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2015年建筑業十大超級項目BIM應用案例集錦
發布時間:2016-02-16     瀏覽次數:5448

BIM技術在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮著重要作用,越來越多的設計單位、施工單位和業主等應用BIM技術。本篇為大家介紹海綿城市建設試點績效評價指標體系,并附2015年十個超級項目的BIM應用成功案例。

BIM技術在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮著重要作用,越來越多的設計單位、施工單位和業主等應用BIM技術。本篇為大家介紹海綿城市建設試點績效評價指標體系,并附2015年十個超級項目的BIM應用成功案例。

項目一、國家會展中心BIM應用

項目特點:國家會展中心室內展覽面積40萬平方米,室外展覽面積10萬平方米,整個綜合體的建筑面積達到147萬平方米,是世界上最大綜合體項 目,首次實現大面積展廳“無柱化”辦展效果。總承包項目部引入BIM技術,為工程主體結構進行建模,然后把各專業建好的模型與總包建好的主體結構模型進行合模, 有效地修正模型,解決施工矛盾,消除隱患,避免了返工、修整。

揭秘國家會展中心施工神話:

一是施工體量大。集團共承建13個展覽館,單個展廳占地面積就相當于4個標準足球場。鋼結構屋面施工達到26萬平方米、幕墻17萬平方米、1萬伏變電所47個、強弱電機房407個、空調機房295間、電梯268部。基坑土方: 約93萬立方; 混凝土:50多萬立方;鋼筋:14萬噸。 鋼構件:近9萬噸; 幕墻:32.7萬平方米;金屬屋面:34萬平方米。可謂工程浩大。

二是施工工期極緊。雖說整個工期為655個日歷天、要到2004年底竣 工,但是2014年6月30日A、B館要投入使用,從2013年2月28日進場,2013年3月15日拿到圖紙,實際施工時間僅15個月。只有常規工期的40%的時間。用項目常務副總經理梅新文的話說:“這是‘極限’工期。”

三是施工組織難度大。“四葉草”位于上海青浦徐涇、虹橋交通樞紐西側、上 海青浦徐涇,周邊環境復雜:地鐵2號線東西向貫穿整個施工區域,小展廳F3、商業中心E1、E2均位于地鐵上方,施工期間需確保地鐵2號線的正常運營和車流、人流通暢。鋼結構、幕墻、屋面、機電安裝、內裝飾等界面相互關系復雜,總協調頗具難度。

四是施工要求高。本工程的質量總體目標為確保獲上海市“白玉蘭獎”,力爭獲“魯班獎”、“中國三星級綠色建筑設計標識證書”、“中國三星級綠色建筑評價標識證書”。同時力爭無重大設備和人身傷亡責任事故,創市級安全示范工地,創市級文明工地。

施工大突破:完成93萬方的土方開挖,50多萬方混凝土澆搗,9萬噸鋼結構制作吊裝,6萬噸鋼管的高支模排架的搭設,全面完成土建結構工程,全面完成鋼結構工程,完成80%機電設備安裝。

BIM團隊精細建模,工程整體施工巧奪天工

國展中心工程是綜合體工程,建筑結構復雜。有土建結構工程、鋼結構工程、 幕墻工程、屋面工程、機電設備安裝工程、裝潢裝飾工程等。為了加強整個施工的精細化管理,總承包項目部引入BIM技術。總包項目部成立BIM工作室,為工程主體結構進行建模。然后把各專業建好的模型與總包建好的主體結構模型進行合模。通過合模發現模型之間的硬碰撞和軟碰撞,所謂硬碰撞就是模型與模型之間有沖突,不能通過,造成無法施工。軟碰撞就是模型與模型沒有硬碰撞,但是模型與模型之間位置小或者不設當,無操作空間,影響正常施工。對這兩種碰撞進行及時,有效地修正模型,解決施工矛盾,消除隱患,避免了返工、修整。

“借天不借地”,空中“飛船”大顯神通

國展中心機電安裝工程由上海建工安裝集團主承包。該項目機電安裝工程具有時間緊、標準高、功能復雜等特點,工程涉及到鋼結構、機電、精裝修、幕墻、弱電、展廳專用設備等眾多方面。針對這些問題,上海建工安裝集團項目部采取樣板施工,從施工界面實際劃分、施工的先后順序入手,重點利用BIM技術進行桁架內、主要機房等區域機電管線的深化設計和綜合布置,并通過機電管線工廠化預制加快機電系統施工、驗收及投入使用的流程。同時,項目部以BIM模型為基礎實現施工的全面預制化。經BIM軟件對機電工程的各專業管線位置綜合布置后,將各系統管道的布置位置、走向、型號、規格、長度、特殊附件尺寸等,以深化設計加工詳圖的形式送至制造廠進行加工、編號,再運送到施工現場組裝。


項目二、BIM技術應用在亞洲最大生活垃圾發電廠


項目特點:老港再生能源利用中心是目前為止在亞洲地區的生活垃圾發電廠里最大的項目,應用BIM技術使其在設計過程中節約了9個月時間,并且通過對模型的深化設計,節約成本數百萬,實現了節能減排、綠色環保的成效,響應了國家號召,真正實現了老港再生能源利用中心的存在價值。

BIM應用過程

1、軟件選擇

該項目選擇了廣聯達MagiCAD for AutoCAD作為機電專業BIM軟件,并建立BIM小組,主要從事BIM設計工作。隨后,廣聯達MagiCAD的軟件培訓師對小組人員進行了為期三天的專業MagiCAD軟件操作培訓,考慮到將來涉及的項目對機電安裝、工藝設備等設計有較高要求,不僅要解決管線碰撞、管線綜合排布等BIM常規問題,還需要進行專業的水力計算,對系統運行進行模擬校核,在完成BIM模型的前提下還需要出施工圖。所以軟件培訓師不僅對我們進行了基礎建模和配合機電設計應用的培訓,更重要的是向我們介紹MagiCAD模型中豐富的機電設備管件信息,可以用來進行設備選型、系統校核等深度應用。這些高效和專業化的功能都可以幫助我們在將來的BIM設計項目中提高工作效率。

2、項目應用

1)三維建模。在項目前期,BIM小組采用MagiCAD進行BIM三維設計,設計能夠做到直觀和高效(如圖所示)。建模初期,按照圖紙要求,依據專業分為暖通、電氣、給排水、熱機等小組,先進行專業間的初步綜合,排定各專業的標高范圍,然后利用MagiCAD分別進行建模,最后用MagiCAD協同工作的方式將模型整合并進行模型檢查。

在三維建模過程中,由于行業不同,其相應設備都有其自身特點,且其體量都比較大,普通的三維產品庫都缺乏此類 設備。MagiCAD軟件所包含的產品庫,其中擁有數百萬種產品構件。在該項目中,可通過在MagiCAD產品庫中搜索項目所需的產品,將其插入三維模型中,從而如實反映實際設備布置和管線排布情況,以保證在密集空間內,既完成選定設備布置,又能綜合考慮空間及設計

2)碰撞檢測。碰撞檢測的順序一般為: 在單專業內進行碰撞檢測,調整本專業內的碰撞錯誤;而后進行機電綜合模型碰撞檢測,調整機電專業內的碰撞問題;最后是機電與建筑之間的碰撞檢測,解決機電與建筑結構之間的碰撞問題。在MagiCAD軟件中,可通過本圖內部碰撞、外部參照碰撞和與AutoCAD實體碰撞的選項,一鍵獲得檢測報告(見圖2),而后可根據碰撞檢測結果對原設計進行綜合管線調整,并進行人工審核,從而得到修改意見,極大的提升了BIM小組的模型質量。

3)解決主要問題。得到碰撞檢測結果后,便可得出碰撞檢測報告。BIM小組針對碰撞檢測報告進行小組討論、人工審核,得到匯總結果。由于模型中大小管道交叉,尤其是水專業的管道,更是如此,絕大多數碰撞檢查的功能是“眉毛胡子一把抓”,這樣做的結果就是調整時沒有重點可言,往往是調整了一堆小管道的碰撞后,發現還有一根大管道的碰撞沒有解決。MagiCAD的碰撞檢測提供了水系統管徑過濾的功能,可以借助該功能,對碰撞位置按重要性進行分級,第一時間抓住主要矛盾,解決主要問題。

4)系統調試。當BIM小組完成綜合管線調整后,便可在該BIM模型的基礎上進行系統調試,以校核模型中的設備是否能夠按照設計方案正常運行。此時可通過 MagiCAD中的計算功能,利用模型中的真實產品構件,進行系統的運行工況模擬,從而獲得準確的設備工作狀態點(如閥門開度等),從而進一步對系統方案進行優化,在傳統深化設計的基礎上,達到綠色節能的效果。

應用成效

在老港再生能源利用中心項目中,BIM小組付出了很大的艱辛,所幸其效果還是非常顯著的。在廣聯達MagiCAD軟件的幫助下,我們在設計過程中節約了9個月時間,并且通過對模型的深化設計,節約成本數百萬,實現了節能減排、綠色環保的成效,響應了國家號召,真正實現了老港再生能源利用中心的存在價值。

項目三、廣州周大福金融中心(東塔)項目BIM應用


項目特點:廣州周大福金融中心(東塔)位于廣州天河區珠江新城CBD中心地段,占地面積2.6萬m2,建筑總面積50.77萬m2,建筑總高度 530m,共116層。通過MagiCAD、GBIMS施工管理系統等BIM產品應用取得良好成效,實現技術創新和管理提升。建成后的廣州東塔和廣州西塔將構成廣州新中軸線。

項目難點:

進度編制跟蹤難、現場協調難;圖紙統一管理與送審跟蹤難;變更計量與收支對比工作量大;合同信息匯總、查詢困難,缺乏時效預警;成本分析工作量大,無法做到事前預控。

針對東塔項目建設中面臨的諸多難題,中建股份東塔總承包項目部與廣聯達公司合作,積極引入BIM技術構建協同應用平臺,通過MagiCAD、GBIMS施工管理系統等BIM產品應用取得良好成效,實現技術創新和管理提升。

應用成果

成本節約。工期縮短,材料損耗低于行業基準值30~35%,5D綜合應用均帶來大幅的成本節約。

管理提升。國內第一個成功應用BIM+PM系統的項目,有效提升管理水平,提高溝通效率,減少20%的溝通會議。

技術提升。充分應用BIM進行施工模擬,保障超高層復雜節點、大型設備的施工與安裝順利進行。

數據積累。開創了國內超高層施工應用BIM集成數據庫的先河,形成切實可行的BIM實施方法,積累形成企業內部大數據庫,復制推廣到其他項目。

品牌提升。東塔已成為國內施工總包基于BIM的項目


項目四、天津117大廈BIM應用


項目特點:位于天津濱海高新技術產業開發區的的天津117大廈結構高度達596.5米,創造了11項中國之最,并運用BIM技術實現了成本節約、管理提升、標準建設。

596.5米:中國結構第一高樓

目前,在中國建成或已經封頂的超高層建筑有3103座,數量居世界第一。由中建三局承建的天津117大廈是目前中國超高層建筑中結構高度最高的建筑物,其結構高度為596.5米。所謂結構高度,不包括建筑附屬物如天線、鋼架、塔冠等,是指鋼筋混凝土樓板的高度,即屋面高度。117大廈結構高度僅次于哈利法塔(鋼筋混凝土剪力墻體系最高處為601米),為世界結構第二高樓、中國結構第一高樓。

120米:房建領域樁基長度中國之最

近600米的超高層建筑,常規設計規范和經驗數據已經沒有直接參考價值,為確保整個設計的科學性和安全性,設計院特設計了樁基直徑為1米的4根超長樁試樁(2根100米、2根120米)和10根100米長錨樁。施工過程中,天津117項目團隊根據過程數據和成樁檢測數據是否滿足設計要求來調整工程樁的設計參數,以滿足117大廈結構受力的安全要求。120米長樁是國內房建領域最長樁基。通過一系列技術攻關,試樁取得圓滿成功,直接節省建造成本5.64萬元,取得工期效益5400萬元,共計節約工程成本5405.64萬元。

210噸:單根最重防屈曲鋼支撐重量中國之最

超高層摩天大樓的防屈曲變形支撐作為抗側力構件,輔助4根世界最大的巨型鋼柱,可為大廈整體結構提供強大的抗側剛度和承載力。當大風和地震出現,大廈受到巨大沖擊時,防屈曲支撐不會彎曲變形,只會出現短距離位移,使大廈抗震性能成倍增加。天津117大廈防屈曲支撐是由芯材和套筒兩部分組成的雙層箱體結 構,安裝在第一道環帶桁架下方,共設8根,單根長度約48米、重量210噸,為國內超高層領域防屈曲鋼支撐之最。在國內其他超高層建筑均未使用過防屈曲支撐的情況下,117大廈的超大防屈曲支撐可謂首屈一指。

84.7萬平方米:摩天大樓建筑面積世界之最

天津117大廈建筑面積84.7萬平方米,是世界超高層中建筑面積最大的。在全球知名摩天大樓中,廣州周大福金融中心(東塔)建筑面積50.8萬平方米,深圳平安國際金融中心建筑面積約46萬平方米,上海中心大廈建筑面積約41萬平方米,上海環球金融中心建筑面積約38.1萬平方米,臺北101大廈建筑面積35.7萬平方米,武漢中心總建筑面積約32萬平方米,哈利法塔建筑面積約31萬平方米。

6.5萬方:民用超高層建筑底板混凝土方量世界之最

2011年12月29日晚,經過連續82小時作業,117大廈項目一次性澆筑完成6.5萬立方米大底板混凝土,創造民用超高層建筑大體積底板混凝土世界之最。6.5萬立方米C50P8高強混凝土一次性順利澆筑成功,中建三局在行業史上樹立了全新的里程碑。施工中,中建三局項目團隊編制的《6.5萬方高標號超厚超大體積混凝土綜合施工技術研究與應用》榮獲2013年度中國施工企業管理協會科學技術獎科技創新二等獎,為項目減少直接建造成本351.25萬元,取得工期效益600萬元,共計節約工程成本951.25萬元。

500.61米:通道塔高度世界之最

通道塔即單獨建設于117大廈東側的“鋼塔”,其標準層平臺尺寸為5米×9米,一側與主樓附著,其余三面共附著5部雙籠施工電梯,共計10部梯籠,實現了快速垂直運輸。117大廈通道塔自2014年1月1日開始搭建,邊使用邊與主體結構同步“成長”,2015年7月8日完成所有安裝工作,最終定格在101層,500.61米的總高度成為全球最高通道塔。

597.45米:單井道運行高度世界之最

117大廈設計安裝 的85部垂直電梯,刷新了哈利法塔保持的單體建筑56部垂直電梯數世界紀錄。其中,編號為TF-3和TF-4的兩部電梯,設置在單井道中,從負一層(-9.9米)可直達位于587.55米的大廈頂層。597.45米的單井道運行高度一舉超越哈利法塔504米的運行高度,創造了單井道運行高度世界之最。117大廈單井道垂直電梯最快運行速度達7米/秒,僅需85秒即可由地面直抵大廈頂層觀景臺。

3兆帕:超高層建筑水管壓力世界之最

117大廈空調水系統采用分區供回水設計方案,辦公高區及酒店區域經過兩次換熱將空調水供至系統末端,其中部分立管垂直高度達239米、系統壓力達到中承壓3.0兆帕。2015年5月13日,117大廈地下室制冷機房管道3.0兆帕壓力試驗一次性通過,創超高層建筑水管壓力世界之最。

564米:室內游泳池高度世界之最

大廈內設有甲級國際水平的辦公樓及六星級酒店。94層至104層的六星級酒店將引進迪拜帆船酒店的建造標準;大廈在115層即564米處將設有豪華游泳池,將成為世界最高的室內泳池。資料顯示,上海環球金融中心曾擁有世界最高游泳池,位于大廈的85層,高度為366米。

579米:觀景平臺高度世界之最

117大廈將在116層的夾層處設置世界最高的觀光廳,觀光廳在鉆石造型內部,高度為579米,它將打破由上海環球金融中心于2009年創造的474米“世界最高觀光廳”吉尼斯世界紀錄,成為世界最高觀光廳。相關資料顯示,廣州電視塔觀景臺高488.8米;上海世貿中心大廈觀景平臺在100層,高474米;世界第一高樓哈利法塔觀光臺位于124層,高452.1米;世界第一高塔東京天空樹的最高觀景平臺高451.2米;高度在579米的117大廈觀光臺,中建三局刷新了人類眺望世界的新高度。

584米:旋轉餐廳高度世界之最

大廈將在117層設置世界最高的旋轉餐廳,同樣位于117大廈鉆石造型內部,高584米,它將打破由廣州塔于2014年創造的422.8米的“建筑物中最高的旋轉餐廳”的吉尼斯世界紀錄,成為世界最高的旋轉餐廳。

BIM應用成果

超高層建筑都離不開BIM,117大廈當然也不例外,運用BIM技術實現了成本節約、管理提升、標準建設。

BIM應用平臺。通過GBIMS施工管理系統應用(GBIMS廣聯達目前針對特殊的大型項目定制開發的BIM項目管理系統),打造天津117項目BIM數據中心與協同應用平臺,實現全專業模型信息及業務信息集成,多部門多崗位協同應用,為項目精細化管理提供支撐。

協同平臺。廣聯云作為項目BIM團隊數據管理、任務發布和信息共享的數據平臺。一方面滿足常見的文檔協同、各種BIM模型及工程資料的直接上傳下載;另一方面通過軟件接口實現跨平臺、跨軟件的數據協同,通過廣聯云將現場數據等集成到廣聯達的BIM5D軟件和廣聯達BIM項目管理平臺GBIMS軟件。

進度管理。開發插件,將ProjectServer與BIM平臺數據打通,通過ProjectServer進行計劃編制預審核流程的控制,同時通過BIM平臺進行實際進度的管理。

標準規范。制定了一系列完善的建模標準及工作規范:統一數據交互標準、統一各專業建模規范、統一BIM工作規范、流程和制度、統一BIM成果交付標準。

基于BIM三維算量。項目開展了超高層項目深化設計模型三維算量課題研究,通過開發Revit導出GFC插件,將土建模型導入到廣聯達圖形算量軟件GCL中,避免二次建模。

圖紙管理。通過項目自定義編碼,將圖紙信息和模型進行關聯,通過點擊模型,可查看相對應的施工圖紙,包括圖紙各版本的查詢和下載,以及相應的圖紙修改單、設計變更洽商單等相應附件信息。

項目五、上海迪士尼度假區“金牡丹”封頂 BIM助力


項目特點:上海迪士尼度假區的標志性景點,從設計階段對建筑信息模型(BIM)和沉浸式數字模擬演示廳(DISH)技術的創新應用,到后期的主題飾面工作,高新科技與創意在奇幻童話城堡的開發中展現淋漓。

由于具備復雜的功能性,建造城堡的科技含量自然相當之高。上海迪士尼度假區奇幻童話城堡從設計階段對建筑信息模型(BIM)和沉浸式數字模擬演示廳(DISH)技術的創新應用,到后期的主題飾面工作,高新科技與創意在奇幻童話城堡的開發建設中展現得淋漓盡致,“在城堡里,游客的步行感受、愿意在哪里停留等,這些體驗原本只有在城堡建成后才能了解,但我們運用DISH技術模擬出城堡建成后的真實環境,工程師只要戴上特制眼鏡,就仿佛置身于真實的3D場景之中,這樣可以幫助他們打造更好的游客體驗,還能通過設計的改進,實現客流的控制”。

在建造奇幻童話城堡的過程中,華特迪士尼幻想工程-上海團隊與本地合作伙伴通力協作,充分運用了新的設計理念與施工工藝。幻想工程師們與負責城堡施工的承包單位上海建工集團緊密合作,共同研究尖頂制造,展示了迪士尼全球標準與本地最佳實踐的完美結合。在度假區建設現場還有一處專為培養本地人才而建的主題飾面培訓中心,供建設者們學習用于建造城堡的全新特殊技能,并練習專業工藝。

項目六、“中國在建第一高樓”——蘇州中南中心BIM應用

項目特點:蘇州中南中心建筑高度為729米,作為國內在建第一高樓,應用BIM技術解決:項目要求高、設計施工技術難度大、協作方眾多、工期長、管理復雜等諸多挑戰。

該項目的業主談到:“這個項目建成后將成為蘇州城市的新名片,為保證項目的順利進行,我們不得不從設計、施工到竣工全方面應用BIM技術!” 為保障跨組織、跨專業的超高層BIM協同作業順利進行,業主方選擇了與廣聯云合作,共同搭建“在專業顧問指導下的多參與方的BIM組織管理”協同平臺。

早在BIM實施啟動之前,中南中心的業主對于BIM協調平臺的工作就非常關注,同時也慎之又慎。選取

  • 西亞:阿塞拜疆、格魯吉亞、亞美尼亞

  • 東南亞:柬埔寨

  • 非洲:安哥拉、納米比亞、南蘇丹、坦桑尼亞

  • 蒙古

  • 中華人民共和國

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