塔吊的布置规划设计是一个常见的施工技术问题,可被认为是一个复杂的组合问题,并且对工程造价及施工进度会产生极大的影响。以前的研究主要集中在利用数学方法或可视化工具来寻找最理想的塔吊布局方案。然而,这两种方法都需要塔吊规划设计人员手动的进行大量数据的输入和计算,一方面这是非常耗时的,另一方面很难全面地考虑到在塔吊布置规划过程中所遇到的各种限制,并且在塔吊布置方案的易解读性方面的表现差强人意,因而并不是特别的实用。因此,塔吊布置规划的一些经验知识需要得到形式化的表达,并借助有效的方法和工具为解决塔吊的定位和布置问题提供有效的支持。本研究是建立在BIM技术和塔吊布置规划的理论框架之下,讨论了国内外关于塔吊布置规划的研究现状,并对塔吊布置规划点的相关理论、规范等进行了梳理,明确了在进行塔吊选型时所需考虑的四个关键因素,以及塔吊从布置到拆除所需遵守的主要原则。另外还指出了BIM技术适用于塔吊布置规划的几点特性以及在塔吊布置规划中的应用价值。本文研究的主要目的是利用建筑信息建模(BIM)和萤火虫算法(FA)开发出一种基于BIM的塔吊布置规划系统。该系统共分为四个模块:BIM建模、数学建模、模型求解和仿真模拟。其中BIM技术作为建设项目信息存储和模型构建平台,首先被用来为数学模型模块提供点坐标、空间尺寸以及空间约束等数据的输入。然后,以塔吊运输时间和使用成本最小为目标函数,通过改进的萤火虫算法,根据数学模型中各个参数之间的相互关系初步确定各个方案塔吊布置方案的最优结果,然后通过比选确定最优的塔吊布置方案。在这个过程中通过BIM平台对改进的萤火虫算法输出的结果进行可视化操作,判断是否和场内约束存在空间冲突并选择剔除或保留该结果,以此来确定各个布置方案的最优解。最后,本文选择了一个使用单塔吊进行施工的酒店扩建项目的案例来演示所提出的方法,并证明了这种方法的实际价值。