1、BIM技術的應用根據國家十項新技術以及相關政策的要求,大力推行BIM技術在工程施工中的應用。考慮到本工程的情況,以及本項目招標內容的要求,現將我司對于本項目計劃實施的BIM相關內容分三個方面做如下闡述:1、建模環境1.1軟件環境序號軟件名稱功能1Onuma Planning System方案設計軟件2Autodesk Revit 2008建筑、結構、機電專業三維設計軟件3Green building studio PKPMBIM可持續(綠色)分析軟件4Auto CAD基礎設施專業三維設計軟件5PKPMBIM結構分析軟件6Navisworks manage 2016三維設計數據集成,軟硬空間碰撞
2、檢測,項目施工進度模擬展示專業設計應用軟件7Autodesk 3DS max三維效果圖及動畫專業設計應用軟件,模擬施工工藝及方案8廣聯達預算軟件BIM造價管理軟件9ArchiBUS 、FacilityONEBIM運營管理軟件10Autodesk forge模型軟件云平臺,協同設計和云數據管理,集成運動仿真,快速三維查看模型。1.2硬件環境序號名稱功能數量1計算機Inter 志強E3-1230V3 CPU,16GB內存,IT硬盤,128G固態硬盤,Quardro 620繪圖顯卡,24英寸LED顯示器62移動存儲2T移動存儲器53繪圖儀A0,1200X1200dpi14打印機A3彩色激光打印機15
3、投影儀高亮度、高分辨率16網絡接入廣域網接入17全站儀高精度全站儀11.3辦公環境BIM現場建模組設辦公室要求少量分粉塵污染,以保證硬件設施的正常運行。建模師專用的電腦一般情況不宜借于他用。2、組織架構2.1人員組成項目需設立專職BIM小組,由項目總工程師負責管理,公司BIM科技研發部派遣專人駐場項目做BIM工作的總協調。序號BIM小組職務項目(公司)崗位人員工作職能兼(專)職1總負責人總工程師1全面把控BIM技術應用兼2總協調BIM科技研發部駐場設計師1全面組織實施BIM技術應用檢查審核模型創建的情況協調各專業、各部門之間的工作,模型的日常管理專3分管負責人各專業棟號長/工長5提供本專業涉及
4、有關建模的所有數據信息及資料實時跟進現場施工同BIM模型的調整情況兼4BIM小組成員專職建模師5保質保量創建模型過程中調整模型完成交付模型的調整工作專5輔助人員其他部門副職5提供本部門涉及有關建模的所有數據信息及資料實時提供本部門調整的相關信息兼注:1、3、4、5項人員的配置情況根據實際情況進行調整。主要負責建模的人員初期最低不少于5人。2.2組織架構2.3管理制度2.3.1建模資料的收集及管理(1)需要搜集整理的資料建模工作的開展之初,需要搜集相關資料,由BIM建模組負責人進行資料的篩選并監督相關信息的錄入工作。1、招標文件、施工合同,確定相關的建模范圍,內容,深度;2、國家、省市、企業相關
5、規范規定的要求;3、施工圖,圖紙會審資料,設計變更,現場洽商資料,涉及相關部門需要及時提供相關的資料內容。4、技術、質量、材料設備、商務合約、安全環境部門實時提供的相關資料(2)資料的整理由項目資料員協助整理匯總,交由建模組負責人進行篩查整理,并交由建模人員及時錄入。定期進行紙質資料同模型相關內容的掛接整理,借助平臺的資料管理功能,保證資料最終的協同整理。(3)文檔管理體系BIM模型的創建需要對文件的收集以及BIM模型的創建統一規則,以便在各專業組、各專員之間交互協作,故設計專員以及兼職管理人員、模型創建的參與人員必須遵照文件管理的方案進行搜集、整理相關文件。序號文件夾名稱內容1.基礎性文件1
6、.1建模基礎文件招標文件/施工合同國家/行業/地市/企業相關規范/規程/標準/圖集1.2施工圖紙設計院/建設單位提供的施工圖紙(要求標明圖紙提供的時間)1.3設計變更/洽商過程中發生的變更洽商文件掃描件(要求注明變更洽商發生的時間)2模型文件2.1模型整合文件(可不單獨設置文件夾)建筑模型(或有建設單位提供)結構模型機電模型共享參數文件.TXT2.2公制常規模型族構件族2.3協同文件2.4導出CAD文件導出CAD文件的存儲格式(標記導出時間)2.5模型交付存檔最終交付模型的存檔文件3信息提取文件3.1進度信息由項目工程部提供施工進度年/月/旬/周計劃施工方案/季節性施工方案3.2材料信息由材料
7、設備部提供材料供應商名錄(需要錄入信息的所有資料)材料型號規格材料下料單3.3技術質量資料由項目技術質量部提供質量整改及回復單3.4商務信息由商務合約部提供(需錄入相關信息)3.5安全信息由安全環境部提供安全施工預案總平圖/場布情況/施工勘察資料危險源識別表/圖2.3.2管理制度(1)模型調整的授權需經過總負責人的允許方可對模型進行信息的調整;(2)模型創建完成由總負責人、總協調人進行檢查,認可后交公司備案,并上報建設、監理單位;(3)建模組建模人員需嚴格按照區域、專業的劃分進行建模工作,過程中發現的圖紙問題,不可擅自進行調整,需詳細記錄(記錄內容包括施工圖紙的圖號、軸線位置、詳細的問題內容)
8、,匯總形成模型審查報告,報各分管負責人、總協調人,同建設、監理、設計、勘察等相關單位協商后,方可進行模型的調整工作;(4)模型平臺的使用權歸建模組所有,建設、監理等其他單位僅能查看相關內容,不得對模型進行修改。模型在進行修改時,需要通過聯系單的形式,形成紙面文字進行下達,調整后的模型以及聯系單均需標注相關時間信息。3、BIM技術的應用根據本項目的特點,針對整體項目采取全模型的創建,進行可視化分析,優化施工方案、重難點施工分析,施工過程中進行可視化交底、預制加工、現場施工控制等等方面入手,主要應用點詳述如下:3.1優化實施方案通過BIM技術分別創建建筑、結構、機電MEP模型,并對三者進行關聯組合
9、,發現建筑同建筑、建筑同結構、結構同機電相互之間的沖突關系,優化實施方案,主要通過以下幾個方面進行實施。3.1.1場布方案調整應用BIM技術創建模型建筑以及場地模型,并將工程周邊及現場的實際環境以數據信息的方式掛接到模型中,建立三維的現場場地平面布置。參照工程進度計劃,形象直觀地模擬各個階段的現場情況,靈活地進行現場平面布置,實現現場平面布置合理、高效。針對施工現場中的臨設、生產操作區域、大型設備安裝,通過3D模型的構建,以動態的方式進行合理布局,優化施工場地布置方案,同時提高現場機械設備的覆蓋率,降低運輸費用及材料二次搬運成本。3.1.2施工模擬創建BIM模型,參照初步施工方案進行模擬施工,
10、分析和優化施工方案,以及重點難點的可行性進行研討,從而發現施工中可能出現的問題,在施工前就采取預防措施,直至獲得最佳的施工方案,盡最大可能實現“零碰撞、零沖突、零返工”,從而大大降低返工成本,減少資源浪費、施工沖突以及安全問題。創建各項措施施工模型,形象直觀、動態模擬施工階段過程和重要環節施工工藝,將多種施工及工藝方案的可實施性進行比較,為最終方案優選決策提供支持。(1)高支模施工模擬利用BIM模型多維度可視化的特性,對施工方案進行模擬。項目各部門可利用BIM模型進行討論,調整方案,最終確定最優的施工方案。精準的模型,也可以作為模板支設樣板,引導施工。(2)腳手架搭設施工模擬利用BIM技術模擬
11、腳手架搭設,調整腳手架的搭設方案,材料用量計算、搭設過程可視化交底等各個環節,為施工過程中的材料、技術、質量、安全提供數據及技術支撐,減少返工,提高了現場施工效率。(3)復雜鋼筋節點施工模擬對復雜鋼筋節點進行精確翻樣,可根據項目需要,對復雜節點進行綜合優化,保證施工的可行性,提升鋼筋綁扎質量。(4)地下室碰撞檢查及管線綜合集成各專業的BIM模型進行碰撞檢查,發現碰撞點后,在模型中,通過三維模型調整,再次綜合模型,并可導出二維平面圖,生成剖面圖,指導現場施工。根據重點部位的結構標高,結合深化后的機電綜合排布方案,完成項目建造階段的各專業(機電、土建結構、裝飾裝修等)碰撞檢查,發現影響實際施工的碰
12、撞點,生成錯誤報告。使用三維實體模型創建,對不同專業的模型進行碰撞檢查,來識別重疊和相互沖突的圖元。(5)放線方案的優化通過BIM模型的三維可視化,協同結構、安裝等相關專業的模型文件,完成方案的優化以及施工圖紙的優化調整后,編制安裝工程的放線方案,提前預控后續室內外裝飾工程的安裝情況,將碰撞檢查后的標高控制線,風管安裝控制線通過空間關系進行導出,并進一步編制和調整放線法的放線位置。3.1.3優化深化設計(1)結構設計優化通過創建建筑、結構、機電模型,將三者進行協同,便可發現建筑與建筑之間,建筑與結構之間,結構與機電工程之間存在的碰撞問題,結合施工進度計劃,并能發現各個施工班組之間的交叉作業、節
13、拍施工錯誤等問題,并及時進行綜合調整。(1)機電優化設計利用BIM軟件三維管線圖可以精確管線的布置及走向,避免交叉班組在施工過程中的碰撞,減少施工過程中出現的返工現象;同時基于BIM技術將建筑、結構、機電等專業模型整合,再根據各專業要求及凈高要求將綜合模型導入相關軟件進行碰撞檢查,根據碰撞報告結果對管線進行調整、避讓,對設備和管線進行綜合布置,從而在實際工程開始前發現問題,調整施工方案及施工圖紙。(2)鋼結構優化設計在鋼結構深化設計中利用BIM技術三維建模,對鋼結構構件空間立體布置進行可視化模擬,通過提前碰撞校核,可對方案進行優化,有效解決施工圖中的設計缺陷,提升施工質量,減少后期修改變更,避
14、免人力、物力浪費,達到降本增效的效果。具體表現為:利用鋼結構BIM模型,在鋼結構加工前對具體鋼構件、節點的構造方式、工藝做法和工序安排進行優化調整,有效指導制造廠工人采取合理有效的工藝加工,提高施工質量和效率,降低施工難度和風險。另外在鋼構件施工現場安裝過程中,通過鋼結構BIM模型數據,對每個鋼構件的起重量、安裝操作空間進行精確校核和定位,為在復雜及特殊環境下的吊裝施工創造實用價值。3.2虛擬建造 預制加工響應國家關于裝配式建筑的發展要求,倡導綠色施工,通過BIM技術進行虛擬建造,研討及把控工廠化預制、現場組合拼裝建造的可能性。現如今預制加工面臨的最大問題不在于工廠的加工能力,關鍵問題在于預制
15、構件的下料及現場的安裝階段。從施工的角度完成方案優化、深化設計之后,將模型構件按照廠家產品庫進行分段處理,生成裝配圖紙后交付廠家進行生產。與廠家產品庫的共享既提高了模型的精準度,也打通了BIM模型到工廠加工的通道。針對此項應用,主要分三步走。第一步是模型設計階段,在保證建模精準度的前提下,充分考慮施工過程中的各種不利因素,如鋼梁的防火噴涂、各類檢修操作空間等,以合理規避風險;第二步是現場完成結構施工后、預制加工前,應用全站儀等手段對現場進行校核測量。對于無法消除的偏差,將重新調整模型以滿足實際情況,再出裝配圖到廠家加工;第三步是現場安裝階段,對每一個點的精確定位是保證拼裝成功的前提。手工放線對
16、于直管段偏差不大,拐角較多的預制構件、成品管道用手工放線就極易出錯,可以考慮將模型通過二次開發軟件轉換,使用全站儀直接實現自動化放線,大大提高了定位的準確度。3.23D掃描技術的應用利用三維掃描技術,對施工現場進行高精度的數字測繪,獲得整個現場的三維模型;同事,基于工程圖紙建立初步BIM模型,并與三維掃描模型對比,迅速發現圖紙偏差,即使矯正預算數據。基于精確的數字模型和信息,施工方案中的各項數據更為準確。可視化的模型也便于決策計劃,大大減少了施工中遭遇的不確定因素。3.3協同管理BIM技術除卻模型的創建工作,借助BIM平臺可以進行多項施工現場的協同管理工作。首先統計、匯總現場采集的材料、問題、
17、表單、資料等數據,建立信息庫,同時借助平臺的移動終端實時上傳施工現場情況,管理人員可以根據數據同現場客觀情況進行分析總結現階段工作,發現工程管理上存在的漏洞,及時做出調整,并對后續工作做出更精準的規劃,提出行之有效的預控方案。3.3.1質量問題協同管理利用移動終端采集現場數據,建立現場質量缺陷、安全隱患等數據資料,與BIM模型或圖紙及時掛接關聯,將問題可視化集成化,讓管理者對問題的位置及詳情準確掌控,及時統計分析,確定糾正措施,保證施工順利進行在施工過程中,現場出現的錯誤不可避免,如果能夠將錯誤盡早發現并整改,對減少返工、降低成本具有非常大的意義和價值。在現場將BIM模型與施工作業結果進行比對
18、驗證,可以有效地、及時地避免錯誤的發生。傳統的現場質量檢查,質量人員一般采用目測、實測等方法進行,針對那些需要與設計數據校核的內容,經常要去查找相關的圖紙或文檔資料等,為現場工作帶來很多的不便。同時,質量檢查記錄一般是以表格或文字的方式存在,也為后續的審核、歸檔、查找等管理過程帶來很大的不便。BIM技術的出現豐富了項目質量檢查和管理方式,將質量信息掛接到BIM模型上,通過模型瀏覽,讓質量問題能在各個層面上實現高效流轉。這種方式相比傳統的文檔記錄,可以擺脫文字的抽象,促進質量問題協調工作的開展。3.3.2安全文明施工協同管理傳統的安全管理、危險源的判斷和防護設施的布置都需要依靠管理人員的經驗來進
19、行,而BIM技術在安全管理方面可以發揮其獨特的作用,從場容場貌、安全防護、安全措施、外腳手架、機械設備等方面建立文明管理方案指導安全文明施工。在項目中利用BIM建立三維模型讓各分包管理人員提前對施工面的危險源進行判斷,在危險源附近快速地進行防護設施模型的布置,比較直觀地將安全死角進行提前排查。將防護設施模型的布置給項目管理人員進行模型和仿真模擬交底,確保現場按照布置模型執行。利用BIM及相應災害分析模擬軟件,提前對災害發生過程進行模擬,分析災害發生的原因,制定相應措施避免災害的再次發生,并編制人員疏散、救援的災害應急預案。3.3.3施工進度的管理通過將BIM與施工進度計劃相鏈接,將空間信息與實
20、踐信息整合在模型中,可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程和虛擬形象進度,對項目施工進行精確計劃、跟蹤和控制,動態地分配各種施工資源和場地,實時跟蹤工程項目的實際進度,并通過計劃進度與實際進度進行比較,隨時隨地三維可視化監控進度進展,對于施工進度提前或者延誤的地方用不同顏色高亮顯示,做到及時預警,及時分析偏差對工期的影響程度以及產生的原因,采取有效措施,實現對項目進度的控制,保證項目能按時竣工。優化使用施工資源以及科學的進行場地布置,對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制,以縮短工期、降低成本、提高質量。3.3.4材料勞務協同管理資源及成本計劃控制是項目管理中的重要組成部分,基于B
21、IM技術的成本控制的基礎是建立BIM建筑信息模型,它是將進度信息和成本信息與三維模型進行關聯整合。通過該模型,計算、模擬和優化對應于項目各施工階段的勞務、材料、設備等的需用量,從而建立勞動力計劃、材料需求計劃和機械計劃等,在此基礎上形成項目成本計劃,其中材料需求計劃的準確性、及時性對于實現精細化成本管理和控制至關重要,通過BIM模型自動提取需求計劃,并以此為依據指導采購,避免材料資源堆積和超支。根據形象進度,利用BIM模型自動計算完成的工程量并向業主報量,與分包核算,提高計量工作效率,方便根據總包收入控制支出進行。在施工過程中,及時將分包結算、材料消耗、機械結算在施工過程中周期地對施工實際支出
22、進行統計,將實際成本及時統計和歸集,與預算成本、合同收入進行三算對比分析,獲得項目超支和盈虧情況,對于超支的成本找出原因,采取針對性的成本控制措施將成本控制在計劃成本內,有效實現成本動態分析控制。3.3.5施工作業面管理在施工現場,不同專業在同一區域、同一樓層交叉施工的情況難以避免,對于一些超高層建筑項目,分包單位眾多、專業間頻繁交叉工作多,不同專業、資源、分包之間的協同和合理工作搭接顯得尤為重要。基于BIM技術以工作面為關聯對象,自動統計任意時間點各專業在同一工作面的所有施工作業,并依據邏輯規則或時間先后,規范項目每天各專業各部門的工作內容,工作出現超期可及時預警。流水段管理可以結合工作面的
23、概念,將整個工程按照施工工藝或工序要求劃分為一個可管理的工作面單元,在工作面之間合理安排施工順序,在這些工作面內部,合理劃分進度計劃、資源供給、施工流水等,使得基于工作面內外工作協調一致。BIM技術可提高施工組織協調的有效性,BIM模型是具有參數化的模型,可以集成工程資源、進度、成本等信息,在進行施工過程的模擬中,實現合理的施工流水劃分,并基于模型完成施工的分包管理,為各專業施工方建立良好的工作面協調管理而提供支持和依據。3.3.6資料協同管理在項目管理中,基于BIM技術的圖檔協同平臺是圖檔管理的基礎。不同專業的模型通過BIM集成技術進行多專業整合,并把不同專業設計圖紙、二次深化設計、變更、合
24、同、文檔資料等信息與專業模型構件進行關聯,能夠查詢或自動匯總任意時間點的模型狀態、模型中各構件對應的圖紙和變更信息、以及各個施工階段的文檔資料。結合云技術和移動終端,項目人員還可將建筑信息模型及相關圖檔文件同步保存至云端,并通過精細的權限控制及多種協作功能,確保工程文檔快速、安全、便捷、受控地在項目中流通和共享。同時能夠通過瀏覽器和移動設備隨時隨地瀏覽工程模型,進行相關圖檔的查詢、審批、標記及溝通,從而為現場辦公和跨專業協作提供極大的便利。3.4竣工復核三維掃描技術為竣工復核提供準確的數據支持,也是竣工圖的參考標準。跟隨項目從始至終逐步完善的BIM數據庫,包含了本項目最全面最精確的原始信息,綜合施工階段的工程模型、信息和資料形成的模型文件,并與后期的運營維護結合起來,不僅避免運維管理方再次搜集工程信息的二次浪費。3.5成果交付 運營維護模型交付前的半年時間左右,物業管理人員進場,逐漸接觸BIM模型及管理系統。在竣工驗收階段,施工方同物業管理單位的移交工作中,除了現場設備的移交,BIM模型的交付也是其一。對于物業管理公司而言,BIM系統最主要就是用于設備維修和應急模擬、處理方面。