首都醫科大學附屬北京天壇醫院遷建工程一標段由中建一局總承包公司承建,位于北京市豐臺區花鄉橋東北區域。主體為混凝土框架剪力墻結構,總建筑面積35.06萬平方米,由11座單體組成,集門診、急診、康復、病房、科研等功能于一身,是2014年北京市政府重點工程。
北京天壇醫院項目BIM技術應用-項目難點
(1)深化設計難度大:本項目管線極其復雜,且機房眾多,管線優化難度大。
(2)現場進度管理難:本項目涉及分包眾多,難以有效知曉現場進度情況。
(3)醫療項目特殊:本項目大型醫療設備眾多,運輸安裝并且創造舒適的醫療環境是一大難點。
(1)培養BIM人才:培養一批基礎建模人才以及懂BIM應用、規劃的管理型人才。
(2)提高深化能力:利用BIM技術完成模型創建與深化、可視化展示等基礎應用。
(3)精細化進度管控:利用BIM技術可視化特點,模擬現場建造過程,指導現場進度工作的有序開展。
(4)解決醫療專項應用:探索BIM技術在復雜醫院項目的應用落地點,實現綠色施工、智慧建造。
(5)總結BIM應用方法:通過整個項目BIM技術的應用,總結BIM技術真正落地的方法。
— BIM應用方案 —
結合天壇醫院項目重難點及中建一局總承包公司的切實需求,制定了本項目的具體應用內容:
(1)開展BIM深化設計:在土建、機電、全專業綜合等維度實現項目的優化。
(2)應用BIM平臺做進度管控:通過啟用
BIM平臺,管理模型和進度數據,實時預警現場進度情況。
(3)開展醫療專項應用:通過創建醫療動畫、展示房間方案優化解決醫院項目的特殊需求。
(1)軟硬件配置
根據項目BIM應用內容對項目所需的軟件、硬件進行集中采購部署,為后期BIM建模及應用工作做好準備。
(2)組織架構與分工
(3)應用順序
根據項目BIM應用目標及項目實際情況明確了項目的BIM應用順序,具體信息如下所示。
1)編制項目執行計劃書,明確項目實施方案。
2)編制建模標準,創建項目各專業樣板文件,為模型創建提供基礎數據。
3)采購相關軟硬件設施,以便后期工作效率的保證。
4)組織建模培訓,保證現場人員BIM的基礎能力。
5)根據圖紙、規范、標準等要求創建項目各專業BIM模型。
6)對模型進行管線綜合,對暴露的問題提前解決。
7)使用BIM平臺對模型及數據進行文檔的管理及業務應用。
— BIM實施過程 —
BIM應用準備
(1)BIM應用規劃:在項目初期,天壇醫院項目首先結合項目特點及重難點情況,編制了項目的BIM執行計劃書,以此統領后期BIM工作。在建模前期,初步完善了項目各專業建模標準、族庫規范以及平臺應用規范,為后期項目模型的順利創建提供了基礎保障。
(2)人員BIM培訓:在項目BIM工作開展各個期間進行了分階段、分層次的
BIM軟件及技能培訓工作,具體培訓的內容及目標如下表所示:
1) 集團BIM培訓:在項目建造過程中,中建一局總承包共計組織BIM培訓兩次,每次20天左右,針對BIM技術發展、土建建模、機電建模、模型整合檢查等進行系統基礎的培訓,兩次培訓共計110人。
2)項目BIM培訓:針對天壇醫院項目,中建一局總承包單位采取地下共計3層建模外包給廣聯達公司,外包團隊駐場建模帶動項目BIM小組建模的方式快速培養一局總承包BIM人才。
(3)基礎模型創建:根據項目特征及施工藍圖,使用Revit軟件建立土建、機電、粗裝修專業模型;使用Tekla軟件創建鋼結構專業模型;使用廣聯達場地布置軟件創建場地模型。
(4)業務資料收集:提前將項目現場業務數據收集,為后續基于BIM模型的業務數據展示和管理做準備。
(1)土建深化設計
1)預留孔洞:通過BIM暖通和建筑結構模型的碰撞及檢查,預留出風口位置洞口,避免過程中出現返工,造成不必要的浪費。在建模過程中,先按照圖紙進行建模,再進行深化,固定預留位置,反饋到施工現場。
2)粗裝修凈高分析:凈高分析需要綜合考慮深化后的各系統、各專業模型,在保證符合規范的前提下,確保地面和吊頂的標高準確性,達到最合理的空間利用效果。
(2)機電深化設計
1)復雜位置管綜:項目BIM工程師根據設計BIM模型,提供設計糾錯、模型信息缺陷報告、碰撞檢查報告,協助設計人員進行管線綜合,在施工前完成管線的優化。
2)機電樣板間:通過BIM模型綜合協調機房,確保在有效的空間內合理布置各專業的管線,以保證吊頂的高度來輔助現場施工。
3)制冷機房:根據深化圖紙和系統圖,捋清管道系統的走向,結合現場的施工及設計意圖,對制冷機房進行深化,優化管道走向。
(3)各專業綜合深化設計
1)鍋爐房內外模型深化:根據鍋爐房的深化圖紙及系統圖,結合與鍋爐房相連接的各系統管線位置,利用BIM技術完成鍋爐房模型空間的優化。
2)變配電室模型內外深化:根據深化圖紙及系統圖,參照現場完成變配電室的模型深化,優化空間,以滿足變配電室的功能需要。通過BIM完成模型的優化,設備信息參數的添加,更加直觀地顯示出變配電室安裝后的效果。
3)地上地下模型深化設計:根據系統圖,完成地上地下立管的對接,使得系統完整。利用BIM對接過程中,要重點關注管道或風管的系統、管徑以及尺寸,完成相對應的對接,保證系統的正確性及完整性。
4)室外室內模型深化設計:根據系統圖,將室外室內模型連接起來,利用BIM完成室內室外管網的對接,對接過程中需注意管道尺寸、系統、坡度等,完成整個管網的串接。
(4)進度綜合管理
項目采用GBIMS系統平臺,利用BIM可視化優勢對施工組織設計中的關鍵工況穿插、專項施工方案、資源調配等進行模擬。通過虛擬模擬評估進度計劃的可行性,識別關鍵控制點,從而保證進度計劃合理開展。
施工BIM案例北京天壇醫院項目BIM技術應用
進度管理應用模式
1)流水段管理:在天壇醫院項目中,BIM工程師通過流水段劃分等方式將模型劃分為可以管理的工作面,并且將進度計劃、分包合同、甲方清單、圖紙等信息按照客戶工作面進行組織及管理,可以清晰地看到各個流水段的進度時間、鋼筋工程量、構件工程量、質量安全、清單工程量、所需物資量、定額勞動力量等,幫助生產管理人員合理安排生產計劃,提前規避工作面沖突。
2)進度模擬:項目利用GBIMS軟件中的進度模擬功能,根據實際現場需要,選擇施工過程中任一時間段進行施工模擬。對于施工進度的提前或延遲,軟件會以不同顏色予以顯示。輔助項目參建人員發現施工差距,進行糾偏調整。
3)進度跟蹤:隨著施工進展,項目管理人員可直接在BIM平臺中錄入實際進度情況,可將實際進度與計劃時間進度實時對比,對滯后工作提出預警提示,快速反映給項目管理人員采取措施,確保實體任務的按時完成。另外,施工現場階段性采集的形象進度照片,可以在BIM平臺上錄入保存,方便領導隨時查看現場的形象進度。
(5)醫療專項應用及成果展示
1)醫療設備運輸模擬:天壇醫院項目大型設備眾多,運輸困難,利用BIM技術完成設備運輸模擬,直觀判斷運輸路線的可行性,減少后期運輸時的突發問題。
2)神經元表皮設計及吊裝:??崎T診樓外側設置了獨特的具有遮陽效果的神經元構件,為了保證吊裝及安裝的正確性,現場BIM工程師將整個外輪廓吊裝進行了整體及局部模擬,輔助現場部件的施工。
3)人性化細部處理:為了方便病患人員的行為,利用BIM技術將病患出入頻繁位置進行建模,并利用BIM漫游情景模擬病患人員的行為模式,經過驗算分析后在門診檢驗處設立了專用衛生間,方便病患直接將門診檢驗的樣本通過衛生間的標本臺、窗口直接傳遞至檢驗大廳,避免患者拿著樣本來回走重復路線。
病房衛生間的斜角設計,通過BIM技術模擬人員的真實行為模式進行優化,以方便護士來回推床,同時可使護士在病房門處觀察病人而不阻擋視線。在漫游中,體驗到病房基本南向設置,大部分房間自然采光通風為主,使病人充分享受陽光,保證病人的就醫環境,并節約電量能耗。
施工BIM案例 北京天壇醫院項目BIM技術應用
人性化細部處理
— BIM應用總結 —
(1)在深化設計的應用階段,施工前發現重大碰撞問題近200個,減少浪費兩百多萬元。
(2)根據項目需求及族庫管理規則建立了土建、機電、醫療等專業族文件500多個,形成了后期類似項目可重復利用的寶貴文件,初步建立了項目級族庫文檔。
(3)榮獲了2015年度中國建筑業協會BIM大賽一等獎;2015年buildingSMART施工應用大獎;2015第四屆“龍圖杯”施工組一等獎。
BIM應用方法總結
(1)天壇醫院項目整個實施過程并不是一帆風順的,在實施完整個項目后,梳理了一套可以為其他項目借鑒的規范、標準等數據,如下表所示:
(2)BIM人才培養的總結:經過中建一局總承包對企業及項目人員的培養,集團掌握基礎BIM技術能力的人100余人,獲取各類BIM證書的人也已過半。針對天壇醫院項目更是培養了一支優秀的“BIM建模+管理”團隊,其中一人被輸送到了一局總承包擔任技術部經理,統管一局所有項目的BIM工作,兩人被調往一局總承包其他項目擔任BIM負責人。
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