紅島高鐵站房BIM綜合應(yīng)用

(中國(guó)中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計(jì)院，濟(jì)南 250022)

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

濟(jì)青高鐵工程紅島站位于山東省青島市紅島經(jīng)濟(jì)區(qū)河套街道，濟(jì)南—青島高鐵線路新建10臺(tái)20線，紅島高鐵站房70 000m2，包括站房綜合樓、旅客活動(dòng)平臺(tái)、高架候車層、站臺(tái)柱雨棚等，BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿項(xiàng)目的全生命周期。整體效果及模型效果如圖1、圖2所示。

圖1 項(xiàng)目整體

1.2 工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

本項(xiàng)目是一個(gè)新建高鐵站房工程，其建筑規(guī)模較大約70 000m2，在項(xiàng)目開始階段所涉及的圖紙版本較多，使得施工配合難度較大。為滿足高鐵站房的運(yùn)營(yíng)需要，其背后是由龐大而復(fù)雜的各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)作為支撐的，這樣的多專業(yè)多系統(tǒng)使得在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工過(guò)程中，由于交叉工序多與存在的安全隱患多而增大了現(xiàn)場(chǎng)施工管理難度。

2 BIM組織與應(yīng)用環(huán)境

2.1 BIM應(yīng)用目標(biāo)

BIM技術(shù)應(yīng)用貫穿本項(xiàng)目全生命周期，從可行性研究階段到方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)階段再到施工進(jìn)度模擬、工程量統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)管控的施工階段最后到物業(yè)管理、虛擬仿真、設(shè)施維護(hù)的運(yùn)營(yíng)階段。BIM應(yīng)用點(diǎn)如圖3所示。

圖2 BIM整體模型

圖3 BIM應(yīng)用點(diǎn)整理

圖4 團(tuán)隊(duì)架構(gòu)圖

2.2 實(shí)施方案

在本項(xiàng)目的準(zhǔn)備階段，制定符合本項(xiàng)目實(shí)施的各類標(biāo)準(zhǔn)文件，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行設(shè)計(jì)模型的創(chuàng)建，在創(chuàng)建設(shè)計(jì)模型的過(guò)程中核查圖紙中存在的問題并進(jìn)行修正，隨著模型與圖紙的不斷完善和現(xiàn)場(chǎng)工作的開展模型進(jìn)入到施工階段，與算量部門進(jìn)行算量、計(jì)價(jià)得出物資材料計(jì)劃指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)材料管理來(lái)避免浪費(fèi)節(jié)約成本，同時(shí)對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)和工序提前進(jìn)行模擬來(lái)合理的控制工期避免發(fā)生安全事故，現(xiàn)場(chǎng)施工完成交付使用模型也隨著進(jìn)入到運(yùn)維階段，對(duì)車站各種設(shè)備進(jìn)行模擬輔助日常維護(hù)，提高站房的智能管理。

2.3 團(tuán)隊(duì)組織

為保證BIM技術(shù)在紅島項(xiàng)目全生命周期的落地應(yīng)用，我司選任項(xiàng)目經(jīng)理作為本項(xiàng)目BIM總負(fù)責(zé)人，同時(shí)選任專業(yè)人員組成BIM實(shí)施小組。本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)架構(gòu)如圖4所示。

2.4 應(yīng)用措施

為保證BIM技術(shù)在本項(xiàng)目全生命周期中有條不紊的應(yīng)用，公司制定了4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化以進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)。

1)流程標(biāo)準(zhǔn)化：建立企業(yè)建模標(biāo)準(zhǔn)、管理流程標(biāo)準(zhǔn)，建立基于BIM技術(shù)的管理標(biāo)準(zhǔn)，建立基于模型的項(xiàng)目管控標(biāo)準(zhǔn)。

圖5 軟件組合方案

2)信息一體標(biāo)準(zhǔn)化：確定企業(yè)信息交流標(biāo)準(zhǔn)，保證各參與方信息的一致性、有效性，建立健全企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)

3)BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化：確定BIM應(yīng)用各階段貢獻(xiàn)百分比，通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)降低設(shè)計(jì)錯(cuò)誤率，提高設(shè)計(jì)合理性。通過(guò)BIM應(yīng)用在招投標(biāo)階段，節(jié)省時(shí)間40%，成本核算數(shù)據(jù)精確度控制在1%以內(nèi)。

4)業(yè)務(wù)智能化：實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)自動(dòng)化，項(xiàng)目管理模式化。

2.5 軟硬件環(huán)境等

本項(xiàng)目主要使用軟件如圖5所示：

本項(xiàng)目中硬件配置如表1所示：

表1 硬件配置

3 BIM應(yīng)用

3.1 BIM建模

本項(xiàng)目使用Revit軟件對(duì)機(jī)電、土建、精裝修、景觀、幕墻等專業(yè)進(jìn)行建模，鋼結(jié)構(gòu)部分使用專業(yè)的TEKLA軟件進(jìn)行建模，將全部模型整合到輕量化軟件中分析可能存在的實(shí)際問題并提出解決方案，模型不存在問題之后將模型導(dǎo)入到ITWO軟件中完成算量計(jì)價(jià)，最后使用模型在5D平臺(tái)中進(jìn)行施工模擬劃分施工區(qū)域以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。本項(xiàng)目BIM技術(shù)應(yīng)用從設(shè)計(jì)到施工都參與其中，將現(xiàn)實(shí)中可能遇到的問題在模型中解決做到模型與現(xiàn)場(chǎng)一致。

3.2 BIM應(yīng)用情況

(1)出具設(shè)計(jì)校核報(bào)告進(jìn)行設(shè)計(jì)檢測(cè)通過(guò)凈空分析優(yōu)化空間使用完善設(shè)計(jì)方案。

(2)利用GIS技術(shù)做整體規(guī)劃輔助設(shè)計(jì)方案確立，如圖6所示。

圖6 GIS模型

(3)利用BIM技術(shù)進(jìn)行車流和人流的疏散模擬，如圖7、圖8所示。

(4)輔助復(fù)雜節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，如圖9所示。

(5)參數(shù)化設(shè)計(jì)出圖，如圖10所示。

圖7 車流模擬 圖8 疏散模擬

圖9 節(jié)點(diǎn)模型

圖10 BIM繪制施工圖

(6)對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行整合、修正、拆分以滿足施工階段需要，模型滿足算量計(jì)價(jià)之后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行管理，生成現(xiàn)場(chǎng)工程數(shù)據(jù)合理分配現(xiàn)場(chǎng)的工人、材料、機(jī)械，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)三維交底。

(7)利用視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控功能結(jié)合系統(tǒng)BIM模型。實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全用電、安全用水、現(xiàn)場(chǎng)交通疏散以及主體施工過(guò)程中的安全危險(xiǎn)源的有效控制，借助BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全管理可視化，提前進(jìn)行危險(xiǎn)源識(shí)別，建立安全管控分級(jí)制，建立安全防護(hù)模型，安全投入一目了然。

(8)管線設(shè)備的可視化的應(yīng)用可以在施工過(guò)程中，清晰直觀的表示機(jī)電設(shè)備的設(shè)備安裝進(jìn)度，安裝的過(guò)程質(zhì)量信息，建立虛擬數(shù)字化資產(chǎn)，用于后期交付，在交付的過(guò)程中，即可以通過(guò)屬性查詢到安裝過(guò)程信息，也可以輸入產(chǎn)品數(shù)據(jù)，依據(jù)模型進(jìn)行可視化的竣工模型管理。

4 應(yīng)用效果

在本項(xiàng)目中通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，我司在設(shè)計(jì)階段校核設(shè)計(jì)圖紙，發(fā)現(xiàn)并解決圖紙中存在的問題縮短設(shè)計(jì)周期提高設(shè)計(jì)方案的可行性，在施工階段運(yùn)用BIM算量與傳統(tǒng)算量進(jìn)行對(duì)比得出成本控制點(diǎn)，通過(guò)對(duì)物資模擬分析現(xiàn)場(chǎng)物資需求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人、材、機(jī)進(jìn)行合理地分配減少浪費(fèi)和避免窩工，通過(guò)對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，重難點(diǎn)的分析提出解決方案避免返工節(jié)約工期，提前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源制定安全防護(hù)方案避免現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全事故。BIM技術(shù)可充分發(fā)揮項(xiàng)目可視化的優(yōu)勢(shì)，在發(fā)生事故的第一時(shí)間得出應(yīng)急方案，將損失降到最小。

5 總結(jié)

5.1 創(chuàng)新點(diǎn)

(1)引入設(shè)計(jì)、施工平臺(tái)：引入設(shè)計(jì)協(xié)同平臺(tái)解決圖紙版本問題，引入施工協(xié)同平臺(tái)解決進(jìn)度管理和施工難點(diǎn)問題。

(2)多模型軟件方案：采用OPEN BIM 的解決方案，依靠一款主要軟件平臺(tái)，專業(yè)軟件平臺(tái)輔助的解決方案。

(3)二次開發(fā)：對(duì)于三維定位的難題，引入二次開發(fā)技術(shù)，滿足需求，批量處理，提高效率

(4)介入流程及標(biāo)準(zhǔn)：完善多單位多專業(yè)配合方式。

(5)自主開發(fā)軌道交通構(gòu)件庫(kù)平臺(tái)，對(duì)于模型構(gòu)件信息管理提供標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。

5.2 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

一套完整的流程體系是BIM應(yīng)用落地的根本保障，通過(guò)完整的操作流程規(guī)范不同人員的行為，以實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)實(shí)用化在不同階段做出貢獻(xiàn)，通過(guò)BIM信息的共享來(lái)實(shí)現(xiàn)不同使用方的利益最大化，BIM作為一個(gè)新發(fā)展的事物想要做到標(biāo)準(zhǔn)化，發(fā)揮其最大的價(jià)值還需要向更精更細(xì)化的方向發(fā)展。