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建筑科技

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BIM技術(shù)在金虹橋國際中心項目的應用

來源: 時間:2013-04-01 15:10:50 瀏覽次數(shù):

        隨著BIM技術(shù)的日漸成熟,可以有效地服務于項目管理。上海安裝工程有限公司利用魯班BIM技術(shù),在金虹橋國際中心項目上取得了較好的應用效果。

        金虹橋國際中心項目位于上海市長寧區(qū)茅臺路以南、婁山關(guān)路以西、古北路以東、婁山關(guān)路455弄以北,總建筑面積為262476平方米,其中地上建筑面積141976平方米,地下四層建筑面積為120500平方米。

        建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),進行建筑模型的建立,在建筑工程整個生命周期中,對建筑工程項目進行管理。同時使用相應的軟件,通過建立模型,可實現(xiàn)三維模擬施工,以便于在早期設計階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段所會出現(xiàn)的各種問題,提前處理;在施工時可作為施工的實際指導,以提供合理的施工方案及人員,材料使用的合理配置,從而在最大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源合理運用。

   BIM應用流程

        土建建模。土建建模是利用建筑、結(jié)構(gòu)的CAD圖紙,在魯班土建軟件中進行建模。魯班BIM建模軟件在利用上游數(shù)據(jù)方面有較大優(yōu)勢,能很快速地識別與轉(zhuǎn)化CAD圖紙,整體建模效率較高。

        現(xiàn)場測繪。因為在機電安裝過程中對精度的要求較高,為達到機電專業(yè)在模型中準確定位,土建模型建立完成后,由施工人員運用儀器針對結(jié)構(gòu)的梁、柱、板的標高進行實際測量。利用現(xiàn)場實際測量的標高、尺寸等數(shù)據(jù)對已經(jīng)建立的土建模型進行調(diào)整,這樣就保證了電腦中的土建BIM模型和現(xiàn)場實際保持一致,從而真正完成了結(jié)構(gòu)模型的建模工作。

        機電建模。機電模型是調(diào)入土建模型后,在結(jié)構(gòu)里將機電專業(yè)圖紙進行建模。大部分的水平管線和末端可由軟件命令直接轉(zhuǎn)化而成。運用“轉(zhuǎn)化設備”“轉(zhuǎn)化管線”命令將CAD圖紙中的線和塊自動轉(zhuǎn)化成含有名稱、規(guī)格、標高等信息的構(gòu)件,同時相關(guān)配件也一并生成。而一些零星管線及設備可由手工選取后進行建模。建模完成后工程量的計算由軟件一并完成,并可以按照單獨的系統(tǒng)或單個樓層的形式提交清單報表。

        碰撞檢查。由于建筑、結(jié)構(gòu)和設備水暖電之間共享同一模型信息,檢查和解決各專業(yè)的矛盾以及同專業(yè)間存在的沖突更加直觀和容易。BIM沖突檢測機制可以提前發(fā)現(xiàn)問題,減少因沖突導致的返工成本和進度損失。

        碰撞檢查的方式有兩種:一是局部區(qū)域,三維化的范圍也可在算量軟件內(nèi)框選設定。二是整體的樓層碰撞檢查,將各個機電專業(yè)可以利用軟件的碰撞文件,輸出后導入BIM works碰撞系統(tǒng),可以將機電全專業(yè)間的碰撞及機電與主體結(jié)構(gòu)間的沖突全部檢查出來,并輸出含有照片的碰撞點Word版報告文件。

        項目共查出31370處,其中影響較大的有142處。標準層檢查出影響較大的碰撞點4處,15層設備層檢查出影響較大的碰撞點7處,地下室共4層,影響較大的碰撞點131處。經(jīng)過簡單測算,如果這些碰撞點不提前消除,可能會造成30萬元~60萬元的成本損失,10~20天的工期延誤。

        調(diào)整機電模型。發(fā)現(xiàn)碰撞之后,應根據(jù)現(xiàn)場情況與施工規(guī)范對碰撞的管線進行調(diào)整。如現(xiàn)場條件允許,可直接調(diào)整管線標高抬高或降低整根管線消除碰撞,但在實際施工過程中現(xiàn)場往往沒有如此大的空間進行整根管線的調(diào)整,那就必須進行局部的調(diào)整。管線變更所導致的工程量變化,軟件會自動做出相應調(diào)整。

   BIM應用

        施工方案優(yōu)化。因為BIM具有良好的三維可視性,在冷凍機房的施工方案優(yōu)化中起到很好的作用。冷凍機房建筑面積1000平方米,位于B4層,層高7米,貫通B3層。面積大,系統(tǒng)多且繁雜,管道多且空間狹小,給安裝造成很大困擾。為了確保冷凍機房的順利施工,施工單位聘請設計院對圖紙進行了深化。魯班BIM實施團隊在深化圖的基礎(chǔ)紙進行BIM模型的建立。總工直接利用BIM三維模型發(fā)現(xiàn)問題,并與深化設計人員溝通,如消防管緊貼梁底敷設,在最上層,風管在消防管下;而且冷凍水管和冷卻水管,強弱電橋架與水管并排布置。冷凍水管管徑較大,最大管徑750毫米,而將冷凍水管放在最下層就給支架的安裝造成了難度。按照傳統(tǒng)的設計方案的修改,技術(shù)總工都是利用圖紙與深化設計人員交流,由于大家理解不一致,溝通較困難,經(jīng)常出現(xiàn)設計組成員沒有理解要求的情況。如今有了BIM模型,技術(shù)總工直接利用三維模型向深化設計人員傳達修改要求,提高了協(xié)同效率。按照最終確定的施工方案施工時,未出現(xiàn)任何返工或錯誤。

        管線三維交底。在工程施工過程中,因為管線交錯復雜、業(yè)主要求高、施工隊伍多的特點,很多施工部位如設備機房、公共部位走道等往往會成為施工難點,容易出現(xiàn)管線布置不合理、過程中拆除較多等問題。通過軟件的三維建模功能,能夠進行虛擬施工,預知管線交錯位置、標高等,及時對施工班組進行交底,大大避免了邊施工邊修改的現(xiàn)象。例如B3層施工時,利用三維BIM模型直觀地反映了進入報警閥間門前的復雜管線問題,給施工人員及時反饋,加快了施工的進度。

        計算工程量。魯班軟件最初以算量為主要功能,軟件建模完成后再進行管線三維碰撞檢查,并做相應調(diào)整后,軟件所計算的工程量已經(jīng)相當接近實際完成工作量。相對傳統(tǒng)手算,在計算時間方面,軟件有著更大的優(yōu)勢。根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計,一個培訓魯班軟件3個月的施工員,在計算同一樓面的工程量上,軟件計量相對手算可節(jié)約25%的時間。在大型工程的算量上可更快捷地進行預、結(jié)算等工作。目前項目上,施工班組上報材料數(shù)量,以前需要手算來確定審核,現(xiàn)在可以利用魯班的BIM模型,直接框圖出量,速度更快,準確度更高,在材料審核方面極大地提升了效率。

   展望

        在實施過程中,我們也發(fā)現(xiàn)BIM應用一定要與流程相結(jié)合,才能實現(xiàn)落地帶來價值。金虹橋項目部要求,施工前一定要先建立BIM模型,進行碰撞檢查;施工前一定要對施工班組進行三維虛擬交底;而且施工中使用的材料也一定是利用碰撞檢查調(diào)整后的模型中進行工程量測算的數(shù)據(jù)結(jié)果。

        BIM技術(shù)的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等特點使得傳統(tǒng)的機電安裝有了一定的“前瞻性”,在管線優(yōu)化、節(jié)約材料、減少返工等方面有著顯著的作用。針對中大型工程工期緊、修改多、管線復雜等難點,利用BIM技術(shù)機電建模能更好地為項目的順利進行而服務。

        目前,金虹橋項目上還在探索利用BIM實現(xiàn)竣工出圖,以及BIM與項目管理軟件間的結(jié)合。(作者系金虹橋國際中心項目副經(jīng)理)

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