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BIM技术在金虹桥国际中心项目的应用

来源: 建筑时报

随着BIM技术的日渐成熟,可以有效地服务于项目管理。上海安装工程有限公司利用鲁班BIM技术,在金虹桥国际中心项目上取得了较好的应用效果。

金虹桥国际中心项目位于上海市长宁区茅台路以南、娄山关路以西、古北路以东、娄山关路455弄以北,总建筑面积为262476平方米,其中地上建筑面积141976平方米,地下四层建筑面积为120500平方米。

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,进行建筑模型的建立,在建筑工程整个生命周期中,对建筑工程项目进行管理。同时使用相应的软件,通过建立模型,可实现三维模拟施工,以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题,提前处理;在施工时可作为施工的实际指导,以提供合理的施工方案及人员,材料使用的合理配置,从而在最大范围内实现资源合理运用。

BIM应用流程

土建建模。土建建模是利用建筑、结构的CAD图纸,在鲁班土建软件中进行建模。鲁班BIM建模软件在利用上游数据方面有较大优势,能很快速地识别与转化CAD图纸,整体建模效率较高。

现场测绘。因为在机电安装过程中对精度的要求较高,为达到机电专业在模型中准确定位,土建模型建立完成后,由施工人员运用仪器针对结构的梁、柱、板的标高进行实际测量。利用现场实际测量的标高、尺寸等数据对已经建立的土建模型进行调整,这样就保证了电脑中的土建BIM模型和现场实际保持一致,从而真正完成了结构模型的建模工作。

机电建模。机电模型是调入土建模型后,在结构里将机电专业图纸进行建模。大部分的水平管线和末端可由软件命令直接转化而成。运用“转化设备”“转化管线”命令将CAD图纸中的线和块自动转化成含有名称、规格、标高等信息的构件,同时相关配件也一并生成。而一些零星管线及设备可由手工选取后进行建模。建模完成后工程量的计算由软件一并完成,并可以按照单独的系统或单个楼层的形式提交清单报表。

碰撞检查。由于建筑、结构和设备水暖电之间共享同一模型信息,检查和解决各专业的矛盾以及同专业间存在的冲突更加直观和容易。BIM冲突检测机制可以提前发现问题,减少因冲突导致的返工成本和进度损失。

碰撞检查的方式有两种:一是局部区域,三维化的范围也可在算量软件内框选设定。二是整体的楼层碰撞检查,将各个机电专业可以利用软件的碰撞文件,输出后导入BIM works碰撞系统,可以将机电全专业间的碰撞及机电与主体结构间的冲突全部检查出来,并输出含有照片的碰撞点Word版报告文件。

项目共查出31370处,其中影响较大的有142处。标准层检查出影响较大的碰撞点4处,15层设备层检查出影响较大的碰撞点7处,地下室共4层,影响较大的碰撞点131处。经过简单测算,如果这些碰撞点不提前消除,可能会造成30万元~60万元的成本损失,10~20天的工期延误。

调整机电模型。发现碰撞之后,应根据现场情况与施工规范对碰撞的管线进行调整。如现场条件允许,可直接调整管线标高抬高或降低整根管线消除碰撞,但在实际施工过程中现场往往没有如此大的空间进行整根管线的调整,那就必须进行局部的调整。管线变更所导致的工程量变化,软件会自动做出相应调整。

BIM应用

施工方案优化。因为BIM具有良好的三维可视性,在冷冻机房的施工方案优化中起到很好的作用。冷冻机房建筑面积1000平方米,位于B4层,层高7米,贯通B3层。面积大,系统多且繁杂,管道多且空间狭小,给安装造成很大困扰。为了确保冷冻机房的顺利施工,施工单位聘请设计院对图纸进行了深化。鲁班BIM实施团队在深化图的基础纸进行BIM模型的建立。总工直接利用BIM三维模型发现问题,并与深化设计人员沟通,如消防管紧贴梁底敷设,在最上层,风管在消防管下;而且冷冻水管和冷却水管,强弱电桥架与水管并排布置。冷冻水管管径较大,最大管径750毫米,而将冷冻水管放在最下层就给支架的安装造成了难度。按照传统的设计方案的修改,技术总工都是利用图纸与深化设计人员交流,由于大家理解不一致,沟通较困难,经常出现设计组成员没有理解要求的情况。如今有了BIM模型,技术总工直接利用三维模型向深化设计人员传达修改要求,提高了协同效率。按照最终确定的施工方案施工时,未出现任何返工或错误。

管线三维交底。在工程施工过程中,因为管线交错复杂、业主要求高、施工队伍多的特点,很多施工部位如设备机房、公共部位走道等往往会成为施工难点,容易出现管线布置不合理、过程中拆除较多等问题。通过软件的三维建模功能,能够进行虚拟施工,预知管线交错位置、标高等,及时对施工班组进行交底,大大避免了边施工边修改的现象。例如B3层施工时,利用三维BIM模型直观地反映了进入报警阀间门前的复杂管线问题,给施工人员及时反馈,加快了施工的进度。

计算工程量。鲁班软件最初以算量为主要功能,软件建模完成后再进行管线三维碰撞检查,并做相应调整后,软件所计算的工程量已经相当接近实际完成工作量。相对传统手算,在计算时间方面,软件有着更大的优势。根据现场统计,一个培训鲁班软件3个月的施工员,在计算同一楼面的工程量上,软件计量相对手算可节约25%的时间。在大型工程的算量上可更快捷地进行预、结算等工作。目前项目上,施工班组上报材料数量,以前需要手算来确定审核,现在可以利用鲁班的BIM模型,直接框图出量,速度更快,准确度更高,在材料审核方面极大地提升了效率。

展望

在实施过程中,我们也发现BIM应用一定要与流程相结合,才能实现落地带来价值。金虹桥项目部要求,施工前一定要先建立BIM模型,进行碰撞检查;施工前一定要对施工班组进行三维虚拟交底;而且施工中使用的材料也一定是利用碰撞检查调整后的模型中进行工程量测算的数据结果。

BIM技术的可视化、协调性、模拟性、优化性等特点使得传统的机电安装有了一定的“前瞻性”,在管线优化、节约材料、减少返工等方面有着显著的作用。针对中大型工程工期紧、修改多、管线复杂等难点,利用BIM技术机电建模能更好地为项目的顺利进行而服务。

目前,金虹桥项目上还在探索利用BIM实现竣工出图,以及BIM与项目管理软件间的结合。

(储 峰      作者系金虹桥国际中心项目副经理)


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