浅析BIM5D技术在钢筋工程中的应用

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第 2卷 第 3期 2010年 9 月
V o.l 2 N o . 3 Sepຫໍສະໝຸດ Baidu. 2010
浅析 BIM 5D 技术在钢筋工程中的应用
尹为强 肖名义
100193)
( 广联达软件股份有限公司, 北京

要 本文简要地分析了 BI M 5D 技术在钢筋工程中的 应用 。首 先叙述了 B I M 5D 数据模型的概念 , 然 后描述了
[ 4]
3 . 4 产品实现 钢筋软件产 品方案是 : 依据国家设 计标准 , 参 照工程中的图纸设计形式, 运用整个工程 B I M 信息 模型中构件实体的 3D 数据 , 如梁、 柱、 板等 3D 几何 模型。在计算机屏幕上经过增 删改等操作输 入建 筑实体构件 ( Buildin g E le m ents) 的相关钢筋信息, 通 过设置的钢筋计算规则, 系统自动计算模型内所有 构件实体的钢筋信息。使软件在钢筋处理使用上 , 简便和智能化 , 同时把钢筋信息全面融合到 BI M信 息模型中。下面主要阐述工程 设置和建模输 入模 块, 相对 B I M 5D 数据模型的实现。 a. B I M 5D 中时间、 成本的实现 在工程设置中可以定义工程节点 ( 流水段 ) , 进 行量价套定。如图 4 所示 , 就是建立 WBS 节点和显 示 W BS 挂接模型后的预算内容。 由于 GB I M-5D 中成本和时间两个维 度在软件 的工程节点中予以了体现, 所以软件能够指导钢筋 工程的成本控制和时间进度控制。如图 5 所示 , 对 于工程节点 (W BS), 在建模中能够清晰明了地查看 每个节点的成本、 工作内容和工作范围 ( W BS 节点 对应的 3D 构件实体 ) 等。
5 结论
广联达公司的 GBI M-5D 技术在钢筋工程中应用 的软件产品 , 能够很好地解决用户做钢筋工程时的各 种问题。基于 GB I M-5D 的钢筋算量、 钢筋下料等软 件的应用, 解决了建筑业工作效率低、 信息化低等的 现状。后续工作还需要在 GB I M-5D 技术中的成本和 时间作进一步地深入应用, 同时在产品线各产品的融 合作更多工作, 为推动建筑行业信息化服务。 参考文献
是钢筋工程时间维度的体现, W BS 对钢筋工程进行 了细分, 使项目工作更加详细。软件通过定义划分工 程施工节点 (流水段 ) , 做到对工程进度的时间管理。 对于产品线的不同软件产品, GBI M-5D 数据模 型是相同的 , 只是呈现与控制的实现不同。这样工 程数据的共享, 模型数据的共享就变得容易了。 3 . 3 基于 GBI M-5D 数据模型的呈现 产品 采 用 移 植性 好、 使 用 率 高的 3D 图 形 库 OpenGL作为模型呈现库, 结合业务的考虑, 内置了两 种视图环境: 3D 视图和 2D 视图。软件可以方便地在 3D 和 2D 视图下面进行显示图元的绘制、 编辑、 修改、 属性定义与修改等操作。其呈现结构图如图 3所示。 V ie w 2D、 V iew3D 使 用 BI M 5D 模 型数 据, 利用 OpenGL 显示库进行模型的二维、 三维显示。
通过上面表 1 、 表 2 能够分析得出 , 对于大型的 钢筋工程, 其墙、 板、 基础等主要结构构件的钢筋三 维数据准确率很高。能够大大提高用 户做钢筋工 程的工作效率。
A B rief Analysis of the Application of B IM 5D Data M odel In Reinforcem entW orks Y in W eiq iang, X iao M ingy i
3 技术方案与实现
基于 GB I M-5D 数据模型的技术, 在建筑工程建 造阶段的各算 量业务中 均有应用。它利用 GB I M5D 数据模型, 依据工程量计算要求计算各专业和不 同类型算量。包括: 土建、 建筑装饰、 钢筋、 安装 ( 含 给排水、 采暖、 电气、 消防、 空调通风、 智控弱电六个 专业 )、 精装修工程量、 钢筋下料等、 施工计划算量、 进度报量算量、 设计变更算量等。GB I M-5D 数据模
图 4 工程节点中量和价的关联
浅析 BI M 5D 技术在钢筋工程中的应用
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b. GB I M-5D 中几何属性、 建筑属性的实现 建筑信息模型数据作为 GB I M-5D 数据模型的 组成部分, 是钢筋工程模型的基础和核心部分。当 前广联达钢筋翻样软件采用了公司自 主的数据平 台 GSP 进行几何数据和建筑属性数据的存储 , 使用 GGC 图形平台进行了数据封 装与开发。软件对于 墙、 板、 基础等主要结 构构件予以了钢 筋结果三维 呈现。
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型的产品实现是基于广联达自主研发的图形平台 , 以 GB I M-5D 数据模型为中心, 做到共享模型数据 , 共享平台文件。 3 . 1 GBIM-5D 数据模型 GB I M-5D 数据模型参照使用 3 层数据模型: 数据 层、 业务层和表现层。数据层是 GBI M-5D 的数据区, 包括建筑实体 ( Bu ilding E lem ents) 的物理信息、 3D 几 何信息, 建筑工程的工作内容、 成本、 施工过程等信息 数据, 可供招投标、 建造等不同阶段, 不同工种 (如 建 筑师、 土木工程师、 结构工程师等 ) 之间进行信息共 享。业务层包括两个方面 : 业务规则和模型操作 , 它 们是一个个可以封装的具有业 务独立性的 Com 组 件。最后把业务规则、 模型操作和数据层进行组合成 不同的产品表现, 以满足不同的应用需求。
如图 6~ 8 所示 , 为钢筋工程中 主要建筑构件 墙、 基础的 GB I M-5D 数 据模型 的三 维呈现。可以 看出该钢筋 三维结 构清晰 明了 , 便于 钢筋 预算时 工程量的对 量和核 算, 便于钢 筋下料 时钢 筋的截 断和加工 , 便于 钢筋现 场施工 时钢筋 的排 放和绑 扎。所以该基于 GB I M -5D 数据 模型的 计算 结果 , 对于钢筋工程的各阶段都具 有很强的实用性和指 导意义。
基于 BI M 5D 数据模型的钢筋算量 产品的技术架构以及三维呈现结构 。 展示了基于 BI M 5D 数据模型的钢 筋算量产 品实现 , 包括 B I M 数据和 成本 、 时间 。 大量实际应用表明 , 基于 B I M 5D 数据模型的应用 计算准确 性高 , 三 维可视化 结果清晰明了 , 提高了钢筋工程的效率 。 关键词 BI M 5D; 三维建模 ; 钢筋工程 文献标志码 A 文章编号 1674- 7461( 2010) 03- 0046- 05 中图分类号 TP 391
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BI M 技 术 专 辑
表 2 抽样钢筋工程计算准确率
4 应用结果
目前广联达钢筋算量等软件全国用户数量在 15 万以上, 从市场的反应以及用户的反馈来看, 该产品 计算准确性高, 易学易用, 大大提高了钢筋工程造价 预算的效率。表 1 是用户钢筋工程抽样的信息。
表 1 用户工程信息的抽样
工程名 丽湾蓝岛 壹品星海 26#楼 远达 - 威斯特大厦 铜川集贤花苑 沈阳东森 CD B 商业广场 15 #楼 帝景华府 4 #高层住宅楼钢筋工程 楼层数量 构件数量 31 35 34 23 39 21 7144 6328 5889 3112 2822 5569 图元数量 93967 30144 30093 28506 24932 24539
尹为强 ( 1983- ), 男 , 硕士 , 高级开发工程师。 E-m a i: l y inwq0558@ 163 . co m
浅析 BI M 5D 技术在钢筋工程中的应用 进度、 工程成本和造价。使钢筋工程的进度管理和 成本管理成为可能, 并在 3D 处理上做了大胆的创 新尝试 , 构造三维可视化钢 筋数据模型 , 使得放样 更直观 , 排查更方面, 可以很好地指导 钢筋现场施 工 , 大大提高了施工效率。
[ 1]
2 GBI M-5D 概述
BI M ( Bu ilding In for m ation M ode ling, 建筑 信息 模型 ) 技术于上世纪 90 年代起源于国外 , 其基本 思想是, 在利用计算 机进行建筑设计 时, 不再 是对 线段、 弧线、 圆等基本图元进行操作 , 而是对带有属 性信息的建筑构件进行操作。 BI M 技术是引领建筑 业信息技术走向更高层次的一种新技术, 它的全面 应用将为建筑业的进步产生巨大而深远的影响 , 大 大提高建筑工程的集成化程度。同时 , 也为建筑业 的发展带来巨大的效益, 使设计乃至整个工程的质 量和效率显著提高、 成本降低。 BI M 数据模型基 于 3D 建模技 术
作者简介
, 融入 了建
筑构件的属性信息, 封装成的多维度、 多属性 的信 息载体。广联 达公司 的 BI M 5D 技术 ( 简 称 GB I M5D )是在 B I M 技术的基础上 , 加入时间 ( T i m e) 和成 本 ( Cost ) 两 个 维 度 , 封 装 成 的 五 维 信 息 载 体。 GB I M-5D 承载建筑工程 3D 几何模型和建筑实体的 建造时间、 成本 , 内容包括空间几何信息、 W BS 节点 信息、 时间范围信息、 合同预算信息、 施工预算信息 等。从而解决了 BI M 只关注几何属性和 构件属性 的不足, 拓展了 B I M 信息 模型的 建模能 力与应 用 范围。 GB I M-5D 技术由于加入了时间和成本属性 , 因 而在钢筋工程各阶段的实施过程中 , 能够关注工程
1 引言
目前我国正处在城镇化、 城市化进程的快速发 展时期 , 作为国家支柱产业之一的建筑业因此迎来 了巨大的发展机遇。每年我国在建的 建筑工程数 量在全球 所占比 例很大 , 但 是相 比欧美 等发 达国 家 , 我国的建筑业依然存 在以下亟待提 高的地方 : 信息化程度低、 能源消耗大、 工作效率低、 机械化程 度低等。 钢筋工程
[ 3] [ 2]
是整个建 筑工程中工程 量计算的
重点与难点 , 据统计 钢筋 工程的 计算量 占总 工程 量的 50 ~ 60 % , 其中 列 计 算式 的 时 间 占 50 %左 右。因此工 程造价 人员 的工作 是重 复、 繁重 和辛 苦的。广联 达公司 专注 于建设 领域 , 提 供建 筑工 程信息化整体解决方案。从 1997 年起 , 广联达公 司推出第一代 基于建 筑实体 模型的 算量 软件 , 经 过十余年的专业沉淀与技术研究 , 至 2007 年已经 更新到第六代。过程中 , 孕育了 B I M 在招投标、 施 工过程、 竣工验收等阶 段的应用产品 , 提 出建筑工 程全过程的解决方案。 本文浅述 的 内容 是 B I M 5D 技 术在 整个 钢 筋 工程中的应 用 , 涵盖 了从 工程模 型建立 到钢筋 预 算算 量、 钢 筋 翻 样 算 量、 钢筋 施工算 量等各 子 阶段。
图 1 G BI M-5D 数据模型
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BI M 技 术 专 辑
图 2 基于 B I M 5D 数据模型的产品架构
图 3 BI M 5D 模型数据呈现结构
3 . 2 GBI M-5D 产品架构 钢筋算量、 钢筋下料等软件的架构如图 2 所示, 整体采用 MVC 架构。数据模型部分就是 GBI M-5D 数据模型, 分为核心的 BI M 以及扩展的 Cost和 T i me 部分。 GGC 是产品的核心, 即是传统意义上的 B I M 模型, 包含 几 何 属 性 Shape 和 建 筑 属 性 P roperty。 W BS( W ork Breakdown Structure , 工作分解结构 )
[ 1] 王威 , 高瑞清 . 浅 谈工 程施 工中 钢筋 工程 的施 工工 艺 . 理论纵横 , 2009年 第 3 期 . [ 2] 马智亮 . B I M 技术及其 在我国 的应用 问题和 对策 . 中国 建设信息 . [ 3] 杨福迈 . 利用 O penG L 实现三维绘图 . 电 脑知识与技 术 , 2005 年第 26 期 . [ 4] 张学佳 , 梁 利娟 等 . 浅谈 W BS 结构 在国 际总 承包 工程 中的应用 . 中国高新技术企业 , 2010 年第 7 期 .
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