北京未来科技城南区A08总部办公项目BIM应用案例

2018-12-27

  项目概况

  项目基本信息

北京未来科技城南区A08总部办公效果图

  北京未来科技城南区A08总部办公效果图

  北京未来科技城南区A08总部办公项目由中建二局第三建筑工程有限公司承建,并被确认为中建总公司观摩样板工程。该项目以办公为主,局部配套商业及餐饮空间,总建筑面积约13.8万平方米。地下3层,地上9层,局部10层,为框架剪力墙结构。

  项目难点

  (1)本项目施工工期紧,场地狭小、施工现场环境特殊,甲方不单独提供加工区,由承包单位自行考虑,对施工组织安排要求较高。

  (2)专业分包较多、工作交叉面多,包括精装修工程、幕墙工程、建筑智能化工程、泛光照明工程、消防工程、小市政及其配套工程等多家专业分包,且各专业二次设计项目多,深化设计工作量大。

  (3)机电系统复杂,管线密集,综合调试工作量大。

  (4)钢构件加工难度大,测量控制要求精度高。

  应用目标

  BIM技术辅助项目管理,以精确算量和深化设计为两大核心应用点,本项目BIM技术应用目标为:

  (1)方案优化深化:设备吊装运输、高大模板、深基坑等专项施工方案BIM深化。

  (2)工程量对比分析:利用BIM模型数据进行工程量计提,对比分析。

  (3)样板引入:创建各专业标准化施工样板,结合二维码技术辅助施工交底。

  (4)机房预制装配:选取重点机房进行精细化建模,预制装配式安装。

  (5)BIM+的应用:探索BIM+VR;BIM+3D打印;BIM+二维码等方面的应用。

  BIM应用方案

  BIM应用内容

  结合本公司BIM发展战略及项目特点,在精细化建模的基础上本工程主要从以下七个方面应用BIM技术:

  (1)精确算量:使项目成本管控以数据为支撑。

  (2)节点深化:使现场施工满足相关标准与规范图集的要求。

  (3)场地布置:利用现有场地,克服场地狭小的缺陷,并保证现场运输道路畅通。

  (4)机电管线综合:通过碰撞检测优化管线排布,减少在施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,加快施工进度,降低施工成本。

  (5)方案优化:选择最优的施工方案。

  (6)BIM5D项目管理:集成全专业模型,为项目部各部门工作提供数据支持。

  (7)BIM+新技术的探索。

  BIM应用策划

  (1)BIM软件配置

BIM软件配置

  (2)组织架构与分工

  为确保项目BIM技术的落地实施,完成BIM应用目标,项目建立了由公司总部总控的BIM团队,项目经理为总负责人、项目总工为执行负责人,由技术部、工程部、商务部等部门共同参与实施的BIM工作小组。由公司总部总控BIM团队搭建模型和BIM5D管理平台,项目部应用基于BIM的数据进行现场管理。

  (3)应用顺序

  1)在BIM实施前期,结合项目应用目标及应用点的选择,按照公司《BIM建模标准导则》及《BIM实施指南》编制本项目的《BIM模型细度标准》及BIM实施方案。

  2)为确保模型的一致性,便于后期的模型应用,根据施工图纸,制定本项目的项目样板,提高模型搭建效率,减少后期的修改。

  3)结合设计规范、施工规范及施工经验,在模型搭建前,制定机电专业深化设计原则及支吊架排布原则,确保经BIM深化后的机电排布可以落地实施应用。

  4)组织相关人员参加广联达BIM5D培训,建模人员须按照BIM5D与Revit模型交互建模规范搭建模型,以保证模型导入BIM5D的可行性。

  5)搭建结构、建筑、机电等各专业模型。

  6)将各专业模型导入BIM5D管理平台,划分流水段并关联施工进度计划等相关数据后,由项目相关人员使用模型数据。

  7)为了便于文件管理,预先制定云端文件管理标准,对文件夹分类、文件版本及名称进行约束,所有文件均上传至云盘,确保全过程文件留存,对终版文件进行单独保存。

  BIM实施过程

  BIM应用准备

  (1)相关制度及文件的收集与整理:公司BIM应用标准和指南,是在示范试点工程BIM应用实践和应用经验总结的基础上,由公司BIM骨干编写的一套适合公司自身特点的制度文件,对项目应用BIM有贴切的指导性。

BIM应用准备

  BIM实施应用标准

  (2)土建及机电专业BIM模型搭建流程:模型搭建前,BIM中心与项目部共同协商本项目BIM应用点。根据应用点的选择确定BIM模型的精细程度,将BIM模型精细度标准对所有参与搭建模型的人员进行交底,建模标准交底是模型搭建流程关键的一步,详尽的交底能够提高工作效率,降低模型搭建的返修率,并提高模型在BIM应用中的准确率。模型搭建完成后由BIM经理对模型正确性及精细度进行审核,再经调整进入模型应用阶段。

BIM实施应用标准

  BIM模型搭建流程

  (3)Revit、Magicad、Lumion等相关软件通过网络视频课程线上培训。广联达场布、广联达模板脚手架、广联达BIM5D等应用软件公司每年集中两次面授培训,并在项目实施阶段组织项目部相关人员有针对性的学习广联达BIM5D管理平台。

  BIM应用过程

  (1)精确算量:通过建立BIM专业模型,分专业对工程量进行统计。以模型为载体,按照施工段进行工程量统计,辅助现场提料,提高项目精细化管理水平。

  在施工现场,依据模型可以分施工流水段、分构件的提取材料用量,加强现场限额领料的管理,减少浪费;与分包进行工程量核对时,依据模型可以按混凝土强度等级、构件类别、楼层进行工程量统计,确保核算出来的量为施工所需的最低用量;与甲方进行工程量核对时,可以避免依据传统经验“拍脑袋”式的确定方法,真正做到以数据为支撑,使得项目成本管控有据可依,工程款索取有理有据。

  此项应用点工作要求:

  1)工程量统计必须在综合深化设计模型的基础上进行。

  2)与项目沟通,确定需要统计的信息内容,在模型中添加相应的字段和信息。

  3)培训商务部相关人员,使之学会如何利用模型提取统计表和信息。

  4)由商务部进行相关信息提取,并进行算量对比。

  5)精确算量,梁柱节点、圈梁与门窗过梁等详细节点均应在模型中体现。

  (2)节点深化:对于本项目局部的重点区域要进行单独深化设计,这些局部区域包括机房(制冷机房、水泵房、锅炉房、发电机房、空调机房等)、集中设备层、屋面设备、管井、电井、楼梯间、屋面排砖、女儿墙底部与屋面设备基础防水收头、高支模、工序样板等。根据施工方案和综合管线布置原则,进行深化设计,使现场施工满足相关标准与规范图集的要求。

给水泵房深化模型

  给水泵房深化模型

  此项应用点工作要求:

  1)重点区域单独建模,模型链接后应与整体模型契合。

  2)对于机房等区域要充分考虑设备位置及尺寸,使排布满足设备调试、检测、维修的要求。

  3)充分考虑阀门等管道附件的安装位置和距离,避免软碰撞。

  4)管线和设备要排布整齐、合理、美观,大管径区域要尽量减少管线翻绕。

  5)合理设置屋面分隔缝,优化排砖方案,使得屋面整齐美观。

  (3)场地布置:本工程场地狭小,为了满足现场材料堆放及加工的需求,项目部采用将办公区与施工现场分开布置的方式。应用BIM技术进行三维场地布置及规划,可以直观的反映施工现场周边环境情况,便于对场地进行合理的布置,保证现场运输道路畅通,更好的利用现有场地,克服场地狭小的缺陷。

场地平面布置

  场地平面布置

  此项应用点工作要求:

  1)为满足现场施工平面布置模拟的便捷,前期需完善常用的施工设备及施工现场临时设施模型库。

  2)场地布置要详细准确,建立不同施工阶段的施工现场模型,模型应包括:土建结构、钢结构、施工道路、周围主要建筑外轮廓模型等。

  3)最终要优化塔吊布置方案,解决塔吊与周围高压线等构筑物碰撞问题,论证方案可行性,确定最优平面布置方案。

  (4)机电管线综合:本项目机电系统复杂,管线密集,因此利用BIM技术三维可视化的特点在施工前期、中期可以对BIM模型进行碰撞检测以及查漏补缺工作。检查机电管线之间、管线与建筑结构之间的碰撞点,将检查出的问题形成碰撞检查报告,然后根据碰撞检查的流程进行审核,审核通过后依据综合管道布置原则进行模型修改。这样既可以优化项目设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,又加快了施工进度,减低施工成本。

  此项应用点工作要求:

  1)基于综合模型进行碰撞检查。

  2)应明确相关技术规范,方可进行碰撞检查。

  3)对碰撞检查结果及时协调并进行管线调整。

  4)机电管线的调整按照管道综合原则进行。

  (5)方案优化:根据公司下发的《后浇带施工专项管理办法》中的要求,对后浇带支模施工方案进行优化。利用BIM技术搭建“单独搭设”“木枋平行、钢管垂直于后浇带搭设”“木枋垂直、钢管平行于后浇带搭设”三种不同的后浇带支模方式,分别从安全、成型质量、经济方面进行对比分析,选择最优的施工方案。对比分析过程中发现:方案一与方案三不会产生短钢管及木枋,方案一用料较多,后浇带封闭时需要二次模板支撑,方案三后浇带中部木枋悬空,成型质量欠佳,采用梁底开洞留设清扫口,不易清扫。方案二虽然会产生部分短钢管,但后浇带处模板可以整体升降,便于清扫。经过综合考虑后决定采用方案二。

  (6)基于BIM5D管理平台的现场管理:本工程以模型为辅,应用为主的观念,采用广联达BIM5D管理平台,集成全专业模型,并以集成模型为载体,关联施工过程中的进度、合同、成本、质量、安全、图纸、物料等信息,为项目提供数据支撑,实现有效决策和精细管理,从而达到减少施工变更,缩短工期、控制成本、提升质量的目的。

  1)砌体排砖:在广联达BIM5D中,通过调整灰缝间距和砌块尺寸等参数,可以将墙体中反坎、斜压顶、构造柱等构件精确布置,导出准确的砌块用量,有针对性的进行材料堆场。与传统方式的现场提量相比,不但可以节约材料约10%,还可以减少二次搬运和施工垃圾,达到降本增效、文明绿色施工的目的。

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  BIM5D排砖图

  2)进度管控:利用广联达BIM5D管理平台将各专业模型进行整合,对整合后的模型进行流水段划分,通过将流水段与施工进度计划进行关联来达到模拟现场施工的目的。BIM5D进度施工模型包含了各种构件的材料信息和资源信息,施工前进行可视化施工模拟,对施工的组织和安排、材料的供应关系以及资金供应等提前进行沟通和协商。在施工模拟阶段,自动根据资源和工期要求,合理分析进度计划的准确性并进行进度优化。

施工进度模拟

  施工进度模拟

  3)质量安全管理:通过广联达BIM5D管理平台手机端“BIM5D”APP辅助现场质量安全管理,严格落实中建系统要求现场管理中的“过程管理,管理留痕”。现场管理人员发现问题后,拍照上传至平台,推送给责任人,责任人整改完成后,将整改完成的部位重新拍照上传,推送给发起人进行验收,合格后即可关闭问题,形成闭环。

  通过手机端与网页端的联动,直接从BIM5D管理平台网页端中提取信息,生成质量和安全周报,对于集中频发的质量或安全问题,召开具有针对性的专题会议,制定整改预防措施。

BIM5D网页端问题汇总

  BIM5D网页端问题汇总

  (7)BIM+的探索应用:为了配合公司BIM技术推广应用的整体战略规划,本项目在BIM+二维码、BIM+3D打印、BIM+VR等领域进行了探索应用,积累了一定的应用方法。

  1)BIM+二维码:通过二维码技术,将现场施工与模型结合起来,在现场将BIM模型与施工作业结果进行比对验证,可以有效及时地避免错误的发生。这种方式相比传统的文档记录,更加直观易懂,可以更好地促进质量问题协调工作的开展。同时,将BIM技术与现代化新技术相结合,可以进一步优化质量检查和安全管理的控制手段。

  2)BIM+3D打印:通过3D打印技术,将BIM模型按照一定比例打印出来,采用“搭积木”的方式进行机电安装交底,更加直观易懂。

  3)BIM+VR:VR即虚拟现实技术,它是一种先进的数字化人机接口技术,其特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境,生成一个以视觉感受为主,包括听觉、触觉的综合感知人工环境。身临其境的感觉高空跌落、火灾、触电等危害。将Revit模型导入到Fuzor中,连接VR设备,虚拟体验机电完成后的净高、施工安全体验等。

  BIM应用总结

  项目实际应用问题的应用效果总结

  (1)利用BIM技术对机电管线进行综合布线,提前发现碰撞点并及时解决,减少返工,节约了成本。以3号楼为例进行分析,节约了工期37天,节约费用约36万元。

BIM应用总结

  (2)利用BIM技术进行二次结构排砖及预留洞口,并对所用砌块数进行快速统计,有针对性的进行材料堆放,减少了二次搬运节省工时,降本增效。减少施工现场垃圾,实现文明绿色施工。

  (3)利用BIM技术对后浇带专项施工方案进行优化,不但提高了后浇带的成型质量,而且使项目避免了在后浇带专项治理中受到处罚。

  (4)利用BIM5D管理平台中的三端一云,将传统粗放式的项目管理转变为基于BIM技术的精细化管理,提高了工作效率,不但使得管理留痕,避免了扯皮,而且通过信息传递,有效避免了“拍脑袋”式的决策,使得决策有理有据。

  BIM应用方法总结

  (1)通过本工程BIM技术的落地实施应用,总结形成了一套较为完善的BIM技术落地实施路线:编写BIM实施策划、选择BIM应用点、根据应用内容确定BIM模型细度标准、编制BIM技术落地实施专项方案并报公司审批、BIM模型搭建、模型应用、总结反馈。

  (2)根据本工程的BIM应用实施经验,完善了公司BIM管理制度,包括但不限于:BIM技术人才培养即梯队搭建管理办法、企业级BIM应用标准建设、BIM5D试点管理办法、BIM考核办法等。

  (3)BIM人才培养总结:本工程BIM技术的应用实施,达到了预定的应用目标,为公司培养了一批BIM应用骨干人员。

BIM应用方法总结

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