PAGEIII基于BIM技術的建筑智慧工地場地布置優化分析及施工安全預警研究摘要隨著國家經濟實力的不斷增加，建筑行業作為重要的產業，正在擺脫傳統的高消耗、低產能的發展模式，為了適應時代的發展和國家建設的需求，正在加緊轉型的步伐，構建完善的產業發展模式。為建筑行業提供有效的保障。同時鋼結構作為建筑行業的支撐材料，在建筑行業中發揮著重要的作用。BIM（建筑信息模型）是本文研究的重點內容，作為一種全新的發展模式，現在已經得到廣泛的認可在行業中起到至關重要的作用。本文對基于BIM的裝配式建筑可視化施工技術進行闡釋，然后提出BIM技術在裝配式建筑的具體應用案例。關鍵詞：建筑信息模型，裝配式建筑工程，施工可視化技術論文類型：理論研究目錄1前言 12BIM概述 22.1BIM的定義 22.2BIM的特點 22.2.1可視化 22.2.2協調性 22.2.3模擬性 32.2.4優化性 32.2.5信息輸出性 32.3裝配式建筑的概念及特點 42.3.1裝配式建筑的概念 42.3.2裝配式裝配式建筑施工的主要特點 43基于BIM的裝配式建筑可視化施工技術 63.1基于BIM技術的裝配式建筑可視化技術架構 63.2BIM核心模型建立 73.2.1AutodeskRevitArchitecture建模 73.2.2AutodeskRevitStructure建模 83.2.3AutodeskRevitMEP建模 83.3基于BIM的裝配式建筑可視化施工技術探索 83.3.1基于BIM的施工關鍵技術 83.3.2基于BIM的施工進度控制 93.3.3基于BIM的施工場地布置優化 93.3.4基于BIM的施工資源動態管理 104BIM技術在裝配式建筑的應用案例 114.1工程概況 114.2BIM技術應用的必要性 114.3BIM族庫的開發 124.3.1族庫標準 124.3.2族庫建立 124.4BIM三維模型建立 134.4.1模型定位技術 134.4.2BIM模型建立 144.5施工場地布置 154.6施工深化設計 164.7施工動態模擬 174.8安裝質量監控 175結論 19參考文獻 20致謝 21聲明 22PAGE221前言建筑業信息化對于建筑行業的發展起到極大地促進作用，并且相關方面的優勢已經開始逐漸的顯現出來。新世紀對于新技術的開發為建筑行業信息化提供重要的發展平臺。信息管理系統的投入使用，使得建筑行業對生產環節的管理，材料的采購，以及相關問題及時發現處理等方面取得很好的進展。網絡化技術實現信息的快速交流，構建了良好的管理模式，但是在軟件的使用上也存在很大的問題，其中軟件之間是相互獨立的，對于軟件的兼容提出更高的要求，特別是針對實際復雜情況的解決更是難以做到精細化管理。推進建筑業信息化還需要很長的路要走。隨著國家生產力水平的不斷提高，建筑行業的飛速發展，我國在裝配式建筑生產方面取得突飛猛進的成果。裝配式建筑有著節能、節地、節材、資源綜合利用等優勢。裝配式建筑能夠實現循環使用、對于環境的破壞性小、生產工藝簡單等優勢。裝配式建筑作為符合產業發展方向的綠色建筑體系,有著越來越廣闊的發展前景。目前我國建筑業正在向著大型、高層和超高層方向發展，如大型體育館、工業廠房、超高層建筑等。而在最近的實際應用中，裝配式建筑工程應用BIM上的案例不是很多，相關方面的理論知識和成果相對較少。所以，針對BIM與裝配式建筑工程之間的研究工作是非常必要的。我國始終將建筑工程信息化作為發展的重點，2011年我國出臺《建筑業信息化發展綱要》，目標是在十三五期間保證各級建設單位都要實現信息化管理模式的創建，迅速發展BIM、互聯網等新技術的協同工作，推進信息化標準建設的進程，還明確要求施工類的企業要在項目的分配和設計環節結合BIM技術展開深入的研究分析。加快建設BIM技術在工程各環節的使用，提高信息的傳輸效率，保證信息的有效傳遞。從長遠角度看，BIM技術推廣到實際工程應用中是大勢所趨。裝配式建筑工程中大多是使用現場組裝的方式實現裝配式建筑安裝施工，裝配式建筑制造工作對于建筑行業和制造業都有著積極的作用。生命周期管理（PLM）作為集成化的管理模式，顯著提高了生產效率，降低了生產周期損耗，提高建筑行業的生產總值。PLM針對產品生產設計中的各個環節展開深入的研究，從設計到加工全面實現信息化管理。不僅結合了整個開發過程中的所有數據資料，而且還能讓開發人員在任何時期獲取、修改和共享內容，有助于提高產品的質量，降低產品的生產周期，降低生產成本。PLM對于制造業的重要性不言而喻，PLM推動制造業快速發展，現在已經取得重大的突破。BIM概念與PLM有很多相似之處，PLM主要的功能是推動BIM不斷前進。兩者在技術發展的方向上是趨同的。所以，裝配式建筑在使用BIM技術時，完全可以參照PLM應有的特點展開詳細的研究分析，對于裝配式建筑的管理控制有著很好的效果。結合上面的研究分析，BIM在建筑行業信息化和裝配式建筑工程技術提升方面有著巨大作用。BIM技術與裝配式建筑工程相結合會為整個行業帶來革命性的新契機及新突破。2BIM概述2.1BIM的定義BIM概念自從快速的發展以來，對于BIM的定義各界沒有統一的標準，并且BIM的發展速度之快造成內容的不斷豐富，定義不能準確的進行概括，所以對BIM各界都在積極的探討中。新技術的不斷出現造成BIM的定義覆蓋的范圍也在不斷的增加。不過現階段對其的定義主要是建立在歐美國家針對BIM相關的研究成果基礎上的。根據組成BIM的三個英文單詞building、information、modeling，我們可以簡單將BIM定義為：BIM是工程建設項目在開展中將設計、生產、管理等方面的信息進行整合實現信息的有效傳遞，實現整體的項目的可視化，構建良好管理模式，促進項目的順利開展。2.2BIM的特點BIM與傳統CAD和3D等建筑行業的主要區別在于BIM對于數據信息的有效存儲。針對復雜的物理結構進行很好的研究，對于項目開展中存在的物理特征、項目設計等環節進行有效的研究，并且內容豐富形式多樣。通過BIM將這些轉換為數據資料，將它們儲存的相同模型下的數據進行有效的整合。相關的研究建立在BIM數據庫基礎上，業主可以有效的將自己的設計思路表述清楚，加速項目實施。基于BIM技術的三維數據信息具備下面幾個方面的特征依次為：可視化、整體性、數據模擬、結構優化、信息傳遞及時性。BIM上述的特征造成BIM在建筑業的巨大作用及價值。2.2.1可視化BIM技術的第一個也是最重要特征即為可視化。BIM可以清晰生動的將一個模型中包含的物理、幾何等信息展示在人們面前。即使對于非建筑業人士，也能一目了然的看出建筑模型和立體效果。BIM的可視化具有很高的技術含量，BIM在對成本和功能的基礎上，智能技術對項目的圖紙展開詳細的分析研究，保證各項任務的順利開展，對于設計的智能化操作具有重要的研究價值。2.2.2協調性結合BIM技術的應用，能夠實現在同一平臺上對于不同任務和措施的協調性整合，保證項目的順利開展。實體建筑從設計策劃階段就開始遇到許多需要各方協助的問題，例如在前期設計中，傳統的設計部門由于缺乏相關的信息交流造成設計的缺陷和管理中存在大量的問題，大部分問題的出現甚至在施工過程中才發現，造成了施工階段的重大延誤和資源損耗。新的BIM技術工作平臺是對傳統的工作方法的變革，BIM可以在設計與施工過程中實現碰撞檢查工作，極大地提高了資源利用率。如圖2.1為BIM技術新工作溝通平臺效果圖。圖2.1基于BIM技術的新溝通平臺2.2.3模擬性BIM技術的運用并非局限于模擬建筑實體，對于無法進行真實模擬測試方面同樣可以進行模型模擬測試。BIM在實際的使用中具有重要的參考價值，設計數據可以在設計的初級階段就進行相關的研究分析，如通風模擬、大面積碰撞模擬實驗等。在招標、設計、施工不同時間階段加入時間維度形成四維模擬。可以算在成本的范疇中，結合5D技術對成本進行有效的控制；在后期維護階段，BIM可以對突發事件的處理提出很好的建議，進行疏散實體模擬，為保障廣大人民群眾生命財產安全提供幫助。2.2.4優化性BIM充分利用模型對現有的問題展開分析研究，制定最佳的解決方案，保證項目開展中利益的最大化。較傳統方法，BIM技術可以增加優化深度。新時期高難度建筑結構的出現，對建筑業水平要求日益提高，僅僅依靠傳統的人工方式不能保證質量，BIM技術能夠提供充足的資源，保證各環節的順利進行，開展相關方面的任務。2.2.5信息輸出性BIM技術不僅能夠實現建筑物的實體可視化、設計協同、性能模擬等方案優化，還能迅速的精確制圖。精細化BIM模型可以在最短時間內將構件詳圖、碰撞檢測報告、管道預留圖等提供給各方。并且可以同時導出工程量報表。表2.3裝配式建筑的概念及特點2.3.1裝配式建筑的概念裝配式建筑根據其構成材料可分為裝配式混凝土結構和裝配式裝配式建筑兩種形式。由預制的混凝土或裝配式建筑構件，通過工廠化生產和現場裝配施工而成的建筑物。將工廠生產線上的批量生產墻、柱、梁、板、梯等構件運到施工現場利用支座處現澆連接或螺栓連接組裝具有可靠傳力機制，并滿足承載力和變形要求的建筑物。2.3.2裝配式裝配式建筑施工的主要特點（1）施工標準化裝配裝配式建筑在施工圖的基礎上進行構件拆分深化設計，構件拆分過程中往往遵循著將構件模數化、節點形式統一化的原則，使得構件可在工廠批量生產。這也促進建筑施工向著建筑標準化和工業化的方向發展。（2）環保效果突出裝配式建筑大部分施工內容是在工廠內完成，現場工作量不到四成，標準化的加工減少了材料的浪費。除建筑物的基礎部分外，現場基本不需要濕作業，大幅度降低現場建筑垃圾數量的同時降低了水、電的使用量。模板、木枋、鋼管等周轉料具基本不再使用，降低了木材的使用率，因而環保效果突出。（3）縮短施工工期由于大量的構件都在工廠生產，從而減少了現場模板支設、裝配式建筑焊接、混凝土澆注、結構養護等施工工序，大幅減少現場工作內容和降低了現場施工強度，因此大大縮短了整體工期。（4）質量可靠根據深化設計的構件拆分圖，對構件進行標準化加工，可避免現場施工過程中因工人操作技能水平、施工環境等因素造成的質量缺陷。構件規格模數化、形式統一化更便于現場的質量控制。（5）現場要求高1）測量精度要求高由于預制構件的尺寸已經固定，如果放線時尺寸偏小，將使預制構件安無法安裝，若放線時尺寸偏大，則又會造成拼縫過大的現象。構件預制過程中需對各專業圖紙仔細比對，確保預留預埋時，尺寸、位置精確，否則要重新開槽、開洞，增加施工難度，甚至影響結構安全。2）施工程序和施工組織要求高各種施工措施埋件要反映在構件圖中，這就要求構件深化設計、加工方案切實可行，并且施工時嚴格按照深化設計和方案施工。構件的加工計劃、運輸計劃和每輛運輸車構件的裝車順序須與現場的施工計劃和吊裝計劃緊密結合，確保每個構件嚴格按照實際吊裝時間進場，不造成構件短缺或現場積壓等現象，確保現場安裝的連續性。3基于BIM的裝配式建筑可視化施工技術3.1基于BIM技術的裝配式建筑可視化技術架構 基于BIM技術的裝配式建筑可視化對于施工具有重要的作用，可以在施工的各個環節發揮重要的作用。對于集成化管理，保證工期的順利開展以及提高工程質量方面都發揮著重要的作用，降低工程的成本，提高管理效率。確保工程有序的進行，基于BIM技術的裝配式建筑可視化如圖3.1所示在這方面有所體現提供。可以歸納為5個方面：數據連接端、數據信息面、平臺、模型構建、應用層。圖3.1BIM技術架構層級在工程的開展中首先使用（BIM軟件或非BIM軟件）對其中涉及的各項信息展開收集整理，為接下來的設計和管理工作提供重要的參考依據。其中對于數據源的創建類型有IFC標準格式信息、非IFC標準格式信息和工程開展情況的研究分析等。數據接口層：利用BIM數據端口接受傳輸的IFC標準格式信息、非IFC標準格式信息和工程開展情況的研究分析等進行數據的轉化，并且進行很好的保留等。數據層：數據根據結構的性質分為結構式數據層和非結構式數據層。它們是數據“倉庫”，建筑中的任何環節都可以在數據倉庫中找到對應的數據。平臺層：實現建筑工程開展中各類信息的存儲和分析工作，保證各項任務中的數據能夠及時的被提取出來，倉庫對應的數據可以實現數據的完整性。通過數據層對各類環節的信息轉換，集中管理建立對應的平臺機制，保證信息的共享，并針對子系統展開深入的研究工作。模型層：通過平臺層將BIM模型中的數據進行平臺的創建，并且針對各環節的開展情況建立對應的子類模型，在項目的管理，建筑的結構，工程進度的安排等方面都具有重要的作用。各子信息模型對模型層提供充足的數據作為模型建立的基礎。應用層：應用層對于項目管理起到重要的作用。其中的內容包含有BIM技術對于施工的主要影響、動態管理系統和施工碰撞檢測系統，對于施工中存在的因素和管理機制的完善具有重要的作用。3.2BIM核心模型建立 本節通過Revit系列軟件實現對模型的創建。Revit系列軟件是由Autodesk公司設計研發的，該公司在全球具有重要的影響力，結合三維設計平臺對軟件進行完善。目前以Revit技術平臺作為主要的研發平臺的軟件有RevitArchitecture、RevitStructure和RevitMEP三款專業設計工具，能夠滿足不同環境下的設計需求，現在已經得到很好的升級。3.2.1AutodeskRevitArchitecture建模RevitArchitecture主要是為廣大的設計師和軟件建模提供便利的。利用Architecture能完成三維建模技術的實現，對于設計的意圖進行準確的表達，為設計師提供科學的參考依據，對于項目的順利開展起到非常重要的作用，創建BIM模型，并以BIM模型為基礎展開圖紙方面的研究工作，保證各項工作的順利開展。由于Architecture強大的功能，現在已經在國內的很多領域得到有效的發揮，起到很好的建設作用，滿足不同的需求。圖3.2為RevitArchitecture軟件操作圖圖3.2RevitArchitecture示例圖3.2.2AutodeskRevitStructure建模RevitStructure是為設計師研制的三維軟件，對于設計方面的使用有著很好的效果。Structure擁有眾多的物理模型，結合各類數據的分析研究，為項目的順利開展提供理論基礎；幫助設計師實現可視化模型的需求，對于早期的設計方案進行明確，便于后期的修改和完善；同時Structure也具有BIM技術支持，結構工程師利用Structure有效的提高編程質量，保證各環節之間的有效配合，降低研發成本。但由于目前RevitStructure軟件中針對我國的發展現狀展開的研究工作還有很多不足之處，相關的數據不夠完善，這也是我國應該關注的地方。3.2.3AutodeskRevitMEP建模RevitMEP是針對機電、暖通、給排水工程師開發提供三維可視化的需求。MEP能夠有效的保證項目開展各部門之間的配合實現項目的順利開展，減少各部門因為信息不暢造成的誤差。此外，設計師可以使用它對項目的方案進行研究，找出最佳的設計方案，滿足建設的需求。MEP在管理多專業和多系統數據時，可以根據數據的類型進行有效的劃分，為數據的管理和查找提供便利，為視圖顯示和材料統計制定完善的規則，保證各項制度的順利實現。3.3基于BIM的裝配式建筑可視化施工技術探索 3.3.1基于BIM的施工關鍵技術（1）3D文檔模擬施工3D文檔模擬是建立在BIM施工模型基礎上實現的，使用圖片加文字的形式對建模中的信息進行可視化處理，保證檔案的完善和相關信息的有效性。3D文檔可以直接參與項目的建設，對于項目的開展具有重要的指導意義。3D文檔相比施工動畫操作性強，具備完善的運行機制。（2）可視化施工交底在現場施工交接過程中，利用BIM三維模型，可以直觀全面對項目的開展情況展開分析研究，施工人員可以快速的對項目的開展情況展開分析研究。對內容的修改和完善提供便利。可利用BIM模型對建筑中的材料的使用和配置展開分析研究，防止出現返工等情況的發生。（3）預應力裝配式建筑排布模擬方案施工前，模擬施工構件下料、施工順序、索的張拉順序及預應力裝配式建筑的排布，并展開相關的碰撞實驗為設計提供修改的數據，進行完善保證各項材料的使用和配置符合建筑的需求。結合三維方案作為主要的指導依據，實現對數據的分析，有效的提高工程的質量，縮短建設工期。（4）凈距檢查現在施工環境越來越復雜，對于高度和寬度的限制也在不斷增加，因此使用BIM技術檢查三維模型之間的凈距，利用動漫模擬出實際的建設效果，可以最大限度的實現空間的利用保證各項工作的順利開展防止出現返工的情況。（5）特殊位置鋼構件安裝定位方案模擬復雜環境下鋼構件的安裝定位的設計，對于保證工期的安全具有重要的作用，可利用BIM模型指導鋼構件的安裝定位，合理使用有限的空間。3.3.2基于BIM的施工進度控制裝配式建筑施工的工期對于工程的順利開展具有重要的作用。傳統的橫道圖、甘特圖可視化程度不高造成管理上存在很大的問題。應用BIM技術，將BIM模型與施工進度計劃相連接，實現4D模擬，可以對施工中的各個環節進行有效的監管，對于內部結構進行詳細的展示，實現快速發現問題提出解決策略的目標。3.3.3基于BIM的施工場地布置優化（1）施工場地動態布置方案模擬裝配式建筑工程主要使用在城市建筑中，這是因為城市的空間較小，這樣的方式可以合理的使用空間，提高管理效率。傳統的二維平面布置圖不能對施工現場的動態進行直觀的展示，利用BIM技術可賦予3D的場地模型以時間屬性，實現三維建模，可以保證各環節的直觀展示，確保各項任務的順利開展。4D動態直觀的對現場進行監管。（2）材料堆場、機械進出路線安排在施工總平面布置時，材料的采購數量和擺放的位置也是非常重要的，材料數量不足就會造成后續工作的開展存在很大困難，如果數量太多就會占用過多的現場空間，給施工造成極大的不便。同時位置的選擇也是非常關鍵的，如果不合適很可能出現二次搬運，提高了建設成本。利用BIM技術，結合實際的建設需求和設計路線可以有效的提高建設的質量，保證項目的順利開展。3.3.4基于BIM的施工資源動態管理鑒于裝配式建筑施工過程動態化和復雜性，開工之前需要對具體的鋼需求進行準確的評估，保證建設的需求量能夠滿足實際的建設需求。設計方案的改變，天氣的影響以及材料的配置都會對項目的開展造成不同程度的影響。且二維圖紙準確計算對于施工質量的保證不能完全實現。這就需要運用BIM技術實現對項目的有效監管，通過三維動態模型的創建直觀的展示BIM技術在實際使用中的效果。如果在施工中出現數據的錯誤，系統就會自動進行修改保證工期的順利完成。4BIM技術在裝配式建筑的應用案例4.1工程概況 徐州奧體中心由中國建筑西南設計研究院設計，作為具有國際水平的設計場館，奧體中心反映兩漢文化特色的“玉、帛”為構思源泉，以“化干戈為玉帛”為設計主題，既弘揚奧林匹克精神，又繪聲繪色的展示了徐州的歷史輝煌歷程。以“山水相依、五省通衢”為理念，使用山環水抱、山水相依的規劃格局。建筑以“玉”和“帛”為構思源泉，將古玉和絲綢的氣質融入建筑造型中，體現昔日兵家必爭之地、今朝“化干戈為玉帛”的和平主題。徐州奧體中心坐落于峨眉山路與新城區漢源大道交界處，該體育場總占地面積為591.6畝，總建筑面積為20萬平方米，工程造價15億元。徐州奧體中心當中最大單體建筑為奧體中心體育館，該體育館最大觀眾容納量為3.5萬人。體育場總體結構為索承網格結構，從外面看建筑整體為橢圓形，該結構尺寸大小為263m*243m，中間留有露天開口，該開口大小為200m*129m。整個體育館最高為44.2m，最大懸梁挑長為39.9m，而最小的懸梁挑長也達到了16m，下弦共42根徑向拉鎖與1圈環索，該環索規格為Ф6×121，環索總長為587m；徑向索規格有三種，分別為Ф121、Ф100、Ф90，此外在短軸方向還設置了4根斜拉索，該斜拉索規格為Ф70。該建筑所使用的拉索全部是鋅-5%鋁-混合稀土合金鍍層鋼索。徐州奧體中心圖體育場效果圖詳見4.1。圖4.1

徐州奧體中心體育場效果圖4.2BIM技術應用的必要性 徐州奧體中心空間結構復雜，不論是從跨度、懸挑長還是體系受力情況來看，其都具有較高的設計施工難度，這部分難度主要如下：在該項工程施工過程中具有不可逆性，必須要合理安排施工進度；工程安裝內容過多，需要加強安裝質量把控工作；施工過程需要確保應力與變形處于安全范圍內。以上問題都是傳統施工方式必須要解決的難題。為了確保施工能夠滿足項目應力空間結構要求，必須要將仿真分析、BIM技術相結合，通過以上技術的合作建立符合項目施工需求的控制檢測技術，并將該技術運用到徐州奧體中心施工管理當中，以此來保證該項目結構施工不出現質量問題，并確保進度處于規定范圍內。

圖4.2徐州奧體中心體育場鋼結構剖面圖4.3BIM族庫的開發 4.3.1族庫標準

結合預應力鋼結構來看，施工構件下料、施工順序、索的張拉順序都會對整個結構成型與受力情況產生影響，甚至會對整個建筑是否滿足建筑設計要求產生決定性的影響。預應力鋼結構施工難度較高，這就對施工隊伍提出了更高的要求，而采用BIM建立的模型擁有的信息越多，而其中族包含的信息也就越高。徐州奧體中心預應力鋼結構建設時必須要考慮到施工圖的要求，還需要充分考慮到模型參數、公司特色等內容，所以其確認預應力鋼結構族庫的同時應當充分利用公司自定義族樣本，也就將RevitStructure原有族樣本與公司項目習慣相結合，建立適應公司預應力結構施工需求的族庫標準樣本，該樣本當中必須要對尺寸、應力、材料、施工等作出明確規定，并將相關參數以數字形式標注其中，使相關人員能夠了解施工順序與規定。

4.3.2族庫建立

徐州奧體中心結構較為復雜，而整個建筑結構當中最為重要的就是預應力鋼結構族庫的建立。從該項目設計要求可以發現，其必須要建立耳板族、索夾族、索頭族、索體族等節點族，詳情見下圖4.3‐4.8。

圖4.3耳板族圖4.4復雜節點族圖4.5環索索夾節點族圖4.6徑索索夾上部圖4.7徑索索夾下部圖4.8索張拉工裝族

上圖中建立的族庫都擁有參數化特征，通過建立族庫、完善族庫，企業可以根據不同工程需求對族庫相關參數進行修改，形成通用標準族庫，為BIM建模提供支撐。

4.4BIM三維模型建立 4.4.1模型定位技術

從體育場項目結構剖面圖中可以發現，徐州奧體中心結構較為復雜，這就給安裝定位工作帶來了較大難度，而該項工作也是整個施工的基礎與核心，所以怎樣進行準確的定位也是BIM建模的重要工作。結合徐州奧體中心模型可以采用以下兩種方式開展定位工作：首先可以利用Midas或相關軟件確認節點，并將這些節點在RevitStrucuture對節點位置進行確認，但是這種方法耗時較長；其次可以利用AutoCAD對模型進行定位，也就是利用CAD模型軸線將其導入到RevitStructure，在開展導入工作前需要對導入軸線體量標高進行確認，而導入軸線體量實際上就是構件的定位線。徐州奧體中心所采用的定位方法為第二種，通過導入AutoCAD中的軸線方式來獲取定位線，這種方式不僅能夠起到快捷便利的作用，還具有較高的準確性。導入軸線體量詳情見下圖4.9。圖4.9RevitStructure中導入的軸線體量4.4.2BIM模型建立

三維建模可以將三維空間形式良好的表現出來，并能夠將關聯平面、立面與剖面圖表現出來，所以只需要建立三維模型就可以獲得所需要的平面、立面與剖面圖，而不需要使用二維繪圖軟件重新繪制。使用RevitStructure可以較為簡單的將三維建模中相關圖片繪制出來，這與傳統二維繪圖方式存在較大區別。但是我們如果使用RevitStructure繪制二維圖片，那么就需要注意曲梁建立工作，如果能夠將AutoCAD導入軸線用于繪制當中，就可以良好的解決該問題。徐州奧體中心利用BIM技術建立三維模型時就已經基于AutoCAD軸線導入獲得的模型，建立過程如下：（1）使用拾取等方式將鋼網格軸線繪制出來，然后基于軸線繪制索體，需要注意的是索體繪制也需要采用拾取方式繪制，而在索體與鋼網格繪制工作中可以充分利用參數化對索體或鋼梁界面作出改變。（2）鋼網格與拉鎖連接點繪制時需要使用到公司的標準族樣板，在本次繪制工作中的連接點都是從面基礎上建立的預應力構件族。（3）完成構件繪制工作后就需要將鏈接構件加入其中，體育場建設中的連接構件為螺栓與銷軸，以上為整體模型建設過程。在整體模型建設過程中需要重點加強族的選取與定位工作，只有選擇正確合適的族才能夠更為迅速的建立模型。徐州奧體中心BIM模型相關圖片詳情見圖4.10-4.13。圖4.10環索對接圖

圖4.11環索安裝圖

圖4.12屋蓋結構整體模型圖4.13整體結構模型4.5施工場地布置 徐州奧體中心施工難度較高，所以施工前必須要結合現場情況與機械資源進行合理調配使用。利用BIM技術建立施工三維模型可以幫助相關機構更好的開展施工規劃，使其所制定的施工規劃能夠與實際施工情況具有較高吻合度，從而解決二維施工場地布置存在的問題，比如空間鋼結構的構件通常較大，必須要使用超長車輛運輸這部分構件，如果沒有提前做好準備很有可能出現轉彎半徑不夠等情況；此外預應力鋼結構工藝較為復雜，需要多個塔吊同時作業，如果沒有良好的布局設計，很有可能出現塔吊旋轉半徑不足等情況。

將徐州奧體中心建設情況與BIM模型進行對比，并以實際建設場地作為標準對施工場地開展三維規劃工作，從而確定該項工程的施工區、倉庫區、堆放區、道路等布設情況，并從模型當中對施工現場情況作出合理判斷，盡可能的降低施工用地，確保施工現場道路通暢，使人員車輛物資能夠快速進出，減少物資不足或搬運事故出現的可能性。

徐州奧體中心工程布置模型圖見下圖4.14，徐州奧體中心實際施工布置圖見下圖4.15。

圖4.14BIM模擬施工場地布置圖圖4.15實際施工現場場地4.6施工深化設計 徐州奧體中心鋼結構較為復雜，導致該結構當中預應力復雜節點數量較多，再加上施工圖紙精細程度不足等問題的影響，導致現場施工出現了大量問題，這就需要施工方與設計方對施工圖紙做進一步細化研究。使用BIM技術可以有效提升施工方深化設計的速度，確保深化設計能夠包含施工所需要的信息與族文件，族文件當中包含了耳板族、索夾族、索頭族、索體族等復雜節點族，施工單位在獲得族文件后可以形成具有較高專業化的施工圖紙，該施工圖紙當中包含了各項明細工作，并會對原有圖紙進行修改與完善，確保深化后的施工圖紙能夠滿足施工需求。各族如圖所示，預應力必須要通過索夾點等形式傳遞到結構體系當中，這就意味著索夾點設計情況將會對應力施加結果產生決定性影響。徐州奧體中心鋼索索力較大，所以在設計過程中對其進行了二次運算檢驗，并使用Ansys有限元軟件對拉鎖進行彈塑性研究，確保拉鎖結構能夠通過力學分析模型的檢驗，并確保其與實際模型相一致，進而減少二次建模所需要的時間。

4.7施工動態模擬 徐州奧體中心施工難度較高且具有較大的施工量，這就給預應力施工帶來了較大難度，為了確保施工方案能夠獲得最大優化，使管理人員能夠采用更為便利的方式對施工情況進行管理，使用BIM技術建立了4D項目施工模擬，通過對不同施工方案進行模擬來選擇最佳施工方法，并通過多次模擬對施工方案進行優化。開展施工模擬工作實際上就是Revit三維模型、Proiect施工計劃書、時間節點、空間軌跡、構件信息等相結合的過程，這些要素之間的關系見下圖4.16。徐州奧體中心4D施工模擬動畫截圖見下圖4.17-4.17。圖4.16Navisworks施工技術路線圖4.17外環梁安裝施工圖4.18上部鋼結構安裝圖4.19拉索張拉施工4.8安裝質量監控 應力鋼結構項目當中最為重要的安裝預應力關鍵點，如果關鍵安裝工作不格那么不僅會出現預應力損失等情況，還會對整個結構的受力形式產生影響，甚至會對整個應力結構產生破壞。

徐州奧體中心利用BIM技術提升工程安裝質量主要方法為：首先是利用BIM技術加強對關鍵構件的質量工作，也就是從構件加工時就開展質量管控工作，確保索夾、索頭能夠滿足項目需求；其次則是檢查安裝焊縫、螺絲擰緊、安裝位置等情況，通過這些方法來加強質量管控。

將關鍵部位族文件與實際構件產品進行對比分析，不僅需要對構件尺寸、精度等進行分析，還需要對其外形與材質進行研究。固定端鎖頭實際構件與BIM模型見下圖4.20。

（a）固定端索頭族

(b)

固定端索頭族實際構件

圖4.20

固定端索頭的BIM模型與實際構件的對比

徐州奧體中心預應力關鍵點安裝較為復雜，所以施工單位開展關鍵部位安裝工作時必須要嚴格參考BIM模型安裝動畫，確保其安裝質量能夠符合模型要求。體育場環索、索夾點等實際安裝與BIM模型見下圖4.21、4.22。

圖4.21

環索及徑索索夾節點模型圖環索及徑索索夾節點現場實際安裝圖5結論 現代建筑工程項目復雜程度正在不斷提升，其要求的功能與建筑結構也表現出較高的復雜性，這就對建筑企業提出了較高要求，施工隊伍必須要在有限空間內布設更多鋼構件，鋼構件布設還不能夠對現有空間產生影響，如果使用二維建筑設計將很難滿足這一要求，所以本文提出了這一課題——基于BIM的裝配式建筑可視化施工技術應用研究，通過BIM技術在徐州奧體中心的實際運用，在工程中清晰了展示了三維模型、提升了工程效率、縮短工期，將復雜的工程計算數據轉換成模型直觀的展示出來，實現大數據可視化，為其預應力結構建模、深化設計提供了大量經驗，為企業未來開展裝配式建筑項目繼續使用BIM技術提供參考作用。為實現工程項目的施工可視化提供理論支持，極大提升了可視化及時在建筑領域中的發展。參考文獻[1]李小龍.淺析BIM技術在裝配式建筑中的應用[J].居舍,2019,(19):45.[2]任宏偉,于淼,才士武.基于BIM的裝配式建筑施工成本控制[J].華北理工大學學報(自然科學版),2019,41(03):95-101.[3]孫益星.探究BIM技術與裝配式建筑的融合[J].科技風,2019,(18):114.[4]李彥蒼,陳雅楠,劉鄭.BIM技術在裝配式建筑中的應用[J].河北工程大學學報(自然科學版),2019,36(02):51-55.[5]朱江華.基于BIM的裝配式建筑模塊化設計及其造價特點[J].有色冶金設計與研究,2019,40(03):51-53.[6]張璿.基于裝配式建筑BIM模型的建筑設計方法與分析[J].住宅與房地產,2019,(18):81+95.[7]鐘文婕.基于BIM軟件下的裝配式建筑結構設計[J].住宅與房地產,2019,(18):85.[8]王育紅.BIM技術在裝配式建筑施工質量