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BIM技术在幕墙工程设计及项目管理的应用

来源:金刚幕墙集团有限公司  作者:黄庆文 梁少宁  日期:2015-4-17
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  提要:本文从幕墙设计技术角度出发,对当前幕墙工程设计、施工、项目管理等领域中对BIM技术的应用进行介绍,旨在揭示BIM技术在幕墙工程中深化设计、施工技术、以及项目管理方面,特别是在技术成本控制中以及功能增值方面的应用潜力,为今后类似的工程项目提供技术理论、方法及流程的借鉴。
  关键词BIM,幕墙工程设计,项目管理

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  具体做法包括以下方面:

  1)、 BIM模型使得单元板块加工精度与现场测量控制方案相结合,对生产加工工程中的用料进行指导。结合BIM模型提供的材料数据,对其进行快速而精确的材料统计,并对项目中受各种因素影响的材料用量进行实时分析和调整,从而优化加工计划和方案。

  2)、利用BIM模型,直接将幕墙单元、构件模型尺寸转换为合适格式的加工尺寸数据,精确输入CAD或其他机械设计软件中,确定加工参数,最后转换成数控加工设备能识别的数据格式,进而直接驱动数控机床加工中心等设备进行铝型材等幕墙构件加工。

  如图11显示了万通大厦幕墙工程利用了BIM技术,以实现指导该工程中塔楼幕墙单元板块的加工设计。

  3.6 其他生产问题的解决

  应用BIM技术可实现项目的精益建造。BIM的出现可以让相关管理条线快速准确地获得工程基础数据,为施工企业制定精确的人材机计划提供了有效支撑,大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费,为实现限额领料、消耗控制提供了技术支撑。万通大厦幕墙工程导入BIM技术后,为以下具体问题的解决创造了便捷的条件:

  1)、利用BIM模型,可制定及优化单元幕墙的施工方案,确定诸如施工放线定位、垂直运输等具体措施和工艺,同时对施工作业的流程予以优化,使之效率更高。

  2)、通过Navisworks软件,对幕墙单元、构件(框架(词条“框架”由行业大百科提供)式)安装的先后顺序给予精确定义,分析其每日的工作进度;也可以根据现场的施工进度,与计划进度、工期要求进行对比分析,进而对下一阶段的安装进度调整提供依据。

  3.7 软碰撞问题的解决

  利用BIM模型,对施工过程中可能发生的软碰撞进行分析。所谓“软碰撞”,指的是以下一些影响施工进度或顺序的流程因工程实际情况变化而做出的调整,包括以下方面。

  1)、幕墙安装偏差控制方案配合制定;

  2)、跟踪现场单元板块及其他幕墙材料的堆放;

  3)、建立施工图——可视化模型的关联、链接文档管理系统;

  4)、施工过程中单元板块及材料更换指导。

  4 对幕墙施工企业的BIM实施建议

  关于幕墙施工企业的BIM实施,根据市场上较为成熟的经验,在BIM技术管理模式如何提升管理效益的过程当中,主要可分成了三个阶段,设计、施工和运营阶段。本文将其简要归结如下,以供借鉴及参考:

  4.1 设计阶段。

  建设项目BIM应用各方应认识到,BIM不仅仅是一个三维建模的技术。传统的二维深化设计中,各种设计信息容易在投标方案图——施工图——加工图这一流程中丢失,或在各阶段、各专业的传递过程中发生“损耗”。即便是施工深化阶段,诸如结构分析过程和成果信息、施工图的空间位置、特殊要求,基本上很难完整地传递到加工图阶段,更难以对加工图设计进行直接指导。

  4.2 施工阶段。

  由于现阶段许多幕墙施工企业均为设计——施工一体化的专业分包商,在这种模式下,BIM模型的运用完全可以扩展到施工阶段。BIM在施工阶段相对于传统的管理模式而言,其最大优势就是通过3D可视化的预演提供组织的效率,通过多专业的协调来提升施工的效率,通过4D模拟优化去实现缩短施工的进度,以及5D的造价实时动态监控功能。

  4.3 项目运营阶段。

  这一阶段是建成项目的运营阶段,在狭义上,就是设施管理。业主通过各方提供的BIM模型,对各种项目设施进行综合协同管理(万通大厦项目业主的BIM目标可概括如图12)。在目前,许多幕墙施工企业还需要按合同要求,承担其设施、装备的维护、修理或更换损坏部件的工作。

  此外,根据其他工程项目的施工应用案例表明,BIM技术还能明显增加项目投标优势。利用其对各种专业的集成功能,我们可实现对大型复杂工程进行施工的模拟和施工的仿真。BIM技术还能对工料成本、工程造价实现精细化的管控。因此, BIM如果能在施工企业实施,得益的不仅仅是单个项目,更是整个企业技术管理的一次质的飞跃。

  5 结语

  应用BIM技术,推进信息化管理,是幕墙施工企业主动适应市场变化、促进企业发展的必然趋势;也是提升企业实力和总集成管理能力的必然要求。依托于天津万通大厦幕墙工程项目的BIM技术研发,金刚幕墙一方面可以实现技术、管理、项目经营的风险控制,另一方面也解决了复杂幕墙工程施工材料的高损耗问题,从而缓解项目严峻的资金成本问题,特别是原材料价格攀升等问题。通过在项目中导入BIM进行技术及管理创新及应用,包括业主单位在内的工程参与各方均能够实现降低项目成本,增加各专业之间的信息沟通能力,避免重复浪费及技术错误的管理目标,进而提高项目的经济效益及附加价值。

  BIM技术被引入大型的复杂项目,通过三维协作平台以及可视化的信息传递方式,可以为实现设计、施工一体化提供良好的技术平台及解决方案。但由于BIM技术发展至今,仍有许多不成熟、不完备的领域,如何在具体的工程项目或不同企业中应用,涉及到技术、管理、经营等企业核心竞争力层次的许多具体问题,还需要更多的研究及实践。施工企业只有进一步提高认识,积极探索,勇于实践,才能加快推进项目信息化管理的步伐,从而不断提高项目管理的效率和效益。

  参考文献

  [1] 陈前,张原.浅谈BIM技术及其应用[ J ].价值工程,2012,23:61-62.

  [2] 吴保平,邓佳. BIM,离施工企业有多远?[ J ]. 建筑,2013,02:6-12.

  [3]葛清,赵斌,何波. BIM第一维度——项目不同阶段的BIM应用[ M ]. 中国建筑工业出版社,2013:1-18.

  [4] 许峻,金洋昊,杨丽水,彭铸,尹译东 构建BIM项目级管理平台,实践医院项目三维协同设计[ J ]. 建筑技艺,2010.Z1:219-225.

  [5] 程建华,王辉项目管理中BIM技术的应用与推广[J ]. 商业经济,2012.3:29-31.

  [6]金刚幕墙集团有限公司.一种基于BIM的幕墙参数化设计方法[ P ]. 中国专利:201410282300.3,2014-06-24.

  [7]金刚幕墙集团有限公司.一种通过BIM技术的幕墙碰撞检测方法[ P ]. 中国专利:201410340771.5,2014-07-17.

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专家介绍

 黄庆文

铝门窗幕墙委员会专家组

工作单位:广东金刚幕墙工程有限公司

技术职称:高级工程师

专业:个人业绩 主编了《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001,参编了《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003、国标《建筑幕墙》、《建筑玻璃采光顶》、《既有建筑幕墙鉴定与加固规程》、《铝合金结构设计规范》、《采光顶与金属屋面工程技术规范》、《建筑幕墙检测标准》、《铝合金门窗》等标准; 参与了《点支式玻璃幕墙支承装置》及《钢拉索柱型接头》等标准的审查工作; 发表过《点式全玻璃幕墙结构设计简介》(铝门窗幕墙行业年会论文集)、《南京奥林匹克体育中心游泳馆单层索网采光顶的设计》(铝门窗幕墙行业年会论文集)、《提倡个性设计,争做精品工程》(铝门窗幕墙行业年会论文集)、《高强单片防火玻璃在建筑中的应用》(《建筑学报》2002.2)等多篇论文; 参与发明了四项实用新型专利——钢桁架端部支座头万向调节机构、背栓式金属板干挂幕墙、幕墙用可调角度转角型材系统、木质格珊装饰系统。

专长:建筑幕墙、屋面设计与施工管理、钢结构设计

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