BIM技术在山地建筑中的应用案例梳理

BIM技术在山地建筑中的应用案例梳理，主要包含项目概况、BIM技术在山地建筑中的应用、项目总结等。

BIM技术在山地建筑中的应用案例梳理

• 传统山地建筑设计采用CAD绘制，以点、线为表现形式，设计师很难清晰了解山地情况，也很难掌控所设计的建筑结构、景观绿化、室外管综、边坡支护等与山地的协调性，对后期施工造成诸多不确定性。BIM是基于三维表现形式下的建筑信息模型，对山地建筑设计及施工具有显著的优势。
• 一、项目概况：
  • 本项目用地为未开发山地，建设用地面积约46万㎡,项目地形高差大，建筑基本位于山顶区域，呈现中间高向四周逐渐降低的趋势，在场地四周均出现不同程度的高差，楼区之间高差大，多用结构架板进行过度。整体建筑呈多级台阶式，不同阶地之间高差较大而水平距离又小，存在大量垂直边坡需进行支护。管综排布错综复杂楼与楼之间空间紧张，地下结构主体与景观面层覆土深度有限，造成管线埋深不够等问题。
• 二、BIM技术在山地建筑中的应用
  • 1、BIM三维模型
    • 项目团队根据设计院提供的图纸进行BIM全专业（建筑、结构、景观、给排水、电力、燃气、智能化、岩土等）建模。
  • 2、无人机扫描实景模型
    • 为解决复杂山地三维地形数据缺失与设计方案对比以及大体量快速三维地形测量的技术难题，项目团队采用基于小型无人机倾斜摄影和地面精确GPS控制的技术。通过倾斜摄影建立场地三维实景模型并提取地形数据，创建生成三维地形曲面以及高程点分析图。
      • 三维实景模型
      • 高程点地形分析图
  • 3、三维场地分析
    • 通过无人机扫描生成实景模型，可对实景模型进行坐标值、距离、地形高度、方位角、通视、面积等测绘量算，各项目参与方可直观的查看地形地物的现状情况，辅助各方进行设计方案、施工方案的指导决策
  • 4、土方统计与分析
    • 利用BIM技术实现在模型中的“现场施工”模拟，根据施工模拟情况分析场地平整、建筑开挖和场地回填等各阶段的现场土方开挖、回填、堆放情况，通过原始场地与开挖后场地模型进行对比，使用BIM软件进行土方量的估算，生成土方明细表。
  • 5、项目风险性分析
    • 由于本项目地势高差大且复杂，结构架板与边坡挡墙众多，项目存在不可预知的风险，项目团队通过BIM模型结合无人机地形对项目各专业的合理性、安全性、经济性、成本、验收风险、防水等多方面分析，并出具体的问题分析报告。
      • 例：现场较多围墙、挡墙设计时依红线而走，未考虑红线外地形，围墙、挡墙基础下有高差陡坎，后期存在安全隐患
  • 6、碰撞检查及验证
    • 通过BIM模型建立，团队进行模型的全专业碰撞检查，并与设计院、施工方、业主进行四方会议，讨论并修改碰撞问题，及时纠正现场与设计图纸中有异议的问题，避免造成后期施工成本浪费和施工周期延长。
  • 7、BIM精细化审图
    • 项目团队利用BIM模型结合施工图进行全专业精细化审图，对各个专业的合理性和规范性进行一个专业的分析。
  • 8、室外管综排布及优化
    • 本项目场地的地形起伏坡度大，建筑成阶梯状分布，不同分区间楼层相连处存在地面高度差和挡墙，高低差之间多采用结构架板进行填坡，故造成室外管线覆土不够，项目的这些特性使其建筑构造复杂，净空狭小，给机电管线施工带来很大难度。常规机电施工是基于设计院二维图纸按图施工，有些设计缺陷和漏洞，不能及时发现，导致后续的预留预埋管件出错和机电管线不能施工和返工的问题。本项目通过BIM进行全专业建模，进行管线合理排布，通过BIM技术发现并解决的问题有：预留预埋套管缺失、管线空间排布与检查井碰撞，覆土深度不够与结构架板碰撞，管线走向不合理与挡墙碰撞。
      • 优化前
      • 优化后
  • 9、深化设计成果内容
    • BIM土建部分场地模型
    • BIM室外综合管网模型
    • 场地竖向分析报告
    • 室外综合管网碰撞分析报告
    • 挡墙与管综关系分析报告
    • 挡墙与道路关系分析报告
• 三、项目总结
  • 本项目运用BIM结合无人机技术对项目整体的总结有以下几点：
    • (1)高效决策：使用无人机扫描建立现场三维实景模型，并结合全专业BIM三维模型， 三维直观展示设计成果，处理问题高效明确，便于快速决策。
    • (2)缩短工期：通过 BIM 的提前直观模拟，简化沟通，减少施工交叉，窝工返工现象，及时暴露问题并解决问题，缩短2个月施工周期。
    • (3)完善设计：运用BIM技术整合全专业设计成果进行碰撞检测、并进行全专业精细化审图，共查出412个设计问题，跟踪落实修改，减少设计变更，完善设计内容。
    • (4)降低成本：BIM发现问题可减少返工、整改成本，节省约800多万元。
    • (5)提升品质：优化机电管综排布，提前发现项目风险性问题，避免后期与业主的纠纷，提高项目整体品质。
    • (6)提高质量：提前发现问题，正确预埋的洞口，减少返工及拆改损伤建筑，提高项目质量。