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什么是装配式BIM?揭秘装配式项目如何落地BIM应用?

发布:中文网小编3号 浏览:388人 分享
发布于:2020-01-14

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    一、项目概况

    1.项目基本信息

    新乡守拙园项目是EPC总包模式下的装配式建筑项目,由河南省第二建设集团有限公司设计并承建。项目总建筑面积76524.91平方米,其中1号和2号楼为高层住宅,建筑高度96米,框剪结构,整体现浇,局部装配;3号楼为公寓,建筑高度92.97米,整体装配式钢结构。

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    新乡守拙园项目效果图

    2.项目难点

    (1)工程目标高、项目定位高,各项管理要做到河南乃至全国示范和引领作用。

    (2)项目中采用多种新技术,清水混凝土、铝模板、混凝土装配、钢结构装配。

    (3)地下车库采用无梁楼盖,标高多,机电管线复杂。

    (4)工程工期紧、参与方多、各专业之间信息交叉多、协调难度大。

    (5)项目采用清水混凝土,模板排布复杂,需要提前策划,做到过程一次成优。

    (6)92.97米高纯钢结构公寓,施工难度大。

    3.应用目标

    (1)推广集团公司BIM技术落地应用,创建公司BIM管理实施体系。

    (2)BIM技术与现场结合,实现精细化管理。

    (3)减少施工现场错误,提高施工质量。

    (4)收集整理建造过程数据,为后期运维做准备。

    二、BIM应用方案

    1.应用内容

    依据本项目的现状,结合集团公司对项目BIM应用的期望,本项目BIM技术应用内容围绕着全面深度应用设定,具体如下:

    (1)设计阶段BIM模型应用:

    ①依据工作制度、建模标准规范和施工图纸建立BIM模型,通过模型对图纸进行优化,提前解决图纸中的问题。

    ②对建立的设备管线模型进行初步深化,对设备管线复杂部位及管线标高进行优化,并结合模型对设备管线图纸进行优化,提前处理管线错漏碰撞问题。

    ③结合初步深化后的设备模型进行结构孔洞精确预留,提高图纸的质量。将设计模型交付施工单位,便于施工单位使用,避免二次建模。

    (2)施工阶段BIM技术应用:

    ①利用BIM技术进行三维场地策划,对施工现场进行科学合理的布置。

    ②对设备管线模型进一步深化,解决设备管线之间的碰撞问题。对局部复杂的设备管线进行多方案综合优化,并通过模型进行方案比选。

    ③对深化后的设备模型进行深度应用,根据设备模型进行预留洞口精确定位、支吊架综合布置,对设备安装提前策划,提高施工效率。

    ④施工中重难点方案策划及模拟,通过BIM技术解决项目技术重难点问题,并利用BIM技术可视化优势实现三维交底。

    (3)施工阶段BIM管理平台应用:

    结合BIM平台对施工过程管控,收集整理过程文件、协调各参与方处理施工过程问题,合理有效的对工程进度、资源、质量、安全进行管理。通过平台将模型数据集成在云平台之上,项目全体参与人员查看项目相关资料,基于资料生成二维码实现资料共享,以实现现场无纸化办公,指导施工。

    2.应用方案的确定

    (1)软硬件配置:

    ①软件选型:

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    ②硬件配置:

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    (2)组织架构:

    河南守拙园项目作为公司首个应用BIM技术的EPC总包项目,公司领导对此高度重视。BIM团队由集团公司高管层、总工办、BIM中心、项目部BIM应用小组组成,其中集团公司高管层负责公司资源的协调,总工办负责技术上的把控,BIM中心负责BIM技术的推广实施,项目部BIM应用小组负责BIM成果的落地应用。

    (3)实施顺序:

    ①对甲方提供的资料和设计院提供的项目图纸进行收集,对收集到的图纸资料进行查验,将问题意见及时反馈给甲方,确保图纸资料完整无误。

    ②依据设计图纸进行任务的分工,构建BIM土建、结构、机电、场地模型,将各专业模型进行汇总整合。

    ③根据BIM模型完成图纸问题校核报告、钢结构或型钢混凝土节点碰撞报告及管线碰撞报告。并根据碰撞报告及施工工艺规范,优化模型。

    ④依据BIM模型进行可视化展示、综合管线优化、现场管理平台等应用。根据施工现场的进度,将变更、签证等文件及时添加至BIM模型,确保模型与现场施工保持一致。工程结束后,汇总过程资料及竣工模型,将所有成果提交。

    三、BIM实施过程

    1.实施准备

    (1)制定项目级BIM应用方案:结合本项目的质量、安全文明、绿色施工、节能、设计、科技创新等目标,编写项目级BIM应用实施方案,将项目应用目标进行细化。

    (2)模型标准建立:建立适合本项目的BIM标准,包括:《项目精细模型命名规则(与概预算分部分项项目编码对应统一)》《项目BIM构件信息添加标准》《项目BIM设备模型颜色标准》等。

    (3)人员培训:组织实施团队成员,对BIM应用实施方案中的实施要求、建模标准、建模原则等进行统一培训。

    (4)项目文件夹及样板创建:按照专业、楼层、应用点等进行项目文件夹的创建,以便于后期的成果整理和汇总;创建统一的项目样板,以便于多专业、多人协同建模。

    (5)图纸收集:根据BIM实施方案的要求,对相关的图纸进行收集。

    2.实施过程

    (1)管线深化设计:通过结构、水、暖、电模型的建立,用NavisWorks软件检查施工图的错漏碰缺,出具碰撞检查报告,并结合设计人员进行设计优化,使施工图设计实现零错误。同时根据项目需要直接从BIM模型输出各专业施工图,进行净高检查,并与设计和施工规范要求进行对比检查。

    (2)支吊架铺设:结合施工工艺对机电设计模型进行深化,深化后的模型要满足设计规范和施工要求。根据深化后的模型进行支吊架的铺设,在深化设计时就考虑使用综合支吊架,减少支吊架的种类,规范支吊架的施工。依据深化后的BIM模型,对各个专业进行约束,利用BIM模型指导现场施工。

    (3)BIM管线综合出图:由于机电图纸是各专业设计人员单独设计的,导致机电管线占位冲突严重。利用BIM技术创建项目BIM模型,结合建筑功能净高要求,并考虑现场施工可行性及后期检修维护,提前进行管线综合优化排布,利用优化后的BIM模型,进行施工前技术交底,并导出图纸指导现场施工。

    (4)钢结构深化:建立土建和钢结构模型,将二者模型进行整合,检查容易出错的地方,包括预埋件位置、土建和钢结构接触部位的标高、钢结构梁柱节点牛腿长度、型钢混凝土节点的碰撞检查等,形成完整的图纸问题汇总单。

    (5)装配式PC构件深化设计:通过Revit创建的土建模型与装配式PC构件进行整合,查找设计图纸问题,避免后续施工因图纸错误带来的工期延误。

    (6)装修样板间策划:根据装修设计意图制作样板间720°全景展示,辅助方案修改和选定。

    装修样板间BIM模型效果图

    (7)场地布置:采用BIM技术建立场地布置模型,借助动态模拟及漫游展示功能,从不同角度展现地上施工阶段、地下施工阶段中办公区、生活区、加工区、临电等布置方案,合理安排工作路线,避免现场混乱,减少二次搬运。

    场地布置BIM模型

    (8)铝模板清水混凝土:利用BIM技术进行铝模板排布深化,可直接依据模型进行工程量的提取;同时利用模型进行可视化技术交底,指导现场施工,提高工作效率。

    铝模板清水混凝土BIM深化

    (9)预制构件深化:借助BIM技术,根据工厂加工及安装需要,对预制构件进行深化,解决构件内部和构件之间的碰撞,以及吊装洞口预留等,为施工现场和预制构件厂生产提供详实可靠的支撑,减少错漏,提高工程质量和经济效益。

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    预制构件BIM深化

    (10)施工工艺模拟:利用BIM技术对施工工艺进行动画技术交底,使施工人员快速了解和掌握施工顺序,提高施工效率。

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    施工工艺模拟

    (11)文档资料管理:将模型数据集成在云平台,项目全体参与人员通过不同端口,随时随地查看项目相关资料,基于资料生成二维码实现资料共享,以实现现场无纸化办公,指导施工。解决项目资料丢失问题,以保证工程资料安全性,方便存档随时查看。

    (12)任务管理:项目管理人员,通过任务更加精细化的管理现场工人施工,通过结合现场施工人员协同反馈施工现场照片与描述,从而达到让管理层能及时了解现场情况。

    (13)协同交流:在现场发现的安全以及质量问题随时记录,问题可追溯,可统计分析,问题与BIM模型构件双向关联,通过模型构件可查看相关过程质量问题,通过质量问题记录可在BIM模型中定位到对应部位。针对问题展开讨论,问题解决后,可形成闭环,以供后期查看,资料归档。

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    四、BIM应用效果总结

    1.效果总结

    (1)BIM平台在项目上使用,提高了各参与方的高效协调能力,优化了资料管理,减少了安全隐患,提升了过程控制能力,更好的把控工期,从而实现精细化管理。

    (2)BIM技术在机电工程中的综合应用,包括综合管线设计、碰撞检查、净高检查、多方案对比、维修空间检查以及设备机房、预留预埋等深化设计方面,减少了设计变更和二次返工,有效的节约了投资成本。

    (3)项目协同平台的使用,提升了沟通的效率,有效地解决了本工程工期紧、参与方多、各专业之间信息交叉多、协调难度大的问题。

    (4)项目采用清水混凝土,模板排布复杂,利用BIM技术进行提前策划,实现了一次成优的目标。

    2.方法总结

    (1)应用方法的总结:通过本项目的实践应用,整理总结了《新乡守拙园建筑结构建模标准》《新乡守拙园机电建模标准》《新乡守拙园钢结构建模标准》,建立了固定的部门工作协作流程。

    (2)人才培养的总结:本项目在实施初期,制定了人才培养方案及目标,通过项目建模实践培训,培养了一批具备建模能力的专业人员;通过过程中的实施培训,培养了一批具备现场应用能力的专业人员;通过平台的应用培训,培养了一批具备信息化使用能力的综合性管理人员。

    (3)经济效益:利用BIM技术的应用,项目节省了材料成本和施工成本83万。主要效益点为优化设计,节省造价;提高图纸质量,避免返工;设备管线深化,避免材料浪费;提前策划,节省成本。

    (4)社会效益:

    ①项目召开了多场现场观摩会,利用此方式向兄弟企业进行了BIM技术的宣传交流,获得了良好的社会赞誉。同时,项目3号楼钢结构工程获得了“中国钢结构金奖”,充分展现了公司卓越的钢结构制造与安装能力。

    ②项目中采用多种新技术,如清水混凝土、铝模板、混凝土装配、钢结构装配等,成功申请《一种钢筋快速加工弯钩装置》《一种实验室用水泥砂浆试模及脱模装置》、《一种水平凸形混凝土施工缝吊模支撑装置》《一种新型石材挂板扣件》四项实用型专利。

    来源:中国建筑业企业BIM应用分析报告(2019)


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