院校组 项目编号:769 2022-05-25

开封大学图书馆

1. 项目概况

本工程建设地点位于河南省开封市龙亭区北郊乡,建设单位为开封大学,工程为校图书馆楼,建筑类型为公共建筑——地上八层、地下一层。建筑内部均设开敞楼梯间,外窗采用天然采光和自然通风。建筑面积约37592.03m2,总占地面积为6981.35m2,建筑高度40m。整个工程采用框架剪力墙结构,剪力墙、连梁、框架柱及其相邻框架梁的抗震等级均为三级。建筑耐火等级为一级,屋面防水等级二级,地下工程防水等级为为一级。主体结构设计使用年限50年。地基基础工程采用桩基础。本工程室内标高±0.000m,相当于绝对标高74.800m;室内外高差0.60m。 本项目的工程特点主要包括: ①建筑面积大,投资大,建设周期长,工程项目寿命周期长。 ②项目内部结构存在多结合部分,各组成部分具有明确的组织联系,为一系统工程。 ③本工程为一单项工程,具备独立施工条件并形成独立使用功能。 ④建筑外装饰相对复杂,屋面外观独具风格,技术要求高。 ⑤建筑内部多部楼梯,结构形式多样。 ⑥施工工艺复杂,优化资源配置,合理组织施工是本项目的重点。

2. 模型成果展示

 一、  BIM应用点的实施过程   

 (一)     土建专业BIM应用之梁柱节点

  于梁柱节点的制作,我们首先确定每层的层高和梁的横截面尺寸,进而确定柱界面尺寸及内部细部结构尺寸。我们采用节点出加钢牛腿的设计,该设计大大提高了梁柱节点的稳定性和耐久性。接下来,在Revit软件的族库中选择柱构建对其进行编辑,画出二个构件接口处的细部结构及钢牛腿的位置,而后使用广厦CAD对梁柱进行配筋,最后将配筋后的实体导入鲁班节点进行节点查看和钢筋的修改。 
         本节点的难点在于   

   预制梁柱的改造及构件搭接工作有难度,解决方法是多次使用对齐命令,通过特殊面的对齐来保证其他面也处于对齐状态。 

   钢筋的选取不确定,解决方法是通过结构计算及平法配筋选出合适的钢筋,在广厦CAD中进行设置,最后在对构件个别钢筋进行手动调整。  部分节点展示如下:

 

 

 


 

 

 

 

 (二)     土建专业BIM应用之施工段划分

流水施工是组织施工的一种科学管理方法, 来源于工业生产中的       流水作业       。流水施工与工业生产中采用的流水线生产极为相似, 不同的是 , 工业生产中各工作在流水线上 , 从前       工序向后一工序流动, 生产者是固定的       而在建筑施工中各施工对象都是固定不动的, 专业班组则由前一个施工段向后一个施工段流动 , 即生产者是移动的   

1    划分施工段的基本原则

由于施工段内的施工任务由专业工作队依次完成, 因而在两个施工段之间容易形成一个施工缝。同时 , 由于施工段数量的多少 , 将直接影响流水施工的效果 , 一本工程施工段划分需要遵循的原则

   主要专业工种在各施工段所消耗的劳动量应大致相等, 其相差幅度不宜超过 10%~15%, 以保证各施工班组在不调整班组人数的情况下保持连续、均衡地施工。

   在保证专业工作队劳动组合优化的前提下, 施工段大小要满足专业工种对工作面的要求 , 施工段的数目要适宜。施工段数过多势必减少工作面上的施工人数 , 工作面不能充分利用 , 拖长工期 ; 施工段数过少 , 则会引起劳动力、机械和材料供应的过分集中 , 有时还会造成 断流 的现象。

   施工段划分界限应与施工对象的结构界限 (温度缝、沉降缝或单元尺寸 ) 或幢号一致 , 以便保证施工质量 ; 如果必须将其设在墙体中间 , 可将其设在门窗洞口处 , 以减少槎口。

   多层施工项目, 既要在平面上划分施工段 , 又要在空间上划分若干个作业层 , 因而每层最少施工段数目 M, 应大于等于施工过程数 , M≥N

2    施工段划分的一般部位

   施工段划分的部位要有利于结构的整体性, 应考虑到施工工程对象的轮廓形状、平面组成及结构构造上的特点。在满足施工段划分基本要求的前提下 , 可按下述几种情况划分施工段的部位。

   设置有伸缩缝、沉降缝的建筑工程, 可按此缝为界划分施工段。

   单元式的住宅工程, 可按单元为界分段 , 必要时以半个单元处为界分段。

   道路、管线等按长度方向延伸的工程, 可按一定长度作为一个施工段。

   多幢同类型建筑, 可以一幢房屋作为一个施工段。

由于本工程为图书馆建模,建筑面积       3.7    平方米    ,面积             需划分施工段       反复观察图纸后发现建筑中不存在伸缩缝,沉降缝,所以初设定在建筑物中间进行划分 

 

 

 

3    施工层的确定

对于划分施工层和施工段的工程, 设每一施工层的段数为 m, 应满足下式

 

若施工对象的层数有j , 则总施工段 m =j×m 。公式中   

m——分施工层时 , 每层施工段数目 ;

n——流水施工的施工过程数或专业工作队数 ;

∑Z1—— 施工过程之间停歇的时间之和 ( 包括技术性和组织性停歇 ) ;

Z2——层停歇时间 ( 包括技术性和组织性停歇 ) ;

k —— 流水步距。

每层施工段数目m与施工过程数目的关系对分层流水施工的效果影响很大。只有按上式确定施工段数目 , 才能保证专业施工队在各层内连续施工。如某二层砖混结构工程 , 组织流水施工时将现浇楼板工程划分为三个施工过程 , 即支模板、绑钢筋和浇筑混凝土。分别划分为 4    3    2个施工段 , 按这三种情况组织流水施工 , 设每个施工过程在各施工段上施工时间均为 5d 。这三种流水施工的施工段数目与施工过程数目之间的关系 , 则分别属于以下三种情况   

(1)       m>n , 如每层分为 4 个施工段 (m=4) , 其进度安排如图 1 所示 , 可以看出 , m=4 , 各专业施工队均能连续地作业 ; 施工段有闲置 , 浇筑完第一层的混凝土后不能立即投入上一层的支模板。但有一定的闲置并非都有害 , 它可以弥补某些施工过程必要的间歇时间 ( 如混凝土养护、楼层引测弹线等 ) 或意外的拖延时间 ( 如雨天 )

 

(2)       m=n , 即每层分为 3 个施工段 , 此时 m=n=3, 其进度计划如图 2 所示   

 

从图2可以看出 , m=n , 工作队连续施工 , 施工段上始终有施工班组 , 工作面能充分利用 , 无停歇现象 , 也不会产生工人窝工现象 , 比较理想。

(3)       m<n , 即每层分为 2 个施工段 , 此时 m=2 n=3, 其施工进度计划如图 3 所示。

 

从表图3可以看出 , 各专业工作队在跨越施工层时 , 均不能连续地作业 , 产生窝工 ; 施工段没有闲置 ; 这对于单个建筑物组织流水施工是不适宜的。但有若干个同类型建筑物同时施工 , 组织群体大流水时 , 亦可使专业队连续作业。这对一个建筑物组织流水施工是不适宜的。故本工程决定划分两个施工段,两个施工层。

4    施工段进行检查

利用鲁班土建软件对土建模型已经施工段划分,我们将两个楼层划分了两个施工段分别为施工段A,施工段 B 。模型我们进行了云检查和碰撞检查,保证建筑模型无误后,我们依次进行施工段划分,划分完成后进行了工程量计算,并对计算见过进行分类导出施工段 A 工程量 , 施工段 B 工程量。

 

 

 

 

 

 

 

 施工段  A

 

 

 

 

 

 

 施工段  B

通过    对比    计算以       数据       证明施工段划分合理。

由工程量清单得知施工段A中墙的总工程量为 3092 立方米 ,梁板总工程量为 3264 立方米。施工段 B 墙的总工程量为 3088 立方米,梁板总工程量为 3249 立方米。计算得 AB 施工段墙误差为 0.5% 梁板误差为 1% 经过计算得知 AB 施工段上的墙、梁板误差均不超过 5% 。为保证施工段划分的准确性我们对清单中的各个子项进行了检查并进行了计算,结果均为误差不超过百分之十五。故证明我们施工段划分正确。

施工段与施工过程的合理划分在安排流水施工时至关重要。组织流水施工时,可以划分足够数量的施工段,充分利用工作面,避免窝工,尽可能缩短工期。保证施工的流畅,没有断位。协作发展有利于加快工程建造,提高效率。各个施工环节都应按照施工生产计划的要求。施工组织也应讲究经济效益。

 (三)     钢筋专业BIM应用之钢筋节点应用

我们利用广厦软件结合鲁班节点软件完成了多节点,如梁柱节点、梁板节点、柱墙节点、钢筋节点、沉箱节点、楼梯节点、女儿墙节点等。

各个节点均涉及钢筋布置,如:

 

 

 

 (四)     钢筋专业BIM应用之施工段划分

注意事项   

1       各个施工段工程量大致相等   

2       每个施工段需要有足够大的施工面积   

3       注意施工分层   

在做钢筋施工段划分时,根据划分原则,结构中有部分梁无法分割,故需要手动进行分区并根据结构钢筋对施工段进行顺序调整。经检验后,确定施工划分无误,导出工程量。

 经验算得,每层梁板柱工程量均小于 10% ,故钢筋施工段划分合理。

 

 

   二、重难点施工工艺及方法分析

(一)土方开挖

在建筑工程实施过程中,土方开挖水平直接影响到工程建设期间的综合效益。

放坡开挖。该技术适用于深基坑深度较浅的工程,根据实际高度用挖土机进行一次性挖掘即可,针对深基坑地下水位高的工程则需用运土车与反铲挖土机配合施工     针对地下土质比较坚硬且地下水位低的深基坑工程则要填出一定的坡度,并保证基坑边缘的稳定性,运输车辆可在基坑底部运输     以提高运输效率。

本工程采用运用运土机和铲运机配合施工。    程序包括:测量放线 切线分层开挖 排降水 修坡 整平 留足预留土层等。相邻基坑开挖时应遵循先深后浅或同时进行的施工程序,挖土应自上而下水平分段分层进行,边挖边检查坑底宽度及坡度,每 3m 左右修一次坡,至设计标高再统一进行一次修坡清底。

在采用机械开             接近设计标高时    ,浇筑基础垫    层前必须预留一厚度的       层使用人工挖据。预留士层厚度       施工水平而定,一段可取    3   00mm       以不       动持       层原状土为原则。当基础承合四周及以下存在暗滨、       泥等不良土层时       应先挖净不良             超挖深度<300mm    则采用C15       砼垫层回填至设计标高       如超挖部分深度>300mm       则采       砂石垫层回填至设计底标高       分层(250一层 )    夯实    ,对桩承合压实系数应        ≥ 0.94 ,对于    筏板    基础          0   .97    。土方开挖    完成后应立即对基       进行封       、防止水浸和暴露       验槽合格后,应及时进行地下结构施工。对于特大型基坑,        分区分块挖至设计标高    ,分    区分块及时    浇筑    垫层       地下室施工时地下水位应降至地下室底板底(电梯基坑、集水坑除外 ) 500  m   m以下       停止降水时,应确保结构不会因水浮       上浮。

      

(二)     基坑支护

本工程具有地下室结构,基坑开挖深度大。属于深基坑开挖与支护。根据本工程的施工地质条件等,本项目选择土钉墙支护形式,根据计算,我们的设计如下 :

1、土钉墙墙面坡度设为1:0.2

2、为了将土钉必须和面层有效连接,设置承加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接;

3、国家规定土钉的长度宜为开挖深度的0.5~1.2倍,我们将土钉墙长度设为4米,间距设为2m,与水平面夹角为20度;

4、土钉钢筋采用HRB335,钢筋直径为20mm,钻孔直径为70mm;

5、土钉墙注浆材料采用水泥砂浆,其强度等级为M25;

6、土钉墙喷射混凝土面层配置钢筋网,钢筋直径宜为8mm,间距宜为200mm,喷射混凝土强度等级为C25,面层厚度为80mm;

7、土钉墙坡面上下段钢筋网搭接长度为350mm。

土钉墙施工成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题,保证了施工的安全。此外,由于土钉墙能充分利用土体的自承能力的特点,与喷锚支护相比,其造价低,施工方便。因此在条件允许的情况下,采用土钉墙支护可以节约资金。

 

 

 (三)剪力墙支模

本工程剪力墙支模主要问题在于剪力墙结构不易控制墙、柱垂直度,重难点在于:

1 、保证每道剪力墙有控制线和支设模板线。

2 、剪力墙支模采用的为钢模板依据本图纸剪力墙长度和高度,我们选择的钢模板尺寸为 300*600 300*450 300*1200 对拉螺栓采用国际标准螺栓,直径为 10.9 毫米。因为我们采用的是组合钢模板所以对拉螺栓间距设为 800 毫米

3 、剪力墙支设完成后校核垂直度,混凝土浇筑完成后在剪力墙外侧弹出大角控制线。

4    安装剪力墙模板时,要注意对阴阳角模板进行加固处理,所有模板拼缝处应设置和槽钢同规格的方木加固,以防漏浆。   

5 、为防止墙体模板偏移,要检查钢筋绑扎情况对偏离轴线位移较大的钢筋要进行矫正处理,每隔 1m 左右加一根定位钢筋(止水定位钢筋做法同止水螺栓做法),定位钢筋用 12 钢筋头,定位钢筋长度为剪力墙 -2mm ,两头刷防锈漆。

6、模板安装完毕需向监理报验,重点对加固体系垂直度、模板拼缝进行检查,验收通过后方可进行下一项。   

该工艺采用新型模板支撑加固体系是一种以钢代木的新型绿色建筑材料。提高工程质量、提高效率、浇筑出来的表面相对完美,并且安全性相对高。

 

 (四)女儿墙外落水口节点

本工程设有女儿墙外落水口节点,最常见的问题是雨水在落水口或其他部位淤积造成渗漏现象,我们团队通过查阅资料和讨论我们确定女儿墙落水口节点施工工艺如下:

1、侧入式雨水斗仅用于建筑物女儿墙外排水,主体施工时先预留洞口。

2、条落水口外沿一做200mm宽防水附加层,内侧做一圈120mm宽防水附加层。

3、雨水管安装完毕后,其与女儿墙之间空隙用1: 3防水砂浆填实。用密封胶封严。

4、安装水泥钉前,先将防水卷材粘牢,用聚合物水泥砂浆保护,再将水泥钉压入,必须对口严密。

5、水管制作完成后,先刷防锈漆两遍,再刷面漆两遍。面漆种类及颜色由设计确定。

该工艺可以有效防止雨水累积对屋面造成的伤害。

 

 

 (五)墙柱钢 节点深化设计

随着建筑造型越来越复杂化,空间三维节点、不同专业之间深度结合的需求也越来越多。此时,仅依靠二维图纸,通过平面、剖面等简单几何关系来展现复杂钢筋构造的工作方式显得越发局限,复杂节点精准化深化设计的需求越发明显。

纵向受拉钢筋在各种抗震等级下的最小锚固长度应符合设计要求,并且应符合《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(16G101)的要求。当设计与施工图集要求不同时,应与设计协商,办理相应变更手续确定取值大小。剪力墙端部水平钢筋应伸至对边且有 15d 直拐,施工中注意控制水平钢筋应伸至对边竖筋内侧,转角墙外侧水平筋应连续通过转弯。剪力墙端部水平钢筋应伸至对边且有 15d 直拐,施工中注意控制水平钢筋应伸至对边竖筋内侧,转角墙外侧水平筋应连续通过转弯。  我们按照规范选取第一层的剪力墙柱节点进行深化设计结果如下:

 


3. 团队组织概况

(一)参赛院校介绍

兰州理工大学(Lanzhou University of Technology 始建于 1 919 年, 是甘肃省人民政府、教育部、国家国防科技工业局共建高校,入选国家 中西部高校基础能力建设工程 、教育部 卓越工程师计划 “111 计划 、新工科研究与实践项目、国家大学生创新性实验计划,是国家国防教育特色学校、全国毕业生就业典型经验高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、中国人民解放军后备军官选拔培养基地、 一带一路 高校战略联盟、 CDIO 工程教育联盟成员单位 是我国首批学士、硕士学位授权高校,甘肃省第一所具有工学博士学位授予权、第一所设置工学博士后科研流动站的高校。

学校现有 和创新团队发展计划 创新团队 2 个、国家级科技创新平台 4 个、省部级科研机构 34 个。截至 2018 6 月,学校有教职工 2309 人,专任教师 1412 其中高级职称813人,博士生导师贴 30 人、 百万人才工程 国家级人选 2 人,有 全国先进工作者 ”、“ 全国师德标兵 全国优秀教师 1人。有甘肃省领军人才 35 人、 飞天学者 23人,省级 教学名师 10人。

(二)指导老师及参赛人员介绍


1.  指导老师简介

李万润:

副教授,硕士生导师, 兰州理工大学 土木工程学院副院长。在香港理工大学联合培养取得博士学位。 甘肃省杰出青年基金获得者,现主持国家自然科学基金项目 3 项,省部级项目 10 项,校级基金 2 项,参与国家自然科学基金项目 3 项,省部级项目 3 项。已在国内外知名期刊和国际会议上发表研究论文 60 余篇,其中 SCI 检索、 EI 检索 30 余篇,专利 11 项。

刘平:

兰州理工大学土木工程学院 硕士生导师 高级工程师; 主要 研究方向为工程项目管理及施工技术;发表硕士论文 3 0 余篇,独立主持完成横向课题 5 0 余项; 作为指导教师先后带队 “鲁班杯”全国高校 B IM 毕业设计大赛 等重要竞赛,多次被授予 优秀指导教师 称号。

2. 参赛人员简介

王培宇

兰州理工大学BIM协会 参加兰州理工大学BIM协会CAD创新设计大赛获得 一等奖, 数学竞赛省级一等奖;全国大学生结构信息大赛二等奖; 现已熟练掌握CADrevit 鲁班、广联达、 正与各类渲染系列软件等。  

郑瑜涛

兰州理工大学BIM协会办公室部长,中共预备党员;熟练掌握Revit、天正软件、广联达系列软件、鲁班系列软件 取得住房城乡建设领域等资格证书 获得了全国数字建筑创新应用大赛二等奖 鲁班杯全国高校BIM毕业设计作品A赛道三等奖 ;多次获得 兰州理工大学BIM协会创新设计大赛一等奖 ;大学生创新创业项目国家级 立项。

③何怡翰

兰州理工大学BIM协会 会员,参加兰州理工大学结构设计比赛获得三等奖;全国数字创新应用比赛二等奖,鲁 班杯全国高校BIM毕业设计作品A赛道三等奖 ,取得建筑信息职业技能等级证书; 熟练掌握Revit、天正软件、广联达系列软件、鲁班系列软件

王润霖

全国数字建筑创新应用大赛三等奖,取得建筑信息模型( BIM )职业技能等级证书(中级);“鲁班杯”全国高校 B IM 毕业设计大赛 A 模块三等奖;兰州理工大学 B IM 协会会员、中共预备党员;获 “国家奖学金”、校级三好学生标兵;熟练掌握 C AD Revit ,广联达软件。 “挑战杯”甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛省级特等奖 中国国际 “互联网+”大学生创新创业大赛省级金奖 甘肃省土木工程减震隔震项目立项 等。

李翊萱

全国数字建筑创新应用大赛二等奖, 鲁班杯 全国高校 BIM 毕业设计大赛 A 模块三等奖,取得住房城乡建筑领域资格等证书,全国大学生数学建模竞赛省级一等奖,中国国际 互联网 +” 大学生创新创业大赛省级铜奖, 甘肃省土木工程减震隔震项目立项 兰州理工大学BIM协会外联部部长 熟悉CAD Revit ,广联达系列,鲁班系列、广厦系列软件

(三)任务分工

团队分工明确、责任到人,五人协作共同完成;为了保证五名队员都能参与到各个模块的任务中,学习到相关的软件和技能,我们将每个模块细分成多个任务,有多名队员协作完成;遵循比赛模块划分原则进行分工。

具体分工如下:

 

4. BIM模型应用价值点

 (一)模型碰撞检查及优化

我们利用模型检查和场布规则检查分别对我们的土建模型和场布进行了碰撞检查,直观地解决了模型在空间关系上的冲突,优化了对建筑工程设计,减少该建筑在施工阶段可能出现的错误和返工,并优化空间净空。

我们在鲁班工厂里对土建模型进行的碰撞检查的类型为硬碰撞 (实体与实体之间的交叉碰撞)。

土建模型的硬碰撞:

①    碰撞问题:楼梯交叉与全部区域设计净高问题  

  解决方案:

A.我们利用一键处理操作对模型进行合理扣减,初步将错误缩减到  47   个。

B.扣减完成后,对模型错误进行了反复观察和归类,找到了一些错误的共性,发现重复问题,通过成功将错误修改到  21   个。

C.最后的错误主要由于建模过程不认真。我们对每层构架进行仔细检查,并对其进行精确修改,反复碰撞最后将模型错误缩减为零。

1-0000层分区结果汇总表

序号

区域

设计净高DH(mm)

实际净高AH(mm)

1

全部区域

2200

0

 

全部区域设计净高2200mm   ,共 4  7   项活动问题被发现,其中部分问题如下:

 

 

 

 

 (二)    进度计划的编制

我们通过定义计算规则对模型进行了工程量的计算和汇总,将建筑模型的每个构件均与 B  IM   数据库的成本库相关联,当对构件进行变更时,成本估算都会实时更新。建筑物的工程量实时统计有利于后期进行进度和计划成本管控计划的编制。

进度管理主要包括进度计划的制定与进度控制两方面     只有科学编制进度计划     合理分配与调度资源     制定系统的保障措施     不断检查和调整项目进度,才能保证项目在预算范围内按时完成。项目任务主要划分为五个施工阶段     一些工程量大、工序多的工作采取了穿插施工的方式     如实反映了承包商各项工作之间的关系。   其次,   根据任务分解情况     分类合并各项工程量     采用定额计算法计算工作时间     有针对性的确定人力资源及机械投入量     利用软件绘制了项目双代号网络图     并确定了关键线路。由于编制的进度计划工期工程所制定工期     结合项目实际情况     在资源投入总量基本不变的基础上     利用关键线路法对进度计划进行了优化。优化后的工期提前了50天     满足了当初对进度的要求。

进度计划软件通过双代号网络计划,保证计划逻辑关系和关键线路的完整性和正确性,指导项目时刻抓住主要矛盾、双代号网络图展现关键线路,保障项目整体协调一致、区分轻重缓急进行任务实施,辅助项目资源合理安排、工期最优、施工方案最合理,保障目标完成。

制作过程:

1、   依据全部设计图纸,结合劳动力定额和工期定额,以及承包合同规定的进度要求和施工组织设计,按阶段编制施工进度计划,并对该项目进行合理规划分区施工。   我们将工程分为基础阶段、主体阶段、装饰装修阶阶段三个阶段,根据建筑物特征将其分为两个施工段。

2、   主要工作项的时间长度根据导出的清单工程量和劳动力定额来进行的计算。   为了提高效率我们选择的逻辑关系是 SS(开始-开始);为了使时间分配更加合理我们的水电安装与砌筑工程的逻辑关系采用了SF(开始-完成)。

3、考虑工期是否符合并对其进行优化。

4   、导出双代号网络图。

 

 

 

 

 

 

 

 (三)三维渲染及动态剖切                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

团队在项目制作不同模块均使用到三维可视化功能,从土建建模三维观察到工序动画的三维展示,再到场布 B  IMVR   漫游展示;三维渲染动画通过 L  umion   结合 B  IM   V  R   虚拟现实,给观看者提供一种真实、直接的视觉冲击力;大大提高了三维渲染效果的准确性和效率。

 

 

我们进入到三维视图中,在属性窗口   选择   剖切框的命令栏,勾选剖切框之后,   根据   模型外侧外框,移动剖切框,来获得不同的模型剖切效果。剖切框的四周     拖动标志,拖动剖切框   上方   箭头,即可调整剖切框的大小     在移动剖切框的过程中,模型只会显示剖切框内部的内容,我们   通过   移动需要剖切的位置,从而查看模型的内部。剖切框与简单的剖面不同,我们可以从多个方向移动剖切框,从而对模型的上部或者侧面进行剖切,从而可以更加透彻的显示内部     当我们需要查看完成模型的时候,可以在属性窗口中,取消勾选剖切框,系统就会自动删掉剖切框,我们就可以正常查看完整模型。

 

 (四) 4 BIM 应用

通常将时间属性视为除3D (x, y, z)环境之外的第四维度,即 4D (t   ,   x   ,   y   ,   z)环境。 4D BIM 将施工进度计划与 3D BIM 模型相结合,以视觉方式模拟项目的施工过程,通过将每个构件与其对应的时间信息相连接的方式实现施工的动态化管理。

作为第四时间维度,   工程项目进度计划管理是工程项目管理中重要的一环。对工程进度进行有效的控制,使其顺利达到预定目标,是业主、项目管理人员和承包商进行项目管理的中心任务,同时也是项目实施过程中一项必不可少的环节。

进度计划编制是     个复杂的过程,在此过程中需要考虑空间限制,资源分配和采购计划等因素,每个施工任务的持续时间和活动之间的逻辑关系使得这个过程更加复杂。传统二维施工进度计划辅助下的进度管理存在大量问题,其有效性大大依赖于规划人员和管理人员的个人经验和技能,并且一些与时间及空间相关联的冲突很难在施工前进行有效预测,导致施工过程中实际施工进度与计划施工进度有很大偏差。随着建筑信息模型的不断发展与   进步,  BIM工具允许管理员将三维信息模型与进度计划相融合,进行施工的动态模拟,从而预测施工中任何时间点的项目状况。

 

 

利用三维模型及时间流程数据组成BIM 4D模型,其中时间轴上各个流程和模型组件需做适当的对应,数据的数量直接影响到对应的复杂度。在对应的过程中 , 三维模型必须配合流程项目的精细度进行切分或组合。且流程项目范围大小不一致,项目控制使用的流程范围较大不适用于 BIM 4D 时间流程模拟,而建造使用的施工流程就较详细,拆分至每个工作细项,最适合用于四维时间流程管理展示。为避免模型组件和流程项目差异过大以致于对应困难,最好在设计建模阶段,工程师即模仿建造的切分方式,甚至要配合制程系统的区分。 BIM 4D 程序模型主要呈现     个项目时间流程,与组件的间或组件与其他相关组件模型的间的关系,属时间流程部分    BIM 4D模块必须涵盖数据库系统     用以储存、提供分析、统计相关数据     如尺寸、体积、单位成本、总价等     并产生报表     提供项目管理者决策的信息。

 

 (五)   VR创新应用

虚拟漫游(Virtual reality   简称  VR)是近年来出现的高新技术,虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。系统运用三维动画 /3Dmax 、虚拟现实 VRP 、大屏幕显示、人机互动等前进技术,   使用户可   通过操纵杆在城市、厂区、建筑小区等三维模型场景中进行主动自主式漫游,从而了解建筑   未来发展   规划及发展方向。

在应用此模块的过程中,我们团队将模型以 i  gms   格式导出,使用 V  DP   虚拟现实平台结合 U  nity   软件,导入模型进行交互。我们重点突出了场布模型的设计理念,采用文字、视频、场景动画、全景图等多中交互方式丰富了展示视频。

除此之外,我们也模拟了图书馆内部装修的布置,并进行了沉浸式交互展示:

 

 

 (六)场布漫游方案展示 

 1. 鲁班场布模型的建立

团队成员在鲁班场布软件中完成施工场地布置模型。在布置过程中,我们主要从以下角度进行设计:施工现场布置遵循就近原则、动态控制原则,对人材机的需求在施工的进程中不断变化。根据本工程场地不规则的特点,在施工总平面的布置上力求科学合理的安排一切可利用的空间,满足施工需要。在此基础上,合理设置材料堆场,尽可能避免二次搬运。施工场地遵循生活区、办公区、生产区三区分离原则,便于管理,从而保证施工进度,提高施工效率。

 

2    . 确定路线进行鲁班场布模型漫游

施工场地布置模型的路线规划,可高效率的、表达清晰的指导现场人员于正式施工前查看预计工程状况,及时发现并修正问题,保证质量,降低了一定安全风险等。

团队成员将施工场地模型进行全方位、多视角的展示,包括安全文明施工、绿色施工等;我们对现场进行真实场景还原,对施工重难点进行可视化的交底与方案论证,利用三维漫游对现场施工员进行交底,及时发现施工中可能出现的隐患问题。利用此项技术可以帮助相关工作人员确定方案的合理性、成熟度,降低一定的风险,减少实际作业返工。

 

 

与此同时,团队成员模拟了工程竣工,投入使用后的图书馆楼场景布置:

 

3    .场布模型分析

小组成员合作多次进行进行场布模型的建立与修改,最终确定场布模型 3 作为最终使用版本。

完成场地布置相关任务成果后,我们对所建模型进行了重新审核并分析了模型:

根据本工程施工用地范围,工程现场平面布置充分考虑各种环境因素以及施工需要,在遵守施工材料堆放、三级配电系统、消防布置等原则,本工程应着重加强现场安全管理力度,加强环境保护和文明施工管理的力度,使工程在环保、节能等方面成为一个名副其实的绿色建筑。


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院校组

开封大学图书馆

院校  兰州理工大学

指导老师  李万润、刘平

学生  

王培宇、郑瑜涛、何怡翰、王润霖、李翊萱

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