浅谈BIM技术在EPC项目中的应用 耿巨 (中天建设集团有限公司,天津300070) [摘要]:本文依托济南万科紫台项目详细介绍了BIM技术在EPC项目中的应用情况,本项目采 用EPC总承包模式,BIM设计涵盖了从设计到施工现场的全部阶段,应用面较广,以三维设计,三 维出图交付、管线优化设计、施工模拟、等为切入点来确保BIM应用更好地落地.
从技术到管理均 围绕BIM开着,使得BIM理念深入各个层面,偏导现场的施工及管理才是真正的BIM应用点的使用 者的理论.
[关键词]:机电:BIM:EPC:设计:施工:碰控:BIM5D 1工程概况 1.1项目简介 本项目位于山东省济南市历城区工业北路 艺,并采用EPC的发包模式.
因此本项目引入 南侧、奥体中路东侧、胶济铁路北侧区域.
项目 BIM技术,对整体的前期策划、施工模拟、施 用地北侧为东方丽苑住宅小区,东侧为万科新里 工流水段划分及复杂施工节点交底等有其必要 程小区,东南侧规划有遗址公园.
用地总体呈南 性和有效性.
具体的工程重难点如下: 北矩形,北宽南窄,地势南高北低.
规划用地面 (1)地库结构形式较复杂,标高错层较多,管 积:35287平米,用地性质为居住用地.
总建筑 线交叉信息量大.
面积107969.8平方米,建筑性质为高层住宅多 (2)施工场地局促,专业集中加工按计划供应 层住宅车库等.
本工程1#-2#楼为2栋高层住宅, 管理任务紧重.
地上24层,地下3层:13栋多层住宅(联排、 (3)项目工期短,对各专业施工进度、工序管 叠拼、合院式):车库包括普通车库和人防车库.
理要求高.
本工程建筑、结构模型如图1所示.
(4)责任主体明确,任何非业主原因的变更由 工程总包方承担.
(5)高层建筑采用PC预制构件,对吊装方案 及施工细部节点做法提出高要求.
(6)构件形式复杂,建造过程控制难度大.
(7)现场施工需配合甲方精装方案,机电点位 须严格按要求精确预留.
(8)施工进度计划落实影响因素多,现场劳动 力不足、材料供应受限、甲方对个别工序工期要 求不合理.
2BIM应用情况 2.1应用概述 图1建筑结构模型整体 在国内,BIM正在为越来越多的人了解, 1.2工程特点和难点等 在建筑行业未来发展中已表现出不可或缺的趋 本项目建筑形式多样,由于施工场地局促, 势.
目前BIM技术在国内主要有三种应用模型, 场布布置难度较大,且整体机电管线排布复杂, 主要包括:设计方模式、施工方模式、业主方模 工期紧张等问题.
为保证工程顺利进行,施工过 式.
设计方模式是BIM在工程项目建设中应用 程中采用铝模与PC预制装配技术等先进施工工 的比较早的一种,设计单位可更好地表达自己的 设计意图,特别是大型建筑项目都会采用BIM [作者简介]:耿巨,男,本科,工程师,安装工程师 技术进行三维设计,用于向业主展示设计理念及
设计成型后的效果图:施工方模式是指施工单位 工序,增强了施工整体协调性.
使用BIM软件 为了提高企业竞争力,节约施工成本,提前排除 进行各分项子工程深化,包括铝模深化、砌体排 建设过程中可能发生的冲突,提高施工管理的效 砖深化、三维场布平面布置、管综二次优化、 率,将可能出现的问题找出并加以解决,保证项 BIM5D质量与进度管理等.
通过施工阶段深化 目的顺利进行,保证工期的同时也节约了返工等 设计,规避掉现场不便施工的节点,提高了工人 带来的不必要成本!].
操作准确性与效率性,现场交底更清晰、具体, 本工程采用EPC承包方式,主要涉及到设 同时降低了施工现场原材料的浪费,减少专业间 计、施工阶段BIM应用,充分利用了设计、施 的冲突,避免二次返工.
另外利用BIM5D平台 工集成化优势,避免传统项目的设计与施工过程 对施工质量、施工进度、图纸资料的整体管理, 配合不到位、协调性差.
在设计阶段BIM团队 有效控制了现场的质量安全问题,方便对进度数 按企业级建模标准建立了建筑、结构、机电各专 据进行汇总分析,帮助找出问题点,同时对现场 业模型,应用BIM软件来进行设计,通过管线 图纸、施工记录、技术方案等资料起到了有效管 综合的优化,调整各个专业的协调性,通过碰撞 理.
检查得出的报告如图2所示.
按优化指导原则并 2.2BIM团队组织框架 结合现场进行调整,使得建筑空间、高度满足舒 本项目BIM团队由业主方与我建设方两部 适使用的要求,如图3所示.
分人员组成,共同推进BIM平台搭建与实施, 找到日期硬搜点 组织框架表如图4所示.
名称市 项目负责人 人 优-25/括均-10.800 快 0352.40 2018//0x4.392 Vt4.704. 832 安售工程修 2/-14-1-N:3/建筑 2038//30 9.914. 孙立成 L418 0.300 0352.40 21396 y.99.122. 更人 中天健设集团有限公司 8-3/结约-00.800 03:52.40 2018/30 x15.758. 15.346. c3296 注 ENRE卡 卡净宝 BM德工组长 x24.114. 34 03/52.40 2018// y.73.273. 1:22.566 王 EMEHR 土用SEM 工级牌 火BM 上M 24.364. 豆 龙t 2/-61-x:3/量院 2018/8/30 Y73.615. 图2碰撞检测报告 图4 BIM团队组织框架 2.3实施方案 2.3.1EPCBIM实施框架 一个详细和全面的BIM实施方案,可使项 目各方参与者清楚地认识到各自责任和义务以 及工作配合方式,根据所制定方案按部就班开 展,能顺利地将BIM整合到施工相关的各个流 程中,正确实施和监控,为项目施工带来效益.
本项目采用EPC模式承包,将设计、BIM与施 工紧密联系,过程中有任何间题能做到及时 并提出解决方案,保证设计方案、施工图纸、现 场施工综合利益实现最优.
本项目在EPC模式 图3净高分析 下的BIM实施流程,如图5所示.
在施工过程中我们利用BIM技术进行可视 化交底,对各施工班组进行任务派分,明确施工
业士质,任务书 各专止方案设计 (1)建立符合交付要求标准的各专业BIM 模型.
服务建立项目基数据,分配权用 (2)协调各分包方,对机电模型进行优化、 最大限度减少碰撞,避免二次返工.
主建专业 (3)策划先行,样板引路,一次成活、成 优.
站构建 (4)深化施工图设计,提升班组交底质量, 避免返工,降本增效.
软件管线综合动 利电线 (5)提高现场质量安全、进度、技术资料 1 的管控.
可视化型 (6)从技术到管理均围绕BIM,使BIM理 念深入各个层面,倡导以现场为中心的BIM应 用理念.
(7)技术人员采用项目“蹲点”形式,BIM 工程师深入了解项目具体要求,根据实际情况制 定灵活调整实施计划,探索项目级BIM价值应 图5BIM实施流程 用、积累相关经验、培养人才.
2.3.2方案图纸设计阶段 2.3.4BIM实施原则 根据业主方设计任务书提资要求,收集必要 目前国内已发布行业相关参考标准,建模精 基础资料,结合基地环境,综合考虑技术经济条 度(LOD)描述了一个BIM模型构件单元从最 件和建筑艺术和使用功能的要求,对建筑总体布 低级的近似概念化的程度发展到最高级的演示 置、空间组合进行可能与合理的安排,机电专业 精度的步骤.
模型精度被定义为5个等级, 则根据确定后的建筑方案图进行给排水、暖通、 LOD100到500,从概念到峻工设计,已经足够 电气专业的方案图纸设计,如图6所示.
定义整个模型过程.
同时一些央企、国企和大规 模的民营企业在参照国内外相关标准基础上,结 合自身项目应用特性,编制出企业内精度标准及 指导手册.
本项目BIM实施主要有以下原则: 0850(3.40) (1)BIM模型根据企业级建模标准进行规 范建模,保证BIM模型信息不低于符合国内外 行业标准.
(2)自原则依托集团资源库,收集并制作 大量企业级电子样板进行可视化交底,助推BIM 的落地实施.
(3)BIM模型的成果的交付,应与建筑实 物一致,相关BIM模型信息应准确反映实物的 真实状态.
图6给排水设计图 (4)在实施过程中,施工图设计人员与BIM 2.3.3BIM应用目标 人员紧密结合,保证协同性,模型反应出的问题 BIM团队根据各专业图纸进行模型绘制, 最终要通过施工图的修改加以规避.
通过应用策划,明确BIM预期实现的目标.
所 (5)模型搭建过程中采用小范围工作集模 有的团队成员应清楚理解BIM应用目标,相关 式,土建与机电专业分开式的多人协作,策划阶 专业能够理解各自责任.
段应根据项目规模及特性对各BIM人员进行权 本项目应用目标如下: 限的合理分配.
(8)土建模型与机电模型约定同时采用单 2.4BIM应用亮点 层或若干层楼层进行文件的创建,整合方式采用 (1)项目采用EPC承包方式,从设计阶段 链接形式.
即开始绘制各专业BIM模型、精装、室内外管 (9)专业内模型在创建过程中,命名方式、 网优化等,相对于普通总承包项目,将BIM前 泣染材质、构件类型应保持一致.
置,减少后期的模型调整,数据信息更为准确, (10)按拟定方案进行碰撞检查后,在优化 如图9所示.
方案制定过程中应重视现场实际情况,进行相关 各方的沟通与调研,以现场施工为出发点提出解 决方案.
2.3.5软硬件环境等 (1)软件环境 本项目根据项目应用特点,经过整体策划及 相关软件厂家调研后,软件环境配置如图7所 示 Yerimcks Skrtchup Laim 图9室内精装模型 (2)室内、外管网设计施工图采用优化后 广联达建模 Revit For 的BIM模型导出CAD图纸,作为施工蓝图,从 B0450手机城 源头避免设计不合理的现象,如图10所示.
问油踪 P ID平台 信息化云平台 图7软件环境 (2)硬件环境 计算机包括建模电脑、BIM服务器、移动 端等硬件配置情况如图6所示.
序 号 项目 具体内容 建议配置 BM建模电脑 主机 7700/16GB/ITB/Quadro NVS00 显示器 24英寸LED育光次品星示昌 主机 24美寸LED育光微是星示 i716GB/1T8/Quadreo NVS300 图10室外管网模型 显示酵 笔记本(BM建联) Keon (3)结合业主方的精装设计方案,进行精 国形工作站 C560616GB/2Ta/QudoNVS295 装模型的搭建,对瓷砖石材进行精细化排布,提 第记本(BIM客户端) 笔记本 5 终动客户响 IPAD minipad 升观感质量,并利用VR技术实现沉浸式虚拟漫 6 手机客户端 安卓 4AG4G 游.
服务器 R720(eon E5-2640*1/16GBA*) (4)采用广联达BIM5D云平台,将质量 BIM服务器 操作系统 Windws 2008 seve Enterpise 64位教 安全管理、进度管理、技术资料管理等结合,可 UPS电源 山特C10K 进行大数据收集与分析,对现场管理、计划安排、 图8硬件配置表 关键事件等进行有效掌控,如图11所示.
3.铝模BIM深化-一结构优化应用:将部 分二次结构优化为一次结构节约大量人工.
4.铝模BIM深化--虚拟拼装:按配模图 文件 上业全文件 虚拟拼装,提前规避错误,减少返厂情况,保证 理 了工期.
E. 5.砌体排砖深化:通过砌体三维虚拟排布策 s9. 7 910 上级组步 划,为集中加工提供了数据支持,在砌体加工过 万 es 程中,对非标准砖进行单独编号,单独运输到指 图11BIM5D平台客户端 定地点,促使BIM技术前期策划得到了实施, (5)结合本集团CIS标准化,积累并扩充 取得了很好的落地效果 集团标准化族库,方便后期其他项目的应用.
6.精装排砖深化:结合精装修图纸,对瓷砖 3BIM应用主要成果 石材进行精细化排布,导出三维排布效果图,切 将BIM技术应用于建筑设计阶段、施工过 实指导现场排布,使得成型效果美观大方,既节 程阶段,主要进行协同设计、效果图及动画展示 约了材料又降低了施工难度.
和加强设计图的可施工性2.
外架细化:通过BIM三维建模对悬挑架区域进 3.1设计阶段 行精确预留预埋,可视化交底,提高了沟通效率 (1)设计阶段建立建筑,结构,机电,装 7.现场三维平面布置:结合集团CIS标志, 修等各专业模型,通过BIM工具来进行设计, 制作统一标准化族库,进行直观形象的三维平面 通过管线综合应用,调整优化各专业协调性,通 布置.
过碰撞检查得出的报告,修改调整结构构件截面 8.BIM5D质量安全管理:通过BIM5D管理 尺寸,使建筑净空满足舒适使用的要求.
系统,实时发起质量安全问题整改,并记录整改 (2)通过可逆的模拟施工,对室外管线进 效果,有效控制了现场的质量安全管理.
行优化,可以发现那些与设计条件、规范不冲突, BIM5D进度管理:通过BIM5D进度管控, 但实际施工中却非常凸显的“非本专业”的问题.
对现场隐蔽工程的验收实时记录,相关领导不到 (3)室内BIM精装设计,更是为虚拟样板 现场就能对现场进度进行监督管理.
间创造了条件,并为虚拟入住提供了可能.
BIM5D资料管理:通过BIM5D资料管理, 3.2施工阶段 对现场资料集成到二维码里面,随时随地扫描获 1.可视化交底应用:对各施工单位进行可视 取图纸,验收记录、技术方案等资料.
化交底,明确各单位施工顺序,增强了各单位施 4BIM应用效益和创新 工协调性.
本项目致力于EPC总承包模式下BIM管 2.铝模BIM深化-一建立族库应用:对铝 控,以三维设计,三维出图交付、管线优化设计、 模构件建进行参数化建模,并形成族库,保障了 施工模拟、等为切入点来确保BIM应用更好地 虚拟拼装工作的进行,如图12所示.
落地.
1.采用项目蹲点制度,BIM工程师深入了解 项目部具体要求,并制定实施计划,针对应用方 式和时间段具体说明,确保BIM应用更好落地.
2.通过软件的二次开发,挖掘更符合实际需 求的功能,让我们的应用人员更好地去完成应用 阴角模 墙柱平模 点的实施.
3.从技术到管理均围绕BIM开着,使得BIM 理念深入各个层面,倡导现场的施工及管理才是 水平背楞 墙柱脚模 真正的BIM应用点的使用者的理论.
图12铝模构件族库 4.本项目业态复杂,有高层,多层,地下室,