醴陵•世界陶瓷艺术城项目 BIM技术应用
本项目在施工过程中综合应用了BIM技术。首先应用BIM软件创建包括土建、钢结构、机电、幕墙等模型，在模型创建过程中发现和检索施工图的“错、漏、碰、缺”等设计缺陷，并进行设计的优化和深化；在施工过程中，基于模型开展全专业、全过程、全人员的BIM技术应用，并以模型为载体添加包括材料检验、检查验收等各类施工信息，竣工验收后交付三维数字模型。 1 工程概况 醴陵•世界陶瓷艺术城为一个“陶瓷器形为文化符号”的异形公共建筑群，位于中国“瓷城”醴陵。由湖南醴陵釉下五彩城开发建设有限公司投资兴建、湖南省建筑设计院设计、湖南湖大建设监理有限公司监理、湖南省第五工程有限公司总承包施工。该工程总造价7.34亿元，总建筑面积约为63000平方米。工程由图兰朵酒店A、图兰朵酒店B、陶瓷博物馆、大门、李铎艺术馆A、李铎艺术馆B，大师楼A、大师楼B、大师楼C、大师楼D以及裙楼等十一个单体组成。
2 应用目的 结构复杂 体形变化多 管线错综复杂 协同要求高 双曲面幕墙 安装精度要求高 作业面广 交叉作业多 基于本项目以上四个主要特点，由公司BIM中心负责，以“流动站+固定站”的协作形式，由BIM中心派员组建的流动站负责BIM技术指导、BIM实施目标考核以及成果评定。项目部所有管理人员参与的固定站负责BIM实施策划、工程模型创建、基于模型的应用、应用BIM技术指导现场施工、竣工模型交付等全过程全专业全流程应用。
2.1 优化设计 依据设计施工图，应用BIM技术的虚拟建造功能，进行施工模拟，即提前进行三维模型创建，结合规范要求，发现和检索出施工图中的错、漏、碰、缺，提前发现设计缺陷，并进行施工图优化和深化，减少返工节省工期。
2.2 指导施工 利用BIM技术的可视化表达和数字化承载，提前分析和发现项目施工难点和特点，通过模拟施工，实施三维模型交底，使施工管理和作业人员对工作内容有更直观的认识和了解，并提升各专业协同沟通效率。在应对各种复杂空间时，通过采用BIM技术结合施工方案、施工模拟，进一步优化了施工过程的管理，减少返工和整改，缩短施工工期，提高工作效率。
3 应用简介 BIM策划先行”——基于BIM模型的深化设计，指导现场施工。建立各专业模型，包含土建、机电、钢结构、装饰装修等。基于各专业的BIM模型，将各专业进行碰撞检查，提前发现设计问题，并提交三维交互模式的设计优化意见，以便设计人员及时修正错误，使施工图在施工前尽可以没有设计缺陷。
3.1 项目模型创建 建立各专业施工图模型：土建模型、钢结构模型、机电模型、幕墙模型等；通过项目模型的创建，让技术人员能利用三维模型对本工程提前进行模拟施工，发现项目设计中存在的不足与缺陷，将问题汇总成册，提交设计方校核、修正，避免施工过程中不必要的返工，节约工期。
3.2 辅助项目图纸审核 常规图纸会审工作，效率低，且发现问题不全面。利用BIM技术创建项目的建筑、结构、机电等专业BIM模型，对模型进行软、硬碰撞检查以及动态的可视化展示，检验设计的可施工性，直观的检查到设计中相互矛盾、无数据信息、数据错误等方面的问题，在施工前预先发现存在的问题，帮助施工图会审。 3.3 基于BIM技术钢结构设计 优化、制作及施工 项目存在大量混凝土和钢构件交错穿插结构，在深化设计中必须两者兼顾，在满足施工图设计的基础上，优化支座连接。支座、预埋件、连接节点量巨大，模型创建时间紧迫，使得BIM固定站成员必须采用钢结构专用辅助设计软件进行模型创建和设计优化。BIM固定工作站成员通过Tekla建模，依据精确的结构理论计算，结合实际工程经验的指导，钢结构的深化设计起着中间纽带的作用。即保证了工程工期和质量，又节约了材料和人力。本项目钢结构模型精确到螺栓、切口等精细尺寸，在深化设计过程中进行节点的碰撞校核，小到节点处螺栓与翼板间的碰撞检查，大到杆件构件间的碰撞检查，通过虚拟建造提前规避施工隐患。 深化设计：外网钢结构复杂多变，采用Tekla软件对支座、预埋件、连接点等进行深化设计，对原图纸不合理、不详细部分作出调整、补充，共优化深化节点3272个。 预制加工：基于Tekla模型输出构件的深化图纸和CNC数控文件，加工中心根据数据进行下料、切割、焊接、钻孔等批量制作。 吊装模拟：采用Navisworks对钢结构施工进行吊装模拟，既保证了各道工序有序衔接，又保证了起吊方案最优。 智能放样：工程包含多种异型钢结构体系，常规测量手段无法满足工程三维空间定位精度要求，据此采用“BIM+智能型全站仪”测量方法进行空间三维坐标放样，实现异形钢结构自动放样，保障了工程的测量放样精度和放样效率。 3.4基于BIM技术管线综合优化 本工程属群体型公共建筑，机电安装工程专业种类齐全，通过碰撞检查及虚拟漫游等手段，整理出各类管线碰撞1419处，自行规避1363处，报设计修订56处，大幅减少各专业摩擦、返工和误工。管线经过综合优化后，各专业管线在空间布局上更合理，既符合各专业技术要求，又满足综合支吊架的布设要求，也为后期运维管理带来方便和效益。 经常性的派专业人员前往项目部进行BIM技术应用指导，利用BIM模型直观、形象地的三维可视化特点，对结构复杂节点进行现场交底、培训，效果非常明显。
3.5 基于BIM技术双曲面 幕墙面板深化设计 陶瓷艺术城外墙装饰为大量的双曲面异形幕墙，其数量多达20007块，数量繁多、规格不一以及造型各异，幕墙施工测量放线与板块精确安装定位施工难度大。幕墙装饰施工与土建施工存在交叉作业，异形建筑造型，其板块吊装、幕墙安装施工风险高，施工安全管理难度大。通过BIM技术对幕墙工程全施工周期进行模型调整优化、实施方案策划、数据成果输出以及现场施工指导，确保了幕墙工程的施工进度、材料管控、精准下料、精确定位以及质安防控等多个要素满足现场施工需求。 异形幕墙深化设计：链接导入前期在Rhino中所做的幕墙方案到Revit中，在Revit中对幕墙的分割进行进一步的深化设计。 通过Dynamo幕墙参数化设计，优化面板分割方案，对面板进行精确筛查调整，最大限度的减少了异形面板规格和数量。外立面幕墙装饰单元为玻璃、铝单板幕墙制作，玻璃幕墙11617㎡，铝塑板幕墙16700㎡；通过对双曲面薄壁铝单板幕墙施工方案进行整体模拟展示，有效把控施工工序和要点。
3.6 基于BIM技术商务管理 根据模型提取钢筋、混凝土、钢结构构件、螺栓以及机电材料等工程量，对材料的使用做精细化管控，为施工预算、进度款支付、结算等提供精准工程量。 物资提料：应用BIM5D结合流水段、进度计划、时间、楼层、构件对物资量进行统计，导出施工常用物资需要计划表，为物资采购、限额领料提供准确数据。 三算对比：分阶段、分区域、分专业将项目实际收入、计划成本、实际成本进行对比分析，及时找出和发现项目收支问题，做到项目成本阶段性受控。 3.7 竣工数字模型交付 施工过程中，将工程机电设备安装的设备、电器、管线与实际施工进度关联起来，把施工信息及时录入设备属性中，并进行复核。施工信息主要有：设备供应商，出厂日期，验货日期，安装日期，验收记录，设备检验信息，业主、监理及施工单位验收参加人员，施工信息录入和复核人，以及天气等等信息。以便工程竣工时，交付三维竣工模型，逐步取代纸质竣工图，既为企业实现竣工数字楼宇入产品库提供原始数据，也为业主单位后期运维管理提供信息化数据。
4 应用成效 在陶瓷艺术城建设项目中，我司采用“流动站+固定站”的BIM技术应用协作方式，把BIM技术应用作为项目精细化管理的有力手段，使项目各施工阶段各专业均得到了有效管控，尤其是项目在质量、安全、进度、成本等方面的管理达到了预期，取得了满意的效益。该项目BIM技术的应用也为公司积累应用数据、培养应用人才、总结应用经验、编写应用指南提供了参考依据，也为公司全面普及BIM技术应用形成了示范效应。
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