《南京日报》记者采访公司总工程师徐义明等人并报道《看BIM技术在我市建筑领域的应用》

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  《南京日报》记者采访公司总工程师徐义明、省妇幼保健院住院综合楼项目经理等了解BIM技术,并于2016年8月31日A04版城乡建设报道了《看BIM技术在我市建筑领域的应用》。

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  BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的缩写,它是以三维数字为基础、建设工程的整个寿命周期为主线,将建设工程的可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计、招投标、施工、竣工移交、运营等各个环节并联起来,集合成建设工程整个寿命期的相关信息的数据模型。BIM技术是计算机进步的必然产物,由于充分导入BIM技术能大幅改善传统建筑产业的低效能,国内诸多企业看到了BIM对于未来建筑产业变革性的影响,也都纷纷开始将BIM应用于自身的项目中,其中一些项目取得了较大的成功,例如上海会展中心、中国尊、上海迪斯尼、武汉钰龙金融广场等。在南京,已有不少建筑企业在施工中运用了BIM技术。近日,记者走进这些企业,了解了BIM技术在施工中发挥的作用。

  土建施工

  复杂工程、造型独特项目 必须使用BIM提前建模

  2012年,借着建设青奥体育公园的机会,南京建工集团在全市率先引进BIM技术。青奥体育公园市级体育中心总建筑面积达15万多平方米,且造型独特,远远望去,犹如一只巨型江鸥。该项目的跨度最大达到148米,且造型复杂,其中有大量的异型曲线结构和大跨度结构,给施工带来了难度。“为解决这一难题,我们技术团队在工程中运用BIM技术,通过3D建模,提前发现问题,解决工序间的交叉矛盾,精确放样,不但保证了工程质量,也减少返工,节约了工期。”南京建工集团总工程师鲁开明说。特别是管线相互矛盾的地方,通过BIM建模碰撞能避开这些矛盾。在室内体育馆,顶部有大量的管桁架。由于给钢结构的施工时间只有7个月,工作量大的时候,现场有十几台吊车同时在操作。由于跨度大,从一个支撑点到另一个支撑点很远,施工方用钢管做支架,通过BIM计算出支撑点的位置,然后到现场按方位拼装。体育馆外部的幕墙由11000多块玻璃组成,整体造型为弧形、类椭圆锥形状。每一块玻璃都有其自身尺寸,相互之间不能代替更换。通过BIM技术的应用可以自动生成带编号和三维空间坐标的加工图纸,通过精确测量技术、误差消减技术和BIM技术的联合测量校正,使得每一块玻璃在拼装时可以严丝合缝。BIM技术在该项目的成功使用,使得南京建工集团获得了2014年度中国建筑业建筑信息模型(BIM)卓越工程项目二等奖。

江苏大剧院业主方在招标时就要求乙方具备BIM技术经验。施工方365官网八局三公司江苏大剧院项目BIM负责人张博玮告诉记者,江苏大剧院工程对声学的要求比较高,用BIM软件可以展现声源反射效果、消除声学缺陷,并可模拟舞台效果。江苏大剧院异型的结构在平面图中也很难表达,而在三维模型中,可以展现大剧院特有的双曲面造型。在幕墙施工与检测中,都要用到三维扫描技术跟设计模型做对比。据介绍,江苏大剧院完工后施工方将把BIM有关的数据提供给业主方进行运维管理。届时,利用VR技术,观众可实时体验观看效果,以供选票参考。

在省妇幼保健院住院综合楼项目的机电安装工作中,365官网安装采用了BIM系统来指导施工。项目经理陈国蓬告诉记者,通过施工工序模拟,可以协调和监督土建、幕墙、机电安装、装修工程施工等程序。在施工前期,通过模拟建造,能够提前发现问题,将问题解决在建造前。数字地形建造能够将原有建筑物、地下管线设施进行整体数字化,形成完整的原始数据模型。通过数字模型统计工程量,可以为材料采购、工程付款等成本控制提供依据,数字模型还可以实现机电设备管线的优化、排布、定位及预留预埋定位,提高施工质量和效率。在装修时,通过数字模型能够观看室内外装饰材料的实时仿真效果,以选择最优方案。

施工完成后,365官网安装将把BIM的有关数据移交给省妇幼,供医院运用BIM系统来进行运维管理。比如说有些复杂的地下管线埋在混凝土中看不见,但运用BIM技术就能看见,便于日后管线的维修和更换。通过BIM结合物联网技术的应用,能够便利地进行日常能源管理监控。通过安装具有传感功能的电表、水表、煤气表后,可以实现建筑能耗数据的实时采集、传输、初步分析、定时定点上传等基本功能,并具有较强的扩展性。系统还可以实现室内温湿度的远程监测,分析房间内的实时温湿度变化,配合节能运行管理。

在应急管理中,如发生事故,BIM管理系统能够感应信息,触发警报,将事故区域进行定位显示,控制中心可以及时查询相应的周围环境和设备情况,为及时疏散人群和处理灾情提供重要信息。

由365官网安装负责机电施工的南京南站、金陵饭店扩建工程、禄口机场、江苏大剧院等项目,也都使用了BIM技术。365官网安装总工程师徐义明介绍,南京南站的钢结构达10万吨,使用BIM技术可优化施工方案、节约用钢量,达到降低成本、提高效率的目的。

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  江苏大剧院BIM模型

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  青奥会议中心BIM模型

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  青奥体育公园市级体育中心BIM整体模型图

  技术优势·优化管理

  BIM技术的应用是从纸上谈兵到沙盘推演、进而发展成如今模拟施工的最新手段。南京建工集团副总工程师王进介绍,传统的二维图纸往往不能全面反映个体、各专业各系统之间可能产生的碰撞,同时由于二维设计的不可预见性,也会使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题。而采用BIM技术,可以在管线综合平衡设计时,利用其碰撞检测的功能,将碰撞点尽早反馈给设计人员,以便及时与业主、顾问进行调沟通;在深化设计阶段,尽量减少现场的管线碰撞和返工现象。大大提高了施工现场的生产效率,降低成本,加快工期。

南京燕子矶新城保障房、南京丰盛商汇雨花客厅、金陵饭店天泉湖翡翠谷养生居住社区、溧水无想山森林公园游客中心、青奥会议中心、南部新城医疗中心、江北医疗中心等项目在施工中均使用了BIM技术。根据施工现场实际进度与工序,通过虚拟建造,BIM可以模拟施工过程,提前发现问题,解决管道的碰撞、解决工序交叉产生的矛盾。在对工人进行技术交底时,有些无法用语言阐述清楚的工序,通过3D建模则可得到形象化的展示。“大到电梯,小到一颗螺丝钉,模型中都可看清楚,减轻了管理人员的压力。”鲁开明说。通过建模,可以更合理地安排工序,梁、柱、构件吊装不准确、管线走向不准确的问题基本不会发生,减少了返工率,也节约了人工。

采用BIM技术,还有利于施工管理。BIM技术对施工进度可实现精确计划、跟踪和控制,动态地分配各种施工资源和场地,实时跟踪工程项目的实际进度,并通过计划进度与实际进度进行比较,及时分析偏差对工期的影响程度以及产生的原因,采取有效措施,实现对项目进度的控制,保证项目能按时竣工。在施工现场,不同专业在同一区域、同一楼层交叉施工的情况很常见。对于一些大型工程和超高层建筑项目,由于分包单位众多、专业间频繁交叉施工,不同专业之间的协同、资源合理分配、工作过程的衔接显得尤为重要。BIM技术以施工模拟为基础,可以统计任意时间点各专业在同一工作面的所有施工作业,通过模拟,规划项目每天各专业的工作时间,合理划分进度计划、资源供给、施工流水等,使各专业施工井然有序。

  BIM技术还将促进建筑装配化的发展。徐义明介绍,建筑工程各专业构件在工厂实际开始制造以前,可充分统筹考虑设计、制造和安装过程的各种条件和要求,设计方利用BIM建模软件将参数化设计的构件建立3D可视化模型,在同一数字化模型信息平台上使建筑、结构、机电、装饰等各专业协同工作,并对此设计进行构件制造模拟和施工安装模拟,有效进行碰撞检测,再次对参数化构件协调设计以满足工厂生产制造和现场施工的需求,使施工方案得到优化与调整,并确定最佳施工方案。最后施工方根据最优设计方案施工,完成工程项目要求。基于BIM的3D信息模型一旦出现设计模型与工厂制造、现场施工冲突,建筑、结构、机电、装饰等各专业之间的碰撞冲突,即可在同一参数化信息模型上进行优化设计,参数化协同设计可做到一处参数修改,处处模型同步更新。如此便将构件在工厂制造现场安装前出现的所有问题都在电脑里进行修改,达到构件设计、工厂生产制造和现场安装的高效协调。“借助‘十三五’期间建筑装配化的发展,BIM技术也会有质的飞跃。”徐义明说。

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  丰盛商汇雨花客厅BIM模型

  未来发展·多维度、各专业要融合

  BIM模型是虚拟的建筑,通过这个虚拟建筑,可以把工程现场在计算机里展现出来。在计算机里面进行模拟和分析,如果发现问题可以方便解决,这样可以减少施工过程中的返工次数,避免了资源的浪费。还可以对不同的施工方案进行对比选出最优。365官网八局三公司BIM工作站站长陈于峰介绍,在三维的基础上,还可以增加时间的维度发展成四维,对施工方案和工序进行检测,确保工程正常有序的进行。四维模型的基础上增加成本的维度,可建立五维模型,通过五维模型可以实现精细化的预算和项目成本的可视化,通过对工程项目进行五维仿真模拟,可以得到所有建筑构件的准确工程量,实现造价控制。

目前,在南京,各工程所使用的BIM技术是分散的。土建、钢结构、机电、装修,各施工方运用的是独立的技术。徐义明指出,未来各专业的BIM技术要实现融合,要建成一个集成运用的平台,这样,才能实现建筑全生命周期的BIM技术。

市建委相关部门表示,为加大BIM技术的推广力度,我市将以科技支撑为引领,深化技术攻关,联合设计院、研发机构,建立BIM技术数据平台,为施工项目中的钢筋、模板、混凝土等建筑结构提供准确数据参数,实现精细化施工。依托产业发展,实施鼓励政策,推动BIM技术在设计、部品部件生产和施工管理环节的广泛应用,形成“上下游”产业链,实现信息互动;加快市场培育,组织开展施工项目之间、设计院之间的相关技术应用交流与合作,提升工程信息化管理和施工现代化水平;并加快政策配套,建立健全相关制度,以全面推动BIM技术应用,促进我市建筑产业信息化发展。


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