基于BIM技术的模架方案优化设计完整资料Word下载.docx
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最后为团队的协作能力不足，针对于同一工程含有的不同专项配模设计，各个小组如果没有及时的沟通，对于复杂的节点位置,常见会出现重复设计的情况，降低了项目设计施工的效率。
针对于上面的这些问题,需要提出有效的解决方案,为此本文将BＩM技术进入到模架方案的设计中，探索其优化实践.
3.BIM技术的具体应用
3.1模架的选型
本文结合实际的工程需求以及市场材料供应的情况，最后选择的模板为1830mm*915mm*15ｍｍ的覆膜胶合板，支撑的结构采用的为4８．6＊3。
5普通钢管脚手架。
3。
2模架的受力计算分析
对于模架设计的时候，要充分的利用已有的BIM模型，如果没有搭建BＩＭ模型,还可以通过传统的算量模型导入，进而大幅度的降低重复建模的工作量.通过采用BＩM模架设计软件，可以快速的筛选得到高支模与非高支模区域,还可以对于模板、钢管等原材料的规格、力学参数以及计算甄选的规范开展手动的操作，进而使得所有模架体系信息同工程的实际情况一致,最后计算支撑体系是否满足于实际受力的要求，如图３。
1所示：
图3．1模架受力计算
通过软件输出的计算结构同手动计算结构互相比较，二者得出的结论是一致的，也就表面ＢＩM模架设计软件的可靠程度是满足于相关计算规则与规范具体要求的。
3.3模板配模设计分析
在完成支架体系结构的设计之后对于所有的模板依据原材料模数开展配模设计与分析，开展模板配置的时候,可以依赖于施工的续期选择细部节点具体的处理方法，同时可以对于最小可利用的模板尺寸与模板周转次数开展详细的规定.在所有的参数完成设定之后,在BIM模架设计软件中开展一键配模，同传统的手工配模的方式比价,通过这一软件开展送合计,配模的效果被大幅度的提升，也在一定的层面解放了劳动力.
３．4模架设计的输出结果
我们在完成模架的设计与配模工作之后,可以依据结构构件的类型、区域等不同需求输出相关的设计成果，输出的成果含有不同类型的扣件、不同长度的钢管数目，也含有配模完成之后各种不同尺寸的模板加工料表以及模板的相关位置，部分的输出结果如图3。
2所示:
图３。
2具体输出结果
4。
效益分析
首先为人力资源效率，对于传统的模架编制与配模的时候，需要投入大量的人力资源才可以完成上面的内容,不过在借助于ＢＩM模架设计软件之后，在完成参数设定之后可以一键开展受力计算、模板的配模分析、不同型号模板、钢管与扣件用量的分析与统计，进而使得大量的人力资源从传统繁琐的计算工作内解脱出来.
其次为经济效益，对于完成不同加工规格的模板用来分析，将相关结构对于实际工作人员开展较低,工作人员依赖于交底的数量开展模板的集中加工，这种操作使得模板的利用效率大幅度提升,现场施工的效率也提高了。
在具体施工的时候依据施工的进度安排，同模板、钢管以及扣件计算总量控制总材料的进场数量，这种模式在确保材料进场数量满足于施工要求的同时降低了场地内材料的积压，大幅度的提升了周转架料以及资金的周转效率。
利用完善的三维模型对于作业人员开展较低，可以提升作业人员对交底的全面认识程度，降低了现场返工造成的工期与成本的增加。
最后为社会效益的提升，通过ＢIM模架设计软件，开展细致计算之后基本实现了模板的集中加工控制废模块的最大的尺寸,降低了现场模板割据的目的,进而使得项目的绿色施工水平大幅度的提升。
结束语
在目前的情况下,ＢIＭ应用还是处于不断的摸索与完善阶段,含有对于BＩM模架设计软件的应用还是具有很多值得提升的地方,比如配模完成之后对于每一块模板的编号以及不同施工区域之间的结构变化较大，需要开展周转智能化计算等。
本文介绍了具体的施工项目中,通过BIM模架设计软件对于分项的工程开展设计、交底以及工程量的计算分析等,作业人员依赖于交底的内容开展具体的施工,大幅度的提升了操作人员具有的施工效率以及准确度,基本上面实现了模板的批量化集中生产加工的目标,大幅度的提升了周转架料的周转效率,降低了材料现场的切割以及浪费情况.BIM应用到模架的施工中大幅度的提升了项目的精细化管理的水平,同时对于模板施工中降低成本以及推进绿色生产意义重大。
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11-1３．
基于ＢIM的建设工程消防设计审核策略研究
李 璞１，２,米广晓2,李倩文3
（1。
中南大学消防工程系，湖南长沙，4100０0；
２.开封市消防支队，河南开封,４75０00；
2.郑州市消防支队,河南郑州,4５00０0）
鉴于我国建设工程大量涌现,消防设计审核任务愈加繁重与建设工程消防设计审核缺少标准化、自动化、规范化的技术支撑之间的矛盾，研究新的建设工程消防设计审核模式显得尤为迫切。
基于此，本文提出将建筑信息模型（BIM）技术、互联网、计算机等先进信息技术与建设工程消防设计审核相结合,研究了ＢIM技术在建设工程消防设计审核中的应用，认为该技术能够为设计审核提供可视化、信息化、性能化的解决方案。
并在此基础上，提出了基于ＢIM的消防设计审核流程，认为基于BIM的建设工程消防审核模式提高了设计审核的科学水平，对于推动建设工程的消防安全水平具有一定理论意义和实践价值。
关键词：
建筑信息模型;
建设工程；
消防设计；
审核
中图分类号：
X932文献标志码：
文章编号：
ＳtuｄｙontｈeStrategyoftｈeAｕditingＣhecｋｉngoｆＦireProtecｔiｏnＤesignofＢuilｄiｎgProjecｔbａsedonBＩM
ＬiPu1, 2,MiGuangxiao2，Lｉ Qｉａn-ｗen3
（1.DｅparｔmentｏfFｉrｅＥngineeringCentｒａl SouthUnivｅrsity,HunanChaｎｇsｈa410０00,Ｃｈｉnａ;
2.ＫａifengFireBｒigade, ＨｅnanKaifeng４7５0０0，Chiｎa;
Zhengzhoｕ ＦireBrigade,Ｈenan Zhenｇｚhou47５０00,Cｈina）
Ａbsｔraｃｔ:
Ａlｏｎg ｗith
builｄiｎgprojects
massive
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Theapｐlｉcａtiｏnof BIM intheａudiｔiｎg ｃhｅckｉngoｆfire ｐroteｃtｉonｄesigｎｏfbｕildingｐrｏjｅｃt isreｓearchｅｄ.Thｅresearｃｈshoｗsthatthe stｒａtｅgy bａsｅdon BIM ｉsｖisualization,infｏrｍａtｉzaｔiｏnａnd perｆoｒmancｅ．Ｂasingoｎtheresearｃh, the prｏceｄureoftｈeauｄitinｇcheｃkingｉsｄeｖelｏｐed.Thestrategy dｅｖelopｅd in the ｓtｕｄｙ ｃanｉmprｏvethｅ scieｎｔiｆｉcleveｌ of tｈeaudｉｔinｇcｈeckｉng oｆ firepｒotectｉonｄeｓiｇn， whiｃｈiｓ theｏretiｃａl
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builｄingproｊｅctｓ；
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ｔhｅａudiｔinｇcheckiｎg
0引言
建设工程消防设计审核是消防监督管理工作中的关键环节［1］,其目的在于及时发现设计中存在的消防技术问题和先天缺陷,并在建设项目施工前给予纠正,对杜绝先天性火灾隐患和避免消防违章建筑起着至关重要的作用。
随着我国经济的快速发展和科技的不断进步,城市建设进入快速发展轨道,新建、扩建、改建工程大量涌现,建设项目数量急剧攀升,尤其是大跨度、大容量、高层地下建筑层出不穷［2]，且该类建筑技术要求严格、图纸设计复杂、审核任务繁重,而消防部门的建设工程审核人员经办一个项目的审核时间和精力有限，导致极易出现错审、漏审现象，这势必会对建筑工程的消防安全造成重大影响,负责审核的消防工作人员也将负担沉重的监管压力.同时，由于传统的消防设计审核模式主要靠人工核对查找设计缺陷，缺少标准化、自动化、规范化的审核技术支撑，长期在一种较为杂乱,不系统的形式下进行,受现役人员编制、行政审批时限和人员业务素质等因素的限制，导致建设工程审核不可避免的存在人为主观因素,严重影响了审核工作的科学性和可靠性平［３］。
因此，为了更好的预防和控制错审、漏审现象的发生,研究高效、准确的建设工程消防设计审核策略是十分必要和紧迫的,基于此，本文提出了信息化的解决方案，即将建筑信息模型（BIM）、互联网、计算机等先进信息技术与建设工程消防设计审核相结合，试图提出一个更科学、高效、可靠的设计审核模式,如图１所示。
图1基于ＢＩM的消防设计审核模式示意图
Fiｇ．１Thestrategy ｏftｈeauditiｎgcheｃkｉｎgoffiｒｅprｏｔectionbａsedｏnBIM
1.BIM技术在消防设计审核中的应用
建筑信息模型（BＩM）是以建筑工程项目的各阶段的各项相关信息数据作为基础建立的建筑模型［４］.它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点［5].即利用三维建模技术建造整个工程的三维数字工程模型，BIM技术在消防设计审核中的应用然后在工程的不同阶段（规划、设计、建造和运营维护阶段）向模型中添加工程的所有相关信息，形成一个工程信息数据库，并通过网络充分共享，以达到信息的无损传递.
1。
1可视化设计
与传统CAＤ绘图相比，ＢIM是一种高度可视化的工具。
如果把传统二维ＣＡD图纸比作建筑心电图、X光和Ｂ超照片的话,那么BIM就相当于包括了建筑所有几何、物理、功能等完整数字信息的DNA［６]，如图２图所示为某教学楼BIM模型[７].建设工程审核人员可以从任意角度查看任意专业的三维模型，直观地读取设计者的意图,在虚拟建筑空间中检查体验各项设计性能参数，快速、全面的查找设计错误.审核人员还可以通过软件自动生成任意位置的平、剖、立面图，且其中的模型图依然携带建筑规格、标高、材质等所有既有信息。
基于BIM的消防设计审核将由审核人员对信息理解错误造成损失降到最低，极大的提高了工作效率.
图2某教学楼ＢIM模型图
Ｆiｇ.2ThｅBIＭmoｄｅlofateａcｈingbuｉldiｎg
1.２信息化建模
传统的CAD图纸审核中,审核人员仅能从图纸说明中获得建筑构建的一些基础信息，且根据不同设计单位的习惯对信息的标注的详细程度也不尽相同。
而建筑信息模型（BIM）是一个包括了建筑各阶段各专业信息的综合模型,审核人员不但可以在建筑的设计阶段通过模型获取任何构建、设备的几何、材料、光源、视角等基础信息，还可以在建筑的施工、验收、运行等阶段实时获取建筑构建、设备的厂家、施工人员、材料检验、设备检测维护信息等［８]，如图3所示为某机房设备材料信息,真正做到建筑全生命周期的终身消防监督。
图3某机房BＩM模型设备材料信息
Fig。
3 The ｅquｉｐmenｔinｆorｍationiｎanengineroomBIＭmｏdel
1.３性能化审核
（1）碰撞检查
众所周知,建筑的设计是一个由建筑、结构、水暖电等多专业人员共同设计的过程。
设计过程中，虽然项目的目的是唯一的，但由于多专业设计人员参与其中，各设计人员对项目的理解不同，设计思路各有差异,且由各专业组成的几何关系、管线排布错综复杂,往往导致设计无法协调一致。
传统二维图纸设计中，一般由建筑专业首先设计建筑图纸,结构、水暖电等专业再根据建筑图纸进行各专业设计，各专业设计图纸完成后，再由总图工程师发现和解决不协调问题，然后召集各专业工程师进行修改,修改完成后投入项目使用时，施工单位又针对蓝图进行详细校核，发现问题再进行图纸会审，而在整个施工过程中设计院基本不参与项目的生产过程。
且即使在设计阶段尽力做到各专业协调，在施工阶段图纸会审当中仍会发现众多冲突位置,并一直伴随着整个施工的阶段[9]。
因此，传统施工过程中，有时需要付出几十万甚至上百万元的代价来弥补由几何冲突、设备管线碰撞而引起的拆装、返工及浪费。
BIM技术可以从项目的设计阶段开始就完全避免这种浪费[1０］。
应用BIM技术进行三维管线的碰撞检查,可以彻底消除硬碰撞、软碰撞、优化空间、管线排布,减少在施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性。
碰撞检查时，选择需要检测的内容选项，系统即可自动运行碰撞检查的功能，从而发现管线的碰撞及时修正,图4为使用BＩM软件对模型进行碰撞检查并生成报告的示例[7］.另外，审核人员提出某专业修改意见后,系统也能及时检查出该专业设计变更与其他专业的冲突。
图4某教学楼BIM模型碰撞检查结果
Fiｇ。
４Ｔｈe cheｃking resulｔｓoｆ a tｅacｈingbuildｉｎｇBIM moｄel
（2）规范审查
传统的设计审查是设计审核人员通过人工核对CAＤ图纸查找设计缺陷，这就造成在审核任务繁重或图纸设计复杂时,许多问题靠人工无法全部检查出来。
BIM技术能够为设计审核人员完成重复的基础性审查，使审核人员将更多精力集中于技术性审查,提高设计审查的效率和准确性。
如在进行安全疏散的合规性检查时，传统审核模式需要设计审核人员人工计算建筑面积、疏散宽度，并逐一测量疏散距离和宽度；
而在BＩM审核模式下，软件可以自动计算建筑面积、疏散宽度、距离,设计人员只需要设置规范的极限值,软件就可以自动审查并标注出不符合规定的设计。
另外，在进行自动喷水灭火系统审查时,传统模式需要审核人员逐一核对喷头的布置位置是否合规,且只能根据经验大致审查系统的完整性以及管径布置的合规性；
BＩM模式下，审核人员只需要合理设置审查规则,软件就可以自动检查自动喷水灭火系统设计的完整性、合规性，并标注出不合理设计。
图5为某ＢIM模型的规范检查结果,如图所示软件将审查结果分为严重、中等、低微三类错误[1０］。
严重错误是指有关技术标准强制性条文规定的内容,中等错误类是有关技术标准中带有“严禁”、“必须"
、“应”、“不应”、“不得”要求的非强制性条文规定的内容，低微错误是指有关技术标准中带有“宜"
、“不宜"
要求的非强制性条文规定的内容.表1为BIM技术可以解决的消防规范检查问题。
图5某ＢＩＭ模型规范检查结果
Fig.5Ｔｈｅanａlyｓｉs
rｅｓｕltsofaBIＭｍodel
表1BＩＭ技术可以解决的消防规范检查问题
Ｔablｅ１Theanaｌｙsisｅnaｂledｂy BＩM
检查项目
检查内容
耐火等级
建筑构件燃烧性能是否合规
总平面布局和平面布置
1.防火间距是否合规
2.消防车道是否合规
防火、防烟分区和建筑构造
1.防火、防烟分区是否合规
2.防火、防烟分隔是否完整
3.防火、防烟分隔物（防火墙、防火门、防火卷帘等）是否合规
安全疏散
1.安全疏散距离是否合规
2.安全疏散宽度是否合规
3.疏散门的宽度、朝向是否合规
4.疏散楼梯间、楼梯设置是否合规
消防给水和灭火设备
1.室内、外消防给水系统设置是否合规、完整（用水量、消火栓布置、管网布置等）
2.自动喷水灭火系统设置是否合规、完整（管网、喷头布置等）
3.临时高压给水系统设置是否合规、完整
4.其他自动灭火系统设置是否合规、完整
防烟、排烟和通风、空气调节
1.自然排烟口布置、面积是否合规
2.机械排烟系统设置是否合规、完整（风量、管道、风机、风口设置等）
3.机械防烟系统设置是否合规、完整
4.通风和空气调节系统设置是否合规、完整
电气
1.供配电系统设置是否合规、完整
2.配电线路布置、材料选择是否合规
3.火灾应急照明、疏散指示标志、灯具设置是否合规
4.火灾自动报警系统设置是否合规、完整
5.火灾应急广播等其他电力系统设置是否合规、完整
（3）火灾模拟
在传统的火灾模拟中性能化分析人员需要根据ＣAD图纸在火灾模拟软件中建立建筑模型，然后根据调研和经验设定建筑材料、构建参数，最后再根据建筑的使用功能估算火灾荷载、假定火灾场景。
这种模拟方式不仅费时费力，而且由于后期施工、运行过程中不断变更设计及使用功能,往往造成设定值与实际值不一致，导致火灾模拟结果不可靠.基于ＢIM的火灾模拟，不需要重新建立建筑模型、设定材料参数,软件可以建筑的不同阶段根据BIM模型自动计算火灾荷载，性能化分析人员仅需要设定火灾场景就可模拟出更接近实际的火灾,如图6所示。
另外，可以将BIM模型导入专业的逃生分析软件中，并通过对各类不同人群逃生能力进行设置,模拟整个建筑物在紧急情况下的人员疏散情况，也可以模拟各种预先设置的疏散方案，再根据模拟结果优化方案，得到最佳疏散方案[１１］。
图
6某BＩＭ模型火灾模拟
Ｆiｇ。
6Ｔhefireｄynａmｉcsiｍulaｔioｎ oｆａBIＭmodeｌ
２. 基于BＩM的消防设计审核流程
图７基于ＢIM的消防设计审核流程图
7 Theprocedureoｆthｅ ａudiｔｉｎg checｋingoｆ ｆｉｒe pｒotecｔiondeｓign
通过以上研究表明,BＩM技术能够为消防设计审核提供一个更科学、高效、可靠的设计审核模式.据此,本文提出基于BＩM的消防设计审核流程，如图７所示，建设单位申报设计审核后，通过互联网或综合审图平台将设计单位提供的ＢIM模型交付消防设计审核人员审核,审核人员接到审核任务后首先通过相关BＩＭ软件进行碰撞、规范检查,然后对设计模型进行必要的人工技术审查,在遇到超规范技术难题时可以使用软件进行火灾、疏散模拟，最后将软件和人工检查发现的问题进行汇总,出具审核意见书。
结论
本文将建筑信息模型（BＩM）、互联网、计算机等先进信息技术与建设工程消防设计审核相结合，提出的基于ＢIM的建设工程消防设计审核模式,利用互联网技术将建筑信息充分共享，以达到信息的无损传递，实现审核、设计人员多专业间的协调沟通，及时发现、调整设计问题；
利用BIM技术进行碰撞性检查，自动查找并反馈各专业设计间的冲突；
利用计算机的计算分析能力对三维建筑信息模型进行基础的规范检查，方便建设工程审核人员直观、快速、全面的查找设计错误.基于BIM的建设工程消防设计审核模式实现了消防设计审核的准确、及时、科学和高效,能够提高建设工程消防设计审核的科学水平。
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