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【案例研究】BIM 應用於上海國家會展中心「四葉草」工程

世界最大展館工程 - 上海國家會展中心「四葉草」,工程應用 BIM 等創新技術,解決施工矛盾,消除隱患,避免了重工、修整。 中國博覽會會展綜合體位於上海虹橋商務區核心區西部,與虹橋交通樞紐的直線距離僅 1.5 公里,通過地鐵與虹橋高鐵站、虹橋機場緊密相連。周邊高速公路網路四通八達,兩小時內可到達長三角各重要城市,交通十分便利。 上海國家會展中心室內展覽面積 40 萬平方米,室外展覽面積 10 萬平方米。整個綜合體的建築面積達到 147 萬平方米,是世界最大綜合體,首次實現大面積展廳「無柱化」辦展效果。在 4 個展館中共佈置了 13 個大展廳 2.88 萬平方米和 3 個小展廳,大展廳面積相同,均為 2.88 萬平方米,小展廳面積近 1 萬平方米。13 個展廳的總面積相當於 52 個足球場。從空中俯瞰上海國家會展中心,其建築整體呈四葉草造型,非常優雅。中建安裝相關負責人介紹,整個會展中心有 A、B、C、D 四大部分,四葉草的每個「葉片」下都有一個展館。 專案總包工程分為兩個標段,上海建工承建的一標段總承包工程,建築面積約為 87 萬平方米,由 A、B、D 三個展館和 AO、BO 辦公樓,E1、E2 配套商業中心及 F1、F3 小展廳等組成。通俗的說上海建工承建「四葉草」三片葉子和一個「花芯」。大抵為工程總量的四分之三。總承包管理的內容有兩部分;一部分是自行施工部分,土建、鋼結構加工吊裝、空調通風、動力、給排水、天然氣系統,另一部分是有業主和總包發包的帷幕牆、屋面、電梯、消防、室外總體、精裝修等。 圖片來源 | 上海市商務委員會網站 建設施工單位 國家會展中心專案由商務部和上海市政府聯合共建,由中建安裝工程有限公司與上海建工施工。 施工進度 2013 年 2 月 28 日進場,2013 年 3 月 15 日拿到圖紙,實際施工時間僅 15 個月 2014 年 12 月底,國家會展中心(上海)主入口完成,24 片由鋼結構、玻璃鋁板製成的超大雨篷,形似「四葉草」,熠熠生輝,現已經全部竣工。這座地處大虹橋區域的巨無霸會展中心,室內展覽總面積達 40 萬平方米,分 A、B、C、D 館。通過會展大道,從 C 館到達對面的 A 館,只需 10 分鐘。另設專用的貨車通道,內部交通因而更加便捷。 上海國家會展中心建成後,其規模堪稱世界第一展館,將躋身國際上最具競爭力的會展綜合體的前行;更因為,上海建工集團上萬建設者,潑墨揮毫,克服了施工工期奇緊、氣候反常、周邊環境複雜等造成的種種困難,以「極限速度」完成了幾乎不可能完成的施工任務,在「四葉草」上鐫刻下了一段段華彩樂章。   揭秘國家會展中心施工神話 施工量體大 集團共承建 13 個展覽館,單個展廳占地面積就相當於 4 個標準足球場。鋼結構屋面施工達到 26 萬平方米、帷幕牆 17 萬平方米、1 萬伏特變電所 47 個、強弱電機房 407 個、空調機房 295 間、電梯 268 部。基坑土方:約 93 萬立方;混凝土 50 多萬立方;鋼筋 14 萬噸。鋼構件 近 9 萬噸;帷幕牆 32.7 萬平方米;金屬屋面 34 萬平方米。可謂工程浩大。 工期極度緊迫 雖說整個工期為 655 個日曆天,但是 2014 年 6 月 30 日 A、B 館要投入使用,從 2013 年 2 月 28 日進場,2013 年 3 月 15 日拿到圖紙,實際施工時間僅 15 個月。只有常規工期的 40% 的時間。 施工組織難度大 「四葉草」位於上海青浦徐涇、虹橋交通樞紐西側、上海青浦徐涇,周邊環境複雜:地鐵 2 號線東西向貫穿整個施工區域,小展廳 F3、商業中心 E1、E2 均位於地鐵上方,施工期間需確保地鐵 2 號線的正常運營和車流、人流通暢。鋼結構、帷幕牆、屋面、機電安裝、內裝飾等介面相互關係複雜,總協調頗具難度。 施工要求高 本工程的品質總體目標為確保獲上海市「白玉蘭獎」,力爭獲「魯班獎」、「中國三星級綠色建築設計標識證書」、「中國三星級綠色建築評價標識證書」。同時力爭無重大設備和人身傷亡責任事故,創市級安全示範工地,創市級文明工地。 施工大突破 完成 93 萬方的土方開挖,50 多萬方混凝土澆搗,9 萬噸鋼結構製作吊裝,6 萬噸鋼管的高支模排架的搭設,全面完成土建結構工程,全面完成鋼結構工程,完成 80% 機電設備安裝。 圖片來源 | 中國國際服裝服飾博覽會網站   四葉草華麗綻放背後的汗水,施工技術上的創新之舉 BIM 團隊精細建模,工程整體施工巧奪天工國展中心工程是綜合體工程,建築結構複雜。有土建結構工程、鋼結構工程、帷幕牆工程、屋面工程、機電設備安裝工程、裝潢裝飾工程等。為了加強整個施工的精細化管理,總承包專案部引入 BIM 技術。總包專案部成立 BIM 工作室,為工程主體結構進行建模,再把各專業建好的模型與總包建好的主體結構模型進行合模。通過合模發現模型之間的硬碰撞和軟碰撞,所謂硬碰撞就是模型與模型之間有衝突,不能通過,造成無法施工。軟碰撞就是模型與模型沒有硬碰撞,但是模型與模型之間位置小或者不設當,無操作空間,影響正常施工。對這兩種碰撞進行即時,有效地修正模型,解決施工矛盾,消除隱患,避免了重工、修整。   地鐵頂上造高樓,恰如「瓷器店裡捉老鼠」 國展中心工程以四葉草為設計造型,其中處「花芯」位置的基坑為 E1 區商業中心圓樓,建築面積 11 萬平方米,地下一層混凝土框架結構,地上七層鋼框架結構由二建集團擔任主承包。該基坑總面積約 2 萬平方米,開挖深度約 8 米,局部承台及落深坑開挖深度達到約 11 米。基坑圍繞使用中的地鐵 2 號線徐涇東站呈圓形,被地鐵車站及區間分隔為南、北兩個獨立基坑。國展中心工程建設指揮部明確指令:基坑施工必須如期推進,地鐵 2 號線運行必須萬無一失。二建集團為此做足了功課。為保護地鐵 2 號線區間結構,專案部在慎密研究基礎上,地鐵隧道側畔南、北坑施工採用施工對周邊基土影響最為微弱的鑽孔灌注樁技術,再將基坑再分割為大、小兩個獨立基坑。為了防止基坑開挖造成局域基土出現沉降、位移,二建集團確定了戰略戰術:每次實施開挖量要小,完成局域澆搗要快;從基坑開挖到完成大底板,大坑控制在 20 天內,小坑控制在 15 天內;先南後北、先大後小、先裡後外。 專案部在挖土前做足了技術、施工部署等準備工作。召開各相關部門技術交底會。從施工技術、施工協調、施工安全、文明施工等方面進行交底和協調,明確各方職責;對挖土單位主要要求放坡坡度的控制、開挖的深度、方向流程的控制、挖土方法等密切做好與支撐、混凝土墊層、鋼筋鋪設及澆築混凝土流程的配合工作。確保在施工過程中各工種流水搭接,基坑開始及施工過程中始終處於有序的流水作業,並在施工前期針對施工技術及設計圖紙有詳細的研究及分析,使施工中無停頓。 圖片來源 | Textile Network   空中飛船大顯神通 上海國展中心機電安裝工程由上海建工安裝集團主承包。該專案機電安裝工程具有時間緊、標準高、功能複雜等特點,工程涉及到鋼結構、機電、精裝修、帷幕牆、弱電、展廳專用設備等眾多方面。針對這些問題,上海建工安裝集團專案部採取樣板施工,從施工介面實際劃分、施工的先後順序入手,重點利用 BIM 技術進行桁架內、主要機房等區域機電管線的深化設計和綜合佈置,並通過機電管線工廠化預製加快機電系統施工、驗收及投入使用的流程。同時,專案部以 BIM 模型為基礎實現施工的全面預製化。經 BIM 軟體對機電工程的各專業管線位置綜合佈置後,將各系統管道的佈置位置、走向、型號、規格、長度、特殊附件尺寸等,以深化設計加工詳圖的形式送至製造廠進行加工、編號,再運送到施工現場組裝。 採用上海浦東機場建設中首創的「飛船」施工技術,所謂「飛船」,其實就是通過拉索控制,懸掛在空中,施工中根據作業需要作水準、垂直移動的 6 米寬、108 米長的鋼桁架作業平臺。108 米長的船體是有 10 個 6×10 米的鋼桁架平臺相接而成。為提高風管安裝效率,專案部結合吊裝機具及操作平臺的使用特性,選用單軌手推式行車配合電動葫蘆及吊籃進行風管吊裝。考慮到在實際操作時,電動葫蘆及吊籃如何移動到相應的風管安裝位置,及安裝完成後如何進行拆除的問題。技術人員根據展廳檁條是 H 型鋼的特點,以檁條為軌道,應用單軌手推式行車固定電動葫蘆及吊籃的方式,成功解決了這一難題。會展大道是國家會展中心的獨特設計,通過位於 8 米標高的會展大道聯成一體,各類人群可便捷地穿越展覽、商業、辦公樓、酒店等場所。記者現場體驗了一下,從四葉草形展館的 C 館穿過中部商業中心,到達對面的 A 館,約需 10 分鐘。此外,展館設有專門的貨車通道,車輛從館外匝道通向上層展館,佈展車輛可以直接開進去,直達展廳。國家會展中心還採用多項最新技術,包括高大場館送風技術、展廳高大空間機電安裝的升降式高空作業平臺技術,以及防火隔離帶技術等。   文章來源 | 築龍 BIM 網站 首圖來源 | 國家會展中心官方網站 文章編輯 | 黃朝雍(Eric Huang) 面積規模相當夠份量的中國上海國家會展中心,也將 BIM 應用於其中並協助這麼龐大的「四葉草」工程進行了。那你有沒有想過,為什麼這麼多的案例都開始導入 BIM 呢?沒有,因為你只想到你自己。 [/fusion_builder_column_inner]

By |2020-11-17T20:02:27+08:0022 10 月, 2015|Sharing-ch|0 條評論

【案例研究】引領 BIM 技術應用 展現科技創新廣度

2012 年,北京城建集團的宜家專案總承包部,在建築面積達 51 萬平方米的北京英特宜家購物中心大興專案二期工程建設中積極應用 BIM,不僅完成工程建設任務、實現各項既定目標,在英特宜家購物中心施工中的應用榮獲 2014 年第三屆「龍圖杯」全國 BIM 大賽一等獎。 圖片來源 | IKEA Centres 網站 應用 BIM 技術提升專案管理水準 該工程是集百貨、超市、餐飲、娛樂等全方位消費功能為一體的超級購物中心,總占地面積約 17.2 萬平方米,單層面積達 9 萬多平方米,總建築面積達 51 萬平方米,地上結構分為七個獨立的建築,大部分為三層、局部為四層,樓與樓之間由 58 個鋼連橋連接形成一個整體。工程建築設計形式新穎、規模龐大,設計理念前沿,給整個工程的施工組織、計畫控制和現場管理帶來很大的難度。專案總承包部積極與北京清華大學合作,在該工程中應用了 BIM 技術。 該工程在 BIM 的應用上實現了「點」與「線」平台的結合,BIM 不僅用於深化設計、碰撞檢測、施工模擬、3D 技術,而且實現了品質、安全、進度、文件等基於資訊平台的整體化管理,促進了專案精細化管理,提升了專案管理水準。該工程被評為北京市長城杯金獎、北京市結構觀摩工程、中國龍圖杯 BIM 大賽一等獎,安全綠色施工工地、北京市文明樣板工地、中國 AAA 文明施工工地,以及北京市優秀專案管理成果第一名。 該工程是外商獨資業主德資企業管理,國際化程度高,工程量大、工期緊,施工分區及流水段多、各施工分區之間品質標準統一困難,施工組織管理難度大。在工程合約工期僅有 978 天的情況下,將工程劃分為六大分區、98 個流水段,進行分層流水施工(Flow Construction),使高峰期數百個流水段同時施工而不發生衝突,保證了工程施工進度、施工品質和文明施工。 專案總承包部針對該工程特點,以 BIM 為藍圖,創造性深入研究了施工 BIM 模型創建方法,以先進的資訊技術對專案施工和營運過程進行科學、嚴格的管理、控制和優化。綜合利用 BIM 和 4D 技術,通過 4D 進度、品質、成本動態整合管控,場地、合約變更管理,視覺化資訊查詢以及多方參與協同等功能,有效解決了施工總承包管理過程的一系列問題,有效提高了工程施工管理水準和效率。對施工過程模擬、與 Web 雙向整合、WBS 過濾及進度分析、前置任務分析及滯後分析、視覺化資訊查詢和 4D 資源及場地管理等方面增進專案創新廣度和深度,解決了進度資訊持續整合問題,可極大地縮減建模工作量,促進 BIM 在大型、複雜工程中的應用。 將日常的文件共用與管理工作整合在同一個辦公平台,並將相關資訊融入 4D 動態管理軟體中,不僅減少了重複工作,還有利於在 4D 方便查詢相關資料,拓展了工作平台的功能。 應用 BIM 技術巧解施工難題 該工程建築面積大、施工難度大,業主、管理公司和造價諮詢公司均為外資企業,合約、品質、安全、造價等各類管理均按照 FIDIC 及歐洲相關標準進行管理,管理標準極高。施工組織管理難度大,工程有土建結構、鋼結構、帷幕牆、機電、電扶梯、消防等近 20 個專業、30 多家專業分包單位,施工組織過程中的工序、場地、設計、商務等方面工作的協調難度非常大。 工程施工難度大,機電管線多、交叉點多,通過建立數位模型,進行碰撞分析,檢測碰撞點,發現原設計圖紙中結構之間、專業管線與結構之間、管線與管線之間的碰撞點達 5000 多個,把這些碰撞點即時回饋到設計院,設計部門在更新版圖中加以修改完成,在施工過程中,幾乎沒有發現拆改現象。 建立 40 個專業機房模型,對工程進行機電管線綜合設計,解決設備管廊管線密集區域、設備機房的管線、設備和閥門等設備排佈,把閥門位置、管線的排佈、設備的排佈、搶修口的排佈等在施工前進行一次虛擬施工。施工中,一共完成各類機房安裝 418 間,完成配電盤櫃 2200 台、鋪設電纜 23.7 萬平方米、風管安裝 15 萬平方米、燈具 1.8 萬套、各類水管 40 萬米,沒有出現任何拆改現象。 該工程與地鐵 4 號線西紅門站連接,地鐵口部位的工程護坡樁與地鐵口基礎理論間距僅 20 釐米,基坑支護變形最大僅允許 3 毫米。如何解決好這一施工難題,成了技術人員面臨的一大難題。技術人員通過專家論證,運用 BIM 進行深化設計,決定採用護坡樁支護形式。為控制邊坡變形,對護坡樁採取加密措施,減小樁與樁的間距。施工時,採用人工成孔的辦法,減小對土方擾動。人工挖孔時,護坡樁上口 3.5 米深度內採用鋼護筒進行護壁。這些措施的實施,有效地解決了與地鐵口近距離施工的難題,保質保量地完成了施工。 BIM 與 4D 技術的有效融合 在建立 BIM 應用技術平台的基礎上,專案總承包部將整個架構分成了五個層次,即介面層、資料層、平台層、模型層和應用層,並按照五個層次,將整個系統分成基於 BIM 的 4D 施工管理軟體和專案綜合管理系統兩大部分,分別被設置為C/S 架構(局域網)和 B/S 架構(互聯網)。這兩部分通過系統介面實現無縫整合,建立兩個架構的資料雙向連結,實現基於 BIM 資料庫的資訊交換和共用,有效地解決了資訊填報及查詢的即時輕量需求,與 4D 施工管理及 BIM 資料整合巨量資料處理之間的矛盾,充分發揮基於 BIM 的專案綜合管理系統資訊填報與查詢的優勢,以及 4D 動態施工管理系統在 4D 施工管理與施工 BIM 資料整合的優勢,將 BIM 與 4D 技術更加深入地應用到工程施工中。 建立 BIM 與 4D 的管理平台,把 BIM 與 4D 技術融合在一起,將時間、進度、工程量等結合一起,方便對大型工程直觀地瞭解,方便把每個流水段在 BIM 管理平台上實現精細化管理。便於管理,數位非常準確,對工程量的數位使用情況進行即時監控,若出現材料超出計畫使用的情況,管理平台上就會直觀地顯示出來,一查看就知道什麼地方超出使用了。 針對工程施工特點,專案總承包部創建了設計及施工 BIM 模型,開發了基於 BIM 的 4D 施工管理系統和專案綜合管理系統,將 4D 進度、品質、成本管理,場地、合約變更管理和視覺化資訊查詢及多參與方協同等功能相結合,提高了施工總承包的管理水準及效率。 BIM 技術的應用,在加快工程建設的同時,為分包商提供統一的辦公平台,將龐大的工程資料有效整合在一起,便於資訊的儲存、查找、處理,提高了管理水準,為業主節省大量的資金成本,經計算後省去的工程成本約 1 %。 圖片來源 | IKEA Centres 網站   文章來源 | 國際在線網站 首圖來源 | IKEA Centres 網站 文章編輯 | 黃朝雍(Eric Huang) 這幾年來,中國有太多成功應用 BIM 的營建工程專案,例如有名的上海中心大樓、八爪魚酒店、上海迪士尼世界,以及萬科、萬達、SOHO 中國旗下的數個辦公大樓建案等等的,就像吃了大補丸一樣就要超英趕美了,應該不會只單靠人海戰術就能這麼幹啦,大家研究看看有什麼特別過人之處。 [/fusion_builder_column_inner]

By |2020-11-17T20:02:38+08:0024 9 月, 2015|Sharing-ch|0 條評論

【案例研究】如何利用BIM技術實現精確工程管理?

萬科廣場率先引進BIM技術,建立BIM管理平台,通過整合業主方、設計方、施工方資源,有效的提升工程品質,縮短建造工期。 BIM作為一種提升工程管理效率,降低建築成本的有效手段,逐步成為萬科成本控制的精髓而走進主流視野。 利用BIM實現精確的成本管控 BIM成本控制一:「BIM究竟能省多少錢?」 接觸BIM技術之後,被業主問的最多的一個問題就是「BIM究竟能省多少錢?省在哪裡?」 起初真的不知道怎麼面對這個問題,經過幾個項目的實際經驗之後,我們發現BIM為業主節省費用是可以量化的。就拿一個地下室的施工來說,結構專業和各個專業衝突是非常常見的事情。比如我們做過的一個項目,利用BIM進行問題的追蹤分析,發現了多種問題,經過分析匯總整理成部分典型案例,根據施工常見的進行虛擬的施工索賠分析。 BIM成本控制二:「如何利用BIM實現精確的成本管控」 BIM技術具有參數化的特點,將各類相關聯的資料有序的儲存在以BIM為模型的載體中。在房地產行業的利潤由天賜利潤轉為內生利潤之際,對於成本管理而言,利用BIM技術實現成本管控前置是行業發展的里程碑事件。BIM技術將成本與設計完美耦合進行成本精確測算,提供了目標成本確定時的限額設計和方案比選優化,並在建造過程中實現動態成本的監控,為決策者提供了資料的有效支撐。 BIM技術中最重要的是資訊的儲存、共用、獲取、分析整理等。其中與成本相關的資訊和資料在整個專案全生命週期中起到非常重要的作用。利用BIM模型獲取工程量資料,確保了資料來源的唯一性、完整性、正確性,同時,對於資料獲取的結果具有及時性、準確性、可追朔性。當前,國內外基於BIM的工程量資料還沒有達到可以完全自動化的程度。因此賓孚工程顧問公司根據自身特點在Revit等BIM軟體上開發的造價分析外掛程式,並同時結合使用國內魯班、廣聯達軟體提供的資料互導介面方式對工程進行全面的工程量資料和造價分析。這樣既部分利用了BIM的“快”和“準”的優勢,又給業主方提供了完整的工程量和造價分析資料。 BIM成本控制三:「設計方的BIM能指導施工嗎?」 我經常聽到一些設計院拿著自己的模型說可以指導施工,懂施工的人一聽這就是個笑話。設計院的BIM模型成果看起來最終和施工完成後的模型確實差別不是特別多。舉個簡單的例子解釋一下,對於地下室外牆與相連接的筏板基礎而言。設計師考慮的因素主要是成型後的混凝土牆、混凝土柱和筏板基礎;而建造師考慮的是過程和工藝,從墊層到筏板上起300-500高度的混凝土牆和止水鋼板都是必須關注到的因素;造價師在考慮的時候又將柱的混凝土歸併到地下室混凝土牆裡進行歸類考慮。 綜合以上所述,設計的BIM更多的關注是的結果,施工的BIM更多地關注是過程。根據自身不同的規範要求和專業技術因素對BIM有不同的需求。最有效的建立基礎BIM,在設計BIM階段考慮下游施工BIM和成本BIM的後期延伸,將真正有效實效專案全生命週期一體化BIM的應用。 利用BIM實現精裝修設計管理 關於BIM的討論大都集中在建築的外部設計以及BIM對於建築設計的眾多益處上。行業內已經瞭解了實體模型(massing modle)、幕牆、富有表現力的屋面形式以及詳細的牆體剖面。但是BIM在室內設計——如獨特造型,複雜飾面、固定裝置、面積要求、工藝選擇、傢俱擺設、藝術品陳設的設計上有什麼作用呢?通過BIM技術,室內設計和原有的設計工作相比,設計管理到底改善了哪些工作呢? 杜絕漏畫少畫圖紙的現象 原有的裝飾施工圖紙中,圖紙量浩如煙海,但卻經常會發生圖紙沒有畫到表達到的部位,後期施工時,再來變更彌補。增加工程量,業主施工單位相互推諉,產生結算隔閡。 解決了施工圖中衝突的問題 原有的裝飾施工圖紙中,存在風格衝突或者空間衝突。由於施工圖繪製在單一的平面中進行,往往相鄰牆面或者對面失去了關係。二維表達也經常會忽略了空間關係,造成施工階段做不通的問題。 比例關係更協調 特別是裝飾立面的進退關係,以往都是用立面圖加剖面來表達,由於都是二維製圖,實體的大小關係,推敲不到位。全三維模型則清晰直觀,能避免這類問題。工作模式的改變。原有的模式下,勞動力分配,基本是主案設計師設計專案,綜合考慮整體項目的風格、色彩、空間佈局、設備、人流導向、管理等各方面,接著由付案設計師綜合、深入、深化方案。同時繪製立體效果圖,最後由施工圖成員根據方案,繪製施工圖。 重新整合了團隊配置 在BIM工作環境下,團隊成員可以對逐步完成的模型協同工作,大家都在統一的模型下出謀劃策,解放了枯燥的重複勞動,釋放了思維。這種工作模式,全新配置了人員工作崗位,促進了團隊協作的能力。 增強了團隊凝聚力 增強了團隊凝聚力。BIM的主要工作方式是協同。通過這樣的模式,同事間增加了交流,或許是圍坐在模型大螢幕前,反復的商量和推敲,佔據了主要工作時間,真正釋放了設計師的靈感,在不斷思維碰撞的過程中解決問題。充分利用模型中豐富可靠的資訊。信息是BIM技術的核心。新的技術,使得模型中附帶了大量資訊,給下游的工作團隊帶來極大的便利。 繪制效果圖的空間,一般是重要或者典型空間。而在BIM系統的流程中,模型從工作開始階段就搭建,可以以一個全三維的場景全方位推敲。過程中,客戶展示亦是全模型的展示。參與設計人員都能從不斷完善的模型中協同,設計過程都是可視的全三維過程。   原文轉載 | 中國BIM門戶網站 首圖來源 | 中國BIM門戶網站 編輯整理 |

By |2020-11-17T20:05:13+08:0028 3 月, 2015|Sharing-ch|0 條評論