医院建筑中管线众多,等级要求高,为满足机电施工要求,在项目中应用BIM技术成为必然。

延安市中医医院新区医院9月3日正式搬迁,今天的干货分享,结合延安中医医院项目机电安装施工,介绍BIM技术从模型建立、管线综合检查、漫游动画制作、施工组织管理方面的应用,以期为BIM技术在一般民用建筑机电安装项目应用中提供借鉴。

实例

一、工程概况


该工程项目为延安市中医医院子项目二期住院楼项目,建设地点是陕西延安新区,总建筑面积21300.2㎡,其中地上19330.1㎡,地下一层,建筑高度48.3m,地下室埋置深度7.8m,室内外高差0.3m。相对标高±0.000等于绝对标高值1099.300,设计使用年限50年,建筑抗震设防强度为6度。建筑结构类型为框架剪力墙结构,基础为梁板式筏形基础。

二、专业BIM模型建立

传统的二维深化图纸采用的是“平面+局部剖面”的表达方式,对多管交叉的复杂部位的表达不够充分。在深化设计时仅靠人眼观察很难对管线交叉进行全面分析,容易遗漏一些部位的管线碰撞。特别是在大型、结构复杂、机电管线种类多的项目中,很难在保证设计原则的基础上又能保证净高的要求,常需要因地制宜地变通布置方式,而因二维的管线综合设计方式的局限性显露,故需建立三维模型。

1. 模型建立流程

延安中医医院建模使用Revit2014软件。先创建项目样板,再在CAD图纸的基础上按建筑、结构、机电专业分别建立模型。为确保后期统一和便于修改,模型建立须符合统一的标准。

2. 建筑模型建立

建筑模型中主要的构件有墙、门、窗、幕墙、楼板、屋顶。该项目中墙体的种类有砖墙、隔墙等,在建筑模型建立过程中,注意墙体的不同种类,另外门窗类型的不同的种类、幕墙的不同都是建立的难点,屋顶的造型也是建立的难点。

3. 结构模型建立

结构模型主要的构件有柱、梁、剪力墙。该项目结构中柱的种类和尺寸较多,需认真仔细,确保尺寸位置准确。

4. 机电模型建立

机电系统是本次建模的重点和难点:

(1)机电系统众多,管线复杂;

(2)机电系统中设备、管件、阀门类型较多,给建模带来很大难度。

机电系统建模有两种思路:

(1)分专业建模,该种建模方式能够完整建立出整个机电系统,建模较为容易,但不便于后期分楼层修改;

(2)分楼层建模,该种建模方式需要建模人员建立多种机电系统,对建模人员专业能力要求较高。

机电系统内容。该项目机电系统较多,建模过程中区别不同管材、管件、连接方式,分系统建模。机电系统建模内容及注意事项见表1。


▲表1 机电系统建模内容及注意事项

机电模型颜色标准。由于管线较多,为在建模过程中为区别管线,可对管道进行赋予颜色。管道颜色图例见表2。


▲表2 机电模型颜色标准

三、BIM模型综合检查

1. 模型整合修改

先将建筑模型、结构模型、机电模型进行整合,整合后进行初步检查和修改,并按管线布置原则进行管线综合排布,最终建立机电模型图1所示。


▲图1 延安中医院机电模型示意

2. 碰撞检查

利用Navisworks进行模型综合检查,导出碰撞报告后再次对模型进行调整。其中地下一层检测碰撞点102处,经修改87处,其余通过避让修改。地上一层检测碰撞点77处,经修改56处,其余通过避让修改。

3. 管线排布

与施工技术人员一起就管线排布进行讨论,按工程实际修改调整二最终确定最优布置方案。其中地下一层管线模型综合调整后效果如图2所示。


▲图2 地下一层管线综合排布

四、BIM模型漫游动画制作

利用BIM软件对建筑内景及外景模型渲染进行模型渲染并制作漫游动画,可形象直观地展示模型效果,为模型交流和沟通提供很好的基础。模型漫游动画制作使用Lumion6.0,植染漫游效果比较好,功能强大,易于使用,但对电脑配置要求较高。

先对建筑外景及室外场景进行遣染漫游,对建筑外墙,幕墙,门窗等添加相应真实材质,另外对建筑外景添加了树木、道路、路灯、景观灯,可使整个项目生动,起到了非常好的宣传效果。建筑外景模型渲染效果如图3所示。


▲图3建筑外景模型渲染效果

另外对室内各层管线进行漫游动画制作,直观展示管线实际布置效果。制作过程中尽量采用和实际情况相符的材质,以确保漫游效果逼真,其中地下一层管线漫游效果如图4所示。


▲图4 地下一层管线漫游效果

五、BIM5D施工组织管理

编制机电工程施工进度计划,预算文件,然后利用广联达BIM5D软件进行机电工程施工进度管理、质量管理、物资管理,报表管理。

1. 工期进度管理

BIM模型集成进度计划数据,让参与单位可以直观利用直观可视的三维信息模型,将月、周、日的施工计划和现场实际情况进行对照,便于分析施工方案的优劣,找到最佳施工方案,以保证项目工期。

2. 施工质量管理

为保证施工质量,按机电安装流程要求,施工单位严格按BIM团队输出的深化设计成果进行施工,阶段性地对比施工现场和建筑信息模型并优化安装施工方案。

3. 成本控制

该项目将BIM成果作为结算的重要依据;以输出的BIM深化成果作参照,结合施工现场调整模型,参照一定的系数确定机电安装的工程量,以实现对成本的有效控制。

结语

BIM技术实现了施工机电各专业间的协同,有效降低了施工成本、提高了施工效率、明显提高施工精确度,为施工企业节节省本、提高质量、节省工期,不断增强施工企业在建筑市场的竞争力。由于目前BIM人才的短缺,企业BIM体系的不完整以及应用BIM经验不足,导致BIM技术还未发挥其更有效的价值。但只有在使用过程不断探索,才可使BIM体系不断完善并最终形成企业自身的优势。