【BIM案例】天津生态城节能环保双创中心项目BIM应用实践

2018/12/19

一、项目介绍


天津生态城节能环保双创中心位于天津市滨海新区中新生态城原滨海旅游区安明路78号。项目总投资2.1亿元,由创投中心、研发楼B、C、D、中央车库及门卫组成,总建筑面积59048.53㎡,地上建筑面积43687.28㎡,地下建筑面积15361.25㎡,其中最高层数为10层,最大单体面积19525.06㎡,最高高度约为45.9m,最大跨度约为8.1m,最大基坑深度约4.4m。


该项目是中国华冶科工集团有限公司引入鲁班BIM系统平台,第一个正式应用BIM技术的项目,华冶科工集团与鲁班BIM团队合作,提高项目精细化管理水平、企业信息化管理水平。


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二、工程重难点


1. 施工场地狭窄


本工程场地狭窄,给施工临时设施、生活办公临时设施布置造成一定困难。


2. 工期紧、体量大


工程体量大,招标范围包括:创投中心、研发楼B、研发楼C、研发楼D、中央车库及门卫的桩基、土建、装饰装修、电气、消防、给排水、弱电、电梯、空调、室外工程等。计划工期跨越两个冬季,土建作业有效时间少,又遇京津冀停工期。


3. 质量要求高


工程质量目标较高,绿色建筑要达到国家绿色建筑二星级标准,争创“天津市海河杯”。创投中心属高层建筑,轴网竖向传递要求精度高,测量放线工作量大,对控制网精度要求高,地下室体量大,对于地下室自防水混凝土及柔性防水的施工质量要求较高,质量控制难度大。


4. 机电安装系统多,专业复杂


本工程机电安装系统功能繁多,智能化程度要求高,新技术应用多,各种机电设备及弱电系统设计齐全,专业性强,劳务作业队伍多等特点。


三、BIM实施组织架构及应用环境


1. BIM系统平台搭建及培训


为实现工程基础数据在企业内部服务运行,实现公司战略部署,在企业内部独立部署服务器和建立鲁班BIM系统平台,进行系统账号分配,实现团队内部运作,为项目集约化、精细化管理打下基础,根据项目不同阶段,各参建单位参与到项目BIM技术的应用中去,使BIM技术在项目中从规划到运维的全生命周期得到实现。平台搭建好之后,还开展了土建、钢筋、安装、BIM系统和应用等一系列详细专业的培训。


2. BIM团队组织架构及软硬件配置


工欲善其事,必先利其器。建筑企业要想运用好BIM技术为企业提升价值,BIM技术团队是重要基石。公司组建了下面职责分明的BIM团队,安排合适的人做合适的事。


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BIM团队架构及职责分工


本工程的软件应用的是鲁班土建、鲁班钢筋、鲁班安装、鲁班场布、鲁班节点、Luban Experor, Luban Govern, Luban Plan,Luban Works,Luban View,Adobe Premiere Pro CS6等软件,硬件配置如下图。


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BIM硬件配置


四、BIM技术在施工中的应用


1. 三维场地布置


在充分考虑施工机械设备、办公、道路、现场出入口、临时堆放场地等因素的基础上,应用BIM技术对施工场地进行科学的三维立体规划,建立了施工场布三维模型;利用BIM模型的三维可视化,模拟现场布置,让工程人员身临其境,更好的帮助项目进行合理的场地布置。


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三维场地布置


2. BIM模型的创建


根据施工设计图纸创建直观反应设计意图的三维BIM模型,建立完了土建BIM模型、钢筋BIM模型、安装机电BIM模型。


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创建BIM模型


3. 质量与安全管理


(1)图纸问题

在建模过程中发现土建、钢筋、安装图纸等问题,把图纸问题录入到BIM系统的对应模型处,通过BIM系统把视口保存,这样可以通过三维模型查看图纸问题,方便图纸问题的查找管理。


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图纸问题


(2)构造柱定位分析

根据图纸结构设计总说明及相关规范要求,编制构造柱平面定位图,精确定位每一个构造柱,避免在实际施工过程中因为构造柱定位不准确而造成工程返工。


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统计构造柱工程量和制作构造柱定位图


(3)危险源识别

利用BIM技术,结合项目《安全防护施工方案》对危险源进行预先识别,完成4栋楼的安全防护BIM模型,预防可能造成的影响和危害,做好临边洞口防护工作及防护验收工作,以确保生产的安全、稳定。


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(4)现场质量安全问题管理

根据现场情况制定基于BIM技术的现场施工问题管控流程,通过BIM系统的协同共享机制将现场质量、安全、环境等情况进行反馈,实现了管理人员与现场人员高效率的信息沟通,及时对施工问题进行控制。并定期召开由总包和分包在现场的项目管理人员及现场技术人员共同参加的BIM例会,利用BIM技术进行问题上传、整改回复、检查通过等,建立的项目实施基础数据库构成了施工问题控制体系运行的协调机制,保证了施工问题管理体系的正常运行。


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鲁班协作管理


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BIM例会


4. 工程数据分析


(1)工程数据支持——安装专业工程量计算

通过利用鲁班BIM软件,建立安装专业BIM模型,能够快速计算出工程量,生成工程量报表,直接形成了工程数据库。


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安装专业工程量计算


(2)两算对比分析

完成BIM模型和合同清单项目编码匹配,进行模型BIM工程量与合同清单量的对比分析,查漏补项, 即可以保证项目实施数据的准确性,也可以为项目结算提供依据。


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BIM工程量与合同清单量的对比分析


(3)梁、柱/剪力墙节点工程量分析

本项目结构设计总说明已给出梁、柱/剪力墙节点详细做法,存在节点混凝土等级相差两个等级以上的情况,考虑节点工程量对造价的影响,通过BIM技术,对混凝土等级不同节点处的混凝土工程量进行分析,并根据混凝土市场价,计算得出差额造价。


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5. 进度管理与价值曲线


(1)进度管理

本项目进度计划管控的实现,是通过在Luban Plan中将土建BIM模型与项目Project/Excel的进度计划进行关联,进行施工进度4D模拟,直观、精确地反映整个建筑的施工过程,同时将实际进度与计划进度进行比较,对即将到期的任务或者到期未完成的任务进行提醒,利用驾驶舱功能对现场进度实施监控,以确保项目的工期目标。


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利用Luban Plan 进行进度管理


(2)价值曲线

在Luban Govern中把模型与造价数据进行关联,以及完成计划进度和实际进度与模型的挂接,实现在govern中查看计划产值和实际产值,使参建各方第一时间掌握项目动态,从而分析进度和造价偏差,采取纠偏措施,把控项目成本。


6. 碰撞检查与管线总结优化


(1)碰撞检查

对多专业BIM模型进行三维空间碰撞检查,对因二维图纸造成的问题进行提前预警,第一时间发现和解决设计问题。

通过各种规范化的检查规则,确保分析出的碰撞结果与现场施工时所产生的施工冲突相符,通过对碰撞点结果的分析,在实际施工前预先解决问题,节约工期,避免浪费。


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(2)管线综合优化

排布方案:此过道处存在多专业多根管道,桥架与管道相互重叠。通过排布后,水管与桥架排成列, 此处过道底标高为2970mm。


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7. 方案模拟


(1)复杂钢筋节点模拟

对施工现场复杂的钢筋节点,通过与项目总工确定现场钢筋排布方法,完成三维钢筋模型直观反应钢筋节点的排布,并通过手机客户端应用到现场施工管理中, 进行可视化交底指导施工。


(2)悬挑脚手架施工方案模拟

根据项目需求,选取《悬挑脚手架施工方案》进行方案模拟,完成悬挑脚手架施工方案模型,模拟脚手架的搭设,提前反映施工难点,演示施工工艺流程,完成施工方案模拟动画视频的制作,用于现场可视化交底指导施工,有效的提高施工效率和体现施工方案的合理性。


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悬挑脚手架施工方案模拟


8. 信息资料管理


(1)人员与设备管理

通过二维码结合BIM技术进行人员管理、设备管理,收集现场人员和设备信息,并录入到相应的模型中,生成二维码,粘贴到对应人员的安全帽和设备上,管理人员只需要手机扫描二维码即可了解人员的动态信息以及现场设备的维护等信息,实现信息化管理。


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二维码+BIM技术进行人员设备管理


(2)施工资料管理

通过BIM系统建立资料数据库,把现场电子版施工资料上传至BIM系统中与模型相关联,并可以生成二维码,管理人员可以通过扫描二维码浏览各个文件,这样可以方便查看和管理,实现施工资料的信息化。


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二维码+BIM技术进行施工资料信息化管理


五、BIM应用效果及未来展望


1. 经济效益

本项目BIM技术在施工阶段中产生了丰厚的经济效益,直接效益主要有以下几个方面:①图纸问题会审、碰撞检查、预留孔洞等应用减少项目返工和材料浪费。②工程量数据多算对比减少结算缺漏项。③三维可视化、施工方案模拟和优化辅助项目决策。④对管线和砌体进行深化设计避免材料浪费。⑤基于BIM平台实现参建方、各部门质量、安全、进度等协同管理提高沟通效率。


2. 未来展望

通过第一次的BIM成功实践,公司除了获得直接的经济效益外,还形成了一套成熟的、可落地、可复制的BIM技术应用方法及流程,培养了一批BIM人才,为后续将BIM技术应用到其它更多项目上去,积累了经验和方法。未来,可以将BIM技术进一步推广到其他项目中去,实现BIM技术的“共享和协同”功能,创造切实的经济效益,进一步提高项目的精细化管理水平和盈利水平。


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