尹凱旋,江敏,余翔,王向前
(中國建筑第八工程局有限公司總承包公司,上海 201204)
近年來,隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,異型結(jié)構(gòu)的建筑開始逐漸興起,同時機電施工管理的難度和復(fù)雜性也大幅提高。與傳統(tǒng)的機電安裝施工管理相比,管線優(yōu)化與協(xié)同管理顯得尤為重要。BIM技術(shù)作為新型建筑信息化進程中的重要環(huán)節(jié),因其綜合性的協(xié)同功能,能夠較為有效地服務(wù)于施工管理。本文以舟山觀音圣壇項目作為研究背景,將BIM技術(shù)主要應(yīng)用于管線綜合、預(yù)制化加工、施工指導(dǎo)、施工模擬及協(xié)同管理等方面,幫助現(xiàn)場專業(yè)工程師在設(shè)計階段及時發(fā)現(xiàn)碰撞問題,降低成本浪費,提高工程質(zhì)量。
舟山觀音法界1期觀音圣壇項目位于浙江省舟山市普陀區(qū)朱家尖白山景區(qū)一帶,項目總建筑面積65846m2,其中地下建筑面積約為63124m2,圣壇地下建筑面積約為2722m2,地上10層,局部地下1層,建筑高度98.24m2。功能包括觀音圣壇、善財樓、龍女樓和廣場。工程于2015年6月開工建設(shè),目前主體結(jié)構(gòu)階段已結(jié)束,正在進行機電安裝工程。中建八局總承包公司在采取協(xié)同管理的模式下,以BIM技術(shù)為基礎(chǔ),打造BIM+新型勞務(wù)關(guān)系,為施工管理做出合理的技術(shù)指導(dǎo)。
結(jié)合施工情況,用revit軟件分專業(yè)創(chuàng)建的給排水、消防、電氣、暖通等三維信息模型,進行多專業(yè)綜合性的碰撞檢測,根據(jù)碰撞檢測報告,調(diào)整模型、消除碰撞,完成模型深化設(shè)計。
本項目圣壇主樓內(nèi)設(shè)4個鋼筋混凝土束筒作為“巨型柱”,由地面層貫通至9層,內(nèi)設(shè)H型鋼柱,異形的結(jié)構(gòu)給機電安裝工程施工帶來了不利因素,圖紙深化綜合布置難度加大。針對本項目的異構(gòu)特點,對復(fù)雜處機電管件或路由等,利用犀?;騁H或DYNAMO等軟件進行參數(shù)化建模,導(dǎo)入到Revit等BIM軟件中生成相應(yīng)模型,可用于繪制加工大樣?;贐IM技術(shù),能夠提前對重要部位的安裝進行動態(tài)展示,提供施工方案討論和技術(shù)交流的虛擬現(xiàn)實信息。
利用三維模型、VR視圖等,對施工現(xiàn)場進行直觀的展示。運用BIM三維可視化功能再加上時間維度,利用碰撞優(yōu)化后的方案,可以進行施工交底、施工模擬,發(fā)現(xiàn)本工程的重難點施工部位,按照場地特點、國家規(guī)范制定詳細(xì)的施工方案,有效指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
利用已經(jīng)建立的模型,結(jié)合二維碼技術(shù),可以準(zhǔn)確快速地統(tǒng)計到每個區(qū)域和構(gòu)件的材料用量,點對點的材料運輸,使得材料一次性到位,減少材料的二次搬運,進而有效提高各工序的配合程度,加快施工進度。
業(yè)主、設(shè)計、施工、BIM在同一平臺進行操作,對所有問題進行實時更新和追蹤。將三維信息模型集成、項目進度計劃、成本信息、質(zhì)量安全信息等集成于BIM5D平臺,借助E-BIM協(xié)同管理,實現(xiàn)PC端、Web端、手機端的數(shù)據(jù)共享,對本工程進行流水段劃分、實現(xiàn)工程量統(tǒng)計、物資提取、施工場地布置、質(zhì)量安全管控等應(yīng)用。
結(jié)合設(shè)計院圖例、設(shè)計說明、施工說明編制針對本項目的BIM深化策劃(見表1)。根據(jù)設(shè)計藍圖和項目BIM策劃進行模型搭建,結(jié)合BIM工作進度,進行管道綜合。由各專業(yè)工程師與BIM建模師對各專業(yè)的深化設(shè)計圖紙進行會審,協(xié)調(diào)各專業(yè)的綜合布局,同時對關(guān)鍵部位和重要節(jié)點要繪制剖面圖和詳圖。深化后的綜合圖需要通過各專業(yè)的審查,并在與精裝公司溝通或與精裝圖紙核對無誤后,按照深化設(shè)計的要求簽字確認(rèn),提交給建設(shè)單位(顧問)進行審批。
表1
每周例行組織周例會和專項協(xié)調(diào)會議,項目專業(yè)工程師及BIM建模師參與會議,BIM建模師總結(jié)本周的模型深化進度,反饋深化過程中出現(xiàn)的問題,專業(yè)工程師根據(jù)現(xiàn)場的實際情況討論管線的優(yōu)化方案。建立協(xié)調(diào)會議機制,高效的協(xié)調(diào)解決問題,加快模型報審進度。同時,例行協(xié)調(diào)會議形成會議紀(jì)要,記錄過程中做出的各項決定及優(yōu)化方案,并歸檔留存。
建立專門的項目模型云盤,由項目BIM負(fù)責(zé)人進行定期維護,每周將各樓層模型過程的版本文件上傳至云盤,能夠更直觀的反映所完成的工作量,對比分析模型的深化進度。同時,建立單獨的管理文檔,包括BIM深化策劃、設(shè)計說明、會議紀(jì)要、模型報審計劃、模型報審設(shè)計回復(fù)意見等。模型管理機制貫穿整個工程工期,便于各工程師瀏覽、交流,減少過程中存在的“空白盲區(qū)”,有效的提高工作效率。
本項目圣壇地面層主要為熱力泵房、消防泵房、設(shè)備機房的集中區(qū)域,其中排煙機房、空調(diào)機房、精密空調(diào)機房共22間??紤]到本工程體量大,機房內(nèi)設(shè)備較多,如果按原圖紙安裝,可能會出現(xiàn)管線過于密集無法排布或采購的設(shè)備尺寸較大無法安裝等問題。因此,在設(shè)備選型時需要考慮諸多因素。首先根據(jù)設(shè)計單位提供的機房詳圖進行初步綜合深化,生成多方位剖面圖進行視圖分析,根據(jù)每臺設(shè)備的具體參數(shù)進行初步選型。其次結(jié)合選型后的設(shè)備尺寸大小、進出風(fēng)口位置,需要進行二次深化。設(shè)備的布局及機房內(nèi)管線的排步將影響到后期設(shè)備及管線的檢修,因此需要根據(jù)機房結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)備排布,合理布置管線。最后提前與土建方進行技術(shù)交底,防止其按照原圖紙進行設(shè)備基礎(chǔ)澆筑及造成拆改。
BIM結(jié)合Trimble BIM放線機器人將BIM模型中的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場的標(biāo)準(zhǔn)點位。可實現(xiàn)單人放樣操作,對室內(nèi)管線安裝及室外管網(wǎng)施工進行施工輔導(dǎo)與指導(dǎo),極大程度提高了工作效率與施工進度。
在施工安裝階段,BIM技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢開始逐步體現(xiàn)。為使模型更好的指導(dǎo)現(xiàn)場施工,需要把模型從電腦端轉(zhuǎn)換到平板或手機移動端。本項目充分利用EBIM協(xié)作平臺,提前將模型文件轉(zhuǎn)換格式,共享至平臺,將模型從辦公室?guī)У绞┕ひ痪€。在安裝項目的施工階段,施工員提前優(yōu)化模型,班組長根據(jù)現(xiàn)場情況參與模型調(diào)整,工人根據(jù)模型進行現(xiàn)場安裝,充分發(fā)揮模擬性與協(xié)調(diào)性的優(yōu)勢,打造“施工員-班組長-工人”三位一體的協(xié)作體系,形成BIM+新型勞務(wù)關(guān)系。
舟山觀音圣壇項目由于自身異型結(jié)構(gòu)及復(fù)雜的管線安裝環(huán)境,BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠充分指導(dǎo)現(xiàn)場施工、技術(shù)創(chuàng)優(yōu)、材料管控、節(jié)點控制等,體現(xiàn)了協(xié)同管理的優(yōu)勢。BIM技術(shù)作為建筑業(yè)改革的核心,與傳統(tǒng)的施工管理模式相比,基于BIM技術(shù)應(yīng)用的施工管理模式能夠?qū)⑹┕るA段的問題前置,縮短施工周期,在設(shè)計階段將問題解決,減少施工管理過程中的拆改和返工。