一、任务来源
该课题项目研究来源于我公司自主立项的研发项目，开展“造型复杂屋面施工的BIM技术研究”研究开发。
随着经济的发展，人们对建筑的要求也在不断的提高，现代建筑不再是简单的满足使用功能，而且还要具有时代的特征和艺术的欣赏效果。在新的市场环境之下，引进新的建筑类软件指导施工已成为行业的必要条件，借助新的软件工具迎合市场需要才能让我们走得更快、飞的更远。
造型复杂屋面传统施工工艺是运用CAD图纸通过大量数据计算后现场直接进行施工，利用专业厂家制作的成品定型化模板进行现场施工。施工周期长、前期对数据核算的准确性要求较高，且数据核算量较大，管理费用投入较高，若计算数据出现偏差，将导致施工时反复拆改，材料及劳动力浪费的缺点。
课题主要研发内容包括：
1.研究运用BIM技术控制现浇复杂屋面结构施工的做法，通过运用三维BIM可视化模型，先精确建立三维可视化异形结构模型，将建立完毕的造型复杂结构三维模型赋予绘制的300x300网格轴网，通过对造型复杂结构BIM模型进行300x300网格断面三维切片，将断面切片后的断面模型导出CAD剖面图，通过各网格交叉点与轴线及标高的相对位置关系，可精确控制各网格交叉点的标高数据等参数。
2.研究利用BIM技术对造型复杂屋面进行1:1三维可视化搭建，模拟建立异形龙骨及模板，利用虚拟建立的各类数据进行实体放样。
3.采用基于BIM的可调型建筑施工模拟装置，通过定位夹持固定组件，降低了工作人员放置不同规格的主机的难度，避免主机在支撑台移动过程中发生位置移动的现象；通过调节定位展示组件，避免模型发生位置移动的现象，也便于工作人员对模型进行旋转展示，进而便于不同的工作人员对模型进行观察。
二、应用领域和技术原理
造型复杂屋面施工的BIM技术研究适用于现浇钢筋混凝土复杂结构、复杂钢结构、复杂木质结构等造型复杂类的结构建筑。
造型复杂屋面施工的BIM技术研究成果主要是前期对复杂结构部位数据的精确提取及模板、背楞等的精确施工放样，为后续施工现场模板施工时的平面及标高定位等提供施工依据，复杂结构部位平面定位及标高等数据的快速精确提取在保证质量、进度的前提下能有效控制现场施工。
BIM技术控制现浇屋面造型复杂结构施工主要是先精确建立三维可视化异形结构模型（设计单位参与模型复核），将建立完毕的造型复杂结构三维模型赋予绘制的300x300网格轴网，通过对造型复杂结构BIM模型进行300x300网格断面三维切片，将断面切片后的断面模型导出CAD剖面图，通过各网格交叉点与轴线及标高的相对位置关系，可精确控制各网格交叉点的标高数据等参数。
针对BIM控制造型复杂屋面施工成果的研究，课题组编制了企业标准和企业标准图集，进而形成了青岛市市级工法，借助BIM软件，提高了造型复杂屋面的施工质量，在工程建设中做到安全适用、技术先进、经济合理。
本技术突破传统施工运用CAD图纸，通过大量数据计算后现场直接进行施工，利用专业厂家制作的成品定型化模板进行现场施工，从而导致的施工周期长、前期对数据核算的准确性要求较高，且数据核算量较大，管理费用投入较高，若计算数据出现偏差，将导致施工时反复拆改，材料及劳动力浪费的缺点。本成果利用BIM技术不仅可精确的确定其各点的平面及标高定位，且很大程度上能有效的节约施工成本，在未来的建筑安装施工领域必将有广阔的发展空间和应用前景。
三、性能指标
解决了传统施工工艺通过运用CAD图纸通过大量数据计算后现场直接进行施工，利用专业厂家制作的成品定型化模板进行现场施工。施工周期长、前期对数据核算的准确性要求较高，且数据核算量较大，管理费用投入较高，若计算数据出现偏差，将导致施工时反复拆改，材料及劳动力浪费的缺点。我公司研究了运用BIM技术控制现浇复杂屋面结构施工的做法，有效的克服传统施工的不足，利用BIM技术不仅可精确的确定其各点的平面及标高定位，且很大程度上能有效的节约施工成本。在工期、成本及环境控制等方面取得了较好的成果，应用前景广阔。
1.针对屋面造型复杂结构部位，三维的BIM可视化模型较传统的二维施工图纸更能直观的展现结构形式；
2.屋面复杂结构部位平面及标高的精确定位较传统的人工数据计算复核，BIM技术更能精确、高效、经济的对数据进行提取；
3.利用BIM技术对屋面复杂结构部位平面及标高定位数据提取更加准确快捷，避免人工数据计算出现误差导致现场重复返工造成材料、工期及成本的浪费；
4.屋面复杂结构所需模板及底部加固背楞均利用BIM技术提前放样，待加工房制作完成调运到工作面直接拼装，避免现场加工造成工作面污染；
四、与国内外同类技术比较
通过课题研究，研发了造型复杂屋面施工的BIM技术研究。本项目所述BIM技术应用于造型复杂屋面施工工法，先精确建立三维可视化异形结构模型，将建立完毕的造型复杂结构三维模型赋予绘制的300x300网格轴网，通过对造型复杂结构BIM模型进行300x300网格断面三维切片，将断面切片后的断面模型导出CAD剖面图，通过各网格交叉点与轴线及标高的相对位置关系，可精确控制各网格交叉点的标高数据等参数；利用BIM技术对造型复杂屋面进行1:1三维可视化搭建，模拟建立异形龙骨及模板；采用基于BIM的可调型建筑施工模拟装置，通过定位夹持固定组件及调节定位展示组件，避免主机及模型发生位置移动的现象，也便于工作人员对模型进行旋转展示及对模型进行观察。
优于目前国内同类技术。利用BIM技术对屋面复杂结构部位平面及标高定位数据提取更加准确快捷，避免人工数据计算出现误差导致现场重复返工造成材料、工期及成本的浪费，社会效益和经济效益非常显著。
本项目的研究具有以下优点：
1.三维的BIM可视化模型更直观的展现结构形式。
2.BIM技术更能准确、高效、经济的对屋面复杂结构部位平面及标高等数据进行精准提取，能够避免计算失误导致的现场返工问题，从而造成材料、工期及成本的浪费。
3.运用BIM对屋面模板及底部加固背楞提前放样，精准可控。
优于目前国内同类技术。该科技创新成果科学、全面、彻底地解决了传统施工方法中所存在的材料浪费严重，安装工序繁琐及定位不准确等缺陷，在大量使用的前提下，可降低此项成本30%-40%，很大程度上能有效的节约施工成本。
五、成果的创造性、先进性
通过课题研究，研发了造型复杂屋面施工的BIM技术研究，在未来的建筑施工领域必将有广阔的发展空间和应用前景。
1.通过先精确建立三维可视化异形结构模型，将建立完毕的造型复杂结构三维模型赋予绘制的300x300网格轴网，通过对造型复杂结构BIM模型进行300x300网格断面三维切片，将断面切片后的断面模型导出CAD剖面图，通过各网格交叉点与轴线及标高的相对位置关系，可精确控制各网格交叉点的标高数据等参数。
2.利用BIM技术对造型复杂屋面进行1:1三维可视化搭建，模拟建立异形龙骨及模板，利用虚拟建立的各类数据进行实体放样。
3.采用基于BIM的可调型建筑施工模拟装置，通过定位夹持固定组件，降低了工作人员放置不同规格的主机的难度，避免主机在支撑台移动过程中发生位置移动的现象；通过调节定位展示组件，避免模型发生位置移动的现象，也便于工作人员对模型进行旋转展示，进而便于不同的工作人员对模型进行观察。
目前，项目授权发明专利2项、实用新型专利5项。
六、作用意义
该项目的研究解决了以下问题，具有显著的经济和社会效益：
1.本成果运用BIM技术准确、高效、经济的对屋面复杂结构部位平面及标高等数据进行精准提取，能够避免计算失误导致的现场返工问题，从而造成材料、工期及成本的浪费，对现代化建筑的推进也有着重要意义。该施工工艺先进，为新型工艺大大降低了材料的损耗。
2.屋面复杂结构所需模板及底部加固背楞均利用BIM技术提前放样，待加工房制作完成调运到工作面直接拼装，从而避免现场加工造成工作面污染，具有较高的环境效益。
3.该施工技术能适应于现浇钢筋混凝土复杂结构、复杂钢结构、复杂木质结构等造型复杂类的结构建筑。同时，具有绿色环保，工作高效，安全稳定，其经济效益、工期效益及环保施工效益，均能为类似工程的设计和施工提供很好的借鉴作用，具有较好的推广和应用前景。
综上所述，该技术符合可持续发展战略规划，具有先进性及可靠性，值得推广应用。

造型复杂屋面施工的BIM技术研究适用于现浇钢筋混凝土复杂结构、复杂钢结构、复杂木质结构等造型复杂类的结构建筑。通过运用BIM技术对屋面复杂结构部位平面及标高定位数据进行精准提取，避免避免人工数据计算出现误差导致现场重复返工造成材料、工期及成本的浪费，同时，可以提高工程质量，降低建设成本，具有极强的市场推广应用价值。