佰和佰樂項目BIM技術研究應用成果

發(fā)布日期：2018-07-31來源：網(wǎng)絡來源編輯：張世輝

[摘要]

　　 本工程BIM 技術研究應用成果介紹主要分為6個部分，主要包含：投標BIM技術應用、施工BIM技術應用、BIM技術亮點應用、BIM技術創(chuàng)新應用，涵蓋工程的投標、施工、運維的整生命周期。

項目及BIM簡介

　　 項目概況：中鐵四局集團建筑工程有限公司承建的佰和佰樂項目位于安徽省合肥市巢湖市，總占地面積2050畝，項目本著“兩重兩輕、由重轉(zhuǎn)輕”的發(fā)展戰(zhàn)略，擬花三年時間，投資50億元，打造“綜合養(yǎng)老社區(qū)-區(qū)域養(yǎng)老機構(gòu)-社區(qū)照料中心-居家養(yǎng)老服務”的中國式養(yǎng)老產(chǎn)品。用地面積13.56萬平方米，總建筑面積16.33萬平方米，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，工程的重難點有：工程單體多、工期緊、施工占地面積大、地質(zhì)情況復雜等。合同工期485日歷天，工程總造價4.3億元。

　　 佰和佰樂項目作為局BIM技術科研應用基地，將BIM技術應用作為主抓工作，全員參與，大力推行，全面實施。

　　 采用BIM技術的原因： 1.改進施工技術，2.提升企業(yè)知名度，3.提高企業(yè)管理水平，4.提高企業(yè)盈利能力，5.打造信息化施工企業(yè)，6.輔助企業(yè)戰(zhàn)略部署。

　　 BIM管理架構(gòu)：公司BIM中心下設項目BIM室，BIM室含土建、安裝、BIM科研、BIM應用4個小組，與項目4部兩室并立，互相協(xié)調(diào)、支持，完成BIM相關技術研究及應用。

　　 BIM設備、軟件配置：項目BIM室配置了獨立的工作室，包括戴爾工作站、戴爾超級服務器、BIM放樣機器人、ipad等工作儀器設備；購置了Revit、Luban、Fuzor等BIM軟件，配備齊全，為BIM技術應用、研究提供了保障。

　　 制定BIM標準、制度：為了滿足業(yè)主對BIM信息模型和相關應用的要求，以及保證BIM信息模型的對接和使用，我們編寫了適用于本工程的《建筑信心模型（BIM）技術應用指導》、《BIM模型技術要求》、“BIM崗位職責和應用工作管理辦法”以及科研計劃等。

　　 BIM室成員簡介： BIM室成員共10名，分為4個小組，成員都具備2年或2年以上的BIM技術應用經(jīng)驗；為BIM技術研究、應用奠定了人力資源基礎。

　　 投標BIM技術應用

　　 投標數(shù)據(jù)獲取和分析： 在投標階段，本工程運用BIM技術根據(jù)招標圖紙快速搭建BIM模型，利用BIM模型快速獲取工程量，套定額獲取工程造價，同時利用BIM軟件對工程各單位、分部、分項造價進行可視化分析，為決算提供依據(jù)。

　　 標書優(yōu)化：應用BIM技術可視化臨建設計、施工組織模擬、BIM實施方案編寫、工程效果展示、周邊環(huán)境模擬等優(yōu)化標書，是標書更加精美、新穎、易懂。有效地提高了中標率，已開始在其他項目投標中廣泛應用。

　　 施工BIM技術應用

　　 BIM模型參數(shù)化建模：在施工開始建模模階段，項目BIM著眼于資源共享、避免重復建模、達到一模多用，經(jīng)研究實現(xiàn)了基于編程、參數(shù)設置兩種參數(shù)化建模，為模型裝配式搭建奠定了基礎，大大提高了建模效率。

　　 裝配化臨建設計：基于參數(shù)化建模和企業(yè)BIM族庫，實現(xiàn)了裝配化臨建可視化設計，極大的提高了臨建建模效率。

　　 基于BIM圖紙審核：主要包括：基于碰撞檢查、三維可視漫游兩種應用對設計圖紙審核、其具有快速、準確、全面的特點，大大提高了圖紙審核效率。

　　 BIM云模型檢查：通依據(jù)圖紙建完模型后，通過云模型檢查，BIM軟件會自動查找建模過程的錯、漏、不合規(guī)范設置等問題，通過對問題的更正，使BIM模型更加準確，進而提高工程量的最確性。（此項功能屬于自行研發(fā)。）

　　 基于BIM技術交底優(yōu)化：1.基于BIM的可視化、可模擬性、三維出圖等特點優(yōu)化技術交底使施工技術交底可視、簡單易懂。2.基于BIM云、二維碼，將技術交底存于云端或生成二維碼，使施工人員在手機BIM-APP或掃描二維碼查看技術交底。使交底更加便捷、簡單。不僅提高技術交底質(zhì)量，而且簡便了交底方式。

　　 基于BIM方案優(yōu)化：我們利用BIM技術，通過對施工方案的三維設計、數(shù)據(jù)獲取、比對分析、方案模擬等對施工方案進行優(yōu)化，提高了方案的合理性、周密性、可行性、經(jīng)濟性；并建立基于BIM技術的施工方案庫，提高施工方的編制效率和質(zhì)量，促進施工生產(chǎn)。

　　 設備安裝模擬：基于BIM技術，對安裝設備通過門窗洞口進入模擬，為設備進入室內(nèi)安裝是否預設專用洞口提供依據(jù)，避免砌體二次施工。

　　 基于BIM結(jié)構(gòu)檢算：基于BIM技術力學分析，對支撐方案、設計結(jié)構(gòu)進行

　　 結(jié)構(gòu)檢算，確保方案、結(jié)構(gòu)設計安全可靠、經(jīng)濟合理。

　　 BIM+二維碼掃描技術應用：將BIM構(gòu)件在BIM云平臺中生成二維碼，并將二維碼張貼在施工構(gòu)件的固定位置，施工人員用手機掃描二碼即可查看構(gòu)件三維模型和獲取構(gòu)件尺寸、位置、類型等詳細信息，以便于安裝施工。

　　 綜合管線優(yōu)化：基于BIM對安裝綜合管線碰撞檢查、可視化審核提前發(fā)現(xiàn)問題，對管線調(diào)整后報設計變更；并在施工時出管線定位圖，以便準確施工，防止返工。

　　 基于BIM數(shù)字化精裝：運用BIM技術對地磚參數(shù)設置、墻壁可視化設計、家具模塊化擺放，不僅可以出效果圖和施工細部圖，而且可快速提出工程量。

　　 基于BIM砌體排布：在施工前，利用BIM技術對墻體砌塊提前進行排布，不僅可以對墻體砌筑可視化交底，同時快速、準確獲知砌塊工程量用于物資計劃提報，有效避免因布磚失誤和計劃量不準確而導致的浪費。

　　 基于BIM安全分析：項目建完模型后，通過BIM軟件分析自動識別風險源，在施工過程對風險源采取安全保護措施，有效避免風險源的遺漏，保證了施工安全。

　　 基于BIM凈高分析：利用BIM凈高分析功能檢驗綜合管線、燈具等設備是否符合規(guī)范要求，提前發(fā)不符規(guī)范的問題，及時設計溝通，預防返工；目前共發(fā)現(xiàn)安裝不符合規(guī)范86處。

　　 基于BIM監(jiān)控模擬：利用BIM軟件模擬監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，獲知監(jiān)控的視角，在施工時有利于安裝預埋件準確預留和安裝。

　　 BIM技術亮點應用

　　 消防疏散模擬：基于BIM技術，模擬消防疏散場景、路徑，通過疏散時間對比，確定最佳路線，并對現(xiàn)場施工人員交底，同時可檢查消防通道是否設計合理。

　　 施工設備模擬：在施工過程中，很難確定塔吊、泵車、吊車等作業(yè)覆蓋范圍，因此很難準確確定施工設備型號，通過BIM技術設置設備位置、臂長等對設備作業(yè)進行模擬，確定相關參數(shù)，解決了施工中設備的位置、型號難以確定的問題。

　　 BIM工程運維：BIM運維不僅可以使建筑生命周期得到保障和延續(xù)，同時也提高了施工企業(yè)的服務質(zhì)量;本工程利用BIM技術在安裝設備、建筑生命周期內(nèi)需更換的部件、建筑后續(xù)改造過程中可能移動或拆除的結(jié)構(gòu)等均張貼了含有運維信息的二維碼，以便后續(xù)運維。同時在工程建造過程中對需要定時更換、維修檢查的構(gòu)件或設備在BIM云平臺上設置運維任務提醒，保證運維的及時性。

　　 BIM綠色建造：基于BIM技術，我們通過對室內(nèi)光照、冷熱荷載分析，依此對照明、冷熱系統(tǒng)設備合理、綠色布置安裝;在調(diào)整綜合管線時，對風管、管道的壓力損失進行分析，考慮損耗等因素影響，使布線更符合綠色施工，減少能量損失，避免施工后水壓、風壓等的不足。

　　 另外利用BIM鋼筋下料、砼方量計算、新工藝創(chuàng)新等從而控制和節(jié)省工程材料，從而促進綠色施工。

　　 BIM安全質(zhì)量管理：通常我們對安全質(zhì)量的管理，是通過安質(zhì)人員的巡查發(fā)現(xiàn)問題，以口頭或紙質(zhì)文件方式傳達給現(xiàn)場管控人員，如此很難形成高效的聯(lián)絡和問題閉合管理機制；但基于BIM云平臺我們實現(xiàn)了從全員發(fā)現(xiàn)問題到問題整改閉合的高效聯(lián)絡和管理機制，極大的提高了現(xiàn)場安全質(zhì)量管理。同時通過BIM平臺的對施工安全、質(zhì)量管理情況進行統(tǒng)計分析，以便我們總結(jié)經(jīng)驗、優(yōu)化管理。

　　 進度、成本管理：利用BIM5D施工模擬，全面呈現(xiàn)工程形象進度、施工進度計劃、成本、產(chǎn)值與時間維度間的關系變化，了然工程建造進度的滯后與提前、施工產(chǎn)值盈與虧，并對進度、成本全面分析，以使管理人員對施工進度、成本實時有效的管控，提高工程盈利。

　　 根據(jù)施工需求，通過BIM模型快速、準確獲取物資工程量和優(yōu)化PC物資的計劃單，并依據(jù)物資清單對施工現(xiàn)場物資限額領取，避免物資閑置和浪費；以及通過掃描技術快速獲知物資的屬性和位置信息，有利于物資歸碼堆放，方便施工，同時可用于后期建筑運維。

　　 資料管理： 在工程施工階段，我們依據(jù)設計圖紙建立BIM模型，并將已審核過的圖紙、施工過程資料上傳存儲在BIM云平臺，與BIM模型對坐入號建立一一對應關系，進行集約化、系統(tǒng)化管理，以便分配權(quán)限的相關人員可以不受時間、地點等限制在電腦或手機云端調(diào)取或查看相關資料。同時防止資料遺失。

　　 BIM工法樣板：將本工程所用到的工藝工法建成BIM模型，并將做好的工藝、工法視頻交底鑲嵌到BIM模型中，使技術人員在BIM平臺中即可以看到三維工藝和工法詳細構(gòu)造，同時又能看到詳細的視頻交底，且可以在其他類似工程中重復應用。有效提高了工藝、工法交底質(zhì)量。

　　 基于BIM施工技術創(chuàng)新：基于工程現(xiàn)場技術施工，運用BIM技術的可視化設計、模擬分析對傳統(tǒng)施工技術進行創(chuàng)新和優(yōu)化，以擴大BIM技術應用效益。

　　 BIM技術創(chuàng)新應用

　　 BIM+VR技術應用：1.電子沙盤：我們利用BIM+VR技術創(chuàng)新性的研究出入侵式可操作性電子沙盤，不僅可以身臨其境體驗工程效果，而且可以互動操作，如：漫游、構(gòu)件屬性查看、測量、家具擺放，此應用具有：操作簡單、經(jīng)濟、綠色，得到了業(yè)主青睞和好評。

　　 虛擬安全體驗：利用BIM+VR技術我們研究開發(fā)了虛擬安全體驗，使施工人員戴上VR眼鏡感受高空墜落、物體打擊、基坑坍塌等真實場景，并模擬應急救援，可無限使用。

　　 BIM+無人機技術應用： 應用BIM+無人機（傾斜攝影）技術進行實景建模，將實景模型用于簡單測量、場地規(guī)劃，同時對現(xiàn)場土方填、挖方快速精確測算。解決了不規(guī)則大體量土方算量。

　　 BIM+測量機器： 1.為了提高施工效率，促進生產(chǎn)，基于BIM技術，本工程使用BIM測量機器人；將比對審核過的BIM模型通過插件導入BIM放樣機器人，在施工現(xiàn)場進行測量放樣；同時用BIM放樣機器現(xiàn)場采集相關測量數(shù)據(jù)，導入BIM模型中，對BIM模型復核、校對，提高交付模型的準確性。

　　 BIM+測量機器人的使用實現(xiàn)了三維立體可視化放樣，同時經(jīng)過研究和優(yōu)化實現(xiàn)了高層建筑高程傳遞，省去了坐標點人工輸入、棱鏡跑點等操作，大大提高測量效率，和測量準確性。

　　 基于BIM數(shù)字化鋼筋加工： 為了進一步提高鋼筋加工效率、節(jié)省材料，本工程使用了建科鋼筋加工設備和配套軟件，將BIM模型導出的鋼筋料單通過軟件生成二維碼，加工工人只需用掃碼器掃碼，可自動成批完成鋼筋加工，不僅提高了加工效率，而且節(jié)省了鋼筋材料。

　　 BIM+視頻監(jiān)控應用：與施工現(xiàn)場位置對應，在BIM云平臺中的BIM上插入虛擬監(jiān)控探頭，并與施工現(xiàn)場監(jiān)控設備設置連接，管理人員登錄BIM云平臺，即可查施工現(xiàn)場監(jiān)控，對施工現(xiàn)場情況查看，有效提高了風險安全監(jiān)控。

　　 BIM技術應用總結(jié)及計劃

　　 經(jīng)濟效益分析：1.項目在BIM技術實施設備、人員等投入共計302.2萬元，與局撥款的150萬元和建設方投入的85萬核銷，實際共投入67.2萬。

　　 經(jīng)詳細統(tǒng)計和計算BIM技術應用共創(chuàng)造可計算經(jīng)濟效益291.38萬元。

　　 BIM技術應用的不足和改進：BIM應用成果和不足：本工程在BIM技術方面的應用取得了階段性的突破，不僅在科研創(chuàng)新方面取得多項應用成果，而且BIM技術推廣普及、基礎成果建設方面也得到全面推進，為BIM技術可持續(xù)發(fā)展和深化應用奠定了基礎；但在BIM技術在實施過程中還存在一部不足需待繼續(xù)完善，如：BIM人員管理制度不夠健全，BIM+裝配式住宅、基于BIM地下管廊運維等缺乏深入研究。

　　 BIM應用的改進目標和計劃：（1）進一步完善BIM技術實施制度，讓制度促進技術發(fā)展，讓技術提高制度管理。(2)制定BIM前沿技術研究實施計劃。(3)成立基于BIM在裝配式住宅、地下管廊、被動房等方面研究課題小組。（4）建立BIM考核制度提升整體BIM技術能力。

　　 BIM技術計劃研究：BIM室將聯(lián)合公司BIM中心下一步將研究以下內(nèi)容：BIM技術在裝配式住宅、被動房、地下管廊方面的應用，以及基于BIM的RFID建筑資產(chǎn)管理。

　　 項目BIM模型：主要包括工程項目模型、項目臨建模型、工法樣板模型及應用模型。

　　 BIM科研成果介紹：BIM科研課題小組以工程項目為依托，努力創(chuàng)新，不斷探索，取得了多項科研成果和國家專利。

【相關閱讀】

• 中鐵北京工程局承建的貴陽龍洞堡機場項目爆破工程順利
• 中鐵北京工程局青島新機場場道8標項目道面混凝土施工
• 中鐵北京局機場工程分公司青島新機場項目水穩(wěn)攤鋪和山
• 國內(nèi)最深海底隧道——青島地鐵1號線海底隧道貫通
• 青島新機場飛行區(qū)東、西跑道順利貫通
• 中鐵北京局北京新機場項目全力打造“職工幸福之家”