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化工大学BIM实施方案
BIM技术应用方案
简介及意义
简介
BIM(BuildingInformationModeling)—建筑信息模型,是指建筑物在设计和建造过程中,创建和使用的可计算信息,是数字化的建筑多维信息模型。所有的工程数据,提供可自动计算、查询、组合拆分的实时工程数据。为项目信息创建、管理提供准确、实时的共享数据平台。在整个系统的运行过程中,要求甲方、设计方、监理方、总包方、分包方、供应方多渠道和多方位的协调,并通过网上文件管理协同平台进行日常维护和管理。BIM系统管理贯穿建筑物的设计、施工、运营,包含设计方、施工方、建设方等多单位的工作。在这里主要对施工过程中的实施方案予以阐述。BIM应用系统见图1-1。
图1-1BIM应用系统
意义
BIM技术带给建筑行业一次根本性的变革,它将建筑从业人员从复杂抽象的平面图形、表格、文字中解放出来,以立体化的三维模型作为项目信息的载体,简化了工程建设中各专业及人员之间的交流沟通,提高了建筑业的整体效率。随着社会和科学的发展,BIM带来的可视化和无纸化办公将成为一种趋势。在建筑领域的运用会越来越广泛,不止在施工领域,包括设计、运营、维修保养等。以下对各个阶段的应用意义予以简要阐述。
价值及目标
实用价值
1模型化价值:体现在所有项目设计成果、施工过程、竣工交付及建筑运维全部通过三维模型表达,全面实现基于模型的可视化信息交互。
2数据化价值:体现在通过模型的数据关联实现精确的统计和计算,实现工程投资的精细化管理。
3模拟化价值:体现在利用BIM的模拟技术实现工程的核心功能模拟、建筑结果前置,以及施工过程、施工工艺的相关模拟工作,提升建筑工程品质。
价值体现
1模型化:
(1)提高图纸会审效率:工程初期运用BIM技术对图纸进行会审纠错,更加直观、便捷、全面,真正实现对图纸错误的预控。
(2)协助安装深化设计:施工过程实现运用BIM建立室内外管线模型,并进行三维管线的碰撞检查及提交综合管线节点3D图示,精确定位施工冲突部位。应用BIM技术进行三维管线的碰撞检查,不但能够彻底消除硬碰撞、软碰撞,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,而且施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案进行施工模拟,提高施工质量。
(3)为后期运维提供LOD500模型:基于BIM模型的文档管理,将文档等通过手工操作和BIM模型中相应部位进行链接,并与三维地理信息系统(3DGIS)联合应用,针对车辆段的区域内需要管理的各类建筑和设施建立三维GIS系统平台,并建立所需要管理的建筑物和设施的空间模型和数据信息,为需要监测的参数建立传感系统并在平台内展现,对文档的搜索、查阅、定位功能,并且所有操作在基于四维BIM可视化模型的界面中,充分提高数据检索的直观性,并自动形成的完整的信息数据库,为业主提供快速查询定位。最终提供由BIM生成的3DGIS成果,并交付运营部门。
2数据化:
(1)快速评估变更成本:利用已经搭建完成的数据化模型,直接统计生成主要变更部位材料及工程量,辅助工程管理和工程造价的概预算,是变更成本直观可见。
(2)精确物资、成本控制:BIM模型创建完成后,通过客户端,所有管理人员可以随时随地根据时间、工序、区域等多个维度查询单项目的实物量数据。查询方式简单方便,可以定位任意项目的区域位置,能实时查询该在建项目的周边环境、即时天气情况等。最主要的是,只需输入关键词,便能检索某一时间段、某区域的工程量数据,实现按时间、区域多维度检索与统计数据。在项目管理中,使材料计划、成本核算、资源调配计划、产值统计(进度款)等方面及时准确的获得基础数据的支撑。
3模拟化:
(1)增强平面策划能力:运用BIM技术对现场场区平面布置、现场绿色文明施工设施(雨水收集设施、现场降尘设施)及安保设施进行模拟策划,以达到平面布置合理并切实可行的目的,提高平面布置策划的可操作性。
(2)真实模拟现场施工:通过BIM的三维虚拟施工,将施工方案、进度计划与施工模型结合实现现场进度实时监测,减少建筑质量问题,安全问题,减少返工和整改量,进行有效协同;也可以借助施工模拟在施工前做到施工成果前置,为方案确定提供直观有效的依据;最后将已确定方案的施工过程模拟资料及数据作为后期演示依据进行存档,以备后期调研使用。
(3)直观模拟施工交底:借助于BIM模型,针对技术方案无法细化、不直观、交底不清晰的问题,将传统的思路与做法(通过纸介质表达),转为借助4D虚拟动漫技术呈现技术方案,使施工重点、难点部位可视化、提前预见问题。
1管理目标:工程整个生命周期内全程运用BIM技术,直观合理的现场策划,精细化深化设计,可视化施工管理,透明化物资、成本控制,立体化运行、维护。
2工期目标:
施工节点
工期日期
模型进度
投标完成
2015/09/06
(LOD200)BIM模型
临建完成
2015/09/30
(LOD300)BIM模型
基础结构完成
2015/12/04
(LOD350)BIM模型
主体结构完成
2016/06/30
(LOD400)BIM模型
项目竣工
2017/11/04
(LOD500)BIM模型
3质量目标:在项目竣工后达到LOD500BIM模型,并获得各方确认,符合“鲁班奖”创奖条件要求。
实施方案
工程各阶段的实施内容
1设计阶段
(1)在设计阶段,可通过BIM建模技术实现图纸基于计算机的三维可视化,带阴影的三维视图、照片、真实感的渲染图、动画漫游等,更形象更立体的将图纸内容展示给各方。
(2)通过三维立体演示及时发现图纸间的碰撞、结构空间相对位置等方面的图纸问题,在正式出图之前就可以解决大部分以往纸质图纸很难发现的问题,使图纸审查可以更快的通过,也减少了后期图纸会审的问题。
(3)可协助设计单位直接形成BIM版本图纸(进行不可修改加密),减少纸张的使用,更能满足节能环保和绿色办公的要求;同时,可以直接生成准确的工程量清单,作为招标文件的一部分,在工程量的计算上更透明、更公正。
(2)施工阶段
(1)BIM模型的三维立体演示,可以展示建筑构件的实际情况,立体的反映各构件的相对位置、尺寸等。尤其是在钢结构构件深化设计方面,可以更加快捷、准确的展示构件的加工、安装方法,以便钢构件提前加工和更早的插入作业,保证施工进度。
(2)用BIM进行现场施工模拟,可以形象的展示施工工艺和施工进展,为流水作业安排,施工方案优化和进度计划落实提供有力依据。用施工模拟动画展示的施工进度计划更加形象更具体。
(3)在施工过程中跟随设计变更进行实时更新,帮助甲方能第一时间了解工程量的变化。减少预算部门工作量,降低施工单位和建设单位在工程量计算上的误差,从而加快工程决算、结算的进行。
(3)保修期阶段
(1)项目竣工时,可以按照现场实际施工情况生成BIM施工模拟,并作为竣工资料进行存档。使竣工资料可以更形象的展现整个施工过程。
(2)在保修期内,若出现需要维修的情况,可打开实际施工的BIM模型,了解现场实际情况,同时在模型上模拟维修,达到最佳维修效果后再进行实际维修工作。节约维修时间,降低维修成本。
(3)后期如需要进行实际功能变更,也可事先在BIM模型上进行模拟,确定最终优化方案后再进行实际操作,进而节省时间和资源。
实施方案
在本工程投标阶段我单位已完成土建投标模型建立,在项目中标后,我们将完善本工程总承包、主承建范围内的所有BIM模型,并协调设计和其它各相关专业施工单位,完成钢结构、机电安装和幕墙等专业的BIM模型建立。我单位将做好组织和管理工作,确保所有专业模型在30天内创建完成。在整个北京化工大学昌平新校区项目的施工过程中,我单位将全程使用BIM协调并优化施工现场的相关工作,减少工期延误;并将建筑的各类运维信息根据工程的进度及时添加到模型中。最终,我单位将完成LOD500级的竣工BIM模型及模型操作、维护手册,以上内容在项目竣工时将全部交接给建设单位。具体方案如下。
1BIM系统组织架构
图3-1BIM小组组织架构图
单位BIM工作站
建
筑
专
业
BIM
工
程
师
结
构
专
业
BIM
工
程
师
暖
通
专
业
BIM
工
程
师
电
气
专
业
BIM
工
程
师
给
排
水
专
业
BIM
工
程
师
幕
墙
专
业
BIM
工
程
师
其
他
专
业
BIM
工
程
师
项目BIM
工作小组
本项目BIM系统组织架构如图3-1所示,BIM组组长全面负责BIM小组管理工作,并统一协调BIM各相关方,如:各专业BIM工程师、计划协调管理部、物资设备部、商务合约部、建设单位、设计单位、BIM咨询单位和各分包商等。各专业至少配置1位熟练掌握本专业业务、熟悉BIM建模、浏览软件操作的人员,组成项目各部门BIM团队,负责相关专业工作。
2BIM小组各岗位职责
本项目BIM小组主要负责:BIM模型的创建、维护,确保设计图和深化设计图清楚地形象的以模型展示出来,准确的发现图纸问题并及时解决;还可以表现出局部钢结构构件的组装流程及各种施工工艺等,更好的优化各专业施工方案和工作计划;通过模拟施工,优化工程实际施工进度计划。同时,定期组织对项目部管理人员的培训工作。项目管理团队整体有关BIM工作的职责如表3-1所示。
表3-1项目管理团队BIM工作职责
主要岗位/部门
BIM工作及责任
BIM能力要求
培训频率
项目经理
监督、检查项目执行进展
基本应用
1月/次
BIM小组组长
制定BIM实施方案并监督、组织
基本应用
1月/次
项目副经理
制定BIM培训方案并负责内部培训考核、评审
基本应用
1月/次
测量负责人
采集及复核测量数据,为BIM竣工模型提供准确数据基础;利用BIM模型导出测量数据指导现场测量作业
熟练运用
2周/次
技术管理部
利用BIM模型优化施工方案
熟练运用
2周/次
深化设计部
运用BIM技术展开各专业深化设计,进行碰撞检测并充分沟通、解决、记录;图纸及变更管理
精通
1周/次
BIM工作室
预算及施工BIM模型建立、维护、共享、管理;各专业协调、配合;提交阶段竣工模型,与各方沟通;建立、维护、每周更新和传送问题解决记录(IRL)
精通
1周/次
施工管理部
利用BIM模型优化资源配置组织
熟练运用
2周/次
计划协调部
利用Synchro4D模型进度优化
精通
1周/次
机电安装部
优化机电专业工序穿插及配合
熟练运用
2周/次
商务合约管理部
确定预算BIM模型建立的标准。利用BIM模型对内、对外的商务管控及内部成本控制,三算对比
熟练运用
2周/次
物资设备管理部
利用BIM模型生成清单,审批、上报准确的材料计划
熟练运用
2周/次
安全环境管理部
通过BIM可视化展开安全教育、危险源识别及预防预控,指定针对性应急措施
基本运用
1月/次
质量管理部
通过BIM进行技术交底,优化检验批划分、验收与交接计划
熟练运用
2周/次
综合管理办公室
利用可视化充分了解现场情况
基本应用
1月/次
3BIM标准文件格式
包括了对BIM文件的主要规则的确定。
(1)文件夹等命名规则
项目信息:项目编号与我单位ERP系统同一工程项目的编码一致;项目名称与我单位ERP系统同一工程项目的短名称一致;
文件夹结构:包括核心文件夹结构、项目文件夹结构、族库文件夹结构。
①核心文件夹结构
标准模板,图框,族和项目手册等通用数据保存在中央服务器中,并实施严格的访问权限管理。
BIMADMIN
Families
Standards
Templates
Titleblocks
(族文件)
(标准文档)
(样板文件)
(图框文件)
②项目文件夹结构
服务器端
项目名称/
BIM
ARC
STR
MEP MEP
ARC
Archive
<YYMMDD-Desc>
Library
Model
Publish
Background
Review
Reference
Rendering
Support
Work
(临时文件或备份文件)
(为本项目服务的族文件)
(Revit模型文件)
(完成图纸)
(CAD参考文件)
(模型临时文件)
本地客户端
D:/BIMProject
ProjectName
Archive
<YYMMDD-Desc>
Model
Publish
Background
Review
(临时文件或备份文件)
(Revit模型文件)
(完成图纸)
(CAD参考文件)
(模型临时文件)
Reference
Rendering
Support
Work
(2)构件/族库命名规则
通用族和族类型的命名规则:
在两个短语之间使用连字符“-”,连字符的两侧各留一个空格。但是在指示尺寸区间时,连字符的两侧不能留空格。不能在族名字中出现下划线“_”。
除“mm”(millimeter),其他的单位名称都必须是英文字母,且以大写字母开头。单位名称必须是单数名词,且数字和单位名称之间必须插入一个空格。
数字和单位名称之间必须留一个空格,数字和短语之间也要留一个空格。
图3-2构件命名样例
构件命名如图3-2所示。
(3)工作集命名规则
首字母用国家建筑标准设计的代号,不同的专业有不同的代号。建筑专业的代号为J、结构为G、给水排水为S、暖通为K、动力为R、弱电为X、人防为F。其后面为施工图建筑总图上标出各个区块的名称。
(4)模型色彩规定
①建筑专业色彩
ⅰ图纸已经明确的构件外观色彩按照图纸要求进行设置;
ⅱ图纸未明确构件外观色彩告知BIM小组负责人,由小组负责人与相关方沟通确定。
②结构专业色彩
ⅰ系统中已有材质按照Revit软件系统默认色彩;
ⅱ新建材质色彩告知BIM小组负责人,由小组负责人与相关方沟通确定。
③机电专业模型色彩
各系统类型的RGB色彩详见表3-2及图3-3。
表3-2各系统类型RGB色彩数值表
系统名称
RGB
系统名称
RGB
系统名称
RGB
冷热水供水管
255,153,0
消火栓管
255,0,0
强电桥架
255,0,255
冷热水回水管
自动喷水灭火系统
0,153,255
弱电桥架
0,255,255
冷冻水供水管
0,255,255
生活给水管
0,255,0
消防桥架
255,0,0
冷冻水回水管
热水给水管
128,0,0
厨房排油烟
153,51,51
冷却水供水管
102,153,255
污水-重力
153,153,0
排烟
128,128,0
冷却水回水管
污水-压力
0,128,128
排风
255,153,0
热水供水管
255,0,255
重力-废水
153,51,51
新风
0,255,0
热水回水管
压力-废水
102,153,255
正压送风
0,0,255
冷凝水管
0,0,255
雨水管
255,255,0
空调回风
255,153,255
冷媒管
102,0,255
通气管
51,0,51
空调送风
102,153,255
空调补水管
0,153,50
窗玻璃冷却水幕
255,124,128
送风/补风
0,153,255
膨胀水管
51,153,153
柴油机供油管
255,0,255,
软化水管
0,128,128
柴油机回油管
102,0,255
图3-3各系统类型RGB色彩参照图
4BIM小组软硬件配置
(1)软件平台
本项目采购AutodeskBuildingDesignSuite2014旗舰版作为BIM应用主体软件,另采购TeklaStructures和SynchroProfessional,具体解决方案如表3-3所示。我方负责提供并维护该软件的许可证,并购买工程周期内的软件维护和升级服务。中标后,我单位将组织所购置软件的培训工作,我单位和分包单位BIM工作相关部门人员必须培训,业主和咨询等单位可以选择参加。
表3-3BIM小组软件配置一览表
软件类型
软件名称
保存版本
软件许可证
三维建模软件
AutodeskRevit
2014
10
钢结构建模软件
TeklaStructures
1
模型整合平台
NavisworksManage
2014
10
二维绘图软件
AutoCAD
2014
10
文档生成软件
Microsoftoffice
2010
10
4D模拟软件
Synchro专业版
数据管理平台
AutodeskVaultProfessional
2014
15
(2)硬件平台
为充分保障BIM技术所需软件的正常运行,我单位使用的计算机硬件平台为DellT5600Precision台式图形工作站或更高配置,并要求各分包商计算机硬件平台不低于该配置。另向业主和BIM咨询单位提供高性能的DellT7600Precision台式图形工作站和DellPrecisionM6700移动图形工作站,方便检查BIM应用情况。为实现在施工现场使用手持设备应用BIM的需要,另配备6台iPad,采用3G无线网络接入Internet。配备一台DellPowerEdgeR520机架式服务器,为BIM数据的协同管理系统提供硬件基础。硬件设备的详细配备情况见表
3-4。图形工作站主要硬件配置见表3-5。
表3-4BIM小组硬件配备一览表
设备名称
单位
数量
分配情况
DellT5600Precision台式工作站
台
6
我单位6台
DellT7600Precision台式工作站
台
4
业主和咨询各1台;我单位2台.
DellPowerEdgeR520机架式服务器
台
1
我单位1台
DellPrecisionM6700移动工作站
台
2
我单位和业主各1台
Apple第4代iPad(32GWIFI+Cellular版)
台
6
业主和咨询各1台;我单位4台。
表3-5BIM小组硬件配置一览表
DellT5600
DellT7600
DellM6700
CPU
(处理器)
Intel至强处理器E5-2643(4核,)×2
双Intel至强处理器E5-2687w(8核,)×2
Inteli7-3540M
(4核,
内存
16GDDR3RDIMM1600MHz,ECC
32GDDR3RDIMM1600MHzECC
16GBDDR3SDRAM1866MHz
硬盘
256GBSSD+2TB机械硬盘
256GBSSD+2TB机械硬盘
256GBmsata+1TB机械硬盘
显卡
NVIDIAQuadroK4000
NVIDIAQuadro6000
NVIDIAQuadroK5000M
显示器
双DellUltraSharpU2412M24LED显示器
双DellUltraSharpU2412M24LED显示器
"UltraSharpFHD(1920x1080)
5BIM执行计划
根据招标文件中对工作内容和工期节点的要求,以及本工程的总体计划,为保证工程的顺利进行,制定以下BIM执行计划。
在项目中标后30天内,我单位将在投标BIM模型基础上,建立一个LOD300的P_BIM,包括所有建筑专业(包括建筑、结构、幕墙和MEP等)。BIM工作计划见表3-6。
表3-6BIM工作计划
序号
工作内容
完成时间及结果
1
BIM团队组建
合同完成前完成核心人员召集工作,合同签订后10日内完成团队搭建工作
2
BIM执行计划书
合同签订后15天内完成
3
核对及完善设计阶段BIM模型
合同签订后,施工阶段最初BIM模型创建前完成
4
施工阶段BIM模型创建及维护
合同签订后120日内完成施工阶段模板
5
BIM模型的协调、集成
在出具竣工证明前,总承包完成BIM竣工模型的整合及验收
6
基于BIM模型完成施工图会审和深化设计
和图纸会审一起完成,提交给甲方
7
碰撞检测
在相应部位施工前一个月完成
8
4D施工模拟及进度计划优化
在相应部位施工前一个月完成
9
自动构件统计
收到设计变更和图纸会审确认单后14天内完成
10
预制作构件的数字化加工模拟
配合钢结构深化设计、制作、安装同时进行