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2015年建筑业十大超级项目BIM应用案例集锦
发布时间:2016-02-16     浏览次数:847

BIM技术在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥着重要作用,越来越多的设计单位、施工单位和业主等应用BIM技术。本篇为大家介绍海绵城市建设试点绩效评价指标体系,并附2015年十个超级项目的BIM应用成功案例。

BIM技术在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥着重要作用,越来越多的设计单位、施工单位和业主等应用BIM技术。本篇为大家介绍海绵城市建设试点绩效评价指标体系,并附2015年十个超级项目的BIM应用成功案例。

项目一、国家会展中心BIM应用

项目特点:国家会展中心室内展览面积40万平方米,室外展览面积10万平方米,整个综合体的建筑面积达到147万平方米,是世界上最大综合体项 目,首次实现大面积展厅“无柱化”办展效果。总承包项目部引入BIM技术,为工程主体结构进行建模,然后把各专业建好的模型与总包建好的主体结构模型进行合模, 有效地修正模型,解决施工矛盾,消除隐患,避免了返工、修整。

揭秘国家会展中心施工神话:

一是施工体量大。集团共承建13个展览馆,单个展厅占地面积就相当于4个标准足球场。钢结构屋面施工达到26万平方米、幕墙17万平方米、1万伏变电所47个、强弱电机房407个、空调机房295间、电梯268部。基坑土方: 约93万立方; 混凝土:50多万立方;钢筋:14万吨。 钢构件:近9万吨; 幕墙:32.7万平方米;金属屋面:34万平方米。可谓工程浩大。

二是施工工期极紧。虽说整个工期为655个日历天、要到2004年底竣 工,但是2014年6月30日A、B馆要投入使用,从2013年2月28日进场,2013年3月15日拿到图纸,实际施工时间仅15个月。只有常规工期的40%的时间。用项目常务副总经理梅新文的话说:“这是‘极限’工期。”

三是施工组织难度大。“四叶草”位于上海青浦徐泾、虹桥交通枢纽西侧、上 海青浦徐泾,周边环境复杂:地铁2号线东西向贯穿整个施工区域,小展厅F3、商业中心E1、E2均位于地铁上方,施工期间需确保地铁2号线的正常运营和车流、人流通畅。钢结构、幕墙、屋面、机电安装、内装饰等界面相互关系复杂,总协调颇具难度。

四是施工要求高。本工程的质量总体目标为确保获上海市“白玉兰奖”,力争获“鲁班奖”、“中国三星级绿色建筑设计标识证书”、“中国三星级绿色建筑评价标识证书”。同时力争无重大设备和人身伤亡责任事故,创市级安全示范工地,创市级文明工地。

施工大突破:完成93万方的土方开挖,50多万方混凝土浇捣,9万吨钢结构制作吊装,6万吨钢管的高支模排架的搭设,全面完成土建结构工程,全面完成钢结构工程,完成80%机电设备安装。

BIM团队精细建模,工程整体施工巧夺天工

国展中心工程是综合体工程,建筑结构复杂。有土建结构工程、钢结构工程、 幕墙工程、屋面工程、机电设备安装工程、装潢装饰工程等。为了加强整个施工的精细化管理,总承包项目部引入BIM技术。总包项目部成立BIM工作室,为工程主体结构进行建模。然后把各专业建好的模型与总包建好的主体结构模型进行合模。通过合模发现模型之间的硬碰撞和软碰撞,所谓硬碰撞就是模型与模型之间有冲突,不能通过,造成无法施工。软碰撞就是模型与模型没有硬碰撞,但是模型与模型之间位置小或者不设当,无操作空间,影响正常施工。对这两种碰撞进行及时,有效地修正模型,解决施工矛盾,消除隐患,避免了返工、修整。

“借天不借地”,空中“飞船”大显神通

国展中心机电安装工程由上海建工安装集团主承包。该项目机电安装工程具有时间紧、标准高、功能复杂等特点,工程涉及到钢结构、机电、精装修、幕墙、弱电、展厅专用设备等众多方面。针对这些问题,上海建工安装集团项目部采取样板施工,从施工界面实际划分、施工的先后顺序入手,重点利用BIM技术进行桁架内、主要机房等区域机电管线的深化设计和综合布置,并通过机电管线工厂化预制加快机电系统施工、验收及投入使用的流程。同时,项目部以BIM模型为基础实现施工的全面预制化。经BIM软件对机电工程的各专业管线位置综合布置后,将各系统管道的布置位置、走向、型号、规格、长度、特殊附件尺寸等,以深化设计加工详图的形式送至制造厂进行加工、编号,再运送到施工现场组装。


项目二、BIM技术应用在亚洲最大生活垃圾发电厂


项目特点:老港再生能源利用中心是目前为止在亚洲地区的生活垃圾发电厂里最大的项目,应用BIM技术使其在设计过程中节约了9个月时间,并且通过对模型的深化设计,节约成本数百万,实现了节能减排、绿色环保的成效,响应了国家号召,真正实现了老港再生能源利用中心的存在价值。

BIM应用过程

1、软件选择

该项目选择了广联达MagiCAD for AutoCAD作为机电专业BIM软件,并建立BIM小组,主要从事BIM设计工作。随后,广联达MagiCAD的软件培训师对小组人员进行了为期三天的专业MagiCAD软件操作培训,考虑到将来涉及的项目对机电安装、工艺设备等设计有较高要求,不仅要解决管线碰撞、管线综合排布等BIM常规问题,还需要进行专业的水力计算,对系统运行进行模拟校核,在完成BIM模型的前提下还需要出施工图。所以软件培训师不仅对我们进行了基础建模和配合机电设计应用的培训,更重要的是向我们介绍MagiCAD模型中丰富的机电设备管件信息,可以用来进行设备选型、系统校核等深度应用。这些高效和专业化的功能都可以帮助我们在将来的BIM设计项目中提高工作效率。

2、项目应用

1)三维建模。在项目前期,BIM小组采用MagiCAD进行BIM三维设计,设计能够做到直观和高效(如图所示)。建模初期,按照图纸要求,依据专业分为暖通、电气、给排水、热机等小组,先进行专业间的初步综合,排定各专业的标高范围,然后利用MagiCAD分别进行建模,最后用MagiCAD协同工作的方式将模型整合并进行模型检查。

在三维建模过程中,由于行业不同,其相应设备都有其自身特点,且其体量都比较大,普通的三维产品库都缺乏此类 设备。MagiCAD软件所包含的产品库,其中拥有数百万种产品构件。在该项目中,可通过在MagiCAD产品库中搜索项目所需的产品,将其插入三维模型中,从而如实反映实际设备布置和管线排布情况,以保证在密集空间内,既完成选定设备布置,又能综合考虑空间及设计

2)碰撞检测。碰撞检测的顺序一般为: 在单专业内进行碰撞检测,调整本专业内的碰撞错误;而后进行机电综合模型碰撞检测,调整机电专业内的碰撞问题;最后是机电与建筑之间的碰撞检测,解决机电与建筑结构之间的碰撞问题。在MagiCAD软件中,可通过本图内部碰撞、外部参照碰撞和与AutoCAD实体碰撞的选项,一键获得检测报告(见图2),而后可根据碰撞检测结果对原设计进行综合管线调整,并进行人工审核,从而得到修改意见,极大的提升了BIM小组的模型质量。

3)解决主要问题。得到碰撞检测结果后,便可得出碰撞检测报告。BIM小组针对碰撞检测报告进行小组讨论、人工审核,得到汇总结果。由于模型中大小管道交叉,尤其是水专业的管道,更是如此,绝大多数碰撞检查的功能是“眉毛胡子一把抓”,这样做的结果就是调整时没有重点可言,往往是调整了一堆小管道的碰撞后,发现还有一根大管道的碰撞没有解决。MagiCAD的碰撞检测提供了水系统管径过滤的功能,可以借助该功能,对碰撞位置按重要性进行分级,第一时间抓住主要矛盾,解决主要问题。

4)系统调试。当BIM小组完成综合管线调整后,便可在该BIM模型的基础上进行系统调试,以校核模型中的设备是否能够按照设计方案正常运行。此时可通过 MagiCAD中的计算功能,利用模型中的真实产品构件,进行系统的运行工况模拟,从而获得准确的设备工作状态点(如阀门开度等),从而进一步对系统方案进行优化,在传统深化设计的基础上,达到绿色节能的效果。

应用成效

在老港再生能源利用中心项目中,BIM小组付出了很大的艰辛,所幸其效果还是非常显著的。在广联达MagiCAD软件的帮助下,我们在设计过程中节约了9个月时间,并且通过对模型的深化设计,节约成本数百万,实现了节能减排、绿色环保的成效,响应了国家号召,真正实现了老港再生能源利用中心的存在价值。

项目三、广州周大福金融中心(东塔)项目BIM应用


项目特点:广州周大福金融中心(东塔)位于广州天河区珠江新城CBD中心地段,占地面积2.6万m2,建筑总面积50.77万m2,建筑总高度 530m,共116层。通过MagiCAD、GBIMS施工管理系统等BIM产品应用取得良好成效,实现技术创新和管理提升。建成后的广州东塔和广州西塔将构成广州新中轴线。

项目难点:

进度编制跟踪难、现场协调难;图纸统一管理与送审跟踪难;变更计量与收支对比工作量大;合同信息汇总、查询困难,缺乏时效预警;成本分析工作量大,无法做到事前预控。

针对东塔项目建设中面临的诸多难题,中建股份东塔总承包项目部与广联达公司合作,积极引入BIM技术构建协同应用平台,通过MagiCAD、GBIMS施工管理系统等BIM产品应用取得良好成效,实现技术创新和管理提升。

应用成果

成本节约。工期缩短,材料损耗低于行业基准值30~35%,5D综合应用均带来大幅的成本节约。

管理提升。国内第一个成功应用BIM+PM系统的项目,有效提升管理水平,提高沟通效率,减少20%的沟通会议。

技术提升。充分应用BIM进行施工模拟,保障超高层复杂节点、大型设备的施工与安装顺利进行。

数据积累。开创了国内超高层施工应用BIM集成数据库的先河,形成切实可行的BIM实施方法,积累形成企业内部大数据库,复制推广到其他项目。

品牌提升。东塔已成为国内施工总包基于BIM的项目


项目四、天津117大厦BIM应用


项目特点:位于天津滨海高新技术产业开发区的的天津117大厦结构高度达596.5米,创造了11项中国之最,并运用BIM技术实现了成本节约、管理提升、标准建设。

596.5米:中国结构第一高楼

目前,在中国建成或已经封顶的超高层建筑有3103座,数量居世界第一。由中建三局承建的天津117大厦是目前中国超高层建筑中结构高度最高的建筑物,其结构高度为596.5米。所谓结构高度,不包括建筑附属物如天线、钢架、塔冠等,是指钢筋混凝土楼板的高度,即屋面高度。117大厦结构高度仅次于哈利法塔(钢筋混凝土剪力墙体系最高处为601米),为世界结构第二高楼、中国结构第一高楼。

120米:房建领域桩基长度中国之最

近600米的超高层建筑,常规设计规范和经验数据已经没有直接参考价值,为确保整个设计的科学性和安全性,设计院特设计了桩基直径为1米的4根超长桩试桩(2根100米、2根120米)和10根100米长锚桩。施工过程中,天津117项目团队根据过程数据和成桩检测数据是否满足设计要求来调整工程桩的设计参数,以满足117大厦结构受力的安全要求。120米长桩是国内房建领域最长桩基。通过一系列技术攻关,试桩取得圆满成功,直接节省建造成本5.64万元,取得工期效益5400万元,共计节约工程成本5405.64万元。

210吨:单根最重防屈曲钢支撑重量中国之最

超高层摩天大楼的防屈曲变形支撑作为抗侧力构件,辅助4根世界最大的巨型钢柱,可为大厦整体结构提供强大的抗侧刚度和承载力。当大风和地震出现,大厦受到巨大冲击时,防屈曲支撑不会弯曲变形,只会出现短距离位移,使大厦抗震性能成倍增加。天津117大厦防屈曲支撑是由芯材和套筒两部分组成的双层箱体结 构,安装在第一道环带桁架下方,共设8根,单根长度约48米、重量210吨,为国内超高层领域防屈曲钢支撑之最。在国内其他超高层建筑均未使用过防屈曲支撑的情况下,117大厦的超大防屈曲支撑可谓首屈一指。

84.7万平方米:摩天大楼建筑面积世界之最

天津117大厦建筑面积84.7万平方米,是世界超高层中建筑面积最大的。在全球知名摩天大楼中,广州周大福金融中心(东塔)建筑面积50.8万平方米,深圳平安国际金融中心建筑面积约46万平方米,上海中心大厦建筑面积约41万平方米,上海环球金融中心建筑面积约38.1万平方米,台北101大厦建筑面积35.7万平方米,武汉中心总建筑面积约32万平方米,哈利法塔建筑面积约31万平方米。

6.5万方:民用超高层建筑底板混凝土方量世界之最

2011年12月29日晚,经过连续82小时作业,117大厦项目一次性浇筑完成6.5万立方米大底板混凝土,创造民用超高层建筑大体积底板混凝土世界之最。6.5万立方米C50P8高强混凝土一次性顺利浇筑成功,中建三局在行业史上树立了全新的里程碑。施工中,中建三局项目团队编制的《6.5万方高标号超厚超大体积混凝土综合施工技术研究与应用》荣获2013年度中国施工企业管理协会科学技术奖科技创新二等奖,为项目减少直接建造成本351.25万元,取得工期效益600万元,共计节约工程成本951.25万元。

500.61米:通道塔高度世界之最

通道塔即单独建设于117大厦东侧的“钢塔”,其标准层平台尺寸为5米×9米,一侧与主楼附着,其余三面共附着5部双笼施工电梯,共计10部梯笼,实现了快速垂直运输。117大厦通道塔自2014年1月1日开始搭建,边使用边与主体结构同步“成长”,2015年7月8日完成所有安装工作,最终定格在101层,500.61米的总高度成为全球最高通道塔。

597.45米:单井道运行高度世界之最

117大厦设计安装 的85部垂直电梯,刷新了哈利法塔保持的单体建筑56部垂直电梯数世界纪录。其中,编号为TF-3和TF-4的两部电梯,设置在单井道中,从负一层(-9.9米)可直达位于587.55米的大厦顶层。597.45米的单井道运行高度一举超越哈利法塔504米的运行高度,创造了单井道运行高度世界之最。117大厦单井道垂直电梯最快运行速度达7米/秒,仅需85秒即可由地面直抵大厦顶层观景台。

3兆帕:超高层建筑水管压力世界之最

117大厦空调水系统采用分区供回水设计方案,办公高区及酒店区域经过两次换热将空调水供至系统末端,其中部分立管垂直高度达239米、系统压力达到中承压3.0兆帕。2015年5月13日,117大厦地下室制冷机房管道3.0兆帕压力试验一次性通过,创超高层建筑水管压力世界之最。

564米:室内游泳池高度世界之最

大厦内设有甲级国际水平的办公楼及六星级酒店。94层至104层的六星级酒店将引进迪拜帆船酒店的建造标准;大厦在115层即564米处将设有豪华游泳池,将成为世界最高的室内泳池。资料显示,上海环球金融中心曾拥有世界最高游泳池,位于大厦的85层,高度为366米。

579米:观景平台高度世界之最

117大厦将在116层的夹层处设置世界最高的观光厅,观光厅在钻石造型内部,高度为579米,它将打破由上海环球金融中心于2009年创造的474米“世界最高观光厅”吉尼斯世界纪录,成为世界最高观光厅。相关资料显示,广州电视塔观景台高488.8米;上海世贸中心大厦观景平台在100层,高474米;世界第一高楼哈利法塔观光台位于124层,高452.1米;世界第一高塔东京天空树的最高观景平台高451.2米;高度在579米的117大厦观光台,中建三局刷新了人类眺望世界的新高度。

584米:旋转餐厅高度世界之最

大厦将在117层设置世界最高的旋转餐厅,同样位于117大厦钻石造型内部,高584米,它将打破由广州塔于2014年创造的422.8米的“建筑物中最高的旋转餐厅”的吉尼斯世界纪录,成为世界最高的旋转餐厅。

BIM应用成果

超高层建筑都离不开BIM,117大厦当然也不例外,运用BIM技术实现了成本节约、管理提升、标准建设。

BIM应用平台。通过GBIMS施工管理系统应用(GBIMS广联达目前针对特殊的大型项目定制开发的BIM项目管理系统),打造天津117项目BIM数据中心与协同应用平台,实现全专业模型信息及业务信息集成,多部门多岗位协同应用,为项目精细化管理提供支撑。

协同平台。广联云作为项目BIM团队数据管理、任务发布和信息共享的数据平台。一方面满足常见的文档协同、各种BIM模型及工程资料的直接上传下载;另一方面通过软件接口实现跨平台、跨软件的数据协同,通过广联云将现场数据等集成到广联达的BIM5D软件和广联达BIM项目管理平台GBIMS软件。

进度管理。开发插件,将ProjectServer与BIM平台数据打通,通过ProjectServer进行计划编制预审核流程的控制,同时通过BIM平台进行实际进度的管理。

标准规范。制定了一系列完善的建模标准及工作规范:统一数据交互标准、统一各专业建模规范、统一BIM工作规范、流程和制度、统一BIM成果交付标准。

基于BIM三维算量。项目开展了超高层项目深化设计模型三维算量课题研究,通过开发Revit导出GFC插件,将土建模型导入到广联达图形算量软件GCL中,避免二次建模。

图纸管理。通过项目自定义编码,将图纸信息和模型进行关联,通过点击模型,可查看相对应的施工图纸,包括图纸各版本的查询和下载,以及相应的图纸修改单、设计变更洽商单等相应附件信息。

项目五、上海迪士尼度假区“金牡丹”封顶 BIM助力


项目特点:上海迪士尼度假区的标志性景点,从设计阶段对建筑信息模型(BIM)和沉浸式数字模拟演示厅(DISH)技术的创新应用,到后期的主题饰面工作,高新科技与创意在奇幻童话城堡的开发中展现淋漓。

由于具备复杂的功能性,建造城堡的科技含量自然相当之高。上海迪士尼度假区奇幻童话城堡从设计阶段对建筑信息模型(BIM)和沉浸式数字模拟演示厅(DISH)技术的创新应用,到后期的主题饰面工作,高新科技与创意在奇幻童话城堡的开发建设中展现得淋漓尽致,“在城堡里,游客的步行感受、愿意在哪里停留等,这些体验原本只有在城堡建成后才能了解,但我们运用DISH技术模拟出城堡建成后的真实环境,工程师只要戴上特制眼镜,就仿佛置身于真实的3D场景之中,这样可以帮助他们打造更好的游客体验,还能通过设计的改进,实现客流的控制”。

在建造奇幻童话城堡的过程中,华特迪士尼幻想工程-上海团队与本地合作伙伴通力协作,充分运用了新的设计理念与施工工艺。幻想工程师们与负责城堡施工的承包单位上海建工集团紧密合作,共同研究尖顶制造,展示了迪士尼全球标准与本地最佳实践的完美结合。在度假区建设现场还有一处专为培养本地人才而建的主题饰面培训中心,供建设者们学习用于建造城堡的全新特殊技能,并练习专业工艺。

项目六、“中国在建第一高楼”——苏州中南中心BIM应用

项目特点:苏州中南中心建筑高度为729米,作为国内在建第一高楼,应用BIM技术解决:项目要求高、设计施工技术难度大、协作方众多、工期长、管理复杂等诸多挑战。

该项目的业主谈到:“这个项目建成后将成为苏州城市的新名片,为保证项目的顺利进行,我们不得不从设计、施工到竣工全方面应用BIM技术!” 为保障跨组织、跨专业的超高层BIM协同作业顺利进行,业主方选择了与广联云合作,共同搭建“在专业顾问指导下的多参与方的BIM组织管理”协同平台。

早在BIM实施启动之前,中南中心的业主对于BIM协调平台的工作就非常关注,同时也慎之又慎。选取

  • 西亚:阿塞拜疆、格鲁吉亚、亚美尼亚

  • 东南亚:柬埔寨

  • 非洲:安哥拉、纳米比亚、南苏丹、坦桑尼亚

  • 蒙古

  • 中华人民共和国