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BIM应用案例-成都大魔方演艺中心中BIM项目

作者: 艾三维 来源: 艾三维BIM案例 发布日期: 2018.11.20

一、     工程概况  

1.     BIM项目成都大魔方演艺中心简介

成都大魔方演艺中心是四川省成都市重点创意文化产业项目,室内能够容纳12000人同时观看大型演出,外形呈流线型太空梭状,建成后将成为亚洲一流的室内演艺兼容体育赛事场馆,填补国内大型室内专业演艺场馆的空缺。 

 大魔方演艺中心为12000座的多功能场馆,地下2层、地上6层,平面形状近似为圆形,屋盖直径约152m,最高处46.6m,总建筑面积约13.1万m2。高46.6m,东西轴直径148m,南北轴直径152m,大陀螺由舞台区、观众看台区、休息和其他功能区等组成。 

BIM项目成都大魔方演艺中心

2.成都大魔方演艺中心BIM项目重难点分析

2.1BIM土建工程

本工程平面定位轴线多且十分复杂,主要有四大定位轴线组,轴线达100多条,每组不垂直、不平行,特别是陀螺的定位线呈不规则的放射状加大了斜梁斜柱的定位难度,常规经纬仪方法放线已经满足不了工程的需要,测量内控点布设难度很高。采用BIM技术将模型导入放样机器人,提取三维空间坐标数据,精确定位。  

不规则屋盖系统整体提升过程中其重心和空间受力变化复杂。屋盖系统部分立体桁架空中滑移控制难度大。利用BIM技术模拟钢结构拼装和提升施工过程,结合有限元分析确保安全性。  

近似圆形的大悬挑开放式幕墙设计,导致金属幕墙的平面测量和空间定位困难,超长空间各向异形单曲蜂窝铝板定位及安装并达到双曲面效果难度大。利用BIM技术模拟幕墙安装工艺对不规则三角形蜂窝铝板进行排版,确定加工尺寸参数,下料加工。  

本项目机电各专业管线众多,安装空间狭小,管道优化排布工作量大,质量要求非常高。利用BIM管线综合调整技术,优化各区域管线排布方式,确保美观并满足使用功能需求。 

二、BIM组织与应用环境 

1.BIM应用目标  

本项目的BIM实施以公司企业级综合应用管理云平台为主线,将土建、钢筋、安装、钢结构、幕墙专业BIM模型集成于该平台,由技术、工程、质量、安全、经采五大履约系统在施工全过程实施BIM协同管理,具有兼容性强、协同效率高、资源共享面广等特点,实现建筑业与互联网相结合走向”时代。

2.BIM实施方案  

项目经理为项目BIM实施的负责人,项目BIM团队负责BIM模型的创建、维护,确保设计图精准地在模型里表达,开展设计优化工作;各履约系统管理人员使用BIM管理工具深入项目日常管理,提高精细化管理水平。  

4.BIM软硬件环境  

项目部基于集团BIM云服务器,配置了移动工作站、台式电脑和平板电脑等办公硬件,软件配置了鲁班建模套件、Revit、Tekla、Rhino等建模软件以及鲁班浏览器、进度管理、资源分析、移动协同等管理软件。 

各专业模型上传至公司BIM云平台,再创建工作集,可任意选择两个专业以上的模型在BIM平台上进行合并。实现小前端,大后台的应用方式,突破单个软件与单机应用的局限性,提高数据交互的效率与准确性。 

成都大魔方演艺中心BIM项目

通过云平台工作流程及软件示意  

2.1辅助异形结构空间定位  

本项目结构为陀螺状,结构柱、梁等空间定位难度大,为减少放样误差、无法保证施工进度,项目采用BIM技术结合放样机器人,利用其快速、精准、智能、操作简便、劳动力需求少的优势,将BIM模型中的数据直接转化为现场的精准点位,精准定位结构空间关系,为结构施工保证了精度,节省了工期。  

2.2BIM指导钢筋施工 

通过BIM钢筋模型生成钢筋骨架图,出具钢筋下料单指导钢筋加工车间进行加工,管理人员在施工现场直接利用移动终端查看模型中的钢筋排布,对现场钢筋绑扎施工进行检查。

3.钢结构BIM技术应用  

采用Tekla软件对钢结构进行深化,建立构件级BIM模型,大大提高了详图设计人员的工作效率。通过深化设计的钢结构BIM软件建模过程,将加工工艺要求、焊接形式等信息直接在模型中反映,在完成构件图的同时生成相应的零件图用于加工制作。

成都大魔方演艺中心BIM项目使用Tekla软件绘制模型及节点

使用Tekla软件绘制模型及节点  

采用液压提升方式整体提升部分结构重约1300t,面积5400余㎡,结构为不规则形状的空间桁架结构,平面形状类似”。为保证此方案能顺利实施,在施工前,利用BIM模型进行钢结构强度、稳定性、变形分析,对施工方案进行模拟,保证施工安全。

4.1管线综合优化  

针对各专业间的碰撞问题及时组织召开管线协调会议,确定基本的排布原则,采用综合支架的最佳方案,管道布局合理,增大净高,整体观感质量优,得到了甲方和设计院的认可,并据此出具剖面图对班组进行交底,指导施工。在原始设计标高要求上整体提高了20~60cm。

机电管线模型及局部细节展示

机电管线模型及局部细节展示  

4.2碰撞检查  

利用工作集碰撞检查发现通风管、强电桥架、消防管等专业存在碰撞问题,经人工排除可现场消除和预留洞口解决的碰撞点之外,项目共查出硬碰撞232处。  

5.幕墙BIM技术应用 

5.1幕墙BIM参数化设计  

 利用BIM模型将每一块蜂窝铝板的加工尺寸出具详图,交于加工厂精准加工,大大提高了蜂窝铝板的安装效率和安装精度,蜂窝铝板的环向误差控制在2mm以内,径向误差控制在1mm以内,铝板之间的间距控制在3mm以内,相邻铝板间的高差严格控制在0mm,达到了良好的效果

四、BIM精细化管理  

通过施工图级别的BIM模型,进行经营采购相关数据的快速查询。制定精确的物资计划,精准采购,降低库存,减少资金占用量。 

 将BIM模型与进度计划相关联,构件赋予时间属性,通过4D模拟可以直观得反映实际进度与计划进度的偏差,及时调整人员、材料、机械的使用计划进行动态纠偏,使进度管理精细到构件级。

2.BIM辅助进度管理 

将BIM模型与进度计划相关联,构件赋予时间属性,通过4D模拟可以直观得反映实际进度与计划进度的偏差,及时调整人员、材料、机械的使用计划进行动态纠偏,使进度管理精细到构件级。

3.BIM辅助技术管理

BIM模型的创建过程是建筑工程模拟建造的过程,也是图纸的梳理过程,在短时间内按照设计图快速建立模型,及时发现设计图纸问题,并第一时间反馈给甲方、设计院进行修改,提高多方沟通效率,并签字确认图纸会审材料作为施工依据,保证施工质量和进度要求。本项目通过BIM技术辅助图纸会审,发现建筑、结构、机电等专业图纸问题共计338项。

利用三维模型进行BIM可视化交底,解决在二维图纸中很难发现的问题,使施工班组更清晰明了、简单易懂地认识钢筋梁柱节点、钢柱钢梁节点等重点难点部位。 

4.BIM辅助质量、安全管理  

公司管理人员通过授权账号登录移动端(手机、IPAD)APP,在施工现场发现任何质量、安全等管理问题可第一时间利用移动端发送至项目管理人员及相关责任方,整改情况也能第一时间进行查看。整个公司进行三级联动协同管理,使项目质量、安全管理达到透明化。 

1.BIM+AR应用  

  运用BIM+VR技术建立”,集安全教育、模拟体验、危险识别为一体的安全体验平台。该平台利用建筑信息模型与虚拟现实技术的结合,可以模拟高空、洞口坠落,脚手架倾斜等效果,体验安全伤害的严重性,强化现场工人对安全隐患的认识。

2.BIM+VR应用  

运用BIM+VR技术建立”,集安全教育、模拟体验、危险识别为一体的安全体验平台。该平台利用建筑信息模型与虚拟现实技术的结合,可以模拟高空、洞口坠落,脚手架倾斜等效果,体验安全伤害的严重性,强化现场工人对安全隐患的认识。

六、经济效益 

本项目采用BIM技术在钢结构、幕墙、机电安装等施工方面,应用效果显著。其中,钢结构产生经济效益261.7万元,幕墙产生经济效益107万元,机电安装产生经济效益216万元,共计产生经济效益702.7万元。  

直接经济效益:45+48+25=118(万元)  

(2)基于BIM技术预留洞口,减少了土建结构的开洞和返工,节省了工期,节省经济费用48万元。

2.钢结构BIM应用经济效益 

直接经济效益:154.8+13+93.9=261.7(万元)×3%=258(t),无缝钢管单价按6000元/t计算,则可节约直接费:258t ×50元/t=13(万元)。  

3.机电安装BIM应用经济效益 

(2)利用BIM技术进行管道综合排布、优化管道走向设计,优化综合支架,提高净高,实现了技术创效,增强了企业盈利能力。 

七、社会效益 

成都大魔方项目,借助BIM技术形成的集成管理环境,使工程技术人员对各种建筑信息做出正确理解和高效应对,为各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。通过BIM-4D模拟检验,保证了施工质量和安全,缩短了工期。通过BIM技术协助集约化管理,实现了绿色施工,减少了资源浪费,实现了技术创效。“转型、扩张、提升  

八、学习心得

通过分析本实际BIM工程案例,总的来说,和其他项目相比,似乎并没有什么突出的特点,都是很现在BIM在实际工程中的常规做法,可视化出图,机电深化,碰撞检查,工程算量等。

确实,从目前我国BIM的发展阶段来说,这一些应用已经是取得了很大的进步,虽然和国外先进技术相比,我们还有很大的差距,但是,总的来说,在实际工程项目中,只要能将目前的应用点,落实到实际工程中,就能为企业带来很大的经济效益,目前的技术应用点,也为我国BIM技术的发展指明了大致的前进方向,以后,需要向着此目标,不断发展。

最近一段时间,通过对项目工程管理这门课程的学习,我学习到了我国项目工程的承发包模式。例如:设计-招标-建造(DBB)、设计-建造(DB)、设计-采购-建造(EPC)、建设项目管理模式(CM)、项目管理模式(PM)等,在众多的承发包模式中,不管是业主还是承包商都会有很大的风险,而BIM技术,恰好能有效减轻双方的风险系数,我想这就是BIM技术目前在国内为何火热的原因,单同时,作为一个工程人,也不能盲目跟风,我们必须从实际出发,冷静思考,顺应BIM发展潮流,利用扎实的BIM技术,为我国工程事业发展,做一份努力、一份贡献!

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