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缩短工期2个月,节约材料费20%,这个项目是如何落地BIM+智慧工地的?

2021-04-19 15:41:42

本文共计3694字,预计阅读时间9分钟,本文为您详细介绍新建石家庄市儿童医院(市妇幼保健院)项目落地BIM+智慧工地的全过程。

 

河北建设集团前身为两支中央部属企业,1997年正式组建河北建设集团有限公司,2017年更名为河北建设集团股份有限公司,注册资金13亿元,中国企业500强(366位),中国承包商80强(20位),2017年12月15日在香港H股主板成功上市。

 

1、项目概况

 

1、项目简介

 

建设单位:石家庄市政府投资项目代建中心

设计单位:中土大地国际建筑设计有限公司

监理单位:河北冀科工程项目管理有限公司

施工单位:河北建设集团股份有限公司

 

新建石家庄市儿童医院(市妇幼保健院)项目位于石家庄市桥西区友谊大街与汇丰路交叉口西北角。

 

有儿童病房楼、妇产病房楼、综合门诊医技楼三个建筑单元,占地面积55.81亩,以框架剪力墙结构为主,其建筑面积128000㎡,其中地上建筑面积84000㎡,地下建筑面积44000㎡。本项目工期为2019年7月15日至2020年12月30日,该工程被定为一类民生工程,自开工建设以来受到市政府领导的高度关注,书记、市长、副市长多次来现场指导工作。

 

2、项目创新性

 

工程本身造型独特、新颖,采用新型材料和工艺,应用组合式方圆扣进行柱模板安装,方便迅速;外架采用钢板网有效提高抑尘率和降噪率,且整体美观;应用BIM+智慧工地,有效指导项目管理施工。

 

3、项目难点

 

(1)工期紧任务重:合同工期540天,开工后要求工期压缩至330天;工期风险大,同时提高质量和安全施工的风险。

 

(2)单层面积大,一次性投入多;地下室44000㎡,投入周转材料很大,比正常施工多投入一倍。塔吊、汽车泵均增加很大投入;人工费单价增加百分之三十。外形相对复杂,施工困难。

 

(3)专业分包多,施工队伍多,交叉作业多,协调困难。有代建中心招标队伍,有医院招标队伍,预计有20个以上专业分包。另外,还有很多材料设备需要招标供货厂家。各种材料的品牌、规格、颜色等方面的确认较多。

 

(4)二次结构、内外装修工程大都在冬季施工,扬尘管控对工期的影响,对材料生产厂家的影响都很大,存在不确定性。

 

(5)施工作业面狭窄,去除工程建筑面积,基本没有可利用空地,现场布置非常困难。

 

(6)本项目为医院工程,管道错综复杂,对管道排线布置有很大挑战,管道一旦打架,就会出现返工,不仅影响工期,还浪费成本。

 

(7)本项目努力争创省优质工程,如何在这么短的工期内保证施工质量,这是一个巨大挑战。

 

(8)政府投资项目,变更、签证困难,尽量减少出现工程变更。

 

4、应用目标

 

在工期严重压缩的情况下对项目管理将会是非常大考研,质量、安全、劳务、进度、多专业协调等是项目上面面临的难题,我公司采用“BIM+智慧工地”管理系统对整个项目进项全局管控,预计缩短工期30%、安装专业施工工期缩短50%;节约内装修费20%、节约材料费20%。

 

要将BIM+智慧工地管理技术进行总结,形成一套可推广应用的工法、可借鉴参考的论文、可以共享应用的专利,培养一批BIM+智慧工地技术应用管理人才, 努力将本项目打造河北省内BIM+智慧工地示范工地,增强集团社会影响力。

 

5、应用内容

图1 应用内容

 

2、技术应用整体方案

 

1、组织架构与分工

图2 组织架构图

 

2、软硬件配置

序号

名称

作用

1

台式电脑

BIM建模

2

数字化管理平台

BIM+智慧工地应用平台

3

模板脚手架软件

方案验算

4

场地建模软件

场地建模

5

门禁系统

劳务实名制管理

6

VR系统

安全管理

7

塔吊监控系统

塔吊及现场安全监控

8

无人机

航拍、影像传输、施工监测

 

3、标准保障

《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-2016

《建筑信息模型施工应用标准》QBJM-01-2019

河北建设集团BIM技术应用管理办法

河北建设集团股份有限公司BIM应用和管理工作7项强条

 

4、制度保障

图3 各类制度保障

 

3、技术应用实施过程

 

1、基础可视化应用

 

在工程开工前期建立BIM模型,BIM具有可视化特点,可以将建筑及其附属物的大小、位置、颜色等通过三维建模形象展示出来,再加上VR技术,可以身临其境提前观看建成后的状态。

 

基于BIM技术的管线综合技术可将建筑、结构、机电等专业模型整合,可很方便的进行深化设计,再根据建筑专业要求及净高要求将综合模型导入相关软件进行机电专业和建筑、结构专业的碰撞检查,根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让建筑结构。

 

2、三维场布

 

项目开工前,项目部采用场地布置软件根据图纸、结合现场勘查情况,进度的总体安排,按照文明施工、安全生产的要求,考虑施工区域的划分、施工通道的布置、现场临时水电的布置、现场生产设施、现场办公及生活区等内容,预先模拟布置调整,经过几轮评审后、最终确定了最优的场地布置模型,形成了一套完整的物料供应体系,极大的提高了物料供应效率,避免了不必要的二次搬运造成的人力、财力的浪费,提高了工作效率,节约了工期。

 

3、机电管综

 

基于BIM技术的管线综合技术可将建筑、结构、机电等专业模型整合,可很方便的进行深化设计,再根据建筑专业要求及净高要求将综合模型导入相关软件进行机电专业和建筑、结构专业的碰撞检查(见图4),根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让建筑结构。通过对设备和管线进行综合布置并调整,从而在工程开始施工前发现问题,通过深化设计及设计优化,使问题在施工前得以解决。

图4 机电BIM模型深化设计

 

4、BIMVR

 

利用VR技术,将BIM模型导入VR设备中,进行安全技术交底。VR体验相比传统场景更加真实,激发了工人参加安全教育的兴趣,工人对安全事故体验感更强,安全教育效果更明显。

 

体验者进入虚拟环境可对细部节点、优秀做法进行学习,获取相关数据信息,进一步优化施工方案,提高工人的安全防范水平和应对能力。虚拟环境中的模型样板局均由软件绘制,避免了材料、人工的浪费,软件产品可以循环利用,减少建筑垃圾,复合绿色施工的环保理念,且虚拟场景建设不受场地限制,模拟真实场景下的安全事故和险情,有效解决了工人安全意识薄弱的问题。

 

5.数字化硬件

 

将现场多种监测仪器、无线传感器通过物联网技术串联起来,采用主动或被动触发方式及时发现工程及周边建筑物、管线隐患,实现从被动整改到主动监管。

 

例如:在塔机上安装控制主机、高度传感器、力矩传感器、回转传感器、幅度传感器、风速仪及显示屏,操作人员通过显示屏能直接观察到塔机工作状态,从而协助司机进行现场操作,杜绝超重吊、隔物吊和盲吊。

 

24小时P㎡.5、PM10监测,监测数值与雾炮、塔吊喷淋联动,超过规定值时,塔吊喷淋与雾炮喷淋自动开启。洗车池连上光感设备,当车辆进出场地时,洗车设备自动开启。

 

6.质安管理

 

采用云+手机移动端的模式,取代了传统的手工管理模式,现场发现安全隐患,直接用手机拍照,编辑整改内容并指定整改人,发送给对应的劳务队整改。

 

系统会对上传的数据进行汇总(见图5),并根据隐患级别和隐患类型进行分类整理,让管理者分清安全管理工作的轻重缓急,明确工作的侧重点,有效地掌控现场安全状况。有效的将现场问题量化,解决了问题不确定、责任不明确、整改不到位等常规现象。

图5 质量安全看板

 

4、技术应用总结

 

1、应用成果总结

 

新建石家庄市儿童医院项目基于BIM+智慧工地系统精细化管理的成功应用,通过使用智慧工地系统,实现不同时间段内一系列流程的迅速反应、实施、决策等,实现了管理升级,自开工以来缩短工期较计划相比近2个月。

 

有效解决了临时设施在场地狭窄满足环境、职业健康与安全文明施工要求的前提下尽可能减少废弃地和死角,临时设施占地面积有效利用率大于90%,未出现一例质量、安全事故。

 

我项目部成功举办 2019年9月25日河北省(首届)建筑业数字化建设峰会BIM+智慧工地观摩会,极大提高了集团的社会知名度与影响力。通过应用BIM+智慧工地技术,培养出一批现代化技术管理人才。

 

在应用“BIM+智慧工地”管理平台之后我公司总结编写出可应用借鉴推广的企业级工法、企业级论文、申请专利两项已受理,目前我公司河南某大型装配式项目经过考察我项目部“BIM+智慧工地”应用情况,现已使用项目数字管理平台对工程进行指导施工。

 

2、应用方法总结

 

我公司推行BIM应用和管理工作7项强条:

 

  • 各分、子公司BIM技术应用由各单位总工程师负责,应设立BIM工作站。

     

  • 相关项目部要成立本项目BIM技术小组,明确责任人:

     

  • 各分、子公司每年应组织BIM技术培训工作,提升公司和个人BIM技术应用能力。

     

  • 各分、子公司积极开展BIM技术研究和应用,在以下项目设计、施工中必须推广应用BIM技术:(1)以国有资金投资为主的大中型建筑、申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区;(2)预控国优的工程;(3)绿色施工科技示范工程;(4)装配式建筑;(5)有应用要求的其他项目。

     

  • 策划与实施:(1)项目开工前,进行BIM应用方案策划,填写《××项目BIM技术应用策划书》报BIM技术中心建立档案。(2)开工后,BIM技术中心对登记的项目实施过程提供技术指导。(3)项目部在每年12月10日前报年度BIM应用总结材料。

     

  • BIM技术中心对公司BIM技术应用项目实行应用成果总结验收管理,各分、子公司BIM工作站应督促所属各项目及时总结应用成果,填报《建筑工程BIM技术应用成果总结》,同时提交BIM模型源文件、分类族库文件、影像资料及效果、效益证明材料等。

     

  • 各分(子)公司BIM技术应用情况纳入各单位目标管理经营责任书进行考核。

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