中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元(Dopaminergic neuron, DAN)進(jìn)行性死亡是帕金森病(Parkinson’s disease, PD)的主要病理特征。我們及其他實(shí)驗(yàn)室均證明糖原合成酶激酶-3(Glycogen synthase kinase-3, GSK-3)是介導(dǎo)DAN死亡的關(guān)鍵激酶,但其發(fā)揮促死效應(yīng)的機(jī)制及底物不清。我們前期結(jié)果證明,GSK-3可以上調(diào)BH3-only促凋亡蛋白Bim。為了提升研究的意義,我們擬在MPTP誘導(dǎo)的PD動(dòng)物模型中驗(yàn)證這個(gè)發(fā)現(xiàn)。在本項(xiàng)目資助下,我們引進(jìn)了GSK-3兩個(gè)亞型(α和β)的條件性敲除小鼠,在MPTP誘導(dǎo)的PD模型中首次證明,只有β亞型有促死作用。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,GSK-3β通過(guò)轉(zhuǎn)錄后上調(diào)c-Jun激活Bim表達(dá),促進(jìn)DAN死亡。本項(xiàng)目首次在PD模型中區(qū)分GSK-3兩個(gè)亞型對(duì)DAN死亡的差異作用,并證實(shí)GSK-3β通過(guò)c-Jun上調(diào)Bim,進(jìn)而促進(jìn)DAN死亡,為揭示PD的發(fā)病機(jī)制及確立新治療靶點(diǎn)提供科學(xué)依據(jù)。 2100433B
BH3-only家族蛋白Bim在神經(jīng)元凋亡中起重要作用。我們已報(bào)道了bim的轉(zhuǎn)錄上調(diào)機(jī)制(J Neurosci,2011)。最近我們發(fā)現(xiàn):除了轉(zhuǎn)錄上調(diào),凋亡時(shí)Bim蛋白的穩(wěn)定性顯著增加,這是維持Bim上調(diào)的重要因素,但機(jī)制不清楚。文獻(xiàn)提示并經(jīng)我們證實(shí),促凋亡激酶GSK-3介導(dǎo)了Bim蛋白的穩(wěn)定性。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)GSK-3可直接磷酸化Bim,且PKA預(yù)處理可有效增強(qiáng)GSK-3對(duì)Bim的磷酸化。由此,我們提出假設(shè):以PKA作為預(yù)激酶,GSK-3進(jìn)一步磷酸化Bim,從而促進(jìn)Bim穩(wěn)定并介導(dǎo)了神經(jīng)元凋亡。本項(xiàng)目擬采用磷酸化位點(diǎn)突變(S82、S86、S90)、激酶分析和轉(zhuǎn)基因鼠等手段,旨在鑒定PKA/GSK-3磷酸化Bim的位點(diǎn),闡明磷酸化調(diào)控Bim穩(wěn)定性的機(jī)制,評(píng)價(jià)GSK-3增加Bim蛋白穩(wěn)定性這一事件在神經(jīng)元凋亡中的作用,為尋找神經(jīng)退行性疾病治療新靶標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)。
過(guò)磷酸鈣是一種化肥。過(guò)磷酸鈣又稱(chēng)普通過(guò)磷酸鈣,簡(jiǎn)稱(chēng)普鈣,是用分解磷礦直接制得的磷肥。供給植物磷、鈣、硫等元素,具有改良?jí)A性土壤作用。可用作基肥、根外追肥、葉面噴灑。與氮肥混合使用,有固氮作用,減少氮的...
其主要作用有以下幾點(diǎn):1. 無(wú)氯,鹽指數(shù)低,能溶于水。富含磷鉀養(yǎng)分,安全無(wú)毒,久存不失效。2.能緩沖土壤酸堿變化,穩(wěn)定土壤的pH值。可促進(jìn)花卉根際微生物菌群生長(zhǎng)繁殖??筛牧纪寥?,使花卉根系發(fā)達(dá),葉片肥...
1.強(qiáng)還原劑,用于制取次磷酸鈉、次磷酸鈣等次磷酸鹽。2.用于電鍍?cè) V扑?。還原劑。通用試劑。3.強(qiáng)還原劑。重氮鹽的還原(脫重氮基),還原消去多硝基化合物芳環(huán)上的鹵素。4.用作還原劑,用于生產(chǎn)次磷酸鹽,...
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目的應(yīng)用流式細(xì)胞儀檢測(cè)血小板血管擴(kuò)張劑刺激磷蛋白(VASP)的磷酸化程度,評(píng)估PCI術(shù)后氯吡格雷的應(yīng)用療效。方法 17例健康對(duì)照組不予任何藥物干預(yù),26例急性冠脈綜合征患者在PCI術(shù)后給予氯吡格雷抗血小板治療。分別在入選時(shí)和抗血小板治療后第7天應(yīng)用流式細(xì)胞儀檢測(cè)血小板VASP磷酸化程度,計(jì)算血小板反應(yīng)性指數(shù)(PRI)。結(jié)果急性冠脈綜合征患者在PRI術(shù)后給予抗血小板治療的第7天,PRI明顯降低,治療前后差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)血小板VASP磷酸化程度可以特異性評(píng)價(jià)氯吡格雷療效。
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研究了鋼/粘接劑/塑料層狀復(fù)合材料的粘接性能。使用兩種鋼基材進(jìn)行比較:一種未經(jīng)任何表面處理,另外一種經(jīng)過(guò)磷酸化表面處理。剝離強(qiáng)度測(cè)試來(lái)定量分析鋼/粘接劑/塑料之間的干和濕兩種狀態(tài)的粘接性能。結(jié)果表明,表面磷酸化處理鋼的粘接性能和耐水性明顯地提高。
本文分別從城市規(guī)劃、工程造價(jià)、施工管理、設(shè)備運(yùn)維等四大方面的BIM應(yīng)用分析,解讀BIM在城市建設(shè)中的作用與影響。
一、城市規(guī)劃
BIM在城市規(guī)劃的三維平臺(tái)中,可以完全實(shí)現(xiàn)目前三維仿真系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的多維應(yīng)用。特別是城市規(guī)劃方案的性能分析,可以解決傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制和管理方法無(wú)法量化的問(wèn)題,諸如舒適度、空氣流動(dòng)性、噪聲云圖等指標(biāo)。BIM的性能分析通過(guò)與傳統(tǒng)規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)、評(píng)審結(jié)合起來(lái),將會(huì)對(duì)城市規(guī)劃多指標(biāo)量化、編制科學(xué)化和城市規(guī)劃可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。
城市規(guī)劃微環(huán)境模擬是建立在城市規(guī)劃是三維信息模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)微環(huán)境模擬平臺(tái),對(duì)城市規(guī)劃控制性詳細(xì)規(guī)劃和修建性詳細(xì)規(guī)劃進(jìn)行微環(huán)境指標(biāo)模擬評(píng)估,并以此評(píng)估結(jié)果來(lái)對(duì)控制性規(guī)劃用地指標(biāo)進(jìn)行修正和對(duì)修建性詳細(xì)規(guī)劃的建筑空間布局進(jìn)行調(diào)控,輔助城市規(guī)劃管理和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)。
(一)日照采光分析
建筑物日照間距是城市規(guī)劃管理部門(mén)審核建設(shè)工程的重要指標(biāo),也是規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要參考標(biāo)準(zhǔn)。它直接關(guān)系到城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境質(zhì)量,也是控制建筑密度的有效途徑之一。
利用BIM相應(yīng)建模和分析軟件,可以對(duì)模擬區(qū)域建立3D模型,然后通過(guò)輸入模擬區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)等信息資料,對(duì)該模擬區(qū)域內(nèi)建筑的日照進(jìn)行模擬和分析,從而為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
(二)建筑微環(huán)境的空氣流動(dòng)分析
通過(guò)BIM技術(shù)與CFD技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用,可以方便、快捷地對(duì)建筑內(nèi)、外環(huán)境的氣流流場(chǎng)進(jìn)行仿真模擬,可以形象直觀地對(duì)建筑內(nèi)外環(huán)境的氣流流動(dòng)形成的流體環(huán)境做出分析和評(píng)價(jià),并及時(shí)地調(diào)整方案。這樣,有利于規(guī)劃師、建筑師在方案設(shè)計(jì)時(shí)全面、直觀地對(duì)環(huán)境影響的因素進(jìn)行把握。同時(shí),利用不同技術(shù)的綜合運(yùn)用來(lái)使規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理。
(三)城市規(guī)劃可視度分析
通過(guò)BIM技術(shù),可以對(duì)取樣內(nèi)地標(biāo)建筑進(jìn)行可視度分析模擬,從分析結(jié)果可以清晰地看到城市道路上對(duì)該地標(biāo)建筑的可視度分布。軟件會(huì)統(tǒng)計(jì)不同可視程度類(lèi)型的面積,而道路上網(wǎng)格的顏色區(qū)域變化則顯示了能看到的景觀建筑的區(qū)域變化。
(四)城市建筑群熱工分析
主要是分析規(guī)劃建筑空間形成后,在自然狀態(tài)下得到太陽(yáng)熱量的自然分布,通過(guò)這種熱量分布計(jì)算,可以很清楚地看到建筑群內(nèi)部熱量集中的地方。得到該結(jié)果后,在深化規(guī)劃方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,可通過(guò)各種措施調(diào)整,如增加綠地、水系或者引入自然通風(fēng)廊道等方法減少高溫區(qū)域。
二、工程造價(jià)管理
BIM在工程造價(jià)管理信息化方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),對(duì)于提升工程造價(jià)管理信息化水平、改進(jìn)工程造價(jià)管理流程、提高工程造價(jià)管理效率,都具有積極意義。
(一)提高工程量計(jì)算的準(zhǔn)確性
BIM的自動(dòng)化算量方法比傳統(tǒng)的計(jì)算方法更加準(zhǔn)確。工程量計(jì)算是編制工程預(yù)算的基礎(chǔ),但計(jì)算過(guò)程非常繁瑣和枯燥,容易因人為原因造成計(jì)算錯(cuò)誤,影響后續(xù)計(jì)算的準(zhǔn)確性。此外,由于各地定額計(jì)算規(guī)則不同,也是阻礙手工計(jì)算準(zhǔn)確性的重要因素。每計(jì)算一個(gè)構(gòu)件要考慮哪些相關(guān)部分要扣減,需要具有極大的耐心和細(xì)心。
BIM的自動(dòng)化算量功能可使工程量計(jì)算工作擺脫人為因素的影響,得到更加客觀的數(shù)據(jù)。無(wú)論是規(guī)則或者不規(guī)則構(gòu)件,均可利用所建立的三維模型進(jìn)行實(shí)體扣減計(jì)算。
(二)合理安排資源計(jì)劃
工程建設(shè)周期長(zhǎng),涉及人員多,管理復(fù)雜,沒(méi)有充分合理的計(jì)劃,容易導(dǎo)致工期延誤,甚至發(fā)生工程質(zhì)量和安全事故。
利用BIM模型提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以合理安排資金計(jì)劃、人工計(jì)劃、材料計(jì)劃和機(jī)械計(jì)劃。在BIM模型所獲得的工程量上賦予時(shí)間信息,可以知道任意時(shí)間段的工作量,進(jìn)而可以知道任意時(shí)間段的工程造價(jià),據(jù)此來(lái)制定資金使用計(jì)劃。此外,還可根據(jù)任意時(shí)間段的工程量,分析出所需要的人、材、機(jī)數(shù)量,合理安排工作。
(三)控制工程設(shè)計(jì)變更
對(duì)于工程設(shè)計(jì)變更,傳統(tǒng)的方法是靠手工先在圖紙上確認(rèn)位置,然后計(jì)算工程設(shè)計(jì)變更引起的量的增減。同時(shí),還要調(diào)整與之相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件。這樣的過(guò)程不僅緩慢,耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng),而且難以保證可靠性。加之工程設(shè)計(jì)變更的內(nèi)容沒(méi)有位置信息和歷史數(shù)據(jù),查詢也非常麻煩。
利用BIM模型,可以將工程設(shè)計(jì)變更內(nèi)容關(guān)聯(lián)到模型中,只需將模型稍加調(diào)整,就會(huì)自動(dòng)反映出相關(guān)的工程量變化。甚至可以將工程設(shè)計(jì)變更引起的造價(jià)變化直接反饋給設(shè)計(jì)人員,使其能清楚地了解工程設(shè)計(jì)方案的變化對(duì)工程造價(jià)的影響。
(四)對(duì)工程項(xiàng)目多算對(duì)比進(jìn)行有效支持
利用BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)的特性,可以賦予模型內(nèi)的構(gòu)件各種參數(shù)信息。例如,試件信息、材質(zhì)信息、施工班組信息、位置信息、工序信息等。利用這些信息,可以將模型中的構(gòu)件進(jìn)行任意的組合和匯總,從而可以快速地進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對(duì)未施工項(xiàng)目進(jìn)行多算對(duì)比提供有效支撐。
(五)歷史數(shù)據(jù)積累和共享
以往工程的造價(jià)指標(biāo)、含量指標(biāo)等數(shù)據(jù),對(duì)今后類(lèi)似工程的投資估算和審核具有非常重要的價(jià)值,工程造價(jià)咨詢單位視這些數(shù)據(jù)為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。利用BIM模型可以對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確的分析和抽取,并且形成電子資料,方便存儲(chǔ)和共享。
三、施工進(jìn)度管理
好的施工進(jìn)度計(jì)劃可以使工程項(xiàng)目各參建方達(dá)到“協(xié)調(diào)一致”。因此,不管是業(yè)主方還是施工方,做好施工進(jìn)度計(jì)劃的編制與管理工作非常重要。
BIM從3D模型發(fā)展到4D建造模擬功能,使工程項(xiàng)目相關(guān)人員都能夠更加輕松地預(yù)見(jiàn)到施工進(jìn)度。由此方式產(chǎn)生的相關(guān)任務(wù)可以自動(dòng)地關(guān)聯(lián)到BIM軟件上,調(diào)整施工進(jìn)度圖后,進(jìn)度安排也會(huì)自動(dòng)變化,并在4D施工模擬時(shí)體現(xiàn)。BIM可以在工程建設(shè)前期形成可視化的進(jìn)度信息、可視化的施工組織方案以及可視化的施工過(guò)程模擬,在建設(shè)過(guò)程中可對(duì)工程變更結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)事件結(jié)果進(jìn)行模擬。
在工程施工中,利用4D模型可以使全體參建人員很快理解進(jìn)度計(jì)劃的重要節(jié)點(diǎn);同時(shí),進(jìn)度計(jì)劃通過(guò)實(shí)體模型的對(duì)應(yīng)表示,有利于發(fā)展施工過(guò)程中的問(wèn)題,及時(shí)采取措施,進(jìn)行糾偏調(diào)整;遇到設(shè)計(jì)變更、施工圖更改時(shí),也可以快速地聯(lián)動(dòng)修改進(jìn)度計(jì)劃。
需要指出的是,4D模型所承擔(dān)的分析推理工作離不開(kāi)使用者的介入,這就要求使用者具有一定程度的操作經(jīng)驗(yàn)和足夠的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
4D模型在施工過(guò)程中可以應(yīng)用到進(jìn)度管理和施工現(xiàn)場(chǎng)管理等多個(gè)方面,主要表現(xiàn)為進(jìn)度管理的可視化、監(jiān)控、記錄、進(jìn)度狀態(tài)報(bào)告和計(jì)劃的調(diào)整預(yù)測(cè)等功能,以及事故現(xiàn)場(chǎng)管理策劃可視化、輔助施工總平面管理、輔助環(huán)境保護(hù)、輔助防火保安等功能。同時(shí),還可應(yīng)用到物資采購(gòu)管理方面,表現(xiàn)為輔助編制物資采購(gòu)計(jì)劃、物質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)管理及物資倉(cāng)庫(kù)可視化管理等功能。通過(guò)4D模型的應(yīng)用,可以在整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)工程信息的高度共享,提高信息的利用價(jià)值,提高施工技術(shù)水平。
四、設(shè)施運(yùn)行維護(hù)
維護(hù)保養(yǎng)是一種針對(duì)設(shè)施全壽命期的操作,確保建筑設(shè)施在全壽命期內(nèi)性能良好。維護(hù)保養(yǎng)做得不好,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短,直接后果就是增加成本。BIM技術(shù)對(duì)設(shè)施管理企業(yè)提高運(yùn)作和維護(hù)水平、設(shè)法利用設(shè)施提供舒適安全的工作場(chǎng)所、改善員工的工作強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率等方面發(fā)揮積極作用。
設(shè)備設(shè)施出現(xiàn)故障而進(jìn)行的恢復(fù)性能的維護(hù)活動(dòng)需要的是快速查找故障根源,此時(shí),可用到BIM的分析和可視化功能。比如,搶修時(shí)的快速定位和信息查詢;還有,一臺(tái)設(shè)備經(jīng)常出故障,其原因可能是與附近的另外一臺(tái)設(shè)備有關(guān),這在三維空間視圖上,很容易看到這種關(guān)聯(lián)性。
預(yù)測(cè)性維護(hù)與BIM的結(jié)合是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的課題。在我國(guó)已經(jīng)有一些橋梁和大型工程項(xiàng)目中使用了結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù),其目的是為了對(duì)部件進(jìn)行連續(xù)或定期的檢測(cè)和診斷,從而對(duì)故障做出預(yù)測(cè)。
所有這些模擬都可以在工程設(shè)計(jì)的早起、設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程中以及運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行,其輸入的參數(shù)和輸出的結(jié)果可能不同,但都有其利用價(jià)值。整合到CAFM,就能夠進(jìn)行建筑績(jī)效分析,尤其是將運(yùn)行維護(hù)成本和一系列性能指標(biāo)引入。無(wú)論是能源消耗,還是維修費(fèi)用、人員開(kāi)支,都錄入到一個(gè)集成的BIM系統(tǒng)中,通過(guò)分配計(jì)算,能夠得到很多關(guān)于建筑設(shè)施的績(jī)效指標(biāo),用于衡量運(yùn)營(yíng)管理工作成果。這種衡量,是在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中控制成本的基本工作。
眾所周知,BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是從全壽命周期來(lái)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng),讓數(shù)據(jù)和信息在各個(gè)階段都能共享和使用。應(yīng)用BIM不僅可以做設(shè)計(jì)模型,還可以做分析模型,模擬運(yùn)營(yíng)時(shí)的狀態(tài),更好地服務(wù)交通,交通基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)通過(guò)BIM平臺(tái)可以完整傳至運(yùn)營(yíng)期,這就像人體中的血液一樣重要。
模擬運(yùn)營(yíng)找出最優(yōu)設(shè)計(jì)
“BIM技術(shù)通過(guò)模擬運(yùn)營(yíng)狀態(tài),檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理,進(jìn)而進(jìn)行優(yōu)化。”凱斯·奔特利以大跨徑橋梁為例解釋說(shuō),大橋受力結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,對(duì)運(yùn)營(yíng)安全的要求很高。有了BIM模型,工程師在大橋設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)橋梁受力情況進(jìn)行模擬,再用模擬時(shí)出現(xiàn)的情況對(duì)橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn),進(jìn)而調(diào)整實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì),而且這種模擬既可用在施工階段也可用在運(yùn)營(yíng)階段。
隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展,橋梁上會(huì)安裝傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)橋梁的安全狀態(tài),但問(wèn)題也隨之而來(lái),如何確定這些傳感器的工作狀態(tài)、是否精準(zhǔn)、周?chē)h(huán)境對(duì)它們運(yùn)行有什么影響?這時(shí),應(yīng)用BIM技術(shù)就可以建立分析模型,把傳感器的功能、所處的環(huán)境和安裝位置等都寫(xiě)入模型中,進(jìn)而分析得出傳感器的工作狀態(tài)。
在我國(guó)西部地區(qū),橋梁通常要跨越高深峽谷,峽谷中的風(fēng)對(duì)橋梁安全是一大威脅。針對(duì)這種情況,BIM技術(shù)依然可以通過(guò)建立分析模型,在設(shè)計(jì)階段模擬出大橋的抗風(fēng)能力。此外,分析模型還能計(jì)算出重載貨車(chē)通過(guò)橋梁時(shí),會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生多大的垂直位移。這些模擬數(shù)據(jù)都能幫助工程師設(shè)計(jì)出更安全、可靠的橋梁。
BIM技術(shù)可以通過(guò)分析模型,為公路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方案。大的病害通常是從小積累起來(lái),如果能提前預(yù)知交通基礎(chǔ)設(shè)施在車(chē)輛和環(huán)境作用下的變化,就能夠未雨綢繆,提前養(yǎng)護(hù),這就是在世界上一直提倡的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。但進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù),不能只靠工程師的經(jīng)驗(yàn),每條路、每座橋梁實(shí)際情況不同,其車(chē)輛荷載和周?chē)h(huán)境也有差異,要精準(zhǔn)算出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī),需要BIM技術(shù)的支撐。
通過(guò)BIM平臺(tái),能夠把工程設(shè)計(jì)和建設(shè)信息交付給運(yùn)營(yíng)方,運(yùn)營(yíng)方再通過(guò)BIM建模技術(shù),匯聚工程信息、交通量信息以及周邊氣候環(huán)境等信息,建立分析模型進(jìn)行計(jì)算,得出工程在各個(gè)時(shí)間段需要的養(yǎng)護(hù)工藝,將小隱患消滅在萌芽中,避免大的病害。
總結(jié)BIM在深化設(shè)計(jì)、施工組織、碰撞檢查這三大應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì),準(zhǔn)確地定位BIM的應(yīng)用,使得BIM在工程建設(shè)中得到充分表達(dá)。
深化設(shè)計(jì)
深化設(shè)計(jì)是指在工程實(shí)施過(guò)程中對(duì)招標(biāo)圖紙或原施工圖的補(bǔ)充與完善,使之成為可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的施工圖。深化設(shè)計(jì)具有工作復(fù)雜,涉及專(zhuān)業(yè)眾多,需滿足各專(zhuān)業(yè)技術(shù)和規(guī)范,了解材料及設(shè)備的知識(shí)的特點(diǎn)。所以深化設(shè)計(jì)的工作極其繁瑣,特別是在大型復(fù)雜的建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,設(shè)備管線由于系統(tǒng)繁多、布局復(fù)雜,常常出現(xiàn)管線之間或管線與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間發(fā)生碰撞的情況,給施工帶來(lái)麻煩,影響建筑室內(nèi)凈高,造成返工或浪費(fèi),甚至存在安全隱患。
另外在建筑的相關(guān)行業(yè)中,由于缺乏跨行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,設(shè)計(jì)到制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)鏈條斷裂,導(dǎo)致行業(yè)的協(xié)同困難效率低下,嚴(yán)重影響了行業(yè)的工業(yè)化進(jìn)程。例如,幕墻行業(yè)與傳統(tǒng)制造業(yè)相比,幕墻板塊的定制化程度更高,不僅體現(xiàn)在各個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)不同,甚至有時(shí)在一個(gè)項(xiàng)目中的幕墻面板也各不相同,需要靈活、快速的按需生產(chǎn)。同時(shí)隨著新材料、新技術(shù)的出現(xiàn)以及人類(lèi)對(duì)建筑外觀的不斷追求,使得幕墻的尺寸越來(lái)越大,形狀也日益復(fù)雜,隨之而來(lái)的便是現(xiàn)場(chǎng)安裝的困難。如果交貨順序和安裝過(guò)程管理不善,混淆幕墻板塊的安裝位置,就可能造成工期延誤和資源的浪費(fèi)。
為了避免上述情況的發(fā)生,傳統(tǒng)的施工流程中通過(guò)深化設(shè)計(jì)時(shí)的二維管線綜合設(shè)計(jì)來(lái)協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)的管線布置,但它只是將各專(zhuān)業(yè)的平面管線布置圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加,按照一定的原則確定各種系統(tǒng)管線的相對(duì)位置,進(jìn)而確定各管線的原則性標(biāo)高,再針對(duì)關(guān)鍵部位繪制局部的剖面圖。由于傳統(tǒng)的二維管線綜合設(shè)計(jì)存在以上不足,采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維管線綜合設(shè)計(jì)方式就成為針對(duì)大型復(fù)雜建筑管線布置問(wèn)題的優(yōu)選解決方案。
BIM技術(shù)在深化設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì):
傳統(tǒng)深化設(shè)計(jì)過(guò)程中系統(tǒng)參數(shù)復(fù)核計(jì)算是拿著二維平面圖在算,平面圖與實(shí)際安裝好的系統(tǒng)幾乎都有較大的差別,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。偏大則會(huì)造成建設(shè)費(fèi)用和能源的浪費(fèi),偏小則會(huì)造成系統(tǒng)不能正常工作。對(duì)于大型復(fù)雜的工程項(xiàng)目,采用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)有著明顯的優(yōu)勢(shì)。BIM模型是對(duì)整個(gè)建筑的全尺寸、全信息的三維模型,建模的過(guò)程可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,同時(shí)也是一次全面的“三維校審”過(guò)程。所以與傳統(tǒng)2D深化設(shè)計(jì)對(duì)比,BIM技術(shù)在深化設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、三維可視化、精確定位
采用三維可視化的BIM技術(shù)卻可以使工程完工后的狀貌在施工前就呈現(xiàn)出來(lái),表達(dá)上直觀清楚。模型均按真實(shí)尺度建模,而傳統(tǒng)表達(dá)予以省略的部分(如管道保溫層等)均得以展現(xiàn),從而將一些看上去沒(méi)問(wèn)題,而實(shí)際上卻存在的深層次問(wèn)題暴露出來(lái)。傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)成果為一張張的平面圖,并不直觀,平面圖紙與三維模型實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)三維模型與實(shí)物對(duì)照。
2、碰撞檢測(cè)、合理布局
傳統(tǒng)的二維圖紙往往不能全面反映個(gè)體、各專(zhuān)業(yè)個(gè)系統(tǒng)之間的碰撞可能,同時(shí)由于二維設(shè)計(jì)的離散型為不可預(yù)見(jiàn)性,也將使設(shè)計(jì)人員疏漏掉一些管線碰撞的問(wèn)題。而利用BIM技術(shù)可以在管線綜合平衡設(shè)計(jì)時(shí),利用其碰撞檢測(cè)的功能,將碰撞點(diǎn)盡早的反饋給設(shè)計(jì)人員,與業(yè)主、顧問(wèn)進(jìn)行及時(shí)的協(xié)調(diào)溝通,在深化設(shè)計(jì)階段盡量減少現(xiàn)場(chǎng)的管線碰撞和返工現(xiàn)象。這不僅能及時(shí)排除項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞沖突,顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請(qǐng)單,更大大提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)效率,降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長(zhǎng)和工期延誤。
3、設(shè)備參數(shù)復(fù)核計(jì)算
在機(jī)電系統(tǒng)安裝過(guò)程中,由于管線綜合平衡設(shè)計(jì),以及精裝修調(diào)整會(huì)將部分管線的行進(jìn)路線進(jìn)行調(diào)整,由此增加或減少了部分管線的長(zhǎng)度和彎頭數(shù)量,這就會(huì)對(duì)原有的系統(tǒng)參數(shù)產(chǎn)生影響?,F(xiàn)在運(yùn)用BIM技術(shù)后,當(dāng)您繪制好機(jī)電系統(tǒng)的模型,接下來(lái)只需點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)就可以讓BIM軟件自動(dòng)完成復(fù)雜的計(jì)算工作。模型如有變化,計(jì)算結(jié)果也會(huì)關(guān)聯(lián)更新,從而為設(shè)備參數(shù)的選型提供正確的依據(jù)。
施工組織
借住BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有可計(jì)量的特點(diǎn),大量相關(guān)的工程信息可為工程提供數(shù)據(jù)后臺(tái),將成為施工管理巨大支撐。具體的講,運(yùn)用BIM技術(shù),能使工程結(jié)構(gòu)信息、成本數(shù)據(jù)、進(jìn)度數(shù)據(jù)、合同信息、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、報(bào)告信息等緊密地聯(lián)系起來(lái)。施工各個(gè)步驟變得具體、清晰,施工步驟間的關(guān)系變得直觀、明了。進(jìn)而人力、資金、材料、機(jī)械和施工方法這五要素能夠被安排得科學(xué)、合理,使工程活動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)有組織、有計(jì)劃、有秩序的施工,使得工程項(xiàng)目質(zhì)量好、進(jìn)度快、成本低。具體的,BIM施工組織中的運(yùn)用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一、現(xiàn)場(chǎng)布置優(yōu)化
隨著建筑業(yè)的發(fā)展,對(duì)項(xiàng)目的組織協(xié)調(diào)要求越來(lái)越高。這體現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面大,各個(gè)分區(qū)施工存在高低差;現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多變,容易造成現(xiàn)場(chǎng)平面布置不斷變化;項(xiàng)目周邊環(huán)境的復(fù)雜往往會(huì)帶來(lái)場(chǎng)地狹小、基坑深度大、周邊建筑物距離近、綠色施工和安全文明施工要求高等問(wèn)題。BIM技術(shù)為平面布置工作提供一個(gè)很好的平臺(tái),在創(chuàng)建好工程場(chǎng)地模型與建筑模型后,通過(guò)創(chuàng)建相應(yīng)的設(shè)備、資源模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置模擬。同時(shí)還可以將工程周邊及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境以數(shù)據(jù)信息的方式掛接到模型中,建立三維的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地平面布置,并通過(guò)參照工程進(jìn)度計(jì)劃,可以形象直觀地模擬各個(gè)階段的現(xiàn)場(chǎng)情況,靈活地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平面布置,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)平面布置合理、高效。
二、進(jìn)度優(yōu)化
建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理在項(xiàng)目管理的重要組成部分,而進(jìn)度優(yōu)化是進(jìn)度控制的關(guān)鍵……BIM對(duì)工程的模型的建立達(dá)到構(gòu)建級(jí)別,所以BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃與工程構(gòu)件的動(dòng)態(tài)鏈接。這樣可通過(guò)甘特圖、施工模擬等多種形式直觀表達(dá)進(jìn)度計(jì)劃和施工過(guò)程,形象直觀、動(dòng)態(tài)模擬施工階段過(guò)程和重要環(huán)節(jié)施工工藝,將多種施工及工藝方案的可實(shí)施性進(jìn)行比較,為最終方案優(yōu)選決策提供支持。為工程項(xiàng)目的施工方、監(jiān)理方與業(yè)主等不同參與方直觀了解工程項(xiàng)目情況提供便捷的工具。
基于BIM技術(shù)對(duì)施工進(jìn)度可實(shí)現(xiàn)精確計(jì)劃、跟蹤和控制,動(dòng)態(tài)地分配各種施工資源和場(chǎng)地,實(shí)時(shí)跟蹤工程項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度,并通過(guò)計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行比較,及時(shí)分析偏差對(duì)工期的影響程度以及產(chǎn)生的原因,采取有效措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的控制,保證項(xiàng)目能按時(shí)竣工。
三、工作面管理
在施工現(xiàn)場(chǎng),不同專(zhuān)業(yè)在同一區(qū)域、同一樓層交叉施工的情況是正?,F(xiàn)象,對(duì)于一些大型工程和超高層建筑項(xiàng)目,由于分包單位眾多、專(zhuān)業(yè)間頻繁交叉施工,不同專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)同、資源合理分配、工作過(guò)程的銜接顯得尤為重要。
碰撞檢測(cè)
根據(jù)美國(guó)建筑行業(yè)研究院2007頒布的美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn),建筑業(yè)的無(wú)效工作(浪費(fèi))高達(dá)57%。BIM就是解決建筑業(yè)資源浪費(fèi),建立建筑業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的有效方法。美國(guó)斯坦福大學(xué)在總結(jié)BIM技術(shù)價(jià)值時(shí)發(fā)現(xiàn),使用BIM技術(shù)可以消除40%的預(yù)算外變更,通過(guò)及早發(fā)現(xiàn)和解決沖突可降低10%合同價(jià)格。碰撞檢查則是利用BIM技術(shù)消除變更與返工的一項(xiàng)主要工作。
工程中實(shí)體相交定義為碰撞,實(shí)體間的距離小于設(shè)定公差,影響施工或不能滿足特定要求也定義為碰撞,為區(qū)別二者分別命名為硬碰撞和間隙碰撞。
硬碰撞:實(shí)體在空間上存在交集。這種碰撞類(lèi)型在設(shè)計(jì)階段極為常見(jiàn),發(fā)生在結(jié)構(gòu)梁、空調(diào)管道和給排水管道三者之間。
間隙碰撞:實(shí)體與實(shí)體在空間上并不存在交集,但兩者之間的距離d比設(shè)定的公差T小時(shí)即被認(rèn)定為碰撞。該類(lèi)型碰撞檢測(cè)主要出于安全、施工便利等方面的考慮,相同專(zhuān)業(yè)間有最小間距要求,不同專(zhuān)業(yè)之間也需設(shè)定的最小間距要求,同時(shí)還需檢查管道設(shè)備是否遮擋墻上安裝的插座、開(kāi)關(guān)等。
碰撞檢查流程主要工作分為以下五個(gè)階段:
第一階段:土建、安裝各個(gè)專(zhuān)業(yè)模型提交;
第二階段:模型審核并修改;模型審核并修改;
第三階段:系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)碰撞檢查并輸出結(jié)果,撰寫(xiě)并提供碰撞檢查報(bào)告;
第四階段:根據(jù)碰撞報(bào)告修改優(yōu)化模型;
第五階段:重復(fù)以上工作,直到無(wú)碰撞為止。
對(duì)于大型復(fù)雜的工程項(xiàng)目,采用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查有著明顯的優(yōu)勢(shì)及意義。在此過(guò)程中可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,這些都是在傳統(tǒng)的單專(zhuān)業(yè)校審過(guò)程中很難被發(fā)現(xiàn)。所以與傳統(tǒng)2D管線綜合對(duì)比,三維管線綜合設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在:
1、三維渲染的動(dòng)畫(huà)視頻,給人以真實(shí)感和直接的視覺(jué)沖擊。在投標(biāo)階段能給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹,大大提升中標(biāo)幾率。
2、BIM最直觀的特點(diǎn)在于三維可視化,在將所有專(zhuān)業(yè)管線放在同一模型中時(shí),可全面檢測(cè)管線之間、管線與土建之間的所有碰撞問(wèn)題,進(jìn)而反饋給各專(zhuān)業(yè)工程師進(jìn)行調(diào)整,既能優(yōu)化工程設(shè)計(jì),減少在建筑施工階段可能存在的錯(cuò)誤損失和返工整改的可能性,也能優(yōu)化凈空,優(yōu)化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案,進(jìn)行施工交底,提高施工質(zhì)量。
3、三維的BIM模型可瀏覽、可漫游,管線關(guān)系一目了然。全方位的三維模型可在任意位置剖切大樣及軸測(cè)大樣圖,觀察并調(diào)整該處管線的標(biāo)高,以多種角度進(jìn)行直觀展現(xiàn)。
4、BIM模型對(duì)管線標(biāo)高進(jìn)行全面精確的定位,通過(guò)旋轉(zhuǎn)視圖直觀反映樓層凈高的分布狀態(tài),輕松發(fā)現(xiàn)影響凈高的瓶頸位置,從而優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化管路走向。
5、由于BIM模型已集成了各類(lèi)管線的信息數(shù)據(jù),因此可以準(zhǔn)確快速計(jì)算工程量,并對(duì)設(shè)備管線進(jìn)行精確的列表統(tǒng)計(jì),從而提升施工預(yù)算的精度與效率,大大降低由于人工統(tǒng)計(jì)工程量而出現(xiàn)的潛在錯(cuò)誤。
由此可見(jiàn),BIM技術(shù)進(jìn)行三維的管線綜合設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)是非常巨大的,有了BIM這樣一個(gè)信息交流平臺(tái),可以使業(yè)主、管理公司、施工單位、施工班組等眾多單位在同一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,使溝通更為便捷、協(xié)作更為緊密、管理更為有效。