1.工程包含土建、机电、钢结构、幕墙、室内精装修、室外管线等多专业交叉施工,全部模型均需深化设计;
2.地下室管综复杂,局部三层机械车位,排布要求高;
3.土方三维扫描结合BIM模型算量作为预、结算依据;
4.项目属地政府行建设方管部门和建设方双重智慧建造平台的搭建与运维。
本项目位于***,总建筑面积90069.1平方米,其中地上建筑面积62438平方米,地下建筑面积27631.1平方米,地上最高11层、地下1层。工程总造价***万元,其中运用BIM技术投入费用约***万元。
本项目计划开竣工时间为2019年11月21日至2021年12月01日。建设方单位:***;建设单位:***;施工总承包单位:***;监理单位:***;设计单位:***。建成后将作为***机场运营保障管理和办公用房。
1.工程包含土建、机电、钢结构、幕墙、室内精装修、室外管线等多专业交叉施工,全部模型均需深化设计;
2.地下室管综复杂,局部三层机械车位,排布要求高;
3.土方三维扫描结合BIM模型算量作为预、结算依据;
4.项目属地政府行建设方管部门和建设方双重智慧建造平台的搭建与运维。
1.技术应用层面
利用BIM技术的集成化、可视化特点,对各专业进行深化设计,提前发现问题,减少因图纸“错、漏、碰、缺”导致的设计变更与施工拆改,并在此基础上,提出合理、有效的优化方案,及时与参建各方达成一致意见,确保项目技术成果落实到位。
2.项目管理层面
以BIM技术作为支撑,全过程投资管理为主线,同时提供质量、安全、进度等维度的管理体系,直观地体现施工的界面、顺序,从而使各专业施工之间的交叉施工无缝对接,协调变得清晰明朗,提高项目建设投资效率。
软件名称 及厂家 |
应用目的 |
应用 阶段 |
软件优势 |
软件弱势 |
其它 说明 |
智慧建造平台-广联达 |
建筑产业数字化、信息化的集成管理平台 |
设计阶段 施工阶段 |
涵盖全内容,覆盖全阶段,涉及全部参建方,程度深,应用广,普及高 |
|
|
BIM 5D平台-广联达 |
集安全、质量、进度、成本管理于一体的BIM协同管理平台 |
施工阶段 |
BIM协同管理平台的标杆,程度深,应用广,普及高,认可度高 |
|
|
AutodeskRevit2018 |
土建、机电、幕墙、室内精装修、室外管线模型搭建及深化,钢结构模型复核 |
设计阶段 施工阶段 |
BIM核心软件之一,模型搭建及深化的主要工具 |
工程量统计规则与清单计算规则有偏差,明细表功能不足 |
|
Xsteel-Tekla Structures |
钢结构模型搭建及深化 |
设计阶段 施工阶段 |
国际认可度高,统计功能强大 |
|
|
AutodeskNavisworks |
碰撞检查、模型轻量化 |
设计阶段 施工阶段 |
模型整合一致,与Revit协同程度高,碰撞检查功能强大 |
|
|
Reconstructor |
点云处理 |
施工阶段 |
自动配准,结合BIM的设计建造,高质量可视化,二三维联动 |
|
|
配件 |
型号 |
CPU |
Intel Core I7-8700K 3.70GHz |
显卡 |
GeForce GTX 1060 |
内存 |
32G DDR4 2400MHz |
硬盘 |
250GB固态硬盘+2TB机械硬盘 |
显示器 |
1920*1080 2个 |
其它 |
机箱、电源、光驱、键鼠等 |
BIM+智慧建造组织架构图
序号 |
岗位 |
岗位职责 |
1 |
BIM+智慧 建造项目经理 |
全面负责本工程BIM+智慧建造系统的建立、运用、管理,有效控制项目实施。 |
2 |
BIM技术 负责人 |
配合BIM+智慧建造项目经理工作,全面负责本工程BIM工作的具体执行运用、沟通协调、组织管理等工作。定期组织BIM工作会议。主持编制BIM应用在施工各阶段的成果文件,协助工程验收。 |
3 |
土建组 |
负责建筑及结构专业三维模型搭建、模型应用、深化设计等工作,配合工程沟通,负责土建模型数据的集成应用。 |
4 |
机电组 |
负责给排水、消防、暖通、电气等专业三维模型搭建,并完成机电管线综合深化、设备复核、机房深化等工作,为项目创造安装及使用空间,配合机电安装工程施工。 |
5 |
钢结构组 |
对钢结构专业分包提供的钢结构模型审核和深化设计。 |
6 |
装饰装修组 |
对幕墙专业分包提供的幕墙模型和室内精装修分包提供的室内精装修模型进行审核和深化设计。 |
7 |
三维扫描组 |
对本项目基坑开挖区域进行三维扫描,进行开挖量和回填量预估,复核设计标高及清单工程量,为预、结算提供依据。 对钢结构安装进行三维扫描,进行偏差分析,控制安装质量。 |
8 |
智慧建造组 |
搭建本项目智慧建造平台,并负责运营维护。对本项目智慧工地涉及的硬件设备统筹管理,维护。 对本项目各参建方进行智慧建造相关内容培训,保持平台活跃。 |
(1)与建设方沟通
BIM团队服从建设方的管理,接受建设方的统一安排,并妥善处理好BIM资料的移交工作。在BIM工作过程中,经常与建设方保持联络,加强沟通,主动、及时、定期向建设方反映BIM工作进展情况。在工程施工中,若遇解决和协调比较复杂的问题,BIM团队积极与建设方协商联络,寻求解决办法;即使不能及时解决,也要服从全局,统筹安排施工,确保BIM成果的质量和进度。
(2)与承包方沟通
总包项目部有责任对BIM成果进行查看和审查。如果在这个过程中发现问题,使用审查记录表记录下对BIM成果的意见,供BIM小组参考,并作为下一步工作开展的要求。
(3)与监理方沟通
BIM团队接受建设方指定的监理工程师的监理,积极配合现场监理工程师的工作,为现场管理提供BIM技术支持。
(4)与设计方沟通
在施工过程中,BIM团队将积极与设计单位联络,进一步了解设计意图及工程要求,根据设计意图和要求,确定和完善BIM深化设计的具体实施性施工方案。对施工图上的疑问积极与设计联系、沟通。施工过程中,如遇到各种需修改的情况及时与设计方联系,并提出BIM团队的修改建议,请设计审批。
(1)汇报形式
本项目BIM实施过程中,BIM技术负责人及各专业BIM负责人除按时参加项目各方组织的BIM相关会议外,还应按时组织以下内部会议:
1)现场汇报:驻场BIM工程师根据项目进程安排内部协调会,原则上每周不少于一次,协调和汇总各专业问题,收集需要外部支持的问题,整合发布项目信息,将BIM成果及时有效反馈施工等。
2)视频汇报:驻场BIM小组与公司BIM中心、建设方信息化管控中心不定期展开视频会议,实时交流,灵活高效。
(2)汇报流程
各专业小组组长总结本专业工作情况→建设方、监理方对工作情况进行点评→BIM技术负责人协调未解决问题→BIM技术负责人制定下一周工作计划→BIM+智慧建造负责人总结。
3.BIM奖罚制度
(1)发现重大专业问题,显著节省项目成本、工期或使项目其他方面受益的,进行奖励;
(2)提出合理的深化建议被委托方接受,或受到委托方书面表扬的,进行奖励;
(3)延期提交成果或因自身原因导致深化成果出错,引起返工或给相关方带来损失的,经核实确认,进行处罚。
施工图深化设计阶段应用BIM技术,不仅提升设计成果质量,同时也使造价管理信息在全生命周期保持可视化,各参与方共享信息,解决传统模式中造价管理的相关不足。
1.应用路径
施工图深化设计阶段,BIM团队以合同中对BIM+智慧建造的各项要求为基准,以建设方《BIM建模和深化标准》为指导,编制本项目BIM+智慧建造实施方案、各专业深化专项方案、BIM工作计划等文件指导实施。并在此基础上,应用BIM模型的分级分专业模型管理方式,实现多专业模型在各个工程阶段的协同搭建与深化。
各专业模型搭建与深化
精准的BIM模型是一切BIM应用顺利开展的根基,因此在本项目各参建方之间、各专业之间统一深化规则,包括统一模型编码标准、统一提资标准、统一精度等级、统一模型基准点、统一模型扣减规则、统一交付和归档标准等。通过BIM 5D平台,各方及时发布和更新模型信息,保持最新模型实时在线,减少二维图纸大量繁琐的整理工作和协调工作,极大地提高工作效率。
根据项目特点和地下室车位、通道、合用前室等不同部位的净高要求,综合考虑项目以“商业+办公+出勤”的多功能定位,制定管综排布方案。利用BIM软件对机电模型的碰撞点进行检查,筛选排烟机房10处,正压机房2处,空调及新风机房15处,动力配电间16处,信息化配电间8处,公网机房2处,及信息机房1处,针对复杂节点以方案在先的原则进行合理优化,综合考虑空间上最不利点及各专业管道保温厚度,支吊架间距,各专业末端点位,以及人员操作空间等因素后与原设计师进行方案优化及确认,最终确定采用整体排布方案,运用综合支吊架技术,局部桥架在上,风管水管在下的原则进行相应修改,达到整体排布美观,功能质量最佳的效果。
管综深化前净高分析
管综深化后净高分析
2.应用价值
利用BIM技术把各专业模型整合到5D平台,进行三维碰撞检查,发现设计错误和不合理之处,为开展项目的成本分析与管理提供有效支撑。在项目的施工图设计阶段,建设方、设计方、施工方和咨询方进行多次图纸审查,通过集成建筑模型、结构模型、机电模型等,在统一的三维环境中,自动识别各构件的碰撞,并进行标识和统计,协助设计单位提高设计质量,通过及早发现和解决冲突,最大限度的减少施工过程中的变更,消除不必要的变更,减少无谓的返工。
3.总结建议
设计阶段的成本分析信息往往与后续的计价、造价控制环节脱节,数据难以共享利用,这是因为设计概算不能与成本预算解决方案建立有效连接。设计概算主要依赖造价人员手工编制,编制的依据是国家或地方概算定额,从时效上讲,定额版本更新的速度慢,难以满足市场的快速变化和发展,并且会出现信息量少、时效性差、可比性差和分类较粗等缺陷。这必然造成设计概算与工程实际造价的割裂,这样就使得设计人员在设计时并不能实现对设计阶段的造价控制。其次,设计阶段通过二维的计算机辅助设计软件所创建的设计图纸或数据,以及由此进行的概算数据无法与工程造价咨询所需的量、价数据自动关联,在项目全生命周期中难以实现设计阶段数据与其他阶段数据的互通和共享利用。
1.应用路径
在经过了设计阶段的图纸深化后,设计成果文件质量进一步完善,应用我们自主研发的BIM工程造价指标测算系统,辅助计算招标工程量清单数量和编制招标控制价。
BIM工程造价指标测算系统
在深化模型导入系统之前,必须根据确立的统一标准添加完整的参数信息。模型首先以参数化的构件为基础,包含物理、空间、几何等信息,这些信息行成工程量计算的基础,如混凝土的强度等级、室内地坪的标高等,前者是作为混凝土构件自动套取做法的条件之一,后者是计算挖土方量的条件之一。
造价指标测算
根据清单工程量的计算规定,在算量模型中针对构件类别套用工程做法,如混凝土、模板、砌体、基础都可以自动套取做法,再补充因地区差异不能自动套取的部分,如门窗、装饰定额等。
自动套取可以依据构件定义、布置信息及相关设置自动找到相应的清单做法,并且根据定义及布置信息自动计算出相关的附加工程量,如模板草稿、弧形构件系数增加等。
系统通过判断深化模型上的构件属性、材料、几何特征等信息依据自动套取清单项以及对应消耗量子目的实体工程量,输出项目招标工程量清单和招标控制价。我们根据项目实际情况,为建设单位研究和提供更好的招标条款和合同条款提供建议,协助建设单位顺利完成项目招投标阶段的工作。
实时造价跟踪
2.应用价值
(1)高效编制造价成果文件。通过调取指标库内类似项目工程,进行匹配,调取最新的材料价格信息,将指标数据更新为目前的最新指标,生成项目造价成果。
(2)数据二次赋能。项目积累指标和材料造价数据,形成核心数据资产和专业数据服务能力。
(3)结合三维模型。根据设计图纸创建可视化模型,形成高精度的项目模型,采集项目更多的信息。
3.总结建议
为顺应市场发展,广泛运用大数据、电子化招标,公共交易平台需优化升级,增加BIM技术文件的招投标功能模块,创建BIM技术的交易数据库及制订招标阶段造价信息数据交换标准,呼吁相关部门应当积极尽快研制措施落地。
1.应用路径
(1)土方三维扫描
为复核设计标高和精确计算土方开挖、回填方量,我们根据项目实际编制了三维扫描专项方案,并根据方案逐步实施。实施流程分为外业扫描和内业数据处理。
依据地表扫描的三角网模型和基坑的三角网面片模型计算出的挖方量为156958.691立方米。
开挖量示意图
土方开挖量计算说明:
1)现场点云投影至基坑底部的体积
2)模型投影至基坑底部的体积
3)现场点云至基坑底部的挖方量体积
Reconstructor软件会计算出图示1的体积和图示2体积。最后用1的体积(276067.977)减去2的体积(119109.286),得到开挖方量3的体积156958.691立方米。
清单量
依据《***招标工程量清单》(土建部分内的地下室工程—土方工程)中的分部分项工程量清单及计价表,开挖的土方量为余土外运的量(125633.61立方米)和周边短驳的量(30000立方米)的总和,即155633.61立方米。清单量和计算得出的挖方量(156958.691立方米)相比,相差1325.081立方米,比传统计量方式更精确,满足计量管控要求。
(2)计量与支付
根据已创建的施工过程模型,按照所涉及的时间段,选择相对于的BIM模型数据库中的所需数据,再结合扣减规则自动计算出工程数量,然后结合模型具体构件关联清单中的单价,统计该时间段实际完成的工作量和费用,汇总后形成中期价款结算造价文件,详细记录每份合同中期价款结算的金额等信息。基于上述数据信息,建立合同台账,方便查看合同的详细执行情况及对比分析。
工程量清单数量分析表
(3)变更管理
签证登记界面中编辑每份变更单的时间、内容、量和价,根据变更单与施工过程模型关联,软件自动分析变更前后的模型工程量,准确快速计算变更数量,再加载合同中相应的单价及取费信息,直接计算汇总出变更费用。
(4)智慧建造
项目搭建了智慧建造平台、BIM 5D平台,并根据属地政府主管部门要求接入萧山区智慧建造平台,通过多端(手机端、PC端、WEB端)系统联动使用。
截止目前,各协同管理平台已加入各参建方共计51位项目主要管理人员,各单位基于BIM模型,通过BIM平台进行安全、质量、进度、成本、机械、环境以及劳务实名制等方面的协同管理。BIM平台各板块中已上传的归档模型21份,安全、质量问题整改闭环55项,阶段进度管理计划8项,设计资料10份。
通过各BIM平台上传的各项质量、安全问题能够与BIM模型关联,并标记图纸位置,快速定位,及时响应。目前安全问题整改闭环23项,质量问题整改闭环22项,整改率100%。
智慧建造平台
2.应用价值
(1)本项目采用三维扫描的的方式来采集项目现场土方信息,相较于传统测绘,三维扫描可以将整个地块的地貌信息全部采集,包含植被下的场地信息一次采集完成。三维扫描技术测距远、测点多、精度高,大大提高了采集数据的效率,使土方开挖和回填工程量测算清晰透明,精确控制土方预结算价格。
(2)自主研发的BIM工程造价指标测算系统将实际施工内容、参数化模型、清单工程量、合同条款等进行关联,实现自动汇总、中期计量与支付、变更计量,准确掌握项目造价动态,提高造价管理水平。
(3)智慧建造平台通过数字化、信息化的集成应用,提高了参建各方的责任意识,使建筑业企业转型升级迈出实质性步伐。
3.总结建议
因三维扫描软件小众且数量多,技术复杂较难普及,相关方对扫描模型质量较难控制。三维扫描的最终数据是点云模型扣减基坑模型所得,因此基坑模型必须精确无误。对于因不同施工工艺增减的土方体积,如基础大底板以下承台的工作面体积、砖胎膜的体积、防水层体积、保护层体积等,在模型搭建和扣减之前应各方确认一致,避免争议。
若以三维扫描数据作为土方结算量还需深入调研,呼吁相关部门广泛收集项目应用情况,充分论证,出台控制措施及管理规范,积极推广三维扫描技术在建筑业的应用,充分体现BIM等信息技术的价值。
本项目的BIM应用是涉及施工全过程的BIM项目管理,包含了安全管理、质量管理、进度管理、成本管理等内容,通过BIM+智慧工地建设,使建筑业信息化、数字化的集成应用广泛覆盖参建各方,BIM团队在建设方和总承包方的支持下,大力推进本项目BIM+智慧建造应用,提升项目信息化管理水平。
序号 |
应用点 |
应用项目 |
|
1 |
BIM深化设计 |
土建、机电、钢结构、幕墙、室内精装修等专业深化设计,施工图设计和专项深化设计交叉 |
|
2 |
BIM+应用 |
土方三维扫描 |
设计标高复核、土方开挖工程量、回填工程量预估 |
钢结构安装三维扫描 |
屋面钢结构关键位置与设计位置偏差值采集 |
||
3 |
平面管理 |
三维场布、临建及钢结构堆场优化、地下室顶板加固模拟、桩基欠送交底、全景相机、场地漫游、阶段场布二维码 |
|
4 |
智慧建造 |
5D平台 |
安全、质量、进度、成本管理、4D施工模拟 |
智慧建造平台 |
视频监控、AI监控、人脸识别、劳务实名、环境监控、塔机监控、人货梯监控、吊钩可视化 |
||
5 |
体系评估与人才培养 |
参建方BIM应用能力评估、各类BIM平台培训、软件培训、BIM证书等级考试培训 |
BIM应用统计表
由于项目处于实施阶段,BIM实际价值无法全面统计,初步分析成果如下:
序号 |
项目 |
单位 |
数量 |
与传统作业方式比较节约的比例 |
1 |
可视化技术节约与各方协调联络的时间 |
天 |
*** |
*** |
2 |
节约材料价值 |
万元 |
*** |
*** |
3 |
缩短工期 |
天 |
*** |
*** |
4 |
节省建造费用总额 |
万元 |
*** |
*** |
BIM应用价值统计表
截止目前,工程形象进度至地下室整体出±0.00m,BIM地下室深化已全面完成。我们在对机电管综深化、一次结构预留洞口深化、机房深化的基础上统计了本次地下室深化发现的问题,并在此基础上进行了成本分析。由于涉及专业过多,本次成本分析对比设置了综合支吊架的设备、管线、阀门等附件施工所引起的人工、材料、机械工程量变化以及进度偏差。
项目 |
深化内容 |
数量(项) |
节约成本(万元) |
应用价值 |
|
设计深化 |
图纸错误 |
(建筑、结构)图纸对应错误 |
*** |
*** |
减少返工成本 |
设计问题 |
多专业碰撞 |
*** |
*** |
||
管线安装空间不够 |
*** |
*** |
减少施工难度 |
||
预留洞调整 |
*** |
*** |
|||
净高检查 |
车位净高不满足要求 |
*** |
*** |
提升感官 提升使用空间 |
|
车行道净高 |
平均抬升***mm |
*** |
|||
门厅净高 |
平均抬升***mm |
*** |
|||
图纸优化 |
结构 |
梁高减小、上抬、上翻、移动 |
*** |
*** |
提升地库整体感官 提升使用体验 |
结构板修改 |
*** |
||||
设备 |
管道整体优化 |
*** |
|||
合计 |
|
|
*** |
|
BIM深化价值统计表
由于承发包体制等深层次原因,本次钢结构深化单位未能深度参与各方BIM协同工作,致使钢结构深化模型不能及时与土建、机电、幕墙等专业模型整合。建设方应从合约管理出发,协调钢结构厂家深化、装配、运输、吊装钢构件等作业深入BIM协同工作,更好指导现场实施。
因项目临近机场,无人机无法使用,未来我们将结合AI技术,深度探索BIM+应用领域,如无人机三维扫描、BIM+IBMS、BIM+VDP等技术,为下一步实施提供新的视角。
根据《浙江省建筑信息模型(BIM)技术推广应用费用计价参考依据》,BIM应用等级由低到高分为3个等级,本项目应用等级为3级。施工阶段所含专业为建筑、结构、机电、景观、室内、幕墙、岩土。模型深度在设计模型基础上进行深化,建立施工模型,模型细度达到LOD400。服务内容为施工深化、冲突监测、施工模拟、仿真漫游、施工工程量统计。指导价收费标准为18元/㎡。目前市场实际BIM服务费远低于指导价。BIM技术及BIM+应用在当地建筑业有巨大发展空间,望参建各方提高BIM协同工作能力,充分发挥BIM价值,推动建筑业信息化发展进程。