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乌鲁木齐文化中心音乐厅项目BIM应用案例

打印 0条评论来源:广联达新建造(ID:Glodon-NB)

01

—   项目概况   —  


1.项目基本信息


乌鲁木齐市文化中心工程由大剧院、图书城、博物馆、美术馆、城市规划馆、音乐厅、中心文化塔6个场馆组成。由市文化传媒投资有限公司兴建,长沙市规划设计院有限责任公司设计,新疆城建集团施工,新疆新建联项目管理咨询有限公司提供BIM服务。


作为乌鲁木齐市新的文化地标,以“雪莲”为造型的乌鲁木齐市文化中心将与新疆国际会展中心的“天山明月”交相辉映。音乐厅正是雪莲花瓣中璀璨的一片,其建筑面积23399.22平方米,属一类高层公共建筑,在平台层上为椭圆形建筑平面,长轴100米,短轴63米,主要功能包括1200座音乐厅、400座多功能剧场等功能。


乌鲁木齐文化中心音乐厅项目效果图


2.项目难点


(1)本工程由三个施工单位同时施工,保证现场合理利用、物料运输畅通、群塔作业有序,合理统筹布局整个现场的出入口、起重机械位置、材料堆场及施工道路规划是本工程的重点也是难点。


(2)本工程平面定位轴线多且十分复杂,按照椭圆形的长轴、短轴定位轴线组,轴线达100多条,每组不垂直、不平行,特别是下小上大的定位线呈放射状加大了斜梁斜柱的定位难度,常规经纬仪方法放线无法满足工程的需要,测量内控点布设难度高。


(3)钢结构生产加工在场外进行,需要保证每一根柱、每一道梁运输、吊装准确到位,避免二次搬运。钢结构与钢筋交叉密集,施工质量难于保证。同时不规则屋盖系统整体提升过程中其重心和空间受力变化复杂。


(4)项目采用曲面弧形的悬挑开放式幕墙设计,需解决金属、玻璃幕墙的平面测量和空间定位困难的问题。


(5)本项目机电各专业管线众多,安装空间狭小,管道优化排布工作量大,建设单位对天花高度要求及装修质量要求都非常高。


(6)本工程基坑为深基坑(舞台最深深度16米)且基坑存在多个不同基底标高,地下工程较多且穿插复杂,工况分析难度较大。


3.应用目标

项目要求基于BIM技术提前对工程质量、安全、绿色施工等全方面策划,将BIM5D平台的应用融入项目管理。要求项目BIM实施以项目级综合应用管理云平台为主线,将土建、钢筋、安装、钢结构、幕墙专业BIM模型集成于该平台。在全公司范围内起到示范推广项目BIM应用,为公司培养项目BIM工程师人才,同时取得BIM技能等级证书。建立齐全的项目BIM技术应用管理体系,完善项目族库、建模标准规范及相关BIM标准,从而达到提升项目精细化管理水平的目的。


02

—   BIM应用方案   —  


1.应用内容


本工程确定的BIM技术主要应用有:BIM场布布置优化设计,合理利用有限空间;复杂施工工艺模拟及三维技术交底;钢结构预制加工采用二维码技术,使得搬运、吊装准确到位;碰撞检测、避免返工;管线综合,确保天花高度;BIM质量、安全、进度管理。

2.应用方案的确定


充分了解项目工程定位,了解项目的主要施工工期节点。调研项目在施工管理中的重点、难点。调研项目部BIM技术需求后,制定项目实施计划和方案,并在施工中予以贯彻执行。


项目技术团队与新疆新建联BIM中心建立以项目经理为BIM应用第一责任人的管理机制,各参与方在项目开展前,明确职责和相关工作内容。结合整体项目进度计划,对各阶段的BIM工作内容提前安排计划和流程梳理。各履约系统管理人员使用BIM管理工具深入项目日常管理,提高精细化管理水平。


(1)明确参与各方责任:本工程BIM应用是以施工单位为主导的模式。工程建设之初,建设单位提出了在本工程应用BIM的指示,在协调会议上确定了各方责任。


(2)BIM团队组织:项目部作为BIM数据源头,对应三级管理模式,采用“直线制”的BIM团队集中管理模式,便于统一共识,快速协同。项目部配备专业的土建、钢筋、机电、钢结构BIM建模工程师及相关职能部门建造师、造价师、监理师组成管理应用人员,发挥BIM技术优势,辅助、指导施工,提高工作效率。


(3)BIM软硬件环境:项目部配置了移动工作站、台式电脑和平板电脑等办公硬件。软件配置包括:


①广联达系列:BIM5D软件(PC端、Web端、移动端、“协筑”)、土建建模软件(GCL)、钢筋建模软件(GGJ)、钢筋翻样软件(GFY)机电建模软件(MagiCAD)、三维场地布置软件(GCB)。


②Autodesk系列:AutodeskRevit2016、Autodesk、Navisworks、Autodesk、RevitMEP。


③其他辅助软件:Lumion6.0、Fuzor、Sketchup、品茗、橄榄山等。


03

—   BIM实施过程   —  


1.实施准备


(1)制定BIM建模标准,实施制度:制定了多项实施管理制度,推进项目BIM应用管理规范化。明确工作流程、责任人、职责分工等。明确BIM应用点完成标准及成果形式。建立奖励与惩罚机制集合,保证BIM技术正常实施。


①统一建模规则、模型坐标原点标高与计算口径。

②确定成果交付文件及格式,制定成果提交流程制度。

③建立各专业图纸、模型管理制度。

④建立项目周例会协调制度,要求相关单位和部门全部参加。

⑤制定项目部相关资料提交计划,其进度要求必须与施工同步,并要求在每一工序开展前提交。


(2)BIM培训与考核:本项目建立BIM培训与考核制度,立足与从项目实际需求出发,通过以下途径实施。


①鼓励项目技术人员以进修方式,通过市场上的短期课程,提升BIM应用的职能需求。

②通过购买软件,由软件商或搭配的专业顾问进行BIM专业知识与软件使用技巧的传授。本工程购买了广联达BIM5D、品茗、橄榄山等软件,结合软件商的培训,为在现场的实际应用打下基础。

③与新疆新建联BIM中心合作训练,针对项目特定的议题、知识、技术或问题,以分次讲座搭配讨论的方式进行,以提升技术人员的BIM专业知识和应用能力。


(3)企业族库建立:在工程开始前期,依据新疆城建长远发展计划,逐步开展企业级BIM应用,做到资源的共享,避免重复建模,提高建模效率,BIM团队建立企业族库,并制定统一的建模标准,为企业可持续建模奠定基础。


(4)项目人员配置:本项目BIM应用采用后台建模、前端应用的BIM支持模式。由新疆城建项目经理总负责BIM技术在本工程中的实施,全程跟踪监督BIM技术应用。建模阶段配有土建建模2人,其中1人驻场;机电建模4人,其中2人驻场。施工阶段配有土建BIM人员2-3人;商务BIM人员2人;机电BIM人员4人。

2.实施过程


(1)精准定位异形结构空间位置:本项目结构为椭圆形发射造型,型钢混凝土结构,结构柱、梁等空间定位难度大。为减少放样误差、减少钢构件二次搬运保证施工进度,项目采用BIM技术结合放样机器人,将BIM模型中的数据直接转化二维码,为现场的精准定位结构空间关系以及精准吊装提供了很大帮助,从而实现工期的节省。


精准定位异形结构空间位置


(2)可视化交底指导钢筋施工:通过BIM钢筋模型生成钢筋骨架图,对于钢筋穿过型钢柱、钢筋与型钢柱采用直螺纹机械连接等复杂节点,采用三维模型可视化交底,实现施工方案技术交底无损传递,指导现场精准施工,提高施工效率。管理人员在施工现场直接利用移动终端查看模型中的钢筋排布,对现场钢筋绑扎施工进行检查。


可视化交底指导钢筋施工


(3)管线综合优化:针对各专业间的碰撞问题及时组织召开管线协调会议,确定基本的排布原则,采用综合支架的最佳方案,从而实现管道布局合理、增大净高,天花板在原始设计标高要求上整体提高了20厘米,很好的满足了业主的要求。通过BIM技术分析查找在实际施工时可能出现的碰撞点,进行管综优化,避免影响工程进度,减少关键部位返工造成的材料损耗。碰撞检查发现通风管、强电桥架、消防管等专业存在碰撞问题,并采用预留洞口解决管线与结构的碰撞。利用BIM技术输出深化设计管道剖面图,交予施工班组指导施工。深度模拟大型设备吊装运输进场,提前预警,优化施工方案。


(4)精准算量、材料采购:利用BIM模型提取实物量,进行限量运输,避免二次搬运和降低材料损耗,减少建筑垃圾。同时可对经营采购相关数据进行快速查询,制定精确的物资计划,精准采购,降低库存,减少资金占用量。


利用BIM5D软件挂接价格后,进行施工图预算、目标成本、实际成本多算对比,在项目进行的过程中分析偏差原因,进行动态纠偏。通过模型与现场实际情况对比动态控制成本,并通过BIM技术进行物资提量。可以按多个维度设置查询范围,并且以构件工程量和清单工程量两种方式输出报表。


精准算量、材料采购


(5)基于BIM5D的进度管理:利用Project生成进度计划,将BIM模型与进度计划相关联,将构件赋予时间属性,通过模拟对比实际进度与计划进度的偏差,及时调整人员、材料、机械的使用计划进行动态纠偏,结合人、材、机等资源供应计划,根据现场实际情况,随时调整,使进度管理精细到每一个构件。


(6)基于BIM5D的技术管理:通过BIM模型对设计图纸进行审核,及时发现设计图纸问题,反馈给业主方、设计方,提高多方沟通效率,协同工作保证施工质量和进度要求。


(7)基于BIM5D的质量、安全管理:现场工程管理人员发现问题直接用移动端APP记录和拍照上传问题并指定责任人,质量安全部门通过BIM5D平台生成整改通知单,形成管理闭环。项目管理人员通过授权账号登录移动端(手机、IPAD)APP,在施工现场发现任何质量、安全等管理问题第一时间利用移动端发送至相关管理人员及责任方,并对整改情况进行查看,使项目质量、安全管理更加透明。


对现场安全预控进行策划,建立安全体验馆,不再把安全教育停留在口头或纸面上,在施工前就对现场重大危险源进行公示,模拟各种紧急情况,设置各种体验装置等措施,为建设高品质的工程提供了安全保障。同时在施工过程中,安全员可将检查出的安全隐患及时拍照上传BIM5D平台,对现场人员做出警示,做好安全防护措施,确保安全生产。


04

—   BIM应用效果总结   —  


1.效果总结


本项目采用BIM技术应用效果显著,提升了项目精细化管理水平,有效缩短了工期、降低了成本、提升了工程质量。BIM5D平台实现了全方位集成控制,达到建筑工程信息化管理,精确及时的调整项目有序进行。工程质量、安全、绿色施工等全方面策划,将BIM5D平台的应用融入项目管理,努力实现现代化、信息化、高质量的绿色建筑。

2.方法总结


(1)应用标准的建立:本工程建立了《文化中心音乐厅BIM建模标准》《文化中心音乐厅BIM模型交付标准》《文化中心音乐厅BIM应用标准》等项目文件,在项目中实施。《标准》充分考虑本工程项目情况及现阶段BIM应用特点,建立统一、开放、可操作的全生命期各阶段BIM技术应用标准。从模型的分类和编码、模型的创建、应用及管理等方面,指导设计、施工、监理、咨询和建设单位遵循统一标准体系进行BIM协同工作。


同时,应用标准为新疆城建BIM技术的进一步推广和企业BIM技术应用能力提升奠定基础,有助于企业转型升级和长远发展。根据新疆城建总体发展现状,以试点示范为先导,分阶段有序推进BIM技术应用,逐步培育建立完善应用机制,提高BIM技术应用水平,形成可推广的经验和作法,提升企业在工程应用BIM技术的内在动力与需求。


(2)BIM人才的培养:项目组成BIM应用团队,搭建相应组织架构,形成BIM项目经理、专业负责人、BIM工程师、项目部管理人员四个项目BIM实施层级。


项目部根据项目现状及各岗位BIM应用工作需要进行培训,基本实现项目部管理人员全员参与,已培养项目管理人员89人。专业负责人、BIM工程师驻场保证项目顺利实施,培养应对此类工程类型经验,项目土建、机电、钢结构(兼幕墙)专业负责人3人、BIM工程师10人(土建2人,机电3人,钢结构2人,幕墙3人)经过项目实施能够更加熟练各自岗位技能。


其中,经过考核6人获得工信部职业鉴定中心BIM建模证书,2人获得工信部职业鉴定中心BIM策划师证书,3人获得图形协会BIM建模证书,2人获得全国专业人才BIM应用培训师技能证书。


(3)经济效益:经估算对比,本项目运用BIM5D排砖节约二次搬运及砌块损耗费用约18万元,采用限额领料,砌筑工程产生经济效益31万元。利用BIM创建钢筋模型进行深化设计优化,指导钢筋下料和加工,比传统生产下料工艺节省材料费用23万元。基于BIM技术预留洞口,减少了土建结构的开洞和返工,节省了工期,节省经济费用48万元。二维码应用使得型钢柱空间定位和安装,借助BIM技术进行模拟预拼装与传统加工车间预拼装可节约费用(人工、吊装机械、辅助拼装材料等),缩短工期,减少人工,降低浪费,产生经济效益25万元。机电所有专业利用BIM技术进行碰撞检查、提前预警,预留孔洞缺漏检测,极大地减少返工,比传统施工方式大大节省了材料和工期,节省直接经济费用96万元。据不完全统计(未竣工),本工程采用BIM技术获得的直接经济效益累计241万元。


(4)社会效益:通过BIM技术在乌鲁木齐文化中心音乐厅项目中的综合应用,为工程提供高效、精细、准确的管理,并在第三届中国建设工程BIM大赛中获得单项二等奖。同时,对工程质量、安全、绿色施工等全方面管控,打造现代化、高质量的绿色建筑,为新疆城建今后同类项目实施提供了经验,为公司转型、科学发展提供技术支撑,提高了企业的核心竞争力。


(编辑:奚雅青)




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