BIM如何用于项目全过程质量控制?设计阶段基于BIM的建筑工程质量控制
因前期设计阶段设计错误或设计交底出现问题经常导致施工过程中出现严重质量问题,如:梁柱节点、钢筋绑扎节点等设计较为复杂,二维图纸及文字说明介绍不够充分导致模板搭设有误、钢筋绑扎错误;平面图、立面图、剖面图信息不一致等。以上问题均可以通过设计阶段的精细化规划设计予以解决,通过BIM技术及时发现设计过程中存在的误缺,提前模拟复杂节点施工过程等,可将质量问题前置,真正做到全面、科学的全过程质量控制。
(1)为保证建筑物的结构性能满足建筑的使用需求以及各类质量标准,在方案设计阶段利用BIM技术进行建筑性能分析、建筑场地分析,并辅助多建筑方案比较筛选,最终择出最优方案。
BIM技术在方案设计阶段的作用有三:①在土建模型绘制完成之后,将模型上传Google地球,可以将虚拟3D模型快速定位至建筑周围已存在的自然环境中,查看其周围建筑风格、道路、地形等具体信息。以便模拟建筑物与外界环境沟通的最佳路线。将BIM软件与其它软件集成,定量分析场地的使用条件以及特点(如建筑高程、场地等高线、挖填土方量、纵横断面等),以便进行建筑总平面规划,完成建筑定位。②利用绘制好的土建模型结合建筑模型专业分析软件(如Pathfinder,模拟人员疏散情况;Ecotect,对建筑能耗分析、日照、阴影分析等)对建筑物的性能进行定量模拟分析。通过分析结果来对建筑设计进行修正,提高建筑物使用性能。③通过对多组方案的三维显示进行比较,选择出最合适的建筑方案。
(2)初步设计阶段利用BIM技术辅助质量控制包含三个途径:①以方案设计阶段形成的建筑模型为基础,进行结构设计,完成建筑及结构设计模型。②BIM软件使得模型的平面、立面、剖面图、明细表可以相互关联,模型整体具有联动性。在二维界面或三维界面对模型进行改动,将会导致与之相关的各个视图及构件明细表均随之变动更新,不必人为再对视图、明细表进行修改,保证设计图纸信息的准确性。杜绝因设计不一致而导致的施工质量问题的发生。③BIM技术参数化的特点,使得设计者可以对建筑、结构模型进行技术、经济指标(如建筑面积、内力分析、层数等)的快速计算,可在第一时间快速获得关于建筑信息的精准数据,保证设计成果满足工程要求。
(3)施工图设计阶段需要出具既能够完整表达工程设计意图又能够满足下游施工要求的施工图纸。根据初步设计阶段成果,施工图设计阶段需要对建筑、结构模型进一步深化,并完善全专业模型(电气线路、管道、暖通、给排水等)的构建。为确保设计成果的准确性、统一协调性,需要对模型各项进行检测,检测步骤如下:
1)云模型检查
云模型检查软件用于模型创建完成后的建筑模型智能检查,包含基于数百位专家智慧设置的模型检查标准及规则可支持多种检查方式,有当前层检查,全楼层检查和自定义检查。对土建、钢筋、安装等专业进行全方位的检查,并对模型错误之处进行自动修复优化,减少设计失误,提高模型质量。
2)碰撞检查
在云模型检查之后,需要对各专业的设计结果进行检测及改进。以使得各专业之间通过碰撞检查实现制约及平衡。通过碰撞检查,及时发现设计中的冲突点及不利于施工的部位,并对设计进行修改。对修改后的模型进行第二次碰撞检查,发现未处理的碰撞点或因模型调整发生的新的碰撞,进而继续调整优化模型。碰撞检查减少在施工过程中因设计不协调导致的二次返工现象,提高项目建设质量,提高效率,减少浪费。
3)虚拟仿真漫游
在Navisworks中,通过漫游指令模拟人在建筑内部行走的场景,发现云模型检查、碰撞检查无法检测出的设计缺陷(如净高不够等),在保证建筑物设计合理性的基础上,增强其适用性。该过程运用更加直观的方式查看建筑的整体空间,在设计评审以及设计交付阶段,虚拟漫游技术可起到节省时间、提高沟通效率、保证设计质量的作用。
4)模型辅助设计出图
设计阶段的最终成果,是要交付具有可施工性的施工设计图,利用BIM软件各视图的相互关联性,保证了平面图、立面图、剖面图的一致性。对于复杂节点出具三维透视图,复杂节点详图,使得在设计交底、施工过程中,施工人员对建筑的认识可以更加立体化,更准确全面。
在传统设计过程中融入BIM技术,保证了出图的准确性与一致性。与传统设计方法相比,利用BIM技术是将部分工程质量问题前置的过程,保证下游施工阶段所用的设计模型精准无误,最大限度的降低施工过程中出现质量问题的可能性,三维模型还为运维阶段各类管理提供基础模型,符合全过程全方位质量控制的要求。
文:李泽君 青岛理工大学 仅供学习交流 版权归原作者所有 如有侵权请联系删除
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