｊ］．　［１２］苏筠，张美化，高立龙，等．防洪工程信任对公众水灾　地理科学，２０１２，３２（３）：３４８—３５５．　风险认知的影响初探一基于长江流域部分地区问卷　［１９］李卫江，温家洪，吴娟．基于ＰＧＩＳ的社区洪涝灾害概　调查分析［Ｊ］．自然灾害学报，２００８，１７（１）：７５—８Ｏ．　率风险评估一以福建省泰宁县城区为例［Ｊ］．地理研　［１３］孟博，李国平，刘茂，等．基于洪水风险感知与空间多　究，２０１４，３３（１）：３１—４２．　标准分析方法的土地使用类型研究［Ｊ］．风险管理，　［２０］张振国，温家洪．基于情景模拟的城市社区暴雨内涝　２０１１，（１）：ｌ５—２２．　灾害危险性评价［Ｊ］．中国人口资源与环境，２０１４，２４　［１４］李明，刘良明．基于公众旱灾风险认知的灾害风险沟　（５）：４７８—４８２．　通研究［Ｊ］．防灾科技学院学报，２０１１，１３（３）：９７—　（责任编辑王楠楠）