BIM典型案例:BIM如何创造收益?BIM应用助力项目价值创造
文章来源:中冶天工工业工程公司
聚焦BIM价值创造,助推项目“造血机器”。公司周口市高铁片区项目部积极推广使用BIM技术辅助施工,将BIM信息化模型技术应用于项目规划、设计、施工、运维的全过程,多专业、跨阶段,综合协调,通过PC端、手机端等多端联动,使项目管理更加规范化、智能化,工作流程更加优化,使项目各部门之间的协作配合更加方便,极大地提升了工作效率和质量。
1、多维分析助力设计方案的优化
在项目规划之初,周口市高铁片区项目部通过BIM建模生成项目整体规划设计方案,并对各个单位工程的初步设计方案进行可视度分析、功能分区、疏散分区、声学分析、热分析、通风分析,经过多维分析广场与站房以及周边环境的空间尺度关系,得出最优方案,确定合理的广场尺寸。
2、平台资源实现模块数据的互通
设计单位通过对不同类型工程开展BIM正向设计,拟定设计方案,并辅助规划布局,确定将地面广场沿高铁站站房中轴线布置,而后利用模型快速提取景观中的构件,进行渲染后可输出预览效果图。
在道路工程中
通过BIM数据库管理各种设计成果,将道路BIM设计、施工图设计、交通设施设计纳入同一平台,使各模块数据具备完全互通性。
在管廊的设计中
根据平面设计及竖向设计所确定的管道形式和位置,可以在管廊中自动生成管道路由。各管道专业可以按照工况及设计要求,进行各自管道的详细设计,根据设计结果自动进行管道及配件选型。还可以实现在交叉井室或直埋出线等复杂位置进行管线综合设计、多专业管道管线综合与碰撞检查等功能。
同时,采用交互定义和自动布管廊的方式,快速得到管廊平面布置图,可在三维状态下漫游观察管廊内状况,沿着舱室进行漫游展示。管廊井室设计选择参数化模型完成布置,修改模型参数,模型便会自动更新,布置完成的井室主体还可以直接进入三维设计平台进行编辑和修改,并可在井室内完成内墙和配管设计,完成效果最终可反馈到平面图中。
3、多维分析助力设计方案的优化
项目建设初期,在施工现场运用无人机航拍测绘技术,生成现场点云模型,快速高效地获取现场任意位置的高程信息,为项目土方算量提供基础数据支撑。根据地形数据,计算挖土和需回填的方量,结合场地布置情况,科学合理地安排土方堆放场地,并为土方开挖方案的编制提供依据。
本工程施工的另一重难点是临近高铁路基,基坑施工须采取措施避免高铁路基不均匀沉降。根据《铁路安全管理条例》(国务院第639号)的规定,高铁路基200米范围内禁止抽取地下水,受此规定影响,本项目深基坑施工制定专项施工方案并经专家论证后实施。
从基坑降水后应力稳定分析云图结果可以看出:(1)路堤下部由于管桩的存在,路堤结构横向结构位移变化相较竖向位移,更为明显;
(2)至四个区域降水结束,横向位移最大值为-1.78mm(指向基坑方向),竖向位移为-0.2435mm(沉降)。
在方案编制过程中
利用BIM技术建立模型应用于基坑降水影响因素分析,结合基坑工程影响分区图,并兼顾基坑分区开挖及降水的施工工序,同时结合围护桩深度因素,模型尺寸取为:X×Y×Z=长×宽×高=535×290×35m。从总水头变化云图进行初始渗流场分析时,由于模型设置地下水总水头-2m,在考虑建筑物情况下,整个模型总水头稳定在-2m位置,总水头随着分区域降水不断变化。
▲利用BIM技术进行管综设计碰撞检测
机电安装阶段
利用BIM模型分析,辅助机电管线安装,对管线进行优化,减少了材料的浪费。利用模型结合VR技术辅助进行碰撞检测,避免了剔凿、拆改所造成的返工和浪费。
项目实施过程中
利用BIM5D信息化平台辅助现场管理,通过PC端、手机端客户端联动,实现施工现场自动化智能化管理。
4、深耕细研收获丰硕成果
▲天津市建设系统优秀项目管理BIM专项成果
▲中国勘察设计协会“创新杯”第三名
在建筑建造完成进入运维阶段时,运维人员不需要专业的建模软件去完成后期建筑物运维管理,借助通用的软件(浏览器)完成模型的运维。在原始BIM模型基础上进行概括与简化,去除模型在设计和施工阶段的冗余信息,增加运维管理信息,从而优化运维系统中模型的渲染。
周口市高铁片区综合交通枢纽及配套工程全流程BIM应用,先后获得了《天津市建设系统优秀项目管理-BIM专项成果一等奖》、《中国勘察设计协会第十届“创新杯”建筑信息模型(BIM)应用大赛“工程全生命周期-房建类BIM应用”第三名》、《中国建筑业协会建设工程BIM大赛一类成果》、《中冶集团2019年度BIM技术应用大赛二等奖》等奖项。
BIM信息化模型技术的应用,贯穿项目规划、设计、施工和运维各个阶段,一次建模,多阶段应用,实现BIM成果全流程一体化。通过在手机、PC等智能终端安装的软件客户端,使BIM应用更加简单化、智能化,联通各个部门的项目管理工作,使项目管理实现跨阶段、多维度统一协作,大大提高了项目管理工作的效率。
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