于晓明:BIM技术在施工企业中的运用

时间:2010-07-21    来源:未知     BIM编辑:wang

    各位领导,各位嘉宾,下午好,首先要祝贺上海中心和欧特克公司成为战略合作伙伴,等于说是给我们所有的城建单位业主给我们请了一个教练,所以说使我们能够在上海中心的项目中运用BIM技术运用得更完善,今天讲的题目就是《BIM技术在施工企业中的运用》。
    伴随着BIM理念在建筑行业内不断地被认知和认可,其作用也在建筑领域内日益显现,作为建设项目生命周期中至关重要的施工阶段,BIM的运用将为施工企业的生产产生更为重要的影响,此次为配合上海中心项目的BIM模型构建,上海建工下属的上海机电事务所,早在2008年末就开始了对软件的选择以及人员培训方面的准备工作。通过一年多的学习与实践,我们不仅对BIM的理念有了充分的认识,通过经过几个项目的实际应用,让我们充分领略了新技术的强大功能,受益匪浅,感受颇丰。下面就BIM技术在建筑施工企业中的话题与大家进行交流。
    今天主要讲的是一个施工阶段的应用,一个是数据共享,协调管理还有BIM给施工企业的发展带来的影响。
    第一是施工阶段的应用。施工阶段分为几个方面,一是设计效果可视化,二是模型效果检验,三是四维效果的模拟和施工的监控。在利用专业软件为工程建立了三维信息模型后,我们会得到项目建成后的效果作为虚拟的建筑,因此BIM为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度,同时为有效控制施工安排,减少返工,控制成本,创造绿色环保低碳施工等方面提供了有利的支持。可视化对施工模型的检验,这边先放几个我们在做的一些项目的模型。这是中山医院新医学楼大概26万平方的BIM模型,这是室内的机电模型,这是中华牌香烟的冷冻机房。
    第二部分就说一下模型的准确性。以往我们说做设计可能考虑的比较周到,但是还有一些地方会遗漏,所以在BIM过程中,不同专业不同系统之间的错漏缺将严重影响到施工设计和成本,一般情况下,施工设计人员会对施工前进行管线设计并解决到大量的管线碰撞问题。在二维图纸往往不能全面反映个体、各专业各系统之间的碰撞可能,同时由于二维设计的离散行为不可预见性,也将使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题,因此我们可以在管线综合平衡设计时,利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测,将碰撞点尽早地反馈给设计人员,为实际解决问题提供信息参考,在第一时间尽量减少现场的管线碰撞和返工现象,以最实际的方式体现降本增效,预测低碳施工的理念。这一张图就是管线碰撞点的图,粉红色部分就是碰撞的部分,这是一个软件的检验界面,这是中华卷烟厂生产车间上面的综合管线模型,这边是检验的参数,比如说建筑结构,这边是管线机电,最后的检验结果是在这里显现出来,如果是零的话,说明你的检验已经通过了。所以说我们现在出深化设计施工图的时候,通常是在模型检验通过完了以后,我们才用模型导出来的施工图,这样的话,各方面的施工就不会再有碰撞的问题。因为我们不可能拿一个模型图纸给每一个班组,拿着模型图纸在施工,因为它还是要用平面的施工图,标准的施工图,这样各个班组拿到的图纸非常正确。
    接下来是四维施工的模拟,先看一下我们做的案例。这是一个四维施工的案例,我们现在BIM技术以后就可以很好地解决这个问题。以往我们做这个东西是用3DMAX来做,做完以后,没有起到实际指导施工的作用,现在用BIM模型了,这个模型可以多次使用,我们可以利用模型来做预制加工,提高工作效率,包括日后业主的维修维护,其实也就是起到了数据信息共享的作用。四维的施工模拟将BIM模型与建筑信息相结合,即可实现四维模拟,通过它不仅可以直观地体现施工的界面、顺序,从而使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了,而且将四维施工模拟与施工组织方案相结合,使设备材料进场,劳动力配置,机械排版等等各项工作的安排变得最为有效经济地控制。刚才放的是我们做的一个简单的上海中心的生成模拟。其实我们在运用这个技术的过程中,还有很多,比如说以往我们做的设备吊装方案,一些重要的施工步骤,现在都可以用四维模拟的方式把它很明确地向业主、审批方展示出来。这是我们用BIM技术做的冷冻机房的模拟。接下来是施工质量与进度控制,在施工过程中,我们还可以用BIM与数码设备相结合,实现数字化的监控模式,更有效地管理施工现场,监控施工质量,这种模式使现场管理人员不用把大把的时间用与现场的巡视监控上,还可以把更多的精力用在现场实际情况的提前预控和对重要部位、关键产品的严格把关等准备工作上,这样不仅提高了工作效率,相应减少管理人员数量,还可以帮助管理人员在尽早发现并制止质量问题成为现实。同时,还能使工程项目的远程管理成为可能,使项目各参与方的负责人都能在第一时间了解现场的实际情况,这是提供的数码设备,这是我们用普通的软件的升华设备效果,这是现场拍的照片的比对,这样给现场管理人员检查现场巡视的时候提供了便利。
    第二部分就是数据共享,协调管理。作为BIM我们可以提高施工预算的准确性,可以对预制加工的支持,可以有效地提高设备参数符合的准确性和施工协调管理。作为上海中心项目总承包的施工企业,施工过程中的管理协调工作的程控与否,严重影响到本项目的施工质量和进度,因此充分利用BIM的共享平台,可以真正实现信息互动,高效管理。第一,BIM提供的施工预算的准确性,BIM模型被誉为参数化的模型,因此在建模的同时,各类的构建就被赋予了尺寸、型号、材料等等的约束参数,由于我们的BIM是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果,所以由此导出的材料设备数据有很高的可信度,应用BIM模型导出的数据可以直接应用到工程预算中,为造价控制、施工决算提供了有利的依据。以往施工决算的时候都是拿着图纸在量,现在有了模型以后,数据是完全自动生成,所以对我们做决算、预算的准确性大大提高了。BIM的预制件加工,对上海中心这样施工场地的超高层建筑项目,在施工阶段垂直运输的矛盾将非常突出,因此各施工单位会将大量的构件,如门窗、钢结构、机电管道等进行工厂化预制后再到现场进行安装,运用BIM导出的数据可以极大程度地减少预制架构的现场测绘工作量,同时还有效提高了构件预制加工的准确性和速度,使原本粗放性、分散性的施工模式变为集成化、模块化的现场施工模式,从而很好地解决了现场加工场地狭小、垂直运输困难、加工质量难以控制等等问题,为提高工作效率、降低工作成本提高了关键作用。以往做预制加工都是在现场测绘,所以准确性很有问题。现在根据正确的检验好的模型来做预制加工,而且利用软件来做预制加工图的话,把每个管段都进行物流编号,进行后厂加工,对于上海高层这样的超过层建筑,主要的困难是在垂直运输上的施工模式,是一个很好的解决方案。
    第三,BIM可以有效地提高设备参数复核的准确性,在机电安装过程中,由于管线综合平衡设计,以及精装修调整会将部分管线的行进路线进行调整,由此增加或减少了部分管线的弯头数量,这就会对原有的系统复核产生影响,通过BIM模型的准确信息,对系统进行复核计算,就可以得到更为精确的系统数据,从而为设备参数的选型提供有利的依据。
    第四,BIM使施工施工协调管理更为便捷。信息数据共享、四维施工模拟、施工远程的监控,BIM在项目各参与者之间建立了信息交流平台,尤其像上海中心这样一个结构复杂、系统庞大,功能众多的建筑项目,各施工单位之间的协调管理显得尤为重要,有了BIM这样一个信息交流的平台,可以使业主、设计院、顾问公司、施工总承包、专业分包、材料供应商等众多单位在同一个平台上实现数据共享,使沟通更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效。
    BIM给施工企业的发展带来的影响,归纳了主要三点,一是提高施工单位的总承包总集成的能力,二是合理控制工程成本提高施工效应,三是实现绿色环保施工的理念。
上海建工作为国内最具有EPC总承包能力的企业,在这方面我相信BIM技术对我们的支持是不能忽视的,EPC从字面解释是指工程设计、组织采购、设备建设,其中包含了工程项目的设计、采购、施工、试运行服务等诸多方面,并要求对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责,BIM作为建筑全生命周期管理的有效工具,将为我们提供良好的管理平台,利用BIM这一先进的信息,创建管理和共享技术,使设计、采购、施工管理等各个团队的表达沟通、讨论、决策更加便捷,使项目的所有成员从早期就开始进行持续协作,不仅局限于关心自己的本职工作,各方都能因为项目的成功而获得更高的利益,创造更大的利润,从而实现技术和经济指标双赢的状态。据Autodesk公司的统计利用BIM技术可改善项目产出和团队合作79%,三维可视化更便于沟通,提高企业竞争力66%,减少50%~70%的信息请求,缩短5%~10%的施工周期,减少20%~25%的各专业协调时间。我相信通过我们的努力实践,我们也将成为这些数据的创造者和见证者。基于BIM的工程管理模式是工程模式,是创建信息、管理信息、共享信息的数字化方式,是建设行业数字化管理的发展趋势,我想对于我们整个建筑行业来说,必将产生更加深远的影响,我的报告完了,谢谢!

补充采访:
于晓明:我们从接受这个理念到现在大概有一年半左右的时间,在这期间做了很多的项目,我们并不是说拿很大的项目在做,当时是德国人拿来BIM的模型,说中国人能不能根据它做下去,是拿着德国的东西过来,当时我们说行啊,因为正好我们在学。所以我们做的第一个项目很好,做来做去以后我们纯粹是学习一种软件,没有动力,就像现在推广的时候大家有很多的阻力。我们怎么和我们的业务结合起来,也就是说你怎样体现你的价值,你做的事情不要只是看着好,但没有用。怎么和业务结合起来,这就是我们目前在做的,有几块东西是很用的,第一就是运用模型的软件进行深化设计,解决了现场施工的碰撞方案的问题,这个东西做好了以后,我们的深化设计首试有一个完整的,今后和市场能够相一致的模型,接下来如何把这个模型的价值最大化。刚刚说了一个低碳的问题,刚才说的是设计上节约、减少返工的,其实还有一项就是预知加工,现在我们在大力推广预知加工,大家知道在工厂加工的效率和在现场加工的效率是完全不能比的,作为施工企业我们降低成本从哪一块努力,凑工厂化生产去努力,工厂化生产有一个手段,我们现在有了一个手段就是BIM的模型,我们给厂里的模型室配上标准,而且现在他们的燃烧可以把这个模型转成加工图的软件,这样工厂不用到现场来测量,给你一个标准的模型尺寸,你按照这个标准来加工,解决了物流编号以后,送到现场就是一个成品化的东西。我们在环球金融中心的时候,每一层的消耗都是预知的,在当时的预知是现场测绘好再预知的,做得并不什么,到了现场以后物流问题没有处理好,我们这一次在用燃烧做加工的时候,主要解决物流和准确性的问题,如果在这个方面我上去的就是半成品,这时候提高了工作效率,也是绿色施工的理念,这是运用上面。
第二就是施工协调的问题,大家知道在施工过程中,协调业主是很为难的。因为现在专业分工越来越明确,有做幕墙的,有做电梯的,有和漏电的,在整个施工现场要协调的可能是几十家的施工单位,有标准吗,人人都说我手里有一张设计的图纸,但是实际碰到一起可能会有很多的碰撞,现在有了标准的模型以后,首先可以做到各家的图纸是非常准确的,我们说以后发生了碰撞,大家拿出模型进行比对,协调又很简单,施工顺序的排列又很容易,每一个人都可以看到最后安装完的结果,施工顺序的排列就很容易,这样就减少了分工、扯皮和交错施工的一些难题。这是我们在施工运用中解决的问题。
第三就是施工的预算,我们原来预算到竣工结算的时候拿着图纸去量,最后和顾问公司是砍掉我多少就答应了,达成一个妥协的数字,没有一个标准的数字。现在的整个过程用模型来配置电话,所有的模型、弯头、管线、配件,当然建模的时候是有要求的,如果说要让它生成有预算的话,必须建模的时候系统、管材、材质都要分开,这样可以出来完整的施工预算,这个预算给我们施工决算提供了服务。
第四就是生化计算。在计算的过程中,原来是拿着平面图在算,现在是模型在算,平面图上可能只有五个弯头就结束了,但是实际上我们会增加了很多,如果把这些增加的弯头复合计算进去的话,今后可能运行了以后会发现很多的问题,现在上海很多的私人建筑用到最后开不出来,平衡阀的流量达不到60%,那就不能自动控制了,怎么造成的呢,就是太片面强调精装修了,现在如果有了一个完整的模型,在施工前期就能够复合计算,你的是更准确的。所以我们说找到了运用点,找到了工具和我们实际操作者的结合点,它的价值就体现出来了。所以在这盲从感觉比较顺利。 

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