案例:北京城市副中心行政办公区项目

案例:北京城市副中心行政办公区项目-BIMBANK


北京城市副中心行政办公区整体效果图

一、项目概况

1.项目基本信息

北京城市副中心行政办公区位于北京市通州区潞城镇。该项目以办公楼为主,由A、B、C、D等片区组成。项目由北京市城市副中心行政办公区工程建设办公室(简称工程办)代表市委市政府作为业主,对多项目施工过程实行统一监管,施工总包单位分别为北京城建集团、北京建工集团、北京住总集团、中建一局。

2.项目难点

(1)体量大,工期紧:以A1项目为例,单项目达到地下结构61个流水段, 需要92天完成全部主体结构,即使在冬季也要达到地上结构“四天一层”的建设速度。

(2)图纸变更多,版本统一更新难:工程浩大,结构复杂,专业繁多,图纸变更非常频繁。

(3)专业分包多,统一协调管控难度大:参与单位多、配合难度极大,单项目达到35个分包工程单位,机电专业齐全,管线排布难度大,预留预埋多,总承包管理、协调工作量大。

(4)超高超大空间多,弧形斜屋面节点复杂:A1项目斜弧形屋面为41°大倾角,160m超长40.5m超高6300㎡超大的主体结构全部在冬季施工;另外有20处超限结构,对模架搭设有着很高的要求。

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3.应用目标

为了实现保工期、保安全、保质量的目的,本项目应用中确定了如下四个目标:

(1)技术管理目标:根据项目特点进行施工部署和技术质量控制;根据技术交底时需要注意的项目中难点细节、多造型钢结构的精准安装等制定相应技术方案;对于项目协同管理及现场施工管理等制定管理机制。

(2)人才培养目标:培养BIM建模人才,能够独立建立土建、机电、装修等专业模型;培养BIM管理人才,能够协调项目参与各方事务,通过平台实现协同管理。

(3)方法论总结与验证:首先实现制度建设标准化,包括管理制度标准和信息使用制度标准;其次实现信息资源标准化,规范各系统产生的数据,包括BIM数据、视频数据、图像数据、文字数据、图纸数据等;第三实现流程标准化,统一技术执行动作。

(4)新技术应用探索目标:采用“互联网 ”为代表的信息化手段,探索甲方多项目智慧监管平台,对多项目进度、设计、质量、安全、劳务、物资等集中监管;并且实现基于现场数据的统计分析,从而进一步提升工程监管能力。

二、BIM应用方案

1.BIM应用内容

(1)通过利用BIM技术,实现三维施工场地布置及立体施工规划,解决项目工期紧、现场平面布置难度大的困难。

(2)通过Revit,MagiCAD等软件创建出建筑结构,暖通、电气、给排水等专业的三维模型,并且进行碰撞检查,解决项目图纸变更频繁、碰撞多的问题。

(3)利用BIM可视性特点进行施工方案模拟,对于复杂节点实现直观精确的施工方案交底。

(4)利用BIM5D软件实现流水段划分与进度计划关联,通过进度模拟直观表达施工进度,实现对项目进度的控制,保证项目能按时竣工。

(5)利用BIM 云技术解决施工过程产生的资料多,统一协调管控难度大的问题。

2.BIM应用策划

(1)软件配置

为满足建模要求,各个项目部采购Revit、Tekla、ArchiCAD、广联达MagiCAD等建模软件;为实现BIM协同管理,采购了广联达BIM5D等软件。通过各专业BIM软件的合理选型,确保建模准确、整合完善、应用顺畅。

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(2)组织架构与分工

1)甲方代表为副中心行政办公区工程建设办公室,对多项目施工过程实行统一监管,负责确定BIM应用目标,统筹协调项目BIM应用资源。

2)施工总包单位分别为北京城建集团、北京建工集团、北京住总集团、中建一局集团有限公司。每个施工总包承建多个标段,总包下设立BIM中心,配置各专业BIM建模人员、BIM平台管理人员等。

3)广联达科技股份有限公司作为其中之一的软件支撑单位,协助各个总包项目部进行相应软件应用培训以及BIM的后期应用推进。

4)所有进场的专业分包单位,配有专业BIM技术人员,负责配合总包单位的BIM实施。

(3)应用顺序

首先确定以副中心工程办统一监管,各参建方共同参与的协同管理组织;其次各项目根据需要采购所需软件以及设备,培养BIM人才;再次制定双周例会制度和责任到人制度保证应用点的顺利进行。

三、BIM实施过程

1.BIM应用准备

(1)制定例会制度

工程办制定严格的双周例会制度,同时规定各个项目做到BIM应用模块责任到人,这样甲方和施工方定期汇总推进情况,及时交流应用过程存在问题并且及时讨论解决方案,从而有效保障各参建方BIM每个模块的落地应用和顺利推进。

(2)进行软件培训

各个施工总包组织系统的培训,针对于Revit、Navisworks、Magicad、Fuzor、Lumion、BIM5D等专业应用软件进行操作培训。通过培训培养出很多掌握BIM技术的建模人才和协调管理人才。

(3)模型创建

基于BIM技术进行建筑模型、结构模型、机电模型、钢结构模型、幕墙模型、等的创建工作,为后续BIM应用打下基础。

2.BIM应用过程

(1)三维场布:通过利用BIM技术,实现三维施工场地布置及立体施工规划,提前检查施工过程中的各种安全隐患,规避在施工过程中出现的各种问题,实现提前发现问题,消灭隐患,为项目的合理实施创造良好条件。很好的减少了材料运输、大型机械进出场等二次搬运的困难。解决了项目工期紧、现场平面布置难度大的问题。

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三维场布

(2)碰撞检查:利用Revit,MagiCAD等软件创建出建筑结构、暖通、电气、给排水等专业的三维模型,会同各专业工程师进行优化讨论。根据碰撞检测报告,出具模型调整优化方案,以调整优化模型并达到施工要求。尤其是对关键部位和关键管道进行预排布,经各方评审和论证后再根据最优方案,创建实体三维模型,避免了后续返工的风险。

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(3)预留洞口设置:传统作业中,机电管线预留洞都分散标注在各个专业图纸上,缺掉漏掉的情况很多,而且需要靠人力查找。同时过程中不能保证预留洞口的准确性,这使得后期现场作业杂乱,对后期收尾工作造成很大影响。利用MagiCAD软件预留洞口功能,能够快速、准确的在模型上生成预留洞口。避免了后期二次开洞,节约了工期以及人力和财力,改善了安全文明施工与环境。

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(4)施工方案模拟:利用BIM可视性特点进行施工方案的模拟,使斜屋架细部节点立体直观展示,实现直观精确的施工方案交底。同时通过各施工步骤效果图及施工动画,使施工人员更为直观的理解交底意图,提高了交底效率和理解准确性,为后期施工质量提供了很好的保障。

(5)进度管控:本工程A1项目地下结构61个流水段,地上结构39个流水段,流水段划分众多,专业交叉频繁,加之变更频繁、工期紧张。若是生产计划安排不合理,将会对整体工程进度造成影响。项目利用BIM5D软件实现流水段划分与进度计划关联,通过进度模拟直观表达施工进度。并通过计划进度与实际进度进行对比,及时分析偏差对工期的影响以及产生原因,大大提升方案比对效率,方便指导管理者采取有效措施完成对项目进度的控制,保证项目按时竣工。

(6)自动排砖:项目工期紧,体量大,几乎拿不出时间进行传统CAD排砖。利用BIM5D自动排砖功能,统一设置好相关参数自动排砖,同时添加构造柱、圈梁、洞口等相关信息,在此基础上再进行精细化排砖,对细节进行精细化调整。应用过程中提高了效率10倍左右,控量节省约3%。同时提高了施工技术质量,减少二次搬运,使工程在技术上有了大幅度提升。

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现场排砖效果

(7)资料协同:施工过程产生的资料多如牛毛,这对项目的资料管理能力提出了更高的要求。传统模式资料管理动作滞后,很多资料都是后补的,而且缺乏有效的结构化管理,数据真实性、及时性均无法保障。利用BIM 云技术可实现将工程资料上传到云端,并进行结构化梳理,让资料归有所属如:图纸、技术安全资料、会议纪要等,可随时调用查看,数据永久保存不遗失。项目部日常管理资料也可实现实时上传存储,不但提升了项目的资料管理能力,也做到了数据留痕与有效协同,大大提升了各个项目管理的效率和水平。

(8)质量安全:本项目参与单位众多,体量巨大,项目的质量安全隐患众多。按照传统模式,质量安全问题管理闭环耗时长,且需要有专人进行催促管理。而且由于缺少数据留痕,也造成后续管理的困难,容易出现扯皮的现象发生。利用BIM技术,现场管理人员发现质量安全问题,用手机端拍摄照片并描述问题,通过权限的设置上传发现的问题至云端,使得所有相关人员均可以看到实时信息。数据还可实现及时存储与汇总分析,归纳问题出现的类型和出现的概率。管理层及时查看项目质量安全情况汇总信息,对项目的决策和管理提供强有力的数据支撑,将项目的整体管理水平提升至一个新的高度。

(9)智慧工程管理平台:慧监管平台建设不仅仅是技术范畴,更多的需要与实际的管理流程、现场管理方式相匹配。本着一个平台,集中掌控的思路,平台服务于建设指挥部,满足指挥部服对上汇报、对下管控、平级交流的需求,平台整体框架面向不同用户分成三层:

应用层是总包各项目部现场使用系统,包括BIM5D管理系统、现场劳务管理系统、现场物资管理系统、机械设备管理系统、技术质量管理系统、生产安全管理系统。这些系统充分利用RFID、电子标签、测量器、传感器、摄像头、智能设备,实时监控、数据采集、智能感知,提高项目部工作效率的同时为上一层提供数据。

管控层是核心,面向指挥部提供统一的监管平台,一方面通过统一数据标准将不同项目部的业务数据集成,另一方面建立进度、劳务、质量安全、智能监控等模块,实现施工过程中对各项目的进度、质量、人员等情况的实时监管。

展示层主要实现对上汇报,将不同平台的模型、业务数据、视屏等集成展示在同一界面,以各种统计分析图标以及模型、视频等直观性方式展示整个区域施工状态。

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智慧工程管理平台

四、BIM应用总结

1.项目实际应用问题的应用效果总结

(1)项目通过BIM三维建模、可视化交底,对关键部位进行质量把控。对工程量进行精细化计算,采用限额领料等措施,对超出的用量进行追根溯源。通过BIM技术应用,从成本、质量、工期等方面都得到了显著效果。

(2)B1、B2工程通过各专业深化设计检查出碰撞检查点8129处,节省工期35天,减少成本损失750万元。

(3)A3、A4项目应用BIM技术后综合效果比目标值提高了约5个百分点。实现了结构施工84小时一层楼,累计节约成本近300万元。

(4)借助本项目BIM应用成果,各总包单位获得北京BIM应用标杆项目称号,同时在中国建设工程BIM大赛等各项比赛中获得优异成绩,并带动公司其他项目推广使用BIM技术。

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2.BIM应用方法总结

(1)制定BIM模型标准及管理方法:包括钢结构的建模标准、BIM模型管理标准、BIM技术应用实施方案、土建模型标准指南、BIM建模工作流程、机电建模标准指南、机电三维深化设计方案在内的相关技术标准。

(2)BIM人才培养:培养出能够独立建立土建、机电、装修等专业模型的BIM建模人才;培养出能够协调项目参与各方事务,通过平台实现项目协同管理的BIM管理人才。这样一批BIM应用骨干人员,为各总包后续项目的BIM推进积累了人才库。

(3)各项目之间的管理协调实现了标准化:

1)制度建设标准化:包括管理制度标准和信息使用制度标准,一是整个副中心项目部自身管理制度的标准化,明确管理流程、岗位职责,做到有法可依。二是信息化制度标准化,建立信息化培训和考核制度,保证信息化系统正常运行。

2)信息资源标准化:规范各系统产生的数据,包括BIM数据、视频数据、图像数据、文字数据、图纸数据等。一是统一项目分解结构、项目组织机构编码、文件编码与结构等基础性编码。二是建立业务数据标准和接口标准,支撑监管平台与项目部各业务系统的数据交换。

3)流程标准化:统一技术执行动作,包括数据采集方法与硬件设备规格技术指标要求、网络传输信息共享要求、各级平台系统对接要求,BIM模型建立和使用要求等。

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