BIM應用案例-成都大魔方演藝中心中BIM項目

一、     工程概況  

1.     BIM項目成都大魔方演藝中心簡介

成都大魔方演藝中心是四川省成都市重點創意文化產業項目，室內能夠容納12000人同時觀看大型演出，外形呈流線型太空梭狀，建成后將成為亞洲一流的室內演藝兼容體育賽事場館，填補國內大型室內專業演藝場館的空缺。 

 大魔方演藝中心為12000座的多功能場館，地下2層、地上6層，平面形狀近似為圓形，屋蓋直徑約152m，最高處46.6m，總建筑面積約13.1萬m2。高46.6m，東西軸直徑148m，南北軸直徑152m，大陀螺由舞臺區、觀眾看臺區、休息和其他功能區等組成。 

2.成都大魔方演藝中心BIM項目重難點分析

2.1BIM土建工程

本工程平面定位軸線多且十分復雜，主要有四大定位軸線組，軸線達100多條，每組不垂直、不平行，特別是陀螺的定位線呈不規則的放射狀加大了斜梁斜柱的定位難度，常規經緯儀方法放線已經滿足不了工程的需要，測量內控點布設難度很高。采用BIM技術將模型導入放樣機器人，提取三維空間坐標數據，精確定位。  

不規則屋蓋系統整體提升過程中其重心和空間受力變化復雜。屋蓋系統部分立體桁架空中滑移控制難度大。利用BIM技術模擬鋼結構拼裝和提升施工過程，結合有限元分析確保安全性。  

近似圓形的大懸挑開放式幕墻設計，導致金屬幕墻的平面測量和空間定位困難，超長空間各向異形單曲蜂窩鋁板定位及安裝并達到雙曲面效果難度大。利用BIM技術模擬幕墻安裝工藝對不規則三角形蜂窩鋁板進行排版，確定加工尺寸參數，下料加工。  

本項目機電各專業管線眾多，安裝空間狹小，管道優化排布工作量大，質量要求非常高。利用BIM管線綜合調整技術，優化各區域管線排布方式，確保美觀并滿足使用功能需求。 

二、BIM組織與應用環境 

1.BIM應用目標  

本項目的BIM實施以公司企業級綜合應用管理云平臺為主線，將土建、鋼筋、安裝、鋼結構、幕墻專業BIM模型集成于該平臺，由技術、工程、質量、安全、經采五大履約系統在施工全過程實施BIM協同管理，具有兼容性強、協同效率高、資源共享面廣等特點，實現建筑業與互聯網相結合走向”時代。

2.BIM實施方案  

項目經理為項目BIM實施的負責人，項目BIM團隊負責BIM模型的創建、維護，確保設計圖精準地在模型里表達，開展設計優化工作；各履約系統管理人員使用BIM管理工具深入項目日常管理，提高精細化管理水平。  

4.BIM軟硬件環境  

項目部基于集團BIM云服務器，配置了移動工作站、臺式電腦和平板電腦等辦公硬件，軟件配置了魯班建模套件、Revit、Tekla、Rhino等建模軟件以及魯班瀏覽器、進度管理、資源分析、移動協同等管理軟件。 

各專業模型上傳至公司BIM云平臺，再創建工作集，可任意選擇兩個專業以上的模型在BIM平臺上進行合并。實現小前端，大后臺的應用方式，突破單個軟件與單機應用的局限性，提高數據交互的效率與準確性。 

通過云平臺工作流程及軟件示意  

2.1輔助異形結構空間定位  

本項目結構為陀螺狀，結構柱、梁等空間定位難度大，為減少放樣誤差、無法保證施工進度，項目采用BIM技術結合放樣機器人，利用其快速、精準、智能、操作簡便、勞動力需求少的優勢，將BIM模型中的數據直接轉化為現場的精準點位，精準定位結構空間關系，為結構施工保證了精度，節省了工期。  

2.2BIM指導鋼筋施工 

通過BIM鋼筋模型生成鋼筋骨架圖，出具鋼筋下料單指導鋼筋加工車間進行加工，管理人員在施工現場直接利用移動終端查看模型中的鋼筋排布，對現場鋼筋綁扎施工進行檢查。

3.鋼結構BIM技術應用  

采用Tekla軟件對鋼結構進行深化，建立構件級BIM模型，大大提高了詳圖設計人員的工作效率。通過深化設計的鋼結構BIM軟件建模過程，將加工工藝要求、焊接形式等信息直接在模型中反映，在完成構件圖的同時生成相應的零件圖用于加工制作。

使用Tekla軟件繪制模型及節點  

采用液壓提升方式整體提升部分結構重約1300t，面積5400余㎡，結構為不規則形狀的空間桁架結構，平面形狀類似”。為保證此方案能順利實施，在施工前，利用BIM模型進行鋼結構強度、穩定性、變形分析，對施工方案進行模擬，保證施工安全。

4.1管線綜合優化  

針對各專業間的碰撞問題及時組織召開管線協調會議，確定基本的排布原則，采用綜合支架的最佳方案，管道布局合理，增大凈高，整體觀感質量優，得到了甲方和設計院的認可，并據此出具剖面圖對班組進行交底，指導施工。在原始設計標高要求上整體提高了20～60cm。

機電管線模型及局部細節展示  

4.2碰撞檢查  

利用工作集碰撞檢查發現通風管、強電橋架、消防管等專業存在碰撞問題，經人工排除可現場消除和預留洞口解決的碰撞點之外，項目共查出硬碰撞232處。  

5.幕墻BIM技術應用 

5.1幕墻BIM參數化設計  

 利用BIM模型將每一塊蜂窩鋁板的加工尺寸出具詳圖，交于加工廠精準加工，大大提高了蜂窩鋁板的安裝效率和安裝精度，蜂窩鋁板的環向誤差控制在2mm以內，徑向誤差控制在1mm以內，鋁板之間的間距控制在3mm以內，相鄰鋁板間的高差嚴格控制在0mm，達到了良好的效果

四、BIM精細化管理  

通過施工圖級別的BIM模型，進行經營采購相關數據的快速查詢。制定精確的物資計劃，精準采購，降低庫存，減少資金占用量。 

 將BIM模型與進度計劃相關聯，構件賦予時間屬性，通過4D模擬可以直觀得反映實際進度與計劃進度的偏差，及時調整人員、材料、機械的使用計劃進行動態糾偏，使進度管理精細到構件級。

2.BIM輔助進度管理 

將BIM模型與進度計劃相關聯，構件賦予時間屬性，通過4D模擬可以直觀得反映實際進度與計劃進度的偏差，及時調整人員、材料、機械的使用計劃進行動態糾偏，使進度管理精細到構件級。

3.BIM輔助技術管理

BIM模型的創建過程是建筑工程模擬建造的過程，也是圖紙的梳理過程，在短時間內按照設計圖快速建立模型，及時發現設計圖紙問題，并第一時間反饋給甲方、設計院進行修改，提高多方溝通效率，并簽字確認圖紙會審材料作為施工依據，保證施工質量和進度要求。本項目通過BIM技術輔助圖紙會審，發現建筑、結構、機電等專業圖紙問題共計338項。

利用三維模型進行BIM可視化交底，解決在二維圖紙中很難發現的問題，使施工班組更清晰明了、簡單易懂地認識鋼筋梁柱節點、鋼柱鋼梁節點等重點難點部位。 

4.BIM輔助質量、安全管理  

公司管理人員通過授權賬號登錄移動端（手機、IPAD）APP，在施工現場發現任何質量、安全等管理問題可第一時間利用移動端發送至項目管理人員及相關責任方，整改情況也能第一時間進行查看。整個公司進行三級聯動協同管理，使項目質量、安全管理達到透明化。 

1.BIM+AR應用  

  運用BIM+VR技術建立”，集安全教育、模擬體驗、危險識別為一體的安全體驗平臺。該平臺利用建筑信息模型與虛擬現實技術的結合，可以模擬高空、洞口墜落，腳手架傾斜等效果，體驗安全傷害的嚴重性，強化現場工人對安全隱患的認識。

2.BIM+VR應用  

運用BIM+VR技術建立”，集安全教育、模擬體驗、危險識別為一體的安全體驗平臺。該平臺利用建筑信息模型與虛擬現實技術的結合，可以模擬高空、洞口墜落，腳手架傾斜等效果，體驗安全傷害的嚴重性，強化現場工人對安全隱患的認識。

六、經濟效益 

本項目采用BIM技術在鋼結構、幕墻、機電安裝等施工方面，應用效果顯著。其中，鋼結構產生經濟效益261.7萬元，幕墻產生經濟效益107萬元，機電安裝產生經濟效益216萬元，共計產生經濟效益702.7萬元。  

直接經濟效益：45+48+25=118（萬元）  

（2）基于BIM技術預留洞口，減少了土建結構的開洞和返工，節省了工期，節省經濟費用48萬元。

2.鋼結構BIM應用經濟效益 

直接經濟效益：154.8+13+93.9=261.7（萬元）×3%=258（t），無縫鋼管單價按6000元/t計算，則可節約直接費：258t ×50元/t=13（萬元）。  

3.機電安裝BIM應用經濟效益 

（2）利用BIM技術進行管道綜合排布、優化管道走向設計，優化綜合支架，提高凈高，實現了技術創效，增強了企業盈利能力。 

七、社會效益 

成都大魔方項目，借助BIM技術形成的集成管理環境，使工程技術人員對各種建筑信息做出正確理解和高效應對，為各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。通過BIM-4D模擬檢驗，保證了施工質量和安全，縮短了工期。通過BIM技術協助集約化管理，實現了綠色施工，減少了資源浪費，實現了技術創效?！稗D型、擴張、提升  

八、學習心得

通過分析本實際BIM工程案例，總的來說，和其他項目相比，似乎并沒有什么突出的特點，都是很現在BIM在實際工程中的常規做法，可視化出圖，機電深化，碰撞檢查，工程算量等。

確實，從目前我國BIM的發展階段來說，這一些應用已經是取得了很大的進步，雖然和國外先進技術相比，我們還有很大的差距，但是，總的來說，在實際工程項目中，只要能將目前的應用點，落實到實際工程中，就能為企業帶來很大的經濟效益，目前的技術應用點，也為我國BIM技術的發展指明了大致的前進方向，以后，需要向著此目標，不斷發展。

最近一段時間，通過對項目工程管理這門課程的學習，我學習到了我國項目工程的承發包模式。例如：設計-招標-建造（DBB）、設計-建造（DB）、設計-采購-建造（EPC）、建設項目管理模式（CM）、項目管理模式（PM）等，在眾多的承發包模式中，不管是業主還是承包商都會有很大的風險，而BIM技術，恰好能有效減輕雙方的風險系數，我想這就是BIM技術目前在國內為何火熱的原因，單同時，作為一個工程人，也不能盲目跟風，我們必須從實際出發，冷靜思考，順應BIM發展潮流，利用扎實的BIM技術，為我國工程事業發展，做一份努力、一份貢獻！

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