楊肖飛
提要:本人連續(xù)在公司擔(dān)任多個BIM項目經(jīng)理,在項目實施中對BIM在項目應(yīng)用、管理上有一些自己的見解和看法。
關(guān)鍵詞:項目管理 BIM
二十世紀(jì)末,隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,發(fā)達(dá)國家的建筑業(yè)在IFC(工業(yè)化基礎(chǔ)類)的基礎(chǔ)上發(fā)展了BIM的設(shè)計方法。在二十一世紀(jì)初,部分國外公司將該設(shè)計方法引入中國,得到國內(nèi)建筑業(yè)的認(rèn)可,并逐漸推廣開來,目前已在多個項目有所應(yīng)用。
BIM的提出與發(fā)展,是對整個建筑行業(yè)技術(shù)的一次改革,是引領(lǐng)建筑行業(yè)信息技術(shù)走向更高層次的一項創(chuàng)新,同時也是對傳統(tǒng)行業(yè)行為模式和管理方式的一種新的挑戰(zhàn)。BIM是建筑行業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物,因為BIM可以解決工程信息的創(chuàng)建、管理、共享與無損傳遞,可以使工程中單一的、離散的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、集成化,從而使得工程本身更加的精益化和智能化,所以BIM可以為建筑從概念到拆除的全生命周期中所有決策提供可靠依據(jù)。BIM必將在不久的將來成為建筑行業(yè)的主流力量,加強(qiáng)對BIM專業(yè)知識和軟件的學(xué)歷是大勢所趨,以便在日益發(fā)展的信息時代中不淘汰。
本人在昆明市公共租賃住房開發(fā)建設(shè)管理有限公司擔(dān)任多個BIM項目經(jīng)理,在項目實施過程中通過不斷地分析和研究,最終對BIM實施、管理提出一些自己的見解,在此提出以與同行們探討。
一、BIM的概念、應(yīng)用和優(yōu)缺點
1、概念
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),仿真模擬建筑物的真實信息,對該工程項目相關(guān)信息的詳盡表達(dá)。
這是一種全新的建筑設(shè)計、施工、管理的方法,以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),將規(guī)劃、設(shè)計、建造、營運等各階段的數(shù)據(jù)資料,全部包含在3D模型之中,讓建筑物整個生命周期中任何階段的工作人員在使用該模型時,都能擁有精確完整的數(shù)據(jù),幫助項目設(shè)計師提升決策的效率與正確性;在各個階段、各工作搭載各種信息,貫穿建筑生命周期,消除信息孤島。信息數(shù)據(jù)之間適時關(guān)聯(lián),智能互動,避免信息流失。
BIM是數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用,以解決建筑工程在軟件中的描述問題,使設(shè)計人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息做出正確的應(yīng)對,并為協(xié)同工作提供堅實的基礎(chǔ)。
2、建筑全生命周期中的應(yīng)用
通過BIM技術(shù)的應(yīng)用,項目管理方在工作中面對的將不再僅是繁多復(fù)雜的二維圖紙,而是通過直觀的三維模型來清晰了解筑物的具體形態(tài)表達(dá),各專業(yè)構(gòu)件之間的空間定位關(guān)系等,使項目各參與方的認(rèn)識達(dá)到高度統(tǒng)一,并提高項目管理方對項目的把控能力。
另外項目實施過程中的大量分散的建筑信息也被整合在一個BIM模型內(nèi),而且隨著項目工程的不斷深入,這些建筑信息亦會進(jìn)行不斷的豐富并更新,并貫穿整個建筑全過程。這將為項目管理方在進(jìn)行項目信息管理時提供準(zhǔn)確、完備的數(shù)據(jù)信息。通過BIM技術(shù)的引入,將進(jìn)一步提高項目工程管理的水平和效能監(jiān)測能力,提高工作效率和準(zhǔn)確性,實現(xiàn)項目管理的規(guī)范化,與科學(xué)化。
BIM技術(shù)在施工、運維階段的應(yīng)用,大大提高此類建筑工程項目的集成化、信息化管理水平。在控制項目成本、縮短施工工期,提高建筑質(zhì)量的同時,為工程項目管理帶來更安全、更低碳的管理手段。通過在該工程項目中BIM技術(shù)的應(yīng)用和研究,將為該公司未來建設(shè)和管理工程項目中,利用先進(jìn)的信息化技術(shù)、科學(xué)的管理手段帶來全新的解決方案和管理思路。
3、BIM設(shè)計及管理的優(yōu)缺點
BIM相較于傳統(tǒng)的設(shè)計方法所帶來的優(yōu)勢,其實是伴隨著建筑三維設(shè)計和信息數(shù)據(jù)庫而產(chǎn)生的優(yōu)勢,將復(fù)雜的問題可視化,將海量的數(shù)據(jù)系統(tǒng)化,從而表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢,BIM設(shè)計過程相當(dāng)于若干次次虛擬的工程預(yù)演,主要體現(xiàn)在:
1)協(xié)同設(shè)計
協(xié)同設(shè)計是在建筑業(yè)環(huán)境發(fā)生深刻變化、建筑的傳統(tǒng)設(shè)計方式必須得到改變的背景下出現(xiàn)的,也是數(shù)字化建筑設(shè)計技術(shù)與快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。
現(xiàn)有的協(xié)同設(shè)計主要是基于CAD平臺,并不能充分實現(xiàn)專業(yè)間的信息交流,這是因為CAD的通用文件格式僅僅是對圖形的描述,無法加載附加信息,導(dǎo)致專業(yè)間的數(shù)據(jù)不具有關(guān)聯(lián)性。
BIM的出現(xiàn)使協(xié)同已經(jīng)不再是簡單的文件參照,BIM技術(shù)為協(xié)同設(shè)計提供底層支撐,大幅提升協(xié)同設(shè)計的技術(shù)含量。借助BIM的技術(shù)優(yōu)勢,協(xié)同的范疇也從單純的設(shè)計階段擴(kuò)展到建筑全生命周期,需要規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營等各方的集體參與,因此具備了更廣泛的意義,從而帶來綜合效益的大幅提升。
2)可視化設(shè)計
方便了專業(yè)工程師對項目的理解,也便于業(yè)主直觀感受。一般情況下,采用BIM設(shè)計方法的可視化效果遠(yuǎn)遜于3Dmax及Sketchup等軟件,但由于后者設(shè)計理念及功能上的不足,使其不適用于前期方案推敲工作,而Bim盡管實時效果較差,但其與設(shè)計模型緊密結(jié)合,基本實現(xiàn)了所見即所得的思想,使業(yè)主及最終用戶真正擺脫了技術(shù)壁壘的限制,隨時知道自己的投資能獲得什么。
3)工程量統(tǒng)計
由于BIM的建模過程即包含材料的多種信息,借助BIM強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能,減少了繁瑣的人工操作,降低潛在錯誤??焖賹Ω鞣N構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計分析,獲取準(zhǔn)確項目工程量,有效開展工程預(yù)算及決算等各項工作。
4)管線綜合、碰撞檢查
隨著建筑物規(guī)模和使用功能復(fù)雜程度的增加,各種設(shè)備管線的復(fù)雜程度也相應(yīng)增加,將二維圖紙越來越難表現(xiàn)的管線綜合工作通過BIM系統(tǒng)置于虛擬的三維環(huán)境中,通過直觀的方式化難為簡,不僅能夠提高施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率,也降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。
但應(yīng)注意的是,BIM設(shè)計可能對建筑施工提出一定的要求,應(yīng)注意其中可能的風(fēng)險。
隨著建筑物規(guī)模和使用功能復(fù)雜程度的增加,各種設(shè)備管線的復(fù)雜程度也相應(yīng)增加,將二維圖紙越來越難表現(xiàn)的管線綜合工作通過BIM系統(tǒng)置于虛擬的三維環(huán)境中,通過直觀的方式化難為簡,不僅能夠提高施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率,也降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。
5)4D、5D施工模擬及施工現(xiàn)場配合
BIM模型施工進(jìn)度計劃相結(jié)合,空間信息與時間信息整合在一個可視的模型中,直觀、精確地反映整個建筑的施工過程,稱為4D施工模擬。更進(jìn)一步,將BIM數(shù)據(jù)庫中的成本因素加入上述的4D施工模擬中,則成為5D施工模擬。隨著建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大,復(fù)雜程度不斷提高,使得施工項目管理變得極為復(fù)雜。當(dāng)前建筑工程項目管理中經(jīng)常用于表示進(jìn)度計劃的甘特圖,由于專業(yè)性強(qiáng),可視化程度低,無法清晰描述施工進(jìn)度以及各種復(fù)雜關(guān)系,難以準(zhǔn)確表達(dá)工程施工的動態(tài)變化過程。
施工模擬技術(shù)可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進(jìn)度,優(yōu)化使用施工資源以及科學(xué)地進(jìn)行場地布置,對整個工程的施工進(jìn)度、資源和質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制,以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。此外借助4D/5D模型,可以協(xié)助業(yè)主了解項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等。
但是也存在一些缺點,如:前期設(shè)計時間長于傳統(tǒng)方式;項目設(shè)計人員需要專業(yè)培訓(xùn);不同軟件之間的兼容性略差;3D模型轉(zhuǎn)2D平面存在難度;專業(yè)設(shè)計異步制約BIM發(fā)揮;BIM設(shè)計軟件自身仍需完善;硬件水平限制BIM工作效率;尚未形成大規(guī)模應(yīng)用環(huán)境。
二、項目組織和實施
1、組織架構(gòu)
本項目BIM小組組織架構(gòu)如圖所示,BIM工作組組長負(fù)責(zé)BIM小組管理,統(tǒng)一協(xié)調(diào)BIM各相關(guān)方,如:各專業(yè)BIM工程師、計劃協(xié)調(diào)管理部、物資設(shè)備部、商務(wù)合約部、其他設(shè)計方、各分包商等。BIM相關(guān)各部門按工作量大小,至少指定1位以上熟練掌握本專業(yè)業(yè)務(wù)、熟悉BIM建模、瀏覽軟件操作的人員,組成項目各部門BIM團(tuán)隊,負(fù)責(zé)相關(guān)專業(yè)工作。
2、項目實施計劃
首先,在BIM項目實施前,由BIM項目負(fù)責(zé)人,根據(jù)建筑項目的建筑類型、建筑規(guī)模、專業(yè)設(shè)計特點、BIM項目實施深度目標(biāo)、BIM模型進(jìn)度時間節(jié)點、BIM團(tuán)隊概況等項目具體情況,制定出合理、詳細(xì)的BIM實施計劃,是確保BIM項目順利實施的非常關(guān)鍵的保障措施。
在BIM實施過程中,如大項目的拆分、專業(yè)內(nèi)專業(yè)間協(xié)同設(shè)計模式等,具有不可逆性(改變時工作量巨大),因此在BIM項目實施前,BIM項目負(fù)責(zé)人、專業(yè)負(fù)責(zé)人等項目參與者必須事先周密地規(guī)劃,制定出“BIM項目實施計劃”。
其次,根據(jù)實施經(jīng)驗對項目進(jìn)行拆分,明確多專業(yè)間協(xié)同設(shè)計環(huán)境:
1)創(chuàng)建項目數(shù)據(jù)管理構(gòu)架。
2)項目拆分原則:優(yōu)先獨棟單體;優(yōu)先功能分區(qū)(地下、裙房);土建盡量縱向拆分,F(xiàn)1- FN,F(xiàn)N+1;機(jī)電參考建筑原則:按專業(yè)或系統(tǒng)分(消防、給排水、暖通空調(diào));大面積地下可按樓層拆分;文件大小控制:定期另存為中心文件;清除未使用項。
3)項目定位:基點、測量點、軸網(wǎng)、標(biāo)高。
4)各專業(yè)、各子項中心文件創(chuàng)建。
5)各成員、創(chuàng)建本地文件。
3、崗位職責(zé)
本項目BIM小組主要負(fù)責(zé):BIM模型的創(chuàng)建、維護(hù),確保設(shè)計和深化設(shè)計圖清楚地形象的展現(xiàn)在模型里,可以更好的發(fā)現(xiàn)圖紙問題并及時解決;可以表現(xiàn)出鋼構(gòu)件組裝流程,各種施工工藝等,更好的優(yōu)化施工方案和工作計劃;進(jìn)行模擬施工,進(jìn)而優(yōu)化工程施工進(jìn)度計劃。同時,定期組織對項目部管理人員的培訓(xùn)工作。
4、制定工作流程及建模技術(shù)思路:
1)明確模型用途和建模范圍,制定完成標(biāo)準(zhǔn)。該過程實質(zhì)上是對合同談判階段的模擬,在以BIM為交付模式的建筑項目中,業(yè)主、設(shè)計方和承包商都要對BIM模型的用途、范圍和交付標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合同條件的約束。
2)明確建模方式
對于集成團(tuán)隊力量同時建模的建模方式REVIT主要有兩種。兩種模式各有優(yōu)劣,需要根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。
(1)模型鏈接——小組在進(jìn)行全項目混凝土結(jié)構(gòu)建模時就采用了“模型鏈接”的形式,將整個項目劃分成不同的部分(各塔樓和裙樓),把各部分分配給不同的成員分開建模,最后通過“共享坐標(biāo)系”將各自的成果鏈接到“項目坐標(biāo)文件”中。
(2)工作共享——在進(jìn)行樣板間模型建模的過程中,組員選用了“工作共享”的模式在項目網(wǎng)絡(luò)平臺上創(chuàng)建中心文件,建立工作集,在同一個中心文中完成建模任務(wù)。
3)制定建模計劃、執(zhí)行進(jìn)度監(jiān)控
任何一項工作都需要有計劃的指導(dǎo)才能有條不紊的開展,建模過程也不例外。組員每周都舉行會議,對建模工作的開展進(jìn)行匯報并對進(jìn)度情況進(jìn)行更新。
4)開展建模工作
5、BIM(施工圖)設(shè)計模型的具體工作內(nèi)容及技術(shù)要求:
1)結(jié)構(gòu)部分BIM建模內(nèi)容及技術(shù)要求:
結(jié)構(gòu)部分-柱、梁、板、墻:基本BIM建模元素,除校核結(jié)構(gòu)本專業(yè)可能存在的設(shè)計缺失以外,尤其需要注意人防部分與非人防部分可能存在的設(shè)計沖突
結(jié)構(gòu)樓梯、坡道:此部分的特點為為空間高程有變化,結(jié)合此前數(shù)十項目經(jīng)驗來看,亦為結(jié)構(gòu)梁、板凈高,比較容易設(shè)計出錯的地方。
結(jié)構(gòu)留洞、留孔:大部分為機(jī)電系統(tǒng)預(yù)留,但根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,因后期機(jī)電系統(tǒng)存在太多不確定因素,故廢棄量較大。故需結(jié)合機(jī)電優(yōu)化結(jié)果后,給出修正意見并提交結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新復(fù)核。
鋼結(jié)構(gòu)部分:除具有普通結(jié)構(gòu)特點外,還具有鋼結(jié)構(gòu)本身的一些特性,比如斜撐、網(wǎng)架、變截面構(gòu)件等,可能對空間,造成相對復(fù)雜的分割,需要在BIM中通過實際建模,事先評估對建筑空間、機(jī)電及裝修等后續(xù)子項的影響。
結(jié)構(gòu)部分的施工,一般具有不可逆轉(zhuǎn)的特性。結(jié)構(gòu)部分施工完成后。即使發(fā)現(xiàn)和后續(xù)建筑、機(jī)電、裝修等各子項存在沖突,也很難再去修正或返工,造成后續(xù)工程,只能按照既成事實進(jìn)行不得已的 “遷就”,故此,該階段的BIM建模及校核,將是后續(xù)所有子項的基礎(chǔ)。
2)建筑部分BIM建模內(nèi)容及技術(shù)要求:
建筑內(nèi)外隔墻:基本BIM建模元素,為后續(xù)的機(jī)電、裝修等建模,提供支持。
樓地面預(yù)留孔洞、豎井、機(jī)電管井等:基本BIM建模元素。
建筑樓梯、電梯井道、自動扶梯等:基本BIM建模元素。
建筑門窗:基本BIM建模元素,為后續(xù)的機(jī)電、裝修等建模,提供支持。
建筑外立面(幕墻):該部分同機(jī)電、裝修等其它子項關(guān)聯(lián)度一般不大。且從實際來看,幕墻專業(yè)廠商,基本都能很好地在其專業(yè)范圍內(nèi),解決本身問題。故此該部分,將依照幕墻施工單位提供的幕墻深化圖,進(jìn)行最終的BIM幕墻分割及外表面的模擬建模。
3)室內(nèi)綜合機(jī)電部分BIM建模內(nèi)容及技術(shù)要求:
給排水:所有給水、雨污排水、消防噴淋、消防栓等水專業(yè)管道建模并檢核同結(jié)構(gòu)、建筑及其它機(jī)電管線碰撞與沖突,同時校核是否滿足建筑裝飾或空間凈高的要求。
暖通:所有冷水、熱水、冷卻水等暖通管道類管線建模并檢核同結(jié)構(gòu)、建筑及其它機(jī)電管線碰撞與沖突,同時校核是否滿足建筑裝飾或空間凈高的要求。所有防排煙、空調(diào)送、回風(fēng)管等風(fēng)管類管線建模并檢核同結(jié)構(gòu)、建筑及其它機(jī)電管線碰撞與沖突,同時校核是否滿足建筑裝飾或空間凈高的要求。
電氣:所有強(qiáng)、弱電橋架等電氣專業(yè)線槽建模并檢核同結(jié)構(gòu)、建筑及其它機(jī)電管線碰撞與沖突,同時校核是否滿足建筑裝飾或空間凈高的要求。
4)綜合機(jī)電技術(shù)要求:
以BIM技術(shù)作為手段,以專業(yè)技能和工程經(jīng)驗作為依靠,進(jìn)行涵蓋建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修的設(shè)計匯整工作,將所有設(shè)計子項,放在同一個空間里進(jìn)行綜合評估及考量,并提出一攬子的綜合解決方案。
根據(jù)綜合解決方案,再結(jié)合原各專業(yè)施工圖圖號,分拆成各專業(yè)的,解決了各項碰撞與沖突后的施工優(yōu)化(深化)圖以指導(dǎo)實際施工。
另行增加一套機(jī)電綜合管線平面圖及機(jī)電綜合管線3D軸測圖,以明確不同機(jī)電子項間的空間相互關(guān)系,指導(dǎo)不同的機(jī)電專業(yè)承包商,進(jìn)行實際施工。謀定而后動,提高一次安裝的成功率,降低成本、工期、質(zhì)量方面的無謂損失。
室外綜合管網(wǎng)部分BIM建模內(nèi)容及技術(shù)要求:與室內(nèi)綜合機(jī)電部分,基本雷同。
三、公司項目應(yīng)用實例
1、項目場地管理
BIM技術(shù)能夠?qū)鰞?nèi)平面元素立體直觀化,幫助我們更直觀的進(jìn)行各階段場地的布置策劃,并綜合考慮各階段的場地轉(zhuǎn)換,最終對布置情況進(jìn)行場地優(yōu)化,避免重復(fù)布置。根據(jù)標(biāo)高方格網(wǎng)導(dǎo)入地形,提前策劃整個現(xiàn)場的道路標(biāo)高系統(tǒng)和排水系統(tǒng)(道路標(biāo)高和排水盡量依地形而設(shè)),減少土方的挖填方,對基坑支護(hù)模型進(jìn)行優(yōu)化分析。
圖1 原始地形地貌 圖2形成revit地形模型
圖3形成基坑支護(hù)模型 圖4支護(hù)模型分析及處理
2、碰撞檢查
通過BIM軟件平臺的碰撞檢測功能,可以實現(xiàn)建筑與結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)與暖通、機(jī)電安裝以及設(shè)備等不同專業(yè)之間的碰撞,也可以發(fā)現(xiàn)本專業(yè)內(nèi)的某些構(gòu)件或不同圖紙之間的沖突,通過三維建模,直觀明了的呈現(xiàn)在三維視圖中,不僅能夠很好的發(fā)現(xiàn)平面圖紙所看不出的問題,同時加快了各專業(yè)管理人員對圖紙問題的解決效率。正是利用BIM軟件平臺這種功能,預(yù)先發(fā)現(xiàn)圖紙問題,及時反饋給設(shè)計,避免了后期施工因圖紙問題帶來的停工以及返工,提供項目管理效率,減少后期項目管理成本,,也為現(xiàn)場施工及總承包管理打好了鋪墊。
運用BIM技術(shù)后,通過在虛擬的三維環(huán)境下進(jìn)行碰撞檢查,提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的碰撞沖突,從而排除項目施工環(huán)節(jié)中可能遇到的碰撞,顯著減少由此產(chǎn)生的變更,提高施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率,降低由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增加與工期延誤。
按照設(shè)計施工圖進(jìn)行建模、進(jìn)行幾輪模型碰撞檢查,共發(fā)現(xiàn)安裝各專業(yè)碰撞400點:建筑與結(jié)構(gòu)部分150個,建筑與機(jī)電安裝部分100個,機(jī)電與結(jié)構(gòu)部分150個。
圖5 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)碰撞示意圖
圖6 支護(hù)結(jié)構(gòu)碰撞 圖7 建筑與結(jié)構(gòu)及機(jī)電的碰撞
3、機(jī)電綜合管線深化
首先,機(jī)電綜合管線深化設(shè)計是在原設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行的空間布局方面排布,其主要依據(jù)包括原設(shè)計院各個專業(yè)的施工圖紙及國家相關(guān)的規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。
其次,在具體管道排布時,首先要考慮的是避讓原則,有壓讓無壓,小管讓大管等;其次是管線位置及間距,重點是電氣管線與其他管線的上下位置及距離要求,醫(yī)院工程要注意醫(yī)療氣體的氧氣、壓縮空氣管道與電氣管線嚴(yán)格的間距要求,涉及到廚房區(qū)域的還要考慮煤氣管道與電氣管線間距要求等;再次是作業(yè)空間,根據(jù)管道連接方式不同導(dǎo)致的作業(yè)空間不同與電纜橋架敷設(shè)電纜的空間要求等綜合考慮;最后是管道保護(hù)層等輔助部位,要特別注意的是現(xiàn)場發(fā)泡的保溫與電氣支管敷設(shè)位置。
最后,進(jìn)行對工程中不利點確定與分析工作。不同的部位需要考慮的節(jié)點與問題不盡相同:
1)管井部位主要考慮作業(yè)間距的問題,尤其是兩個衛(wèi)生間中部的管井。在管井內(nèi)管道排布時,要首先明確支管走向位置,避免支管的空間交叉,利用管井內(nèi)有限空間,盡可能利于每根立管的安裝與檢修工作??刹捎米尮艿涝诠芫囊粋?cè)布置,留出通行的空間,且支管盡量不要在通行空間內(nèi)穿越的布局方式。
2)走廊吊頂內(nèi)管道深化設(shè)計的重點部位是管井通往吊頂內(nèi)管道比較密集的部位、大風(fēng)管敷設(shè)的位置及風(fēng)機(jī)盤管吊裝的位置。這種部位的難點主要在于在吊頂空間內(nèi),把管道盡可能合理地排布開。具體處理時,要充分使用兩個墻邊與梁底等部位的空間。建議盡量不要考慮管道的水平位置變化,讓避讓發(fā)生在立面中;這樣既利于施工定位,利于檢修時管道類型的識別,又將降低綜合設(shè)計的平面圖紙繪制難度。吊頂內(nèi)管道深化設(shè)計的另一個難點是支管位置預(yù)留,建議在空間布局中,專門留出一個區(qū)域做支管;雖然這樣可能進(jìn)一步壓縮吊頂空間,但對于多個專業(yè)的管線有序排布與檢修是有利地。
3)設(shè)備層與機(jī)房位置的深化設(shè)計是最為困難和繁瑣的,重點考慮的是空間位置的交叉。由于設(shè)備層與機(jī)房的管線規(guī)格均較大,避讓時應(yīng)主要考慮空間的利用,減少交叉。這里的電纜橋架由于電纜規(guī)格較大、敷設(shè)半徑增加,避讓其他專業(yè)管線也存在困難。本工程在這種位置進(jìn)行深化設(shè)計采用AUTODESK REVIT MEP三維設(shè)計軟件,簡單地通過CAD等平面設(shè)計軟件做深化難度很大。先進(jìn)行管道走向的梳理,從總體布局上盡量減少管道大量地返彎避讓;再將主要和不適宜避讓的管線,在空間內(nèi)直線擺放后,根據(jù)空間進(jìn)行交叉調(diào)整,最后考慮次要的管道。
4)地下車庫等無吊頂部位,這種部位空間較大,管線不很復(fù)雜。由于無吊頂,管道明裝,主要考慮的是管線敷設(shè)美觀的問題。僅需要空間位置上定原則,左側(cè)敷設(shè)電專業(yè)、右側(cè)敷設(shè)水專業(yè)。減少翻彎避讓,如需避讓時,加大避讓半徑,確保管線敷設(shè)美觀。
5、施工模擬及優(yōu)化
虛擬施工(Virtual Construction,簡稱VC)是實際施工過程在計算機(jī)上的虛擬實現(xiàn)。它采用虛擬現(xiàn)實和BIM等技術(shù),在計算機(jī)等設(shè)備的支持下,在計算機(jī)上群組協(xié)同工作,對建筑物的全部信息過程進(jìn)行全面的仿真再現(xiàn),以發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題、圖紙節(jié)點復(fù)雜、尺寸難以確定部位、高大支模部位,鋼筋的排布、安裝管線布置等、以便在實際施工活動之前就采取預(yù)防措施、切實可行的施工方案,從而達(dá)到項目標(biāo)、安全可控性,并降低成本、縮短工期、減少風(fēng)險,增強(qiáng)施工過程中的決策、優(yōu)化與控制能力。虛擬施工不消耗現(xiàn)實資源和能量,能為工程施工提供有益的經(jīng)驗。
1)復(fù)雜節(jié)點施工
BIM模型可以進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)部分的深化設(shè)計,包括預(yù)留洞口、預(yù)埋件位置及各復(fù)雜部位等施工圖紙深化。對關(guān)鍵復(fù)雜的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋的節(jié)點進(jìn)行放樣分析,解決鋼筋綁扎、順序問題,指導(dǎo)現(xiàn)場鋼筋綁扎施工。對于鋼筋過密的構(gòu)件節(jié)點、利用BIM進(jìn)行鋼筋預(yù)排,給工人可視化交底、能減少施工時,鋼筋綁扎順序、位置的錯誤。避免澆筑時無法下棒問題。
2)酒店型鋼混凝土結(jié)構(gòu)圖紙內(nèi),不含鋼柱腳與底板上鐵連接節(jié)點,由總包深化。但我們利用BIM第三方對其節(jié)點深化,在四個方向加2層耳板(由于17根鋼管柱排布不規(guī)則,無法使用傳統(tǒng)連接器開孔方法),通過深化、很清晰知道雙層雙向上鐵是如何與耳板連接的。
深化的過程中發(fā)現(xiàn):
(1)環(huán)梁主筋、箍筋如何與周邊已有的不同方向不同標(biāo)高的框架梁連接:
(2)鋼管柱高拋砼澆筑時透氣孔留設(shè)位置如何避開環(huán)梁,并靠近鋼管內(nèi)環(huán)板。
綜合考慮設(shè)計荷載及上述情況,通過模型深化,最終確定環(huán)梁配筋,環(huán)梁高度、環(huán)梁混凝土標(biāo)號(細(xì)石C40,環(huán)梁鋼筋排布較密,局部鋼筋間距不到30mm)。
3)專項施工方案
通過BIM技術(shù)指導(dǎo)編制專項施工方案,可以直觀的對復(fù)雜工序進(jìn)行分析,將復(fù)雜部位簡單化、透明化,提前模擬方案編制后的現(xiàn)場施工狀態(tài),對現(xiàn)場可能存在的危險源、安全隱患、消防隱患等提前排查,對專項方案的施工工序進(jìn)行合理排布,有利于方案的專項性、合理性。
5、標(biāo)準(zhǔn)層或樣板間的綜合建模
在項目樣板層或樣板間上使用BIM技術(shù)和管理手段,提高深化設(shè)計圖紙的質(zhì)量,減少圖紙中錯漏碰缺的發(fā)生,使設(shè)計圖紙切實符合施工現(xiàn)場操作的要求,并能更進(jìn)一步輔助工程施工管理。通過BIM模型的直觀體現(xiàn),開展系統(tǒng)優(yōu)化工作,包括管井優(yōu)化及各專業(yè)機(jī)房深化設(shè)計,以節(jié)約項目成本,對施工質(zhì)量及成本進(jìn)行控制。
6、技術(shù)輔助現(xiàn)場安全管理
利用Revit軟件,以更加直觀的模型,展示項目的整體防護(hù),對現(xiàn)場存在的洞口安全問題,做出提前的預(yù)警,降低項目的安全事故。利用Revit,navisworks軟件,進(jìn)行漫游檢查,對項目的預(yù)留洞口、樓梯洞口等防護(hù)進(jìn)行逐一排查確保安全。
四、BIM項目管理時應(yīng)注意的問題
1、缺乏BIM 標(biāo)準(zhǔn)合同示范文本;
2、缺乏BI M相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計指南;
3、未建立基于BIM 的工作流程;
4、BIM 設(shè)計的爭議處理機(jī)制不成熟;
5、BIM設(shè)計項目相應(yīng)的投入有所增加;
6、不同設(shè)計單位對分享數(shù)據(jù)資源不積極;
7、新技術(shù)可能會引起的抵觸或畏難心理;
8、理性看待BIM應(yīng)用效果,避免過度夸大。
五、結(jié)束語
本項目從BIM的應(yīng)用層次來看,是十分基礎(chǔ)的?,F(xiàn)在幾個項目還未全部完成施工,但該應(yīng)用帶來的改變切實提高了工作效率,節(jié)約了成本,極大地節(jié)約了方案的討論時間。通過三維模型、進(jìn)行排布優(yōu)化,參會的討論者能非常清晰、準(zhǔn)確的表述個人的意見,相互理解對方的想法。并可以通過模型的演示,檢驗意見的實際效果,完全解決了溝通障礙,高效的形成優(yōu)化方案。
BIM是數(shù)字技術(shù)在建設(shè)領(lǐng)域運用所產(chǎn)生的成果,已深刻地影響了建筑業(yè)的方方面面,相信隨著BIM相關(guān)的理論和技術(shù)的不斷發(fā)展,其必將會產(chǎn)生更大的影響。做為項目管理者,掌握與之相關(guān)的技術(shù)和理論,對在未來更好地開展項目管理工作必將帶來巨大的推動。