基于BIM三维漫游的精细化设计管理研究
摘要
关键词
BIM,三维漫游,碰撞检测,设计管理
正文
Research on refined design management based on BIM 3D roaming
QIU Deliang
(Dongguan Industrial Investment Holding Group Co., Ltd.)
Abstract: With the continuous development of modern building demand, the application of BIM building information technology provides digital solutions for the design and management of technically complex and personalized construction projects. Based on BIM 3D roaming technology, this paper carries out visual modeling of five three-limited housing projects, conducts collision detection of indoor building structure, electromechanical, and decoration detail components, carries out 1:1 restoration and proofreading, simulates the construction process, discovers the design problems in advance, realizes the refined management of design, shortens the construction period, saves the construction cost, and improves the project's construction quality and economic benefits.
Keywords: BIM, 3D roaming, collision detection, design management
1 引 言
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术是基于三维技术的工程数据信息集成模型,是设施物理和功能特性的数字化表达,被广泛应用于工程设计、建造、管理各个阶段[1-4]。BIM技术因其协调性、模拟性、可出图性、可视化等优点,对于提高工程质量与效率、减少返工与资金浪费等方面起着积极作用[5-7]。本文基于BIM三维漫游技术,对五个三限房项目实现精细化设计管理,有效提升了项目经济效益与工程品质。
2 项目概况
2.1 项目简介
三限房项目是东莞市人民政府为落实中央“房住不炒”要求,加快建立多主体供给、多渠道保障、租购并举的住房制度,进一步完善住房供应体系进行试点建设的保障性共有产权住房。虎门东实旗盛花园、长安东实旗康苑、塘厦东实旗景花园、凤岗东实旗晖花园、大朗东实莞香苑为经市政府批准的首批试点三限房项目,项目投资金额分别约10.86亿元至12.11亿元,项目总建筑面积分别约7.47万平方米至11.2万平方米,项目拟建住宅楼、商铺、停车场、公共配套用房和公共配套设施等。
2.2 项目管控难点
三限房项目户型均为80㎡以下小户型、层高低,施工技术要求高,且作为东莞首批试点项目,需打造高质量项目品牌,项目主要面临以下管控难点:(1)施工交叉管控难点。施工过程中各专业、各工种交叉作业,容易导致交圈不到位,无法还原设计意图。(2)精细标准推进难点。精装修阶段对施工精准度要求高,精细程度不高容易造成频繁工程变更或返工,影响进度与成本效益。(3)品质体验交付难点。面对高质量交付标准要求,需严格把控工程质量细节,注重客户品质体验,品质体验不佳甚至影响交付。
3 BIM技术应用
二维CAD绘图技术因其实用性、可操作性在建筑市场的应用已相当成熟,但对于不断发展的现代建筑需求,二维平面图纸在复杂项目尤其是异型结构中仍难以满足现状需求[8-9],可能出现由于理解偏差而无法还原设计意图,如:平面线条无法反馈飘窗窗框内侧与墙端实际净距,导致出现护窗栏杆凸出墙体无法收口情况;结构柱与烟道实际安装尺寸不平、烟道反坎的厚度尺寸未能实时在图中显示,导致贴砖难度较大 、后期橱柜安装受影响。在工程施工中平面图纸无法进行三维复核可能导致影响安装效果,如:图纸无法表达钢筋主筋与开关插座冲突,无法按原点位预埋,造成现场改动;阳台雨水立管与空调冷媒管孔冲突,影响安装,给水管未与室内窗帘盒校对位置,需在阳台外露,影响观感。
3.1BIM技术应用的挑战性
(1)设计管理挑战性。BIM应用范围东莞市住宅项目一般为地下室区域,三限房项目为精细化设计管理、提高交付品质,纵深创新推广,将装修范围纳入BIM设计范围,在东莞地区属于先例;三限房项目为紧凑户型,且是铝模装配式施工,装修部分BIM建模难度大,结构、水电、灯具点位等精细化要求非常高。
(2)施工管理挑战性。施工阶段对各专业的质量和技术要求高,工作范围的交叉、人员专业水平的参差不齐加大综合协调沟通难度;围绕BIM体系建立管理分工流程的搭建,管理难度大,除了人员的专业度之外,还对各单位的管理水平、执行力提出更高要求,需建立新的协调管理模式。
3.2 BIM精细化设计管理
通过BIM三维漫游技术,进行项目全方位建模,对地下室管道综合排布、开孔精准预留,给地下室净高创造了良好的条件(图1);在东莞市内首次创新引入装修BIM精细化设计,全专业协同设计,并采用三维校审,对室内建筑结构、机电、装修各细部构件进行碰撞检测(图2),进行1:1还原和校对,精确掌控每个细节,对设计进行反馈的同时,有效在施工前解决出现的问题。
图1 地下室三维漫游
Fig.1 3D roaming of basement
从方案阶段开始提前进行策划工作,对BIM的关键应用点、重难点深度分析,各阶段逐步细化提升。通过可视化施工方案模拟(图3),优化项目设计、施工过程控制和管理,提前发现设计、施工问题,规划施工动线,以形成最佳的设计和施工方案,减少返工、降低管理成本。
图2 室内装修细部碰撞检测
Fig.2 interior decoration details collision detection
图3 实时进度模拟、构造做法、净高分析
Fig.3 real-time progress simulation, construction practices, net height analysis
4 BIM技术应用实践成效
(1)提高项目整体效益。通过BIM三维漫游,在前期设计阶段进行反馈,提前解决各专业设计图纸过程的错漏碰缺问题,约可以减少40%以上的变更,每个三限房项目变更折算成本节约达600万元以上(约节约总成本的1.2%)。在资源计划、技术工作和协同管理等方面同步优化,实现项目工期缩短7%,节约总工期42天,每个三限房项目工期折算成本节约300万元以上。
(2)通过BIM技术的应用,树立了技术创新典型,优化建造品质,提升用户体验,最大限度节约资源、保护环境,助力东莞市首批三限房项目打造形成品牌效应,提高社会效益。
(3)形成了BIM精细化管理新模式。通过精细策划、标准实施、闭环控制、指标分析,推动行业从传统粗放式管理,向标准化、智能化、数字化转变,形成精细化管理新模式,并具有可推广性,在企业及其他同类型项目中推广使用。
5 结论
通过利用BIM三维漫游技术进行设计精细化管理,对项目全方位建模,进行可视化设计实现“所见即所得”,围绕BIM体系搭建管理分工流程,减少返工率,提高项目建造品质与经济效益。
(1)利用BIM技术进行可视化施工方案模拟,优化项目设计、施工过程控制和管理,解决各专业、各工种交叉作业与交圈问题,把握施工精度,还原真实设计意图。
(2)通过BIM三维漫游技术,进行对室内建筑结构、机电、装修各细部构件进行碰撞检测,提前解决各专业设计过程中的错漏碰缺问题,实现设计精细化管理,减少返工与工程变更,缩短建设工期,节约建设成本。
(3)通过BIM技术的应用,优化建造品质、提升用户体验,助力项目打造品牌效应,提高社会效益。
(4)形成BIM精细化设计管理新模式。推动行业从传统粗放式管理,向标准化、智能化、数字化转变,并具有可推广性,为企业及其他类似项目提供参考。
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