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基于BIM技术的机电设备设施管理系统——嘉里建设广场

来源: BIM中国网

中建三局第一建设工程有限责任公司(简称“中建三局一公司”)始建于1952年,是中央直属大型建筑安装施工企业,具有建筑行业(建筑工程)设计甲级资质、房屋建筑工程施工总承包特级资质等级、机电安装工程施工总承包壹级、消防设施工程专业承包壹级等资质。公司现有4000多名员工,2012年的年产值可达180亿元。60年来,公司建造了以深圳国贸大厦、深圳地王、深圳T3航站楼、中央电视台新台址、上海环球金融中心等为代表的一大批“高、大、新、尖”工程。

案例:

嘉里建设广场二期项目

相关软件及解决方案:

Autodesk Revit Architecture

Autodesk Revit Structure

Autodesk Revit MEP

Autodesk Naviswork

Autodesk Inventor

客户证言:

Autodesk Revit软件的可视技术可以动态地观察三维模型,生成室内外透视图,模拟现实创建三维漫游动画,使工程师可以身临其境的体验建筑空间,自然减少各专业设计工程师之间的协调错误,简化人为的图纸综合审核。

——中建三局第一建设工程有限责任公司高级工程师 尹奎

Autodesk Revit 作为BIM的重要技术支撑平台,体现了强大的“多任务”能力,对于国内建筑设计观念和方法的根本性改变发挥了不可替代的作用。如果能够做到族库和国标图集相衔接,或者和相关工程建设产品生产制造企业联系建立族库,对于施工图制图的效率将会有很大的提高,而且具有实时性。另外,要抢先占领市场,推广使用BIM技术是必需要掌握的。BIM在质量管控上有非常多的好处,通过碰撞检查,能够很容易地检查到错误的地方,提高工程的质量和效率。因此,技术创新、新技术的应用是提升企业品牌,提升企业产品质量最有效的途径。

——中建三局第一建设工程有限责任公司高级工程师 尹奎

Autodesk Revit的修改功能非常地高效便捷。最主要是在做平面上进行修改的同时,保证了其它立面和剖面的同步修改,Autodesk Revit良好的关联性使得修改变得十分方便。

——中建三局第一建设工程有限责任公司工程师 王兴坡

BIM技术应用项目设计创新上有两大亮点:一是应用BIM技术,很好地解决了工程设计质量的控制问题,并能有效地对项目组进行协同管理。二是应用BIM技术,通过完成项目建模、碰撞检测、三维模拟分析、辅助管综设计,超预期解决了业主对工程设计质量的高要求。

——中建三局第一建设工程有限责任公司现场工程师 刘长奇

案例正文:

嘉里建设广场——基于BIM技术的机电设备设施管理系统

项目概况

嘉里建设广场二期项目工程位于深圳市中心区。建设方是嘉里置业(深圳)有限公司,施工方由中建三局第一建设工程有限责任公司(“中建三局一公司”)担任。此项目总建筑面积102883.88㎡,地上43层,地下3层,建筑高度195.60m,属超高层建筑。建筑性质为商业、办公。

项目挑战及解决方案

作为一个大型高端项目,广场项目的挑战包括:施工图设计工期紧,地下室、管线综合布置、空间关系复杂,设计过程需要不断地修改调整方案,同时业主对施工图设计要求非常高。

基于以上项目挑战,中建三局一公司迅速组建了一支BIM设计小组,通过BIM技术应用于该项目从而实现了全过程控制图纸质量,重点解决专业之间碰撞及管线综合设计,优化设计,提高工程设计的施工质量。

BIM模型概况

三维建模主要根据提供的建筑设计技术资料,直接从方案阶段AutoCAD图纸导入到基于BIM技术的Autodesk Revit三维建模软件平台,为该项目创建建筑、结构、给排水、消防、电气(桥架)和暖通三维信息化模型基础轴网等,使用共有的轴网坐标,这样对做后期整合项目及管综仿真碰撞、项目协调设计等都相当重要。

 

嘉里建设广场BIM模型

图1 嘉里建设广场BIM模型

BIM协同项目的系统管理。Autodesk Revit MEP在管理多专业和多系统数据时,采用系统分类和构件类型等方式对整个项目数据进行方便管理,为视图显示和材料统计提供规则。

 

暖通与给排水及消防局部综合模型

图2 暖通与给排水及消防局部综合模型

给排水、电气、暖通专业(Autodesk Revit MEP)主要根据提供的平面图纸以及设备的型号、外观及各种参数提供完整的给排水、暖通、消防、电气信息模型、管道平立剖图、材料统计表(格式自定义)。这里要求提供准确的设备型号、外观及各种参数,才能保证提供的模型更准确。但在施工图设计中往往还有许多设备的型号等未确定因素,只能作为原则性假定,使用替代设备创建三维信息模型。

BIM协同设计与质量控制

现实建筑物实体都是以三维空间状态存在,若用三维设计表达更具有优势。如复杂管综设计,一般情况下,二维AutoCAD设计是在建筑、结构、给排水、暖通专业完成设计后,设计师要对不同专业的图纸反复比对,也只能进行原则性管综设计,对于管综碰撞冲突很大程度凭经验判断,有些问题只能遗留到施工时解决。在水、暖、电建模阶段,利用BIM随时自动检测及解决管综设计初级碰撞,其效果相当于将校审部分工作提前进行,这样可大大精确地提高成图质量。

Autodesk Revit软件可视技术还可以动态地观察三维模型,生成室内外透视图,模拟现实创建三维漫游动画,使工程师可以身临其境的体验建筑空间,自然减少各专业设计工程师之间的协调错误,简化人为的图纸综合审核。

在此基础上,项目组准备了BIM协同设计实施计划项目规划书,包括项目评估(选择更优化的方案);文档管理(如文件、轴网、坐标中心约定);制图及图签管理;数据统一管理;设计进度、人员分工及权限;三维设计流程控制;项目建模,碰撞检测,分析碰撞检测报告;专业探讨反馈,优化设计等。

碰撞检测及管综协同设计

项目中常见碰撞内容包括:建筑与结构专业碰撞内容主要包括标高、剪力墙、柱等位置是否不一致,梁与门是否冲突;结构与设备专业碰撞内容主要检测设备管道与梁柱是否发生冲突;设备内部各专业碰撞内容是检测各专业与管线冲突情况;检测管线末端与室内吊顶冲突是设备与室内装修主要碰撞内容;另外,解决管线空间布局问题,如机房过道狭小等问题也是常见碰撞内容之一;最后,解决各管线之间交叉问题。显而易见,面对常见碰撞内容复杂、种类较多这一情况,将BIM技术应用到对项目的常见碰撞内容上检测是大势所趋,其中基于 BIM的Autodesk Navisworks能够很好完成碰撞检测工作,节省了时间和资金,并能缩短整体设计周期。

碰撞检测优先级。在对项目进行碰撞检测时,要遵循如下检测优先级顺序:首先进行土建碰撞检测;设备内部各专业碰撞检测;之后是对结构与给排水、暖、电专业碰撞检测等,“硬碰撞”即时调整布局并修改设计方案解决。

碰撞点三维截图及平面、剖面截图

图3碰撞点三维截图及平面、剖面截图

碰撞检测报告分析(如图4所示)。

碰撞检测报告分析

图4碰撞检测报告分析

多专业管道协同设计局部展示(如图5所示)。

多专业综合

图5 多专业综合

BIM技术应用本项目设计创新点。2006年,中建三局一公司首次将BIM技术应用于特大型商业中心工程设计项目,取得良好效果,很好地解决了工程深化设计质量的控制问题,并能有效地对项目进行协同管理。

在完成了嘉里建设广场项目的BIM模型后,利用现阶段开发的BIM-FIM系统,即基于BIM技术的机电设备设施管理系统,中建三局一公司实现了BIM信息的再加工提取,为物业的运行维护起到了良好的作用。

 

BIMFIM系统架构图

图6 BIMFIM系统架构图

在系统中,中建三局一公司有以下几点关键技术都得到了良好的体现与应用:

1、基于IFC的信息共享接口
通过开发IFC接口,将Autodesk Revit中的模型,通过IFC中性文件导入到BIM-FIM系统中,并保存模型的所有属性信息。
2、基于网络的BIM数据库及其访问控制

通过搭建完备、高效的信息数据库,实现建筑及机电设备竣工图的BIM模型信息存储,

并通过并发访问控制机制,确保多用户协同工作的数据安全性。
3、基于移动平台的设备标识与识别

通过开发二维码和RFID接口,将单个设备及区域内设备的关键信息以二维码和RFID标签的方式标识并保存起来;当移动平台设备扫描到该标识时,能提取其信息,并在无线网络环境下,从BIM数据库中获取其他相关属性信息。 4、海量运维信息的动态关联技术
面向海量的施工和运维信息,针对机电设备不同的系统划分,研究了其基于构件的信息动态成组技术与动态关联技术,并形成上下游动态模型,实现高效的信息检索、查询、统计、分析与应急预案决策支持。

欧特克公司提供的产品及相关技术给企业带来了巨大支持,相信随着欧特克技术的飞速发展,秉承着中建三局第一建设工程有限责任公司团结、拼搏、开拓、创新的精神,中建三局一公司一定能走的更远、更好!

来源:欧特克


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