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BIM技術(shù)在幕墻工程設(shè)計及項目管理的應(yīng)用

來源:金剛幕墻集團有限公司  作者:黃慶文 梁少寧  日期:2015-4-17
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  提要:本文從幕墻設(shè)計技術(shù)角度出發(fā),對當前幕墻工程設(shè)計、施工、項目管理等領(lǐng)域中對BIM技術(shù)的應(yīng)用進行介紹,旨在揭示BIM技術(shù)在幕墻工程中深化設(shè)計、施工技術(shù)、以及項目管理方面,特別是在技術(shù)成本控制中以及功能增值方面的應(yīng)用潛力,為今后類似的工程項目提供技術(shù)理論、方法及流程的借鑒。
  關(guān)鍵詞BIM,幕墻工程設(shè)計,項目管理

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  具體做法包括以下方面:

  1)、 BIM模型使得單元板塊加工精度與現(xiàn)場測量控制方案相結(jié)合,對生產(chǎn)加工工程中的用料進行指導(dǎo)。結(jié)合BIM模型提供的材料數(shù)據(jù),對其進行快速而精確的材料統(tǒng)計,并對項目中受各種因素影響的材料用量進行實時分析和調(diào)整,從而優(yōu)化加工計劃和方案。

  2)、利用BIM模型,直接將幕墻單元、構(gòu)件模型尺寸轉(zhuǎn)換為合適格式的加工尺寸數(shù)據(jù),精確輸入CAD或其他機械設(shè)計軟件中,確定加工參數(shù),最后轉(zhuǎn)換成數(shù)控加工設(shè)備能識別的數(shù)據(jù)格式,進而直接驅(qū)動數(shù)控機床加工中心等設(shè)備進行鋁型材等幕墻構(gòu)件加工。

  如圖11顯示了萬通大廈幕墻工程利用了BIM技術(shù),以實現(xiàn)指導(dǎo)該工程中塔樓幕墻單元板塊的加工設(shè)計。

  3.6 其他生產(chǎn)問題的解決

  應(yīng)用BIM技術(shù)可實現(xiàn)項目的精益建造。BIM的出現(xiàn)可以讓相關(guān)管理條線快速準確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為施工企業(yè)制定精確的人材機計劃提供了有效支撐,大大減少了資源、物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費,為實現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供了技術(shù)支撐。萬通大廈幕墻工程導(dǎo)入BIM技術(shù)后,為以下具體問題的解決創(chuàng)造了便捷的條件:

  1)、利用BIM模型,可制定及優(yōu)化單元幕墻的施工方案,確定諸如施工放線定位、垂直運輸?shù)染唧w措施和工藝,同時對施工作業(yè)的流程予以優(yōu)化,使之效率更高。

  2)、通過Navisworks軟件,對幕墻單元、構(gòu)件(框架(詞條“框架”由行業(yè)大百科提供)式)安裝的先后順序給予精確定義,分析其每日的工作進度;也可以根據(jù)現(xiàn)場的施工進度,與計劃進度、工期要求進行對比分析,進而對下一階段的安裝進度調(diào)整提供依據(jù)。

  3.7 軟碰撞問題的解決

  利用BIM模型,對施工過程中可能發(fā)生的軟碰撞進行分析。所謂“軟碰撞”,指的是以下一些影響施工進度或順序的流程因工程實際情況變化而做出的調(diào)整,包括以下方面。

  1)、幕墻安裝偏差控制方案配合制定;

  2)、跟蹤現(xiàn)場單元板塊及其他幕墻材料的堆放;

  3)、建立施工圖——可視化模型的關(guān)聯(lián)、鏈接文檔管理系統(tǒng);

  4)、施工過程中單元板塊及材料更換指導(dǎo)。

  4 對幕墻施工企業(yè)的BIM實施建議

  關(guān)于幕墻施工企業(yè)的BIM實施,根據(jù)市場上較為成熟的經(jīng)驗,在BIM技術(shù)管理模式如何提升管理效益的過程當中,主要可分成了三個階段,設(shè)計、施工和運營階段。本文將其簡要歸結(jié)如下,以供借鑒及參考:

  4.1 設(shè)計階段。

  建設(shè)項目BIM應(yīng)用各方應(yīng)認識到,BIM不僅僅是一個三維建模的技術(shù)。傳統(tǒng)的二維深化設(shè)計中,各種設(shè)計信息容易在投標方案圖——施工圖——加工圖這一流程中丟失,或在各階段、各專業(yè)的傳遞過程中發(fā)生“損耗”。即便是施工深化階段,諸如結(jié)構(gòu)分析過程和成果信息、施工圖的空間位置、特殊要求,基本上很難完整地傳遞到加工圖階段,更難以對加工圖設(shè)計進行直接指導(dǎo)。

  4.2 施工階段。

  由于現(xiàn)階段許多幕墻施工企業(yè)均為設(shè)計——施工一體化的專業(yè)分包商,在這種模式下,BIM模型的運用完全可以擴展到施工階段。BIM在施工階段相對于傳統(tǒng)的管理模式而言,其最大優(yōu)勢就是通過3D可視化的預(yù)演提供組織的效率,通過多專業(yè)的協(xié)調(diào)來提升施工的效率,通過4D模擬優(yōu)化去實現(xiàn)縮短施工的進度,以及5D的造價實時動態(tài)監(jiān)控功能。

  4.3 項目運營階段。

  這一階段是建成項目的運營階段,在狹義上,就是設(shè)施管理。業(yè)主通過各方提供的BIM模型,對各種項目設(shè)施進行綜合協(xié)同管理(萬通大廈項目業(yè)主的BIM目標可概括如圖12)。在目前,許多幕墻施工企業(yè)還需要按合同要求,承擔其設(shè)施、裝備的維護、修理或更換損壞部件的工作。

  此外,根據(jù)其他工程項目的施工應(yīng)用案例表明,BIM技術(shù)還能明顯增加項目投標優(yōu)勢。利用其對各種專業(yè)的集成功能,我們可實現(xiàn)對大型復(fù)雜工程進行施工的模擬和施工的仿真。BIM技術(shù)還能對工料成本、工程造價實現(xiàn)精細化的管控。因此, BIM如果能在施工企業(yè)實施,得益的不僅僅是單個項目,更是整個企業(yè)技術(shù)管理的一次質(zhì)的飛躍。

  5 結(jié)語

  應(yīng)用BIM技術(shù),推進信息化管理,是幕墻施工企業(yè)主動適應(yīng)市場變化、促進企業(yè)發(fā)展的必然趨勢;也是提升企業(yè)實力和總集成管理能力的必然要求。依托于天津萬通大廈幕墻工程項目的BIM技術(shù)研發(fā),金剛幕墻一方面可以實現(xiàn)技術(shù)、管理、項目經(jīng)營的風險控制,另一方面也解決了復(fù)雜幕墻工程施工材料的高損耗問題,從而緩解項目嚴峻的資金成本問題,特別是原材料價格攀升等問題。通過在項目中導(dǎo)入BIM進行技術(shù)及管理創(chuàng)新及應(yīng)用,包括業(yè)主單位在內(nèi)的工程參與各方均能夠?qū)崿F(xiàn)降低項目成本,增加各專業(yè)之間的信息溝通能力,避免重復(fù)浪費及技術(shù)錯誤的管理目標,進而提高項目的經(jīng)濟效益及附加價值。

  BIM技術(shù)被引入大型的復(fù)雜項目,通過三維協(xié)作平臺以及可視化的信息傳遞方式,可以為實現(xiàn)設(shè)計、施工一體化提供良好的技術(shù)平臺及解決方案。但由于BIM技術(shù)發(fā)展至今,仍有許多不成熟、不完備的領(lǐng)域,如何在具體的工程項目或不同企業(yè)中應(yīng)用,涉及到技術(shù)、管理、經(jīng)營等企業(yè)核心競爭力層次的許多具體問題,還需要更多的研究及實踐。施工企業(yè)只有進一步提高認識,積極探索,勇于實踐,才能加快推進項目信息化管理的步伐,從而不斷提高項目管理的效率和效益。

  參考文獻

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  [6]金剛幕墻集團有限公司.一種基于BIM的幕墻參數(shù)化設(shè)計方法[ P ]. 中國專利:201410282300.3,2014-06-24.

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專家介紹

 黃慶文

鋁門窗幕墻委員會專家組

工作單位:廣東金剛幕墻工程有限公司

技術(shù)職稱:高級工程師

專業(yè):個人業(yè)績 主編了《點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程》CECS127-2001,參編了《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003、國標《建筑幕墻》、《建筑玻璃采光頂》、《既有建筑幕墻鑒定與加固規(guī)程》、《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《采光頂與金屬屋面工程技術(shù)規(guī)范》、《建筑幕墻檢測標準》、《鋁合金門窗》等標準; 參與了《點支式玻璃幕墻支承裝置》及《鋼拉索柱型接頭》等標準的審查工作; 發(fā)表過《點式全玻璃幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介》(鋁門窗幕墻行業(yè)年會論文集)、《南京奧林匹克體育中心游泳館單層索網(wǎng)采光頂?shù)脑O(shè)計》(鋁門窗幕墻行業(yè)年會論文集)、《提倡個性設(shè)計,爭做精品工程》(鋁門窗幕墻行業(yè)年會論文集)、《高強單片防火玻璃在建筑中的應(yīng)用》(《建筑學報》2002.2)等多篇論文; 參與發(fā)明了四項實用新型專利——鋼桁架端部支座頭萬向調(diào)節(jié)機構(gòu)、背栓式金屬板干掛幕墻、幕墻用可調(diào)角度轉(zhuǎn)角型材系統(tǒng)、木質(zhì)格珊裝飾系統(tǒng)。

專長:建筑幕墻、屋面設(shè)計與施工管理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2015-4-17/39040-1.htm
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