基于建筑信息模型(BIM)技术的主题乐园施工图深化设计和总承包过程管理研究论文_卫平芳

基于建筑信息模型(BIM)技术的主题乐园施工图深化设计和总承包过程管理研究论文_卫平芳

(上海恒润数字科技有限公司 上海 201414)

摘要:针对某大型主题乐园施工图深化设计的复杂性,本文从BIM组内部、总包内部以及外部管理方,3个层次的协作流程进行梳理、分析,总结了整条工作链上各部门协作的方式、工作职责、理顺工作关系,确保整个BIM深化设计实施流程高效、有序。

关键词:主题乐园;信息化;建模;充分协调模型;实施

1合同要求

上海某项目为大型国际化游乐演艺项目,其施工总承包全过程必然面临众多挑战。为确保项目全过程有序高效地实施,全面深度应用BIM技术进行施工图深化设计和施工总承包全过程管理,充分发挥BIM的功能和优势。本项目BIM深化设计实施主要依据合同文件和指令、工程信函和回复、图纸和设计变更、技术规格书以及现行设计施工国标规范。在合同文件雇主要求的BIM章节中明确BIM工作要求,包含BIM模型定义、工作程序、项目建立及整合、沟通协调机制、更新与维护。合同中未明确的内容通过工程信函的形式要求管理方予以澄清。

1.1模型要求

模型所有者(施工总承包方)需内部复核3D模型的准确性,确保模型无碰撞,且能够准确体现后期现场工作。

1.2模型深度

3D模型应能体现所有构件的实际尺寸并包含正确的坡度(在条件受限的情况下,可将水管坡度调整为1%的最小坡度,但调整后的水管需采用特殊标识以助于水专业后期核查)。

3D模型应体现所有相关系统。一般来说,任何占据空间的构件都应在模型中体现,以用于碰撞测试和相关协调。除解决碰撞问题外,3D模型还应考虑其他相关要求,例如:管线结构预留洞的开洞标准,开洞墙体的防水节点以及根据规范要求复核电气套管与其他系统的间距。3D模型还应表达所有场地设计(进/出线)与单体的连接点,以便于单体与场地设计的协调。综合管线模型可根据平面、楼层、层级有效地体现各系统之间的关系。同时,模型还需体现各个垂直元素之间的关系。整个单体综合管线模型完成后,方能认为综合管线协调已完成。

总体而言,合同要求BIM模型包含建筑、结构、装饰、机电等专业,反映所有设计变更,构件、设备等依据材料报审参数精确建模,多专业综合充分协调,模型深度达到直接生成施工深化图,同时,现场调整、竣工信息实时更新至模型。

1.3模型审核

基于所有问题已在非正式会议解决并修正的基础上,3D模型的正式批准流程可快速完成。3D综合管线模型审批完成后,总承包方可进一步深化各系统图纸。深化图纸应符合技术规格书要求的深度,并达到专业负责人明确深度。2D深化图应包括所有构件、连接件及其支承方式以及相关安装说明及要求等。

2模型建立流程

项目的BIM实施由专业团队完成,其由12人各专业模型工程师组成,各单体各专业专人负责制,常驻项目部,全程进行BIM服务。实施软件采用Autodesk Revit(建筑,结构,水电风)以及Autodesk Navisworks。

2.1建模、协作流程

2.1.1专业划分

专业划分为建筑、结构、机电(水、暖、电及消防)3个专业,各专业建立各自专业的BIM模型,专业内部采用“工作共享(中心文件、工作集)”的方式协同,专业之间采用“链接模型”的方式协同。

鉴于项目规模较大,因而将各个单体或区域作为模型创建的基本单元,然后在此单元基础之上,分别创建建筑、结构、机电等专业模型。

2.1.2协作方式

各专业内部采用“工作共享(中心文件、工作集)”的方式进行协同,若项目规模庞大,亦可采用分区分层的方式进行“工作共享(中心文件、工作集)”协同,再采用“链接模型”方式整合模型。专业间采用链接的方式整合模型。各专业基本保持同步建模。鉴于本项目机电管线数据庞大,信息量丰富,将机电专业划分为水、暖、电及消防4个专业分别创建模型。

2.1.3项目样板

项目样板是以项目设计文件为依据而定制的样板文件,其应按专业分别创建,设置应考虑项目规模、体量和难易复杂程度等因素。样板文件主要包括:轴网、标高、视图属性(图形/可见性替换,视图范围、基线等)和构件类型、过滤器。轴网和标高宜由建筑或结构专业创建并传递至机电专业。

2.1.4模型整合

各专业模型创建完成后通过自动或手动方式进行拼接整合,并对照检查专业之间可能存在的错、漏、碰、缺问题。其中,自动拼接是通过在创建样板时,结构与机电专业均按照“自动原点到原点”的对齐方式来自动对正2个或多个专业的模型位置;而手动拼接则是在之前自动拼接无法完成模型位置对正的情况下,通过将2个专业的轴网进行对齐来完成2个或多个专业的模型位置对正。

2.1.5协同方案

依据BIM团队专业、人员组成,各单体规模和模型进度计划在项目BIM实施方案中确定协同方案,各专业模型计划在分区和分层上保持一致。

1)建筑、结构和机电各专业内部协同碰撞检查后,及时发现项目问题,并采用澄清申请(request for information,RFI)、工程联系单、工程信函或邮件、模型审核会等进行专业协调或设计联络,初步解决各专业内部碰撞问题。

2)建筑、结构和机电专业之间综合协同碰撞检查。专业协调原则应遵循:结构工程、建筑装饰优于安装工程,即水暖电等系统物理位置应根据主结构(梁、板、柱)、建筑装饰的定位进行布局、调整;安装工程按管道功能系统区分主次,在满足主系统管线净空高度的前提下,优化综合管线布局。

3)机电专业完成管线路径修改和布局优化后,明确机电专业预留孔洞、预埋件、支吊架和支墩等设计参数,并提交建筑、结构专业,由其完成施工深化详图。机电专业完成管线支架布局和优化,反映在本专业施工详图中。

2.2校核、审批流程

BIM模型及相关图纸的校核、审批采用“三校两审制度”。各专业模型完成后,首先由创建者自校,再由其他项目(或单体)工作组成员互校,最后由BIM经理对模型及图纸信息进行校核、审核、审定。避免越级审核,提交审核之前应确保模型版本最新,问题均已解决。

3总包内部协作流程

3.1工作流程

总包内部的BIM工作流程主要涉及BIM组、深化设计组、机电安装团队、内装深化团队多部门协同配合工作流程。

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3.2流程模块

BIM组主要工作包括:工程图纸、技术资料熟读领会,图纸会审,建立BIM三维深化模型,模型综合协调、审核检查,与业主设计方沟通协调,技术交底,施工现场验收和检查,模型变更、存档管理。

深化设计组主要工作包括:工程图纸、技术资料熟读领会,图纸会审,绘制二维以及三维深化施工图,模型校审,与业主单位沟通协调,提交图纸的审核、校订并反馈至相关方,设计图变更、存档管理。

机电安装团队主要工作包括:图纸会审,机电水电风(MEP)模型以及深化设计图合理化方案建议,模型以及深化设计图审核、校订,与业主单位沟通协调,材料报审资料反馈,施工现场与模型一致性或整改方案反馈。

内装团队以及其他专业分包主要工作包括:相关专业深化图和模型的绘制,图纸会审,与业主设计师沟通协调,多专业协调方案确定和反馈,材料报审资料反馈,设计图变更、存档管理。

3.3内部模型审核、协调

BIM建模过程中,时刻与各部门密切沟通,及时将设计变更、设计参考模型、材料报审、各专业初步深化设计、现场变更或整改等整合至模型,形成综合协调模型(FCM)。总包内部各专业深化设计、施工团队定期举行模型审核会,全面审查管线路径的可施工性,合理空间布局,细部节点做法。针对机电管线密集、演出布景复杂、装饰效果特殊区域,组织各专业现场工程师充分利用三维模型可视化的优点进行管线敷设路径、设备安装节点、细部构造节点、设计变更方案等的讨论,形成会议纪要,模型进行优化调整,确保方案最优,提高可施工性、精确性和经济性,实现精益化施工。

4外部协作流程

本项目整体管理方式为矩阵式,管理方涉及众多公司或部门,如建设方设计、建设部门(WDI),下设设计部门(ED&E)、演艺开发部(SHOW)、游艺开发部(RIDE)、工程管理(CM);国际工程管理承包方(BV,各专业负责人CMC);本土化工程设计承包方悉地国际(CCDI);三维模型管理承包方(GT);甲供材料、设备供应商以及钢结构承包商等。施工总承包方(GC)作为施工总承包方在工程初期与外部相关部门或公司依照合同文件进行谈判或协商,明确项目整体工作流程,借助BIM技术确保海量工程数据在各相关方之间高效准确传递,形成一套完整科学的外部协作流程。

4.1外部协作流程

外部BIM深化设计工作流程主要涉及管理方的GT,ED&E,WDI,BV以及总包内部的机电深化、内装深化以及分包深化设计团队。

4.2流程分析

4.2.1建模阶段

GT通过Buzzsaw共享平台对模型文件进行版本管理,可支持不同登录权限的文件上传和下载。BIM组依据最新版工程图纸和设计参考模型进行建模,同时整合专业分包模型进行综合协调,定期(一般为每周)将模型上传指定文件目录以便GT进行模型审核和碰撞检查。

4.2.2碰撞协调阶段

GT对GC提交的模型进行审核和碰撞检查,并邮件发布碰撞检查报告,包含问题描述、问题点截图、Navisworks视点文件等。同时,将碰撞检查结果上传Trello平台,以便问题解决记录,多方查看、审阅,协同工作以及进度控制,问题跟踪。基于互联网的软件应用程序Trello平台的协调方案和问题解决机制具有可视化、白板化、操作简单、功能实用的特点。总包BIM团队登录Trello,对问题清单进行回复说明,上传截图。如果GT审核此问题已解决,将归档于已解决目录中。若问题涉及多专业协调,将由BV的CMC组织召开多方参与的设计协调会。设计师明确协调方案并由CMC邮件发布会议纪要(GT协助模型截图),同时,相关会议内容由GT上传Trello并进行系统维护和跟踪记录。总包BIM团队根据会议纪要更新模型,并在Trello上回复问题状态,上传相关截图和说明。若问题未解决,将提前邮件告知管理公司CMC并提交RFI(固定格式表格,包含中英文问题说明、解决方案、图形附件等),3天内管理方设计团队回复确认或发布设计变更。

4.2.3模型预审会

CMC定期组织召开模型预审会(提前邮件发布会议议题、模型审核计划),一般1周2~3次,参与方主要包括管理方设计师、GT,CMC、总包各专业深化团队。设计师主要审核机电系统、建筑结构的完整性,管线路径的合理性,各类终端设备的定位和安装节点构造,对工程图纸中存在问题和设计意图进行澄清解释,明确调整方案。CMC,GT进行会议记录、模型截图,会后2天内发布会议纪要(主要包括审核区域、问题描述、图片说明、调整方案等)。总包BIM组根据会议纪要及时更新模型,并截图回复会议纪要。问题状态可描述为未闭合、关闭、暂缓、注释。CMC、管理方设计师审核会议纪要并回复,问题均已关闭或仅存少量由于材料报审、设计变更等原因而暂时搁置的问题将正式工程管理控制系统(PMCS)提交模型审核。

4.2.4 PMCS正式提交审核

PMCS是管理方搭建的工程管理控制系统,进行文件传递和管理的平台,能够依据权限登录,上传下载文件,实时跟踪提交文件的状态。模型文件命名一般应包含时间、单体、区域、专业、版本等信息,填写固定格式的文件提交申请表并由CMC、总包技术负责人签字同意提交,将文件提交总包上传PMCS平台。14天内管理方设计师发布模型审核意见单,审核结论分为6个等级,Code1:无异议,Code2:修改指定处无需再次提交,Code3:修改指定处并重新提交,Code4:退回,修订并重新提交,Code5:无效,Code5,6:未审阅(仅作记录)。模型及时依据审核意见单修订后由管理方设计师或CMC,GT确认后即可在总包项目部服务器和Buzzsaw指定文件目录下发布模型。

4.2.5综合协调施工深化图

总包深化组(总承包方设计院各专业设计人员组成)将依据工程图纸以及已发布的BIM模型进行二维综合协调图(CSD)的制作。在RevitMEP中设置符合国标规范、企业标准的制图标准和符号法则,如线型、填充图案、颜色、图框等,由RevitMEP直接生成平立剖图纸。为满足管理方设计师审核和现场施工要求,在深化图中添加节点构造详图、施工说明、材料参数等信息,形成内容完整、精确可靠、充分协调的CSD充分协调施工深化图。

总包各专业深化设计、施工技术团队将对CSD图纸进行联合审查、会签,确认无误后进入深化图报审阶段。深化图同样采用PMCS文件提交流程,审核意见亦分6个等级。Code1,Code2无需再次提交,但须修改指定处存在的问题并得到管理方设计团队的确认,之后即可进入深化图蓝图打印、发布存档阶段。现场严格按照深化图纸和模型施工,及时将现场问题(如管线碰撞、施工误差、可施工性合理化建议、整改信息、竣工测量等)反馈至BIM组,随工程进展而进行模型的动态更新,最终完成竣工档案模型。

5结语

通过建立多专业充分综合协调BIM模型,进而由模型生成各专业深化图,实现高效、精确的深化设计。在对施工总承包合同关于BIM模型要求、细度等级、审核进行分析的基础上,对信息化建模实施流程进行模型建立、总包内部、外部协作3个层面的设计,对各层面实施流程的重要阶段进行分析。结果表明,流程设计提高了信息化模型的制作效率和质量,确保了深化设计进度和质量。

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作者简介:

卫平芳 出生年:1983年 性别:女 籍贯:安徽六安 民族:汉 ,学历:本科 工作单位: 上海恒润数字科技有限公司。

论文作者:卫平芳

论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期

论文发表时间:2016/12/7

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