上海宝冶集团有限公司隶属于国资委监管的中国冶金科工股份有限公司,是拥有房屋建筑工程施工总承包、冶炼工程施工总承包“双特级”资质的大型国有企业。
公司先后参加了宝钢、武钢、马钢、攀钢、山西海鑫钢厂、首钢钢厂、安阳钢厂等一大批国家重点冶金工程。已经成为中国冶建行业的排头兵和主力军。
图1 公司大楼 图2 冶建项目
除在冶建方面公司率先使用BIM技术,在民用方面,公司已将BIM技术贯彻到公司主要项目并已取得可观的效益。
图3 民建BIM应用项目
1、工程项目简介
埃马克(中国)机械有限公司高端数控机床项目是由欧洲第三大高端数控机床制造商德国埃马克集团投资兴建,计划建成年产3000台高端数控机床、年产680万套高精度齿轮变速箱系统以及高铁轮对系统等项目。主厂房为单层钢结构建筑,密闭式无尘生产车间。主要包含以下单体:
2、BIM技术应用软硬件配置
参赛成果使用的软件及其在成果中完成的工作 |
软件名称及版本 |
简述完成的工作 |
最有效的功能 |
需要改进的功能 |
AutodeskRevit Structure 2013 |
结构模型创建、优化、调整 |
|
钢结构节点精度不高,达不到施工级别 |
|
AutodeskRevit Architecture 2013 |
建筑模型创建、优化、调整 |
|
|
|
AutodeskRevit MEP 2013 |
机电模型创建、优化、调整、出图 |
|
1、没有管道自动分段功能 2、不能出ISO图 3、风管管件的面积统计不了,只能统计个数 |
|
AutoCAD 2013 |
图纸优化、输出、浏览 |
|
|
|
Autodesk Navisworks Manage 2013 |
模型浏览审阅、碰撞检查 |
模型数据变小,便于数据传输 |
|
|
Autodesk Plant 3D |
管道ISO图生成 |
线直接转换为管道 |
不能出整个系统的ISO图 |
|
Tekla Structures 18.1 |
钢结构深化设计 |
导出的三维dwg/IFC格式文件能导入revit作为参照 |
|
|
Autodesk 3ds Max Design 2013 |
工艺设备施工方案模拟 |
|
|
2.1、软件配置
2.2、硬件配置:
3、参赛成果应用情况
3.1 模型创建
根据设计院提供的图纸,创建整个厂房的BIM模型。
模型渲染效果图
3.2 图纸会审
在项目准备阶段,以设计院扩初设计为依据完成初始模型创建。在模型建立过程中深入理解设计意图,通过模型完成后的碰撞检查,发现并处理了四大类共计2063个设计问题。
3.3 机电管线空间布置优化调整
对原设计中空间布置无序的机电管线按照管线种类及用户点分布,进行分层,优化调整
现场实物与模型对照
初始设计中存在建筑结构、设备与各专业管线间的空间布置问题,通过模型直观的对这些问题加以阐述,并 给出多种解决方案备选,减少甚至避免了施工过程中经常会产生的专业间、系统间的干涉带来的工期延误与返工 浪费。同时解决了管线布置对生产设备运行产生的干扰。在满足生产以及工艺设备功能需求的前提下,出具优化 方案,合理布置管线,节省材料,降低成本。
3.4 综合管线支吊架深化设计
本工程难点:本工程中业主明文要求所有钢结构均不允许现场焊接,这给综合管线支架深化设计带来很大的困难,必须对每个支架进行详细准确的定位,以确保管线安装的顺利进行;此外,本工程中主厂房,办公楼等区域均要求采用成品支架,初次接触成品支架也给综合管线支架设计安装带来新的挑战。
解决方案:以管线综合布置模型为基础,融合各专业安装规范与施工技术要求,进一步进行空间优化。进行综合管线支吊架的布置与受力分析,形式设计、平面设计、大样设计,最终形成满足多方面要求的充分协调模型与深化设计图。
支架承载力计算
综合支架布置模型
3.5 基于BIM模型的加工数据转化
以充分协调模型为基础,直接提取模型构件信息,对风管进行工厂化预制。风管模型提取后通过设 定加工参数在软件系统中自动进行分段、排版,数据输入数控机床进行加工。提升了质量提高了速度, 结合施工进度进行合理的物流组织,大大降低了现场的管理难度,满足了业主的特殊要求。
3.6 BIM应用取得的主要效益
通过BIM模型在施工前发现并消除的碰撞错误避免安装过程中因设备、管线拆装约1600处,根据合同内约定的综合单价,每处碰撞产生的返工人工及材料费为200元,共计减少损失320万元。
同时BIM在施工管理过程中的应用,减少实际工期约1个月,根据合同约定工期每提前一天业主奖励15万元,同样推迟一天扣除工程款15万元,累计增加收入450万元。
3.7 主要的经验教训
1、项目前期对德方业主和管理公司的管理模式和BIM应用要求不明确,盲目出图,以二维深化设计图纸作为报审对象,造成多次图纸修改,浪费精力和时间;后经协调直接报审.dwf或.nwd格式的三维模型,提高了审核效率,节约了时间;
2、由于前期对成品支架认识不足,在综合支架设计中采用了国标常规支架,后业主确认必须采用成品支架,通过学习和现场实践,掌握了相关的设计思路和计算方法;
3、由于公司设备采购流程过长,导致迟迟不能落实具体的设备参数,设备族创建工作相应滞后,对机房内的管线综合布置造成了一定的影响;后期设备进场后,部分空调机组的实际尺寸和接口位置与订货图纸不符,造成了小范围的管线修改和返工。