分享

“鲁班奖”工程中BIM技术应用

 新华意书馆 2018-02-08

“鲁班奖”工程(国家优质工程)是国家工程领域的最高奖,对工程的质量要求是“高于国家规范标准,严于规程要求,克服质量通病,切忌违反国家标准强条,要求质量精细,设计优秀,使用功能完善”。质量档次分为“较好”、“好”和“上好”标准,只有达到“上好”质量档次标准要求,才能获选。“上好”:工程质量精致细腻,几乎达到无可挑剔之处,即或有点小的质量问题也可以立即改正,且用户对工程质量和服务质量都非常非常的满意。BIM在整个创奖过程中,如何使用呢?

1 创优工程如何要用BIM?

弄清楚这个问题,首先要了解“鲁班奖”工程(国家优质工程)的申报条件,在《中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)评选办法》中第三章第十一条第(六)小条中明文规定:积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备,其中有一项国内领先水平的创新技术或采用建设部“建筑业10项新技术”不少于6项,房建项目技术分占比15%,具体如下表:

表1鲁班奖工程主控项目及子项质量评价表

众所周知满足“有一项国内领先水平的创新技术”是有难度的,但满足“建筑业10项新技术”不少于6项还是相对容易的,“鲁班奖”(国家优质工程奖)创建过程中,既然有使用项数规定,那么应该选用哪些新技术即满足要求,又经济实用、降低创奖成本呢?这就要求必须深入的研究新技术并制定科学选用策略。最新版本《建筑业10项新技术》(2017)的10大板块内容如图1所示。

图1建筑业10项新技术

我们对10大板块新技术进行一下梳理,地基基础与地下空间工程技术、抗震、结构加固与检测技术、钢结构技术、装配式混凝土技术并不是所有工程都能涉及的技术,钢筋与混凝土技术、模板及脚手架技术、防水及维护结构节能技术、机电安装工程技术、绿色施工技术、信息化技术则是几乎所有工程都要涉及的,笔者认为这些技术是可以优先发展和使用的。这10大板块中,几乎每一个板块都涉及到BIM技术的应用,最明显的如图2所示。

图2基于BIM的建筑业10项新技术

从以上梳理分析,不难发现,项目采用BIM技术,基本满足“鲁班奖”对新技术使用的要求。

2、创优工程中BIM技术应用点

1)建筑结构专业

(1)装配式混凝土结构建筑信息模型应用技术

利用建筑信息模型(BIM)技术,实现装配式混凝土结构的设计、生产、运输、装配、运维的信息交互和共享,实现装配式建筑全过程一体化协同工作。应用BIM技术,装配式建筑、结构、机电、装饰装修全专业协同设计,实现建筑、结构、机电、装修一体化;设计BIM模型直接对接生产、施工,实现设计、生产、施工一体化。针对建筑信息模型技术的特点,在装配式建筑全过程BIM技术应用还应注意以下关键技术内容:

·搭建模型时,应采用统一标准格式的各类型构件文件,且各类型构件文件应按照固定、规范的插入方式,放置在模型的合理位置。

·预制构件出图排版阶段,应结合构件类型和尺寸,按照相关图集要求进项图纸排版,尺寸标注、辅助线段和文字说明,采用统一标准格式,并满足现行国家标准《建筑制图标准》GB/T 50104和《建筑结构制图标准》GB/T 50105。

·预制构件生产,应接力设计BIM模型,采用“BIM+MES+CAM”技术,实现工厂自动化钢筋生产、构件加工;应用二维码技术、RFID芯片等可靠识别与管理技术,结构工厂生产管理系统,实现可追溯的全过程质量管控。

·应用“BIM+物联网+GPS”技术,进行装配式预制构件运输过程追溯管理、施工现场可视化指导堆放、吊装等,实现装配式建筑可视化施工现场信息管理平台。

图3某加油站钢结构屋面BIM模型

(2)钢结构深化设计与物联网应用技术

钢结构深化设计是以设计院的施工图、计算书及其它相关资料为依据,依托专业深化设计软件平台,建立三维实体模型,计算节点坐标定位调整值,并生成结构安装布置图、零构件图、报表清单等的过程。钢结构深化设计与BIM结合,实现了模型信息化共享,由传统的“放样出图”延伸到施工全过程。物联网技术是通过射频识别(RFID)、红外感应器等信息传感设备,按约定的协议,将物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。在钢结构施工过程中应用物联网技术,改善了施工数据的采集、传递、存储、分析、使用等各个环节,将人员、材料、机器、产品等与施工管理、决策建立更为密切的关系,并可进一步将信息与BIM模型进行关联,提高施工效率、产品质量和企业创新能力,提升产品制造和企业管理的信息化管理水平。主要包括以下内容:

·深化设计阶段,需建立统一的产品(零件、构件等)编码体系,规范图纸深度,保证产品信息的唯一性和可追溯性。深化设计阶段主要使用专业的深化设计软件,在建模时,对软件应用和模型数据有以下几点要求:

·统一软件平台:同一工程的钢结构深化设计应采用统一的软件及版本号,设计过程中不得更改。同一工程宜在同一设计模型中完成,若模型过大需要进行模型分割,分割数量不宜过多。

·人员协同管理:钢结构深化设计多人协同作业时,明确职责分工,注意避免模型碰撞冲突,并需设置好稳定的软件联机网络环境,保证每个深化人员的深化设计软件运行顺畅。

·软件基础数据配置:软件应用前需配置好基础数据,如:设定软件自动保存时间;使用统一的软件系统字体;设定统一的系统符号文件;设定统一的报表、图纸模板等。

·模型构件唯一性:钢结构深化设计模型,要求一个零构件号只能对应一种零构件,当零构件的尺寸、重量、材质、切割类型等发生变化时,需赋予零构件新的编号,以避免零构件的模型信息冲突报错。

·零件的截面类型匹配:深化设计模型中每种截面的材料指定唯一的截面类型,保证材料在软件内名称的唯一性。

·模型材质匹配:深化设计模型中每个零件都有对应的材质,根据相关国家钢材标准指定统一的材质命名规则,深化设计人员在建模过程中需保证使用的钢材牌号与国家标准中的钢材牌号相同。

·施工过程阶段,需建立统一的施工要素(人、机、料、法、环等)编码体系,规范作业过程,保证施工要素信息的唯一性和可追溯性。

·搭建必要的网络、硬件环境,实现数控设备的联网管理,对设备运转情况进行监控,提高设备管理的工作效率和质量。

·将物联网技术收集的信息与BIM模型进行关联,不同岗位的工程人员可以从BIM模型中获取、更新与本岗位相关的信息,既能指导实际工作,又能将相应工作的成果更新到BIM模型中,使工程人员对钢结构施工信息做出正确理解和高效共享。

·打造扎实、可靠、全面、可行的物联网协同管理软件平台,对施工数据的采集、传递、存储、分析、使用等环节进行规范化管理,进一步挖掘数据价值,服务企业运营。

2)机电工程BIM应用

(1)基于BIM的管线综合技术

机电工程施工中,许多工程的设计图纸由于诸多原因,设计深度往往满足不了施工的需要,施工前尚需进行深化设计。机电系统各种管线错综复杂,管路走向密集交错,若在施工中发生碰撞情况,则会出现拆除返工现象,甚至会导致设计方案的重新修改,不仅浪费材料、延误工期,还会增加项目成本。基于BIM技术的管线综合技术可将建筑、结构、机电等专业模型整合,可很方便的进行深化设计,再根据建筑专业要求及净高要求将综合模型导入相关软件进行机电专业和建筑、结构专业的碰撞检查,根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让建筑结构。机电本专业的碰撞检测,是在根据“机电管线排布方案”建模的基础上对设备和管线进行综合布置并调整,从而在工程开始施工前发现问题,通过深化设计及设计优化,使问题在施工前得以解决。

暖通、给排水、消防、强弱电等各专业由于受施工现场、专业协调、技术差异等因素的影响,不可避免地存在很多局部的、隐性的专业交叉问题,各专业在建筑某些平面、立面位置上产生交叉、重叠,无法按施工图作业或施工顺序倒置,造成返工,这些问题有些是无法通过经验判断来及时发现并解决的。通过BIM技术的可视化、参数化、智能化特性,进行多专业碰撞检查、净高控制检查和精确预留预埋,或者利用基于BIM技术的4D施工管理,对施工工序过程进行模拟,对各专业进行事先协调,可以很容易的发现和解决碰撞点,减少因不同专业沟通不畅而产生技术错误,大大减少返工,节约施工成本。

管线综合平衡技术方法、流程及注意事项请参考笔者的《管线综合平衡技术》。

(2)机电管线及设备工厂化预制技术

工厂模块化预制技术是将建筑给排水、采暖、电气、智能化、通风与空调工程等领域的建筑机电产品按照模块化、集成化的思想,从设计、生产到安装和调试深度结合集成,通过这种模块化及集成技术对机电产品进行规模化的预加工,工厂化流水线制作生产,从而实现建筑机电安装标准化、产品模块化及集成化。利用这种技术,不仅能提高生产效率和质量水平,降低建筑机电工程建造成本,还能减少现场施工工程量、缩短工期、减少污染、实现建筑机电安装全过程绿色施工。

图4机电管线预制模型

3)信息化技术

(1)基于BIM的现场施工管理信息技术

基于BIM的现场施工管理信息技术是指利用BIM技术,并借助移动互联网技术实现施工现场可视化、虚拟化的协同管理。在施工阶段结合施工工艺及现场管理需求对设计阶段施工图模型进行信息添加、更新和完善,以得到满足施工需求的施工模型。依托标准化项目管理流程,结合移动应用技术,通过基于施工模型的深化设计,以及场布、施组、进度、材料、设备、质量、安全、竣工验收等管理应用,实现施工现场信息高效传递和实时共享,提高施工管理水平。

(2)基于大数据的项目成本分析与控制信息技术

基于大数据的项目成本分析与控制信息技术,是利用项目成本管理信息化和大数据技术更科学和有效的提升工程项目成本管理水平和管控能力的技术。通过建立大数据分析模型,充分利用项目成本管理信息系统积累的海量业务数据,按业务板块、地区、重大工程等维度进行分类、汇总,对“工、料、机” 等核心成本要素进行分析,挖掘出关键成本管控指标并利用其进行成本控制,从而实现工程项目成本管理的过程管控和风险预警,其主要内容为:

项目成本管理信息化主要技术内容

·项目成本管理信息化技术是要建设包含收入管理、成本管理、资金管理和报表分析等功能模块的项目成本管理信息系统。

·收入管理模块应包括业主合同、验工计价、完成产值和变更索赔管理等功能,实现业主合同收入、验工收入、实际完成产值和变更索赔收入等数据的采集。

·成本管理模块应包括价格库、责任成本预算、劳务分包、专业分包、机械设备、物资管理、其他成本和现场经费管理等功能,具有按总控数量对“工、料、机”的业务发生数量进行限制,按各机构、片区和项目限价对“工、料、机”采购价格进行管控的能力,能够编制预算成本和采集劳务、物资、机械、其他、现场经费等实际成本数据。

·资金管理模块应包括债务支付集中审批、支付比例变更、财务凭证管理等功能,具有对项目部资金支付的金额和对象进行管控的能力,实现应付和实付资金数据的采集。

·报表分析应包括“工、料、机”等各类业务台帐和常规业务报表,并具备对劳务、物资、机械和周转料的核算功能,能够实时反映施工项目的总体经营状态。

成本业务大数据分析技术的主要技术内容

·建立项目成本关键指标关联分析模型。

·实现对“工、料、机”等工程项目成本业务数据按业务板块、地理区域、组织架构和重大工程项目等分类的汇总和对比分析,找出工程项目成本管理的薄弱环节。

·实现工程项目成本管理价格、数量、变更索赔等关键要素的趋势分析和预警。

·采用数据挖掘技术形成成本管理的“量、价、费”等关键指标,通过对关键指标的控制,实现成本的过程管控和风险预警。

·应具备与其他系统进行集成的能力。

图5基于BIM的造价信息管理平台基本架构

“鲁班奖”工程(国家优质工程)没有最好,只有更好,每年获奖项目数量受到严格控制,利用BIM技术进行创优方案策划,能够很好的提高效率、降低成本。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多