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機場急救中心項目中BIM應用案例賞析

機場急救中心項目中BIM應用案例賞析

打印 0條評論來源:BIM學社

本案例以某機場急救中心項目為例,利用BIM技術對其進行精細化建模,建立參數化族庫進行設計深化,通過施工動態模擬指導工作人員施工,旨在建立一套適合于醫療建筑工程的 BIM 管理體系,推動 BIM 技術在我國的深入發展。


項目背景


該急救中心用地位于某機場生活區北部,建設用地面積約 2.27 公頃,地上建筑面積約 1.6 萬平方米。為適應快速發展的需要,加強應急醫療救護保障能力,擬對該急救中心進行改擴建,拆除車棚、血 透樓等現狀建筑約 5568 平方米,新建病房急救和感染樓,總建筑面積 26923 平方米,其中地上 22579 平方米,地上 8 層,建筑最高點高度 38.6m。建成后,院內總地上建筑面積 34416 平方米,容積率 1.51,綠地率 30%。其效果圖如圖所示。



BIM應用內容


以該急救中心擴建工程為依托,結合醫療建筑項目建筑復雜、施工難度大的特點,針對國內大中型公 共建筑項目以及醫療衛生項目設計和管理中的難題,利用 BIM 技術,進行參數化建模,開發了醫療設備專 用族庫。結合該急救中心項目,研究了 BIM 技術在施工階段的具體應用,包括施工場地布置,施工進度模擬,管綜碰撞深化等。



1、基于 BIM 的參數化建模


(1)參數化構件族庫的開發


該急救中心項目在建立 BIM 模型之前,首先需要建立參數化構件族庫。由于在該項目中,大量構件類型及參數類別相似,為避免因圖紙變更和工程改動造成的整個模型的修改和調整,推進工程進度和減少人力物力浪費,項目在建模過程中基于 BIM 技術的參數化特征,建立支持實時快捷修改的參數化專項構件族庫。如果對族類型參數進行修改,這些修改將僅應用于使用該類型創建的所有圖元實例。


參數化的定義及調整可快速建立或修改構件模型,從而有效實現數據庫與模型的雙向鏈接?;谠摷本戎行捻椖康男枨?,在 BIM 實施過程中,進行了族庫標準的制定,包含尺寸、材質、密度、 造價等參數化數據,并開發了基于本項目的專項族庫,包括系統族、標準構件族、內建族,如下圖所示。急救中心項目中多為醫療設備族,我們安裝現實設備進行專業族庫的創建。



參數化族庫的建立在該急救中心項目中發揮了很好的應用效果。


1)將族導入相關的性能分析軟件,得到相應的分析結果,利用可調節屬性的族自動完成輸入數據的 過程,大大降低性能分析周期,提高設計效率。


2)在項目中利用族文件,進行三維環境中的碰撞試驗,顯著減少由此產生的變更單,降低了由于施 工協調造成的成本增加和工期延誤。


3)通過族與施工過程的記錄信息相關聯,與包括隱蔽工程圖像資料在內的全生命周期建筑信息集成, 不僅為后續的物業管理帶來便利,并且可以在未來進行翻新、改造、擴建過程中為業主及項目團隊提供有 效的歷史信息,提高運維效率,降低風險。


(2)整體模型建立


傳統的建模方式是根據工程需要,在 CAD 等二維建模軟件中依次創建構件柱、構件梁、構件墻、構 件板、構件屋頂等基本構件,每個構件都需手動添加,并且在構件中不包括參數(幾何、材料、成本等) 信息。建模工作完成后,由于缺乏三維形象化圖形,對后期施工人員的想象力與專業技能要求較高,易影響施工進度與質量。該急救中心項目實現了基于 BIM 的參數化建模。建模流程為如圖所示。



該急救中心基于 BIM 技術建立的參數化模型,建筑BIM模型、結構BIM模型、機電BIM模型、各專業模型整合分為如下圖所示。



2、基于 BIM 的施工場地布置


由于該急救中心項目施工結構復雜,施工難度大,施工前對材料堆放和大型施工設備的布置,合理分區尤為重要。在項目中利用 BIM 技術進行三維可視化立體施工規劃,可以避免施工中不必要的問題。


如材料堆放空間不夠或布置不合理造成場地浪費、交通無法滿足構件運輸空間要求、起重吊裝等大型設備操作預留空間不能滿足施工安全要求、焊接及切割等分區不合理造成對辦公及休息區甚至周邊居民生活的不良影響等。


基于建好的急救中心整體結構 BIM 模型,可以對施工現場進行三維合理規劃,使平面布置緊湊合理, 盡量避免占用施工場地,同時做到場容整潔、道路暢通;可以合理安排庫房、加工工地和生活區等位置, 解決現場場地劃分問題;通過與業主的可視化溝通協調,對施工場地進行優化,選擇最優施工路線,符合防火安全及文明施工要求。BIM 模擬施工場地布置如圖所示


3、基于 BIM 的可視化施工進度模擬


在該急救中心項目實際實施過程中,由于施工環境及現場較復雜,施工人員專業素質不統一,故信息溝通不對稱現象常有發生,易造成施工錯誤或延期。為尋找最優的施工方案,該急救中心項目采用基于 BIM 的施工過程及進度可視化模擬。通過將 BIM 與施工進度計劃相鏈接,將空間信息與時間信息整合在 一個可視的 4D 模型中,可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程,真正做到前期指導施工、過程把控 施工、結果校核施工,實現項目的精細化管理。


實現施工模擬的過程就是將 Project 計劃進度表、BIM 三維模型與 Navisworks 施工動態模擬軟件進行 鏈接,制定構件運動路徑和構件屬性信息,并與時間維度相結合的過程,其施工進度模擬及控制流程如圖所示。



4、基于 BIM 的管線綜合碰撞與深化設計


該機場急救中心項目走廊內的管道種類繁多,包括給排水管、送風風管、回風風管、排煙風管、強弱 電橋架、消火栓水管、自動噴淋水管、醫用氣體管道、潔凈風管、空調水管與冷凝水管等管線。機房內管道規格較大,且需要與機電設備進行連接。水、暖、電、等各種管線錯綜復雜,各預制構件搭接處鋼筋密 集交錯,如在施工中發現各種管線、預制構件搭接發生碰撞,將給施工現場的各種管線施工、預埋和現場 預制構件的吊裝帶來極大的困難。


針對該急救中心項目的復雜性,運用 BIM 技術進行建模與整合,根據檢測任務的需要,選擇系統內 不同的模型構件、類型或范圍,對待檢模型進行內部碰撞檢測,導出碰撞報告,進行類別篩選分類。利用 BIM 模型的三維可視化查找機電內的碰撞問題。通過優化管線排布解決碰撞問題并可指導現場施工,提高 工程質量,減少材料的浪費。進行機電專業的碰撞檢查,將碰撞問題分類篩選并生成詳細的碰撞報告。部分碰撞問題和BIM 模型管線優化前后對比分別如下圖所示。


(編輯:奚雅青)


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[責任編輯:Susan]

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