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装配式建筑如何利用BIM进行施工仿真模拟？

发布于：2019-04-28

首页/BIM专题

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近几年来，装配式结构是建筑行业研究的热点，它具有绿色环保、高效、优质等诸多优点，但装配式建筑对施工的精确度和复杂度要求也高。应用BIM技术，可对装配式结构进行预拼装仿真研究，确保了在施工吊装与构件生产前，通过虚拟的BIM模型发现可能出现的问题，进一步实现了指导构件生产和施工吊装作用，保证了装配式建筑全生命周期的高效性精细化管理和效益最大化。

施工仿真即通过直观的三维模型动画并结合相关的施工组织，来指导复杂的施工过程。与二维图纸的施工组织设计相比，BIM技术的三维模型和动画漫游施工仿真具有其无法比拟的优势，尤基于BIM技术从根本上解决了施工中可能遇到的碰撞问题，实现了各专业及构件的协调，减少了不必要的损失。施工仿真模拟更容易提前发现问题，警惕的作用，客事先解决。节省造价，减少工期。同时施工人员能够更清楚、更透彻的掌握施工的流程，有效避免了传统技术交底模式中可能出现的信息沟通不畅等问题。BIM技术的模型可以直接导出详细的工程量统计表，方便后期进度计划及工程造价工作的进行。全面提升了建筑施工阶段的效率、质量，有效降低了工程造价和施工风险。

基于BIM技术的施工仿真又分为4D施工仿真和5D施工仿真。4D施工仿真是在3D的基础上加上了时间维度，实现对实际施工过程中建筑从无到有的一个模拟过程；5D施工仿真是在4D基础之上又加入了造价维度，可以模拟建筑在施工过程中的资金流。

4D施工仿真的核心为将BIM三维核心模型与施工进度计划进行匹配，把模型的每个构件赋予具体的时间进度参数，以实现三维建筑模型与施工进度的联动，同时实现建筑信息模型随时间进度逐渐生成，如图1所示。

1.项目结构分解与编码

在进行4D施工仿真之前仍需像传统施工组织计划，对项目结构进行分解，并进行编码，这是项目进度管理的基础。项目结构的分解通常采用项目结构图（Project Diagram）的形式来进行，通过树状图对一个项目的结构进行逐层分解细化，包含于该工程项目的所有分项工作。在项目结构图中，我们以矩形框表示不同的分项工作，并用线段加以连接。

在完成对项目结构的分解之后，下一步是对项目进行编码。众所周知每个人都有唯一的一个身份证号，身份证号又分为多个字段，分别表示地域、出生日期和性别等，项目的编码与身份证编码类似，也是通过不同的字段编码的组合实现对项目的分类与识别。

2.由Microsoft Project创建施工进度计划

在完成项目的分解与编码之后，通过Project来编制施工进度计划。通过该软件我们可以实现施工进度计划的智能优化与管理。

在完成项目结构分解之后，我们进一步可以在Microsoft Project中创建相应的工作流程和搭接关系，初步完成施工进度计划，并对施工进度计划进行优化。

用Project完成施工进度计划导入到Navisworks平台，将其与BIM模型构件进行匹配，实现BIM模型与施工进度计划的联动。匹配链接设置完成之后，我们即可实现4D施工仿真。通过在实际施工前进行模拟施工可以提前发现施工中可能出现的问题，进而对模型或施工进度计划进行调整优化，保证实际施工过程的顺利进行。

在施工仿真的过程中，通过直观的三维模型与进度计划的匹配，我们可以提前发现进度计划编制的不足之处并加以修正，避免了实际施工过程中可能出现的问题，如施工分项工程搭接的顺序错误等。

在模拟施工优化完成之后，我们则可将该施工仿真模型用于实际工程的指导，辅助施工的顺利进行，同时，由于施工是一个动态且复杂的过程，不可避免的会导致实际施工进度会与进度计划有出入，我们可以通过将实际施工进度及时的反馈回4D施工仿真模型，实现施工进度计划的智能化调整与优化。

5D施工仿真主要形式是“动画漫游”，即通过动画形式对实际工程进行虚拟展示。可以加深业主或甲方对所建工程的认识程度，更好的理解其设计意图；动画漫游作为辅助施工仿真的工具，进一步使得施工技术人员熟悉所做工程，提高技术交底的效率。促进各方之间的顺畅沟通，为施工的优化管理提供了强有力的保证。将Revit模型可以导入Navisworks中，利用其动画相关功能我们可以实现在建筑内部的实时漫游，来帮助我们更直观的了解内部的结构。

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