金属屋面施工屋面BIM建筑信息化模型

5.1BIM信息化介绍 25.2BIM工作任务的技术方案 45.3本公司BIM技术系统 55.4本工程BIM团队组成 95.5BIM在本工程中的应用 95.6BIM技术带来的实际效益 145.1BIM信息化介绍随着经济的发展水平的提高、设计方法和设计理念的革新以及施工技术的进步，建筑屋面从单一化、规整化向多元化、复杂化发展。建筑师们为追求独特的建筑效果，不再满足于规整、中庸的设计，而是凭借天马行空的想象，在实现其使用功能的前提下，张扬每栋建筑物的个性。本项目造型复杂，建筑物屋面承载的信息越来越多，传统的二维软件无法满足类似这些工程的施工深化、放线定位，材料下单的要求，需要建三维模型去完成。BIM（BuildingInformationModeling）即建筑信息化模型，BIM建立模型时给模型赋予建筑信息的属性（如构件的材料、尺寸、钢号，设备的型号、厂家、功率等）。BIM以其可视化、协同效率高、参数化及对项目全生命周期的关注赢得了建筑行业市场的认可。整个过程从设计-备料-运输-安装进行全程管理,体现标准化工业化作业，见下图示意。最终所有信息可以用于维护管理。序号阶段内容1采购备料管理本年度的某个季度要采购什么种类、多少面积的玻璃？价格多少？类似的问题还有不锈钢管、型材、玻璃面板、不锈钢板、装饰蜂窝铝板等。在BIM系统中，可以材料的计划生产日期等信息，推算出备料时间，然后在BIM系统中将所有需要在某时间区段内备料的材料统计出来。同时，对于已经采购的材料，加上标识。这不但对于提前采购备料、避免重复采购备料、调配现金流，提供方便而准确的管理方法，而且能够将备料管理与工程安装管理结合起来。2生产管理每个月要生产什么规格的单元，多少工程量？类似的问题还有型材、遮阳板等。在BIM系统中加入生产日期等计划信息以后，就可以直接用报表系统进行查询统计。3运输物流管理每天要发多少车？每个车上安放多少架子？每个架子上的单元（或者玻璃、型材、遮阳）将最终吊装放置在现场那个堆场？现场的工人同志通常要花1/3的时间翻找即将吊装的单元，找不到，还要质询发车的同志，这里面浪费了大量时间。在BIM系统中，架子、车辆、堆场等物流要素全都进行ID编码，对单元在物流的过程的位置进行管理。甚至每天发车时间、吊装次数信息都进行统计排布。4安装管理安装管理是现场最重要的一个环节。安装工人在相应的堆场，要找到即将安装的组件、然后进行安装。根据“计划安装日期”与“实际安装日期”相互结合，可以轻松查询与管理施工进度差异，并用可视化的方式显示出已经安装的屋面，方便内部管理与向业主进行汇报。5维护管理屋面系统交付之后，整个系统可以交付给业主。如果业主由于需要进行二次装修或者屋面损坏，轻易可以查询到相关规格、尺寸、性能等参数。BIM信息的灵魂是整合管理：在安装之前，将整个复杂的项目过程备料、生产、运输、资金都可以进行多次彩排，多次优化。而且整个彩排，基本上可以在“虚拟现场”的环境中进行，彩排避免了问题发生以后的被动协调过程，这点尤为重要。BIM系统的特点是快速决策：根据BIM系统提供的动态数据。已经完成生产的屋面数量、安排运输的屋面数量、已经进入工地的屋面数量，这些屋面即将在哪里安装，所有这些信息都会动态体现。尤其是现场，为施工管理提供了快速决策的基础数据。BIM应用的价值是管理效益：通过BIM系统的应用，实行“虚拟现场的数字化管理”，提前发现问题，减少返工浪费和时间浪费，增加与项目兄弟单位的协同能力。从而提高整个项目的管理与协同效益。屋面建立BIM结束后，BIM模型以及基本信息出来了。序号内容1后期全生命周期的信息流程：备料、运输、堆场、安装、管理、维护2整个过程中，信息不断被增加、修改、丰富、调用3整个过程中，运输批次、计划运输日期、实际运输日期；计划安装日期、实际安装日期、虚实对比、班组管理4屋面深化设计、解决现场施工碰撞方案、施工协调、施工预算、生化计算等方面这些信息5在后期的施工管理过程中产生与使用的，实现全生命周期的信息管理5.2BIM工作任务的技术方案宜昌三峡机场屋面工程BIM的应用：本工程的BIM应用可以总结概括为：●一个平台、●两大功能、●三个阶段、●六个应用点屋面工程屋面工程BIM信息系统可视化应用全程信息管理三维表现协同BIM信息管理清单备料管理施工进度管理屋面维护管理生产运输管理序号应用内容1一个平台结合BIM软件与数据库技术，建立“屋面工程BIM信息系统”。这套软件系统，一方面作为屋面工程BIM信息的核心平台，另一方面也为实现屋面从设计、备料、生产、运输、安装、到维护的全过程提供应用功能。而最终这个系统的所有信息将提交给业主，为业主所拥有。2两大功能BIM的可视化功能与全程信息管理功能。两者对屋面工程来说，都极具应用价值。其中，信息管理功能是最具技术含量的工作。其核心价值是：将数十种规格，上万个屋面单元用最方便的办法去进行信息管理，同时能够满足不同的管理需求。3三个阶段BIM的所有应用贯穿了屋面工程的设计、施工、运营三个主要阶段。参照如下六个应用点：其中三维表现协同贯穿设计与施工阶段；BIM信息管理贯穿全程三个阶段；清单备料、生产运输、施工进度应用在建造阶段；屋面维护应用在运营阶段。六个应用点：将BIM的两大功能（可视化与信息管理）结合起来，再结合屋面工程的传统流程，产生六个直接的应用点。5.3本公司BIM技术系统序号技术系统内容1BIM硬件IT系统我公司所有项目团队成员均配备相应的硬件和软件。计算机配置上运行BIM工具，Intel四核3.20GHz处理器、windows764位操作系统、12GB内存、1TB硬盘空间、专业显卡。2BIM文档管理可以在合作项目管理系统中创建文件夹结构，然后根据权限设定，允许项目团队成员对文件进行上传、下载、编辑、标记和查看。3BIM项目权限和访问项目中核心合作团队应该设置文件夹的使用权限。在下面表格中列出文件或文件夹、文件内容和权限等级。4BIM文件夹维护虽然由项目中核心合作团队确定文件夹的结构和使用权限，但是结构建立和系统维护由项目系统的管理员（PSA）来负责。5BIM文件夹通知如果文件夹有改动，根据设置会通知个人、小组或者整个项目团队。通知应该包含文件更新信息和更新者。6BIM项目设计审查通过合作项目管理系统，可以高效地管理设计审查过程、添加和更新设计审查注释和碰撞检测报告。合作项目管理系统应该允许用户添加审查注释。系统还跟踪设计审查注释的进展和处理。列出审查模型、审查者、审查开始日期和完成日期、以及答复设计审查注释的天数。7BIM施工管理合作项目管理系统通过管理信息需求（RFIs）、提交、会议记录、每日报告和其它核心合作团队需要的模块来支持施工进度管理。核心合作团队还决定访问施工模块的权限等级。8BIM系统存档在项目结束时，项目核心合作团队需要在合作项目管理系统中创建项目文档的电子版并保存。9BIM模型创建模型创建工具应该建立在数据库平台，并能够创建参数化和信息丰富的对象。参数化建模应该可以跟随修改自动更新。由于设计可能来自多个团队，BIM工具应该提供文件联接、共享和引用功能。BIM技术必须能够输出二维平面图来满足合同文档的提交要求。系统能够创建和输出文档.10BIM模型整合使用模型整合工具来组合来自不同软件平台的多个设计文件。工具还可以进行模型模拟。模拟工具必须允许用户模拟施工进程。模型整合工具应该能够打开并整合dwg、dwf、dxf、sat、ifc、dgn、prp、prw、ipt、iam、ipf这些格式的文件。11BIM合作项目管理合作项目管理系统可能包含多个软件包，合作项目管理系统应该满足以下要求：基于网络或者支持网络，所有的相关的、有权限的项目团队成员可以进行远程访问允许对项目团队成员的权限进行分级允许通过内部即时通讯工具或者系统生成的电子邮件进行交流允许项目团队成员基于系统中的数据信息生成报告能够和文档管理模块中的文件夹树结构保持一致。包含浏览器，能够浏览dwg、dgn、plt、dwf、pdf、tif、jpg、doc、xls等格式的文件包含文档管理模块，能够设置文件夹权限，根据权限进行上传、下载和版本控制操作包含施工管理模块，跟踪RFIs、提交、设计、会议记录、每日报告、邮件等包含成本管理模块，进行预算、采购、订单修改、支付跟踪等包含投标管理模块，能够上传并查看合同图纸和说明书为了方便起见，我们利用表格管理使用的软件。12BIM用户需求无论在哪里，都能高速地访问合作项目管理系统每个用户都有唯一且有效地电子邮件地址系统所有者为需要访问数据库的用户提供数据库许可证许可证只能访问当前的项目，由核心合作团队确定许可证访问权限等级需要新的用户许可证应向系统管理员申请系统管理员通过数据库管理公司和联系信息每个项目团队应将公司和联系的信息和版本交付给系统管理员；每个项目团队都保证自己的信息准确无误每个项目团队成员有自己的系统访问许可证许可证不可以由多人共享，密码必须严格保密要求用户经常更换密码当项目进行时，用户每周至少登录合作项目管理系统一次，来接收新消息（除非项目有其它特别指定）当无法访问合作项目管理系统时，应立即通知系统管理员所有人都要参加合作项目管理系统的使用培训13BIM安全需求为了保证合作项目管理系统的安全，必须365天24小时系统监控，在项目进行时备份数据并存储在其它地方，对系统进行入侵侦测。14后期BIM信息化系统目标改进和更新硬件系统升级为BIM工作站，操作过程中CPU浮点运算、GPU图形处理、硬盘读写性能,以及通过网络的存储服务器的容量以及硬盘和网口的IO数据传输。构建BIM信息存储服务器在BIM应用，大量的建筑模型和素材都保存在服务器上，更多设计人员的频繁密集访问，作为数据文件保存的服务器,能够提供很强的数据传输能力，保证所有整个部门或团队的设计师们非常流畅的读取和保存，BIM信息。达到复杂建筑模型设计工作站级别定位:满足图形文件模型在384MB~768MG之间的应用工作站档次:专业级图形工作站5.4本工程BIM团队组成团队组成：序号成员职责1BIM经理承担整个项目的团队领导与对外协同工作2BIM成员BIM工程师：提供BIM技术专业支持IT工程师：提供软件研发与整合技术屋面工程师：提供屋面工程专业支持屋面工程屋面工程BIM经理BIM工程师屋面工程师BIM方案系统研发BIM建模模型检查信息核查IT工程师BIM实施结果提交团队工作流程分为两方面内部由BIM经理负责团队内部的整个管理，包括计划，实施，验收等外部由BIM经理负责对业主、其他分包商的BIM沟通协调团队将按照BIM图纸要求与业主BIM团队的要求合理安排工作计划。5.5BIM在本工程中的应用宜昌三峡机场改扩建工程新建航站楼项目，建设地点位于宜昌市猇亭区，总建筑面积：49180.22㎡,其中航站楼部分建筑面积：41927.51㎡（不包括登机桥面积）,游客服务中心部分建筑面积7252.71㎡。航站楼建筑高度约30米，游客服务中心建筑高度11.10米。设计使用年限50年。建筑使用功能：本工程为新建航站楼工程位于现状T1航站楼东侧，新建航站楼空侧和陆侧均与T1航站楼相连接。本工程功能为国内航站楼功能、贵宾区，地下与综合交通枢纽联系的地下换乘厅和衔接通道，游客服务中心及设备用房等功能。屋面防水等级：I级。屋面系统采用1.2mm厚65/400铝镁锰合金直立锁边金属屋面系统,主要构造有：铝镁锰合金屋面防水板、降噪层柔性防水层、岩棉保温层、吸音层、隔汽层、压型钢底板支撑层、次檩条、次檩檩托、屋面系统配件、屋面天窗系统（含开启系统）、屋面檐口系统、屋面排水系统、屋面吊顶天棚系统、屋面避雷系统等。本项目的屋面表皮造型为不规则弧形之间流动形成的建筑造型体，其屋面表皮为三维曲面（竖向任意位置的曲率都不相同），另外业主对视觉感官的要求很高。这样针对屋面的加工的准确性以及对现场施工提出了更高的要求。时间紧，常规的二维制图很难满足工期、难度的要求，因此需要采用BIM软件进行三维建模。航站楼屋面工程模型类似工程屋面排水分析1、对各功能层进行空间定位搭建BIM模型本工程通过BIM技术按照构造系统对次檩条参数化建模，通过BIM模型提取次龙骨关键位置控制点，将控制点转换为空间坐标值，通过全站仪对控制点进行精确放样，保证龙骨安装的准确性，通过BIM模型提取龙骨编号,长度,半径,打孔位置等参数在工厂进行加工，通过定位点在现场进行吊装。通过BIM技术指导加工施工保证了加工,安装准确性，提高了施工效率，有效缩短施工周期，降低施工成本。利用BIM技术对檐口、吊顶系统进行参数化建模。基于屋面檩条BIM模型搭建檐口及吊顶天棚蜂窝铝板BIM模型;根据幕墙分割线搭建铝板骨架模型，搭建蜂窝铝板BIM模型;对所有构件进行编号提取加工尺寸进行加工，提取控制点定位数据，根据点位进行放样定位。运输到现场后按照编号进行快速安装。利用金属屋面基础表皮模型进行分析，结核现场复测数据，由外向内进行尺寸控制，之后与钢结构的理论模型进行校对，统一在设计院给定的建筑控制线的范围内进行微调。确保与幕墙单位模型统一。各功能层由最终装饰板层从外向内进行尺寸控制来保证最终的建筑效果，关键工序（檩条、底板、固定支座、檐口骨架）利用BIM坐标点、三维测量技术进行精确定位，同时设计可调差的节点方式进行累计误差消化。关键工序安装完成后进行复测，对误差过大先进行理论模型修正，重新返回至理论模型下料、定位安装。结合单元施工工艺，减少高空作业、提高安装质量。2、理论与现场碰撞检查。利用金属屋面基础表皮模型进行分析，结合屋面构造层次和屋面板的适应性与最终钢结构的理论模型匹配进行微调，统一在设计院给定的趋势线进行分格布置，确保与幕墙单位分格统一。施工前协调各施工单位（相关幕墙等）进行理论模型匹配，在安装前消除理论碰撞，确保屋面板块100%理论预下料。图：屋面BIM模型与其他专业进行碰撞检查3、输出外形控制坐标数据基于