基于BIM技术的大型建筑群体协同管理成果

本项目研究形成了6个核心成果,包括后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术及BIM设计平台、后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术及BIM施工平台、后世博大型建筑群体数字化协同监督和控制关键技术及BIM监理平台、后世博大型建筑群体数字化协同管理关键技术及平台、后世博大型建筑群体数字化管理标准规范、“一楼两路三通道及地下空间”示范工程。

1.成果1——后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术及BIM设计平台

后世博大型建筑群体数字化协同设计关键技术采用的超大项目群性能模拟仿真设计技术,依托“BIM+GIS集成分析”方法,实施“群体—单体—群体”分析思路,考虑了单体和群体之间的平衡,提高了设计品质,全园区实现二星以上的绿色建筑的目标,在项目群的规划设计、绿色建筑等领域可以进行广泛推广;超大项目群公共地下空间全三维设计的技术与应用可以推广到国内大规模滨江建筑群的地下空间设计工程中;超大项目群的施工进度模拟对项目的施工计划进行详细的策划和协调,可以推广到国内大规模建筑群的施工中;超大项目群工程量与造价数据共享技术可以推广到国内大规模建筑群的造价管理工作中。开发了现代集团BIM工程协同平台,可作为工程行业通用平台推广,面向企业和项目进行定制化,打造基于云平台的协同工作环境。

2.成果2——后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术及BIM施工平台

后世博大型建筑群体数字化协同施工关键技术采用BIM虚拟施工技术,可实现精确化方案选择与精细化现场管理;工程造价管理BIM技术应用研究不仅节省了工程造价人员的时间、降低了人为计算误差、提高了工作效率,还能够在不同阶段对工程造价进行合理掌控,有效地进行成本控制,对工程造价的发展有重大推动作用,实现对项目数据的共享,有利于项目模型决策;施工计划管理BIM技术应用研究不但改善了进度管理流程和过程,提高进度管理水平,而且能够减缓或避免影响进度的诸多因素,从而缩短工期,有效减少返工;基于BIM的施工管理平台(建筑工程项目三维可视化信息交互平台)对于工程项目现场管理协调起到了重要作用,可以直接展现施工计划和实际进度的差别以及施工质量,节约时间,大大提高了工作效率。

3.成果3——后世博大型建筑群体数字化协同监督和控制关键技术及BIM监理平台

后世博大型建筑群体数字化协同监督和控制关键技术通过现状建模技术形成了有效的现状建模标准,对现状采集数据的标准化,后期点云处理的规范化,以及进行BIM逆建模的流程化,提出了标准工作流程和工作机制;工程BIM管理实现BIM数据的存储、更新、提取和应用,同时利用组织资源、优化业务流程,制定BIM标准,最终推动工程监理BIM全面运行;工程竣工验收BIM应用为建设单位提供一套完整的可操作的全生命周期的软件平台,可实现项目合格性验证及BIM模型的竣工交付,为工程竣工验收及交付环节提供相应的信息支持,并为建设方在运营维护阶段提供三维、实时、有效的管理平台。BIM工程监理协同平台(建科BIM协同监理平台软件)完成了用于协同建筑工程项目监理过程各参与方以及产生的庞大项目信息,从而建立了一套完整的BIM环境下监理工作方法和工具,提高监理控制的效率,实现监理对项目的动态控制、及时预警和可视化监管,全面提升大型建筑群项目监督管理水平。

4.成果4——后世博大型建筑群体数字化协同管理关键技术及平台

将BIM技术与现有管理平台,包括设计协同平台、施工协同平台、监理协同平台等有机融合,通过研究各子平台与总平台的对接接口,制定了相关流程标准与模型标准。在统一、集成、稳定、易用、可扩展的原则下,开发完成了数字化协同管理平台(后世博大型项目群体数字化协同管理平台),并在项目的工程协调会上得到应用,形成面向建设单位、设计单位、施工单位、监理单位以及其他各相关组织与部门的协同平台体系,实现高效互动及管理协同。(www.xing528.com)

5.成果5——后世博大型建筑群体数字化管理标准规范

根据大型项目群体的工作特点,项目参与方共同编制了《后世博央企总部基地BIM应用实施指南》《上海世博园区B02,B03地块央企总部基地数字园区建设管理应用导则》《上海世博会B片区央企总部基地地下空间BIM建模标准》《世博发展集团大厦BIM实施标准》、《后世博大型建筑群体施工阶段BIM技术应用标准》《基于BIM技术的超大项目群建设优化工作程序和方法》等工程标准指南以及建模、技术、硬件、软件网络等基础标准。

其中,《后世博央企总部基地BIM应用实施指南》针对后世博央企总部基地项目的BIM建模规则、流程、应用等做了详细定义,规定了BIM实施的包括术语、一般规定、协同工作机制、全过程应用等内容,明确后世博工程BIM实施目标、范围、主要内容和具体应用点等相关要求,指导项目的建设、设计、施工、运营和咨询等单位在工程中开展BIM技术应用。本指南是项目群级的BIM标准,可作为每一个单体项目的BIM应用方案制订、项目招标、合同签订、项目管理等工作的参考依据,可以推广到国内大规模建筑群的BIM应用中。

6.成果6——“一楼两路三通道及地下空间”示范工程

世博大厦为基于BIM的工程应用示范工程,通过现状建模、成本评估、四维模拟、设计评审等BIM技术应用,通过计算人工损耗以及区段造价推导出BIM对于整个工程的建设周期以及工程造价的影响。数据显示仅三层一个楼面节省的造价以及施工周期就达8.39%。同时,BIM对于缩短工程量计算是有很大帮助的,效率提升远超过50%。根据工程使用中的实际测算,通过对设计模型的深化以及管线碰撞测试所避免的错、漏、碰、缺、返工等造成的浪费减少80.9%。

规划一路和规划二路地下管线工程为基于BIM的工程综合应用示范工程,工程涉及地下空间工程设计中BIM技术应用体系、建模与可视化设计技术、建模与出图同步技术、BIM设计协同技术、地下空间围护结构投资分摊BIM技术应用等BIM技术的应用。解决了地下公共区工程需要与相邻地块之间的设计对接、管线优化、成本较低技术实施以及各单位工程建设及管理承担费用的合理计算等。

地下空间三通道工程为基于BIM的工程综合应用示范工程,该项目采用了全过程的BIM设计和施工模拟技术。通过BIM技术虚拟建造,在技术上解决了大断面共同沟下施工明挖地下通道难点,保证了运营中共同沟及基坑的安全,并实现工期节约了40天,造价节约了1 100万元。该项目BIM技术的应用,是科研和生产结合的一个成功典范,也是BIM技术应用的成功案例。