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BIM应用案例|北京市CBD核心区中国尊大厦项目

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—项目概况—项目基本信息中国尊大厦效果图北京市朝阳区核心区地块中国尊大厦项目占地约平方米,其中地上建筑面积万平方米,地下建筑面积万平方米,建成后将集办公多功能中心等功能于一体

本项目施工总承包单位为中国建筑股份有限公司和中建三局集团有限公司联合体,工程为首幢在抗震八度设防的高设防烈度地区超过米的超高层建筑,建成后作为北京市新的地标性建筑,社会影响大

项目难点工期紧张:本项目工期仅为个月,在同类超高层项目中工期最短

建筑功能复杂且专业单位众多,对工程的进度计划管理提出非常高的要求

工艺复杂:土建钢结构装饰装修机电专业等都存在设计复杂节点的问题,施工工艺超常规且存在多专业间的相互影响

参建方多协调难度大:本工程为超高大型项目,施工过程多专业多工种的交叉设计施工管理立体作业情况十分普遍,给施工总承包单位的协调管理工作带来较大难度

品质要求高:考虑到大厦未来的用途和定位,建设方对品质要求非常高

在满足功能的基础上,对细节的高标准使得大厦设计和施工过程优化工作量大大增加,并需要采用预制化的手段提高品质

应用目标中国尊大厦项目采用全生命期的应用,按照设计阶段全面介入施工阶段深度应用运维阶段增值创效的理念,减少规划设计建造运营等各个环节之间沟通障碍,提高效率节约成本减少拆改

—应用方案—应用内容以解决问题创造效益减少浪费为基本出发点,项目各参建单位从全过程的工作入手,践行了一系列应用

项目施工阶段在常规应用基础之上,团队创新了大厦超精度的深化设计超难度的施工模拟超体量的预制加工全方位的三维扫描等深度应用

图纸审核及优化:与传统二维图纸审核配合,交叉审核图纸并进行改进

深化设计:基于模型进行各个专业的二维与三维之间的校核,以及各专业之间的三维综合协调

综合协调与碰撞检查:在现场施工前对复杂节点进行综合协调与碰撞检查

施工模拟:选择重要且有必要的施工方案和重点部位进行工艺和进度模拟

预制化建造:高精度的模型可以直接与工厂预制化加工结合

三维激光扫描:做三维扫描的应用尝试

轻量化应用:探索基于技术的现场指导施工和验收方式

基于模型的智慧运维:实现完整的集成化运维平台管理

应用策划软件选取方案:项目以公司系列软件为基础软件平台,同时为配合钢结构幕墙装饰等专业的特殊需求,在部分区域用等软件进行建模

最终所有专业模型需要导入轻量化平台进行综合应用

组织架构与分工:在施工阶段,由于分包单位众多,施工总承包单位专门设置管理部并牵头组织项目工作,对各分包进行工作协调管理,并完成总承包范围内模型深化和各项应用

施工阶段参与总人数超过人

同时,为了促进技术在总承包管理过程中的推广,总承包管理团队在各个职能部门均配备专员,深入践行在各职能部门中的应用

应用顺序:在业主方的总体规划下,本项目模型做到完整的流转,施工阶段继承设计阶段的模型,并进行模型深化,替换部分设计模型,增加必要过程信息,最终将模型深度提升至竣工模型标准

最终的竣工模型包含了运维所需要的所有信息,并最终用于基于模型的可视化运维系统

—实施过程—应用准备制度准备:由于参建方众多,需要统一的管理标准和技术标准对工作进行约定,保证工作在不同单位之间协调推进

另外,项目在设计初期,就已经完成了第一版基于本项目实际情况的《中国尊项目实施导则》,导则是本项目所有参建人员的行动准则和技术指南

随着项目的推进不断完善导则,增加对应的工作指标流程和要求

人员准备:根据导则的规定,所有参加单位,须应用指定的软件

对所有参建方人员,各层级团队采用集中培训发放资料等手段,确保项目团队熟练掌握相关软件的使用,同时要求业务部门掌握可以满足实际工作需要的基本模型操作能力

技术准备:为了达成全员应用的目标,项目在软硬件方面为员工进行全面配置,并确保每个部门至少有一台工作站或同级别电脑

针对现场管理工作,项目管理部将所有模型进行轻量化,并定期更新,其他各部门管理人员可以方便导入配备的移动终端,进行模型现场使用

而模型中的信息,也会根据最新的现场需要进行新增和更新,确保模型使用的时效性和准确性

应用过程图纸审核及优化:根据统计,施工图设计阶段,共对北京院完成五轮设计成果报审

由业主单位顾问单位施工单位提出审核意见项

其中对施工图的复核批次,解决了各种设计问题项,大幅降低施工过程中因碰撞拆改及因设备未选定而造成的成本浪费和工期延误问题发生的概率

深化设计:根据中国尊项目要求所有专业全面应用深化设计的总原则,以及要求模型与图纸同步提交,保证深化图纸质量和模型的及时性,项目部开展了各专业的深化设计工作

结构深化:钢结构所有构件均采用三维设计,并且精度达到加工级别

同时将钢结构与钢筋的复杂交叉节点进行了完整模拟,在现场施工前,将节点优化方案表达在图纸中

深化成果直接用三维形式表现在图纸会审中,并用于施工三维可视化施工交底,帮助参建人员理解复杂工艺和节点

对设计单位提供的模型进行二次结构的深化,包括增加构造柱圈梁过梁及墙留洞

深化过程中实现与机电模型的协调,在模型中精确预留穿墙洞口位置,生成留洞图,避免错漏

机电深化:在设计单位提供的机电模型基础上进行深化设计,利用可视化的优势,在三维环境中对机电不同系统展开综合排布

深化设计过程中,机电专业制作了大量的构件

设备构件按导则要求统一命名,并根据模型信息详表将信息完整导入模型,在实现机电设备合理排布的基础上,还为未来大厦的智慧运维提供数据基础

同时对原设计水泵布置凌乱水泵支管不整齐检修空间不合理等问题进行优化

水泵房内管道经过方案优化后,将现场焊接方式调整为工厂预制化加工现场组装的施工方案,减少现场焊接会引起漏水误差等问题的出现

机电设备排布深化装饰装修深化:项目部建立了大量的装饰族文件,并以此完成了所有楼层的地面墙面吊顶模型

过程中对于吊顶吊杆石膏板墙分缝地板板块排布等进行统一的三维设计,并且可以直接输出综合排布图

在大堂等精装修区域,采用进行造型参数化设计,并辅助方案选型

大量异形构件可通过模型直接进行工厂预制化加工

装饰构件深化幕墙深化:幕墙专业利用模型确认单元板块分隔和定位,建立幕墙加工模型,直接生成施工节点详图

另外,幕墙模型可以实现直接进入数控机床进行加工生产,保证幕墙异型曲面的加工精度

幕墙深化并出图综合协调与碰撞检查:利用全专业的高精度深化模型,并基于相同的标准格式,项目各专业之间的超细度综合协调可以真正做到深化设计的有效性及时性和可实施性

综合协调报告作为正式的协调文件,分区域下发各相关专业部门和分包单位,很好地解决了实际设计冲突问题

在定期组织的协调例会上,针对模型中发现的问题,可以共同在模型中解决模型和现场问题

针对某一区域的多轮综合协调,一般可以将设计图纸及模型中的错碰漏缺发现并解决%以上,有效提高深化图纸的设计质量,并保持专业间交叉部位的合理设计,减少现场拆改

多专业模型综合协调施工模拟:施工阶段的施工模拟是对施工方案工艺的再验证,并进行细节优化

项目对施工过程中的重大方案进行完整且精细化的模拟,综合考虑工艺方法时间空间等因素,完成大型方案的综合模拟,并在实施前进行专项方案论证和三维预演,发现综合环境下隐藏的矛盾,并提前解决,最终应用完善的三维施工模拟方式进行技术交底

预制化加工:项目多专业践行预制化装配式建造,其中重点应用在异形装饰构件机电预制立管组合桥架幕墙等专业

通过信息化管理平台对构件的下料运输安装进行全过程管理,优化排版取料顺序,实时更新材料精确位置,减少材料浪费

三维激光扫描:项目对每一个楼层都开展了三维扫描工作,完成了全部层的结构扫描和主要装修机电设备间的扫描,仅原始点云数据量已经超过

后期将作为工程过程资料的一部分,辅助业主进行运维管理

点云代表实际,模型为虚拟

综合在一起分析设计是否正确,施工是否存在误差

通过点云数据开展碰撞检查更具有真实性,避免了因为现场偏差造成下一道工序无法安装的情况发生

通过扫描点云数据与模型误差报告的大数据分析,能准确捕捉质量控制的关键部位,有针对性的进行纠偏,为工程质量管理提供了新思路

点云数据与机电深化模型整合轻量化应用:项目采购了余台用于施工管理,覆盖深化设计现场管理质量控制等各业务的应用,显著提升现场管理效率

现场管理人员摆脱携带大量图纸的传统,同时综合全专业的模型更容易理解现场安装是否准确,也弥补了工程师的专业偏科的局限性

基于模型的智慧运维:解决了图纸管理难保管难复制难查找难等问题,通过实现全方位三维场景观察,通过鼠标点击模型即可查看设备的详细信息,更能在设备发生故障时,同步调出备品备件信息及处理方案

为了实现完整的运维管理,集成化的运维平台必不可少

由建设单位牵头,指定专业团队研发的运维平台逐步搭设和完善,进一步将机电设备门禁系统等进行挂接,实现实时动态显示远程控制等需求

随着需求的进一步完善,系统将逐渐落地,实践智慧运维

—应用总结—项目实际应用问题的应用效果总结项目各参与方全面应用技术,实现中国尊大厦建设全过程应用中的信息交换连续性的要求,在国内首次实现模型从设计到施工再到运营的流转和传递,避免了多次建模的资源浪费

采用进行设计,在设计及施工阶段累计发现余个问题,大量减少了可能发生的拆改和返工

据初步统计,现场变更数量较同类超高层降低%

被动变更占比更低

在实施过程中,各参建方利用技术在可视协调模拟的优势,有效的提高设计质量和效率,提升项目管理水平,促进项目节能减排绿色环保工作的开展

据初步测算,结合对建筑空间进行的优化,为大厦增加了超过平方米的使用面积;优化了超过个大型设备用房的机电排布,使物业运维更加便捷;大量构件实现场外加工或预制生产,有效减少现场扬尘及污染,产生建筑垃圾仅为金级评定标准的%

应用方法总结中国尊项目在践行过程中,逐步发展出一套基于的超高层管理流程和方法,在多单位协同标准化模型传递解决实际问题等方面起到突出作用

《中国尊项目实施导则》已经升版至第版,其中不仅包含全面的技术指标规定,更有一套适用于本项目的实施流程,详细规定模型在不同阶段应完成的操作,在此基础上形成一套可在其它项目复用的管理方法

项目人员也参与了多项地方标准行业间数据融合标准企业标准等标准的制定工作,将中国尊项目应用过程中的经验和成果融入其中,为整个行业的管理升级做出贡献

人才培养总结:中国尊项目所有专职和参与人员超过人,在不同的应用领域培养了一批有实践经验,同时又具备专业能力的工程师

原则上,项目人员需要是专业工程师出身,本身具备专业知识后再学习技术和理念,用于解决实际问题

这些员工并不局限于专职管理人员,更多的是业务部门的骨干

这样的培养方式,真正培养出一批掌握与专业应用的复合型人才,而不只是一些少数会操作软件的操作人员

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