基于BIM技術(shù)降低城市綜合體綜合管線的碰撞率

目錄一工程概況二QC小組概況三選題理由四現(xiàn)況調(diào)查五設(shè)定目標(biāo)六原因分析七確定要因八確定對策九實施對策十檢查效果十一鞏固措施十二總結(jié)及今后打算

一工程概況

國際廣場二期工程二標(biāo)段項目，位于湖南省長沙市湘江西岸，本建筑地下三層、地上五層，建筑面積約22萬平方米。是一個集辦公寫字樓、五星酒店、購物、餐飲、娛樂、地鐵站臺為一體的城市綜合體項目。工程確?！败饺乇豹劊瑺幦～@得“國家優(yōu)質(zhì)工程”獎。

本次BIM深化設(shè)計的范圍不僅包含合同范圍內(nèi)的所有機電系統(tǒng)，而且涉及了其他與機電安裝密切相關(guān)的專業(yè)。不僅有給排水、暖通、電氣、消防等，還有建筑結(jié)構(gòu)、部分鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、裝飾裝修等多個專業(yè)。由于業(yè)主對商業(yè)區(qū)時尚走廊裝飾效果要求極高，且該區(qū)域的管線非常密集，深化空間受限，所以走廊管線綜合排布的合理性、美觀性是BIM深化工作的重難點之一。QC小組簡歷表小組名稱項目QC小組注冊時間2015年6月1日課題類型現(xiàn)場型課題注冊日期2015年5月小組人數(shù)10課題注冊號SAQC-02-02課題名稱基于BIM技術(shù)降低城市綜合體綜合管線的碰撞率培訓(xùn)情況60課時二

QC小組概況

選題背景：

本工程建筑面積約22萬平方米，工程體量大；2015年5月進(jìn)場，計劃2016年7月交工，工期緊；涉及專業(yè)眾多，管線密集、復(fù)雜，設(shè)計院圖紙質(zhì)量不高，施工難度大；合同屬于總價包干合同，零簽證。保證“芙蓉杯”的質(zhì)量驗收通過，質(zhì)量要求高。以超市區(qū)域為例：1.明裝管線排布是本工程的一亮點、難點。甲方設(shè)計要求超市部分不進(jìn)行吊頂，所有管線進(jìn)行明敷，要求走廊管線底標(biāo)高至少保證在H+4.0以上，并且不許穿梁施工，管線排布空間較小。

2.超市走廊：有4趟DN700管道，2趟1000*200的橋架，1趟2000*500風(fēng)管，走廊空間較小，控制標(biāo)高要求高，管線排布難度大。

3.超市走廊：另一處一趟1500*500風(fēng)管，3趟DN200消防管道，4趟DN250空調(diào)水管道，4趟DN200空調(diào)水管道，2趟300*150橋架，橫穿走廊有4趟DN200空調(diào)水管。走廊寬度3.2米，標(biāo)高要求3.9米。管線密集，標(biāo)高要求嚴(yán)格，可排布空間小，排布難度極大。三選題理由創(chuàng)新目的：以采用BIM技術(shù)為主的三維設(shè)計方法，對商鋪走廊、變配電室、鍋爐房、冷凍機房、屋面冷卻塔組等機電安裝較集中的管線進(jìn)行綜合排布，達(dá)到管線安裝無碰撞、支架滿足力學(xué)要求、整體效果美觀、“一次成優(yōu)”的目的。

通過施工階段BIM技術(shù)的應(yīng)用過程，運用BIM技術(shù)指導(dǎo)施工，減少返工率，縮短工期，直至達(dá)到“節(jié)材、降本、增效”的宣傳效果，進(jìn)一步推廣了BIM技術(shù)在施工階段的運用。綜上所述，基于城市綜合體工程體量大，工期緊，管線密集、復(fù)雜，施工難度大，質(zhì)量要求高。傳統(tǒng)圖紙深化難以提前發(fā)現(xiàn)碰撞點，造成返工現(xiàn)象。為更好地節(jié)約施工資源，降低項目成本，我們把“基于BIM技術(shù)降低城市綜合體綜合管線的碰撞率”作為本次小組活動的課題。實施項目日期2015年2016年6月7月8月9月10月11月12月1月2月課題選定現(xiàn)場調(diào)查設(shè)定目標(biāo)分析原因確定主要原因制定對策對策實施調(diào)查效果制定鞏固措施總結(jié)和體會QC小組活動計劃安排制表人：張可東責(zé)任人：趙郁時間：2015年6月5日

為降低梅溪湖項目機電綜合管線碰撞，確保工程按期順利完成，節(jié)約項目生產(chǎn)成本，2015年6月5日項目QC小組召開關(guān)于“基于BIM技術(shù)減少大型商業(yè)綜合管線碰撞率”的專題會議，通過對大型商業(yè)管線的認(rèn)識、討論；現(xiàn)場的讀圖、識圖；分析現(xiàn)場情況；BIM人員的職責(zé)分配；電腦軟件的配置等一系列的措施的實施。

四現(xiàn)場調(diào)查

小組成員前期一次建模時。對商業(yè)區(qū)管線進(jìn)行討論分析，統(tǒng)計出圖紙錯誤、交叉管線碰撞，統(tǒng)計表如下:

綜合管線碰撞數(shù)量統(tǒng)計表

樓層圖紙錯誤管線與梁、柱碰撞管線與管線碰撞地下三層127處187處1997處地下二層204處321處2618處地下一層135處254處2579處一層187處230處2024處二層65處98處879處三層67處84處587處四層32處23處351處各計130049處制表人：張可東責(zé)任人：趙郁時間：2015年7月25日小組設(shè)定目標(biāo):1、控制管線排布的最低標(biāo)高，達(dá)到甲方要求；2、BIM模型綜合管線排布無碰撞；3、排布美觀合理、使得甲方、監(jiān)理、顧問公司、設(shè)計院同意方案排布。通過統(tǒng)計分析，本項目管線碰撞數(shù)目多達(dá)13000多處，小組成員將目標(biāo)值設(shè)定為：1.BIM模型管線碰撞率為“0”，以便更好指導(dǎo)施工；2.控制現(xiàn)場施工碰撞不超過20處。五設(shè)定目標(biāo)設(shè)計院制圖質(zhì)量不高；無施工簽證。設(shè)計院分包單位眾多，制圖標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，制圖質(zhì)量低，各專業(yè)見的協(xié)調(diào)不到位，導(dǎo)致碰撞眾多；并且本項目采用總價包干合同，無法施工簽證。如果不采取相應(yīng)的技術(shù)措施，損失無法估量。六原因分析圖紙多次變更，導(dǎo)致模型大體量返工在大商業(yè)精裝修區(qū)域深化時，以設(shè)計院“蓋章版藍(lán)圖”為結(jié)構(gòu)、機電建模的依據(jù)，結(jié)合裝飾單位優(yōu)化的“點位圖”進(jìn)行模型二次調(diào)整。裝飾單位方案多次變更，致使模型多次返工調(diào)整。六原因分析3.業(yè)主對公共區(qū)域及商業(yè)區(qū)域空間要求高

一次建模時，按設(shè)計院圖紙標(biāo)高，管線曾出現(xiàn)多處與結(jié)構(gòu)梁柱、建筑砌體的相互碰撞。為此，管線排布過程中反復(fù)與設(shè)計院，業(yè)主設(shè)計部溝通，通過調(diào)整管線路由、現(xiàn)場核實相結(jié)合的方法，在符合施工規(guī)范的前提下，按照業(yè)主要求進(jìn)行綜合排布。原因分析管線碰撞繪圖人員知識欠缺繪圖錯誤圖紙問題排布不合理管理監(jiān)督力度圖紙變更崗前未培訓(xùn)圖紙錯誤方法不當(dāng)職責(zé)分工不明確無獎罰措施專業(yè)知識培訓(xùn)，讀圖、講圖標(biāo)準(zhǔn)不一時間：2015年7月28日要因確認(rèn)計劃表序號末端因素確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)方法標(biāo)準(zhǔn)完成時間1崗前未經(jīng)培訓(xùn)上崗職工是否全部經(jīng)過崗前培訓(xùn)，并經(jīng)考核合格。1、查看是否有考核資料檔案；2、BIM人員操作是否熟練?？己顺煽冊?0分以上，現(xiàn)場操作熟練2015年6月10日前2專業(yè)知識培訓(xùn)，讀圖、識圖BIM技術(shù)人員熟悉專業(yè)規(guī)范，熟悉圖紙。BIM人員現(xiàn)場讀圖、講圖。熟悉規(guī)范、圖紙2015年6月10日前3職責(zé)分工不明確技術(shù)、管理、BIM人員是否進(jìn)行了職責(zé)分工查看項目部是否制定了職責(zé)分工明細(xì)表制定職責(zé)分工明細(xì)表2015年6月10日前4無獎懲措施項目部是否有獎懲措施查看項目部是否建立了獎罰制度制定獎懲措施制度2015年6月10日前5圖紙變更下發(fā)圖紙與藍(lán)圖是否變化工作聯(lián)系單，設(shè)計變更單，收到變更圖紙蓋有甲方印章及時跟進(jìn)6圖紙錯誤綜合圖紙管線是否碰撞按圖紙繪制發(fā)生碰撞消除錯誤點2015年10月30日7標(biāo)準(zhǔn)不一出版圖紙圖層是否一致檢查圖層管理器消除錯誤點2015年7月21日七確定要因時間：2015年7月28日確認(rèn)一：崗前未經(jīng)培訓(xùn)。確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)時間查看崗前培訓(xùn)記錄BIM繪圖人員是否進(jìn)行崗前培訓(xùn)BIM繪圖人員100%上崗培訓(xùn)2015年6月10號驗證結(jié)果查看崗前培訓(xùn)記錄，BIM人員6人，接受崗前培訓(xùn)6人，上崗率100%。非要因確認(rèn)二：專業(yè)知識培訓(xùn)，讀圖、識圖。確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)時間專業(yè)知識培訓(xùn)，讀圖、識圖。BIM技術(shù)人員熟悉專業(yè)規(guī)范，熟悉圖紙。BIM人員現(xiàn)場讀圖、講圖。思路清晰，無錯誤。2015年6月10號驗證結(jié)果BIM技術(shù)人員熟悉機電安裝規(guī)范，按規(guī)范繪制機電綜合模型。要因確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)時間查看項目獎罰制度有無獎罰措施制定獎懲措施制度2015年6月10號驗證結(jié)果查看項目管理制度。非要因確認(rèn)四：無獎罰措施。確認(rèn)三：職責(zé)分工不明確。確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)時間查看職責(zé)分工表是否對小組成員有明確的任務(wù)安排。有詳細(xì)的職責(zé)分工任務(wù)書2015年6月10號驗證結(jié)果小組成員10人，有明確的的任務(wù)分工任務(wù)書。非要因確認(rèn)五：圖紙變更。確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)時間下發(fā)圖紙與藍(lán)圖是否變化工作聯(lián)系單，設(shè)計變更單，收到變更圖紙蓋有甲方印章及時跟進(jìn)驗證結(jié)果查看圖紙下發(fā)詳細(xì)記錄非要因確認(rèn)六：圖紙錯誤。確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)時間圖紙錯誤設(shè)計圖紙系統(tǒng)錯誤、管線穿梁、柱，綜合圖紙管線是否碰撞管線無碰撞2015年10月30號驗證結(jié)果按藍(lán)圖繪制綜合管線，管線與柱、梁發(fā)生碰撞。要因時間：2015年7月30日方案提出背景：

2015年7月4日，本QC小組成員根據(jù)梅溪湖商業(yè)綜合體二標(biāo)段圖紙施工藍(lán)圖完成B3、B2、B1層，一次建模工作，通過碰撞檢測，發(fā)現(xiàn)管線碰撞嚴(yán)重，且大部分不能滿足甲方標(biāo)高控制要求，通過BIM人員優(yōu)化圖紙，二次建立模型，對原設(shè)計圖紙進(jìn)行調(diào)整，更改管線路由，滿足大部分甲方硬性標(biāo)高要求，再次通過碰撞檢測，管線碰撞點一次性消除90%，對于無法滿足標(biāo)高要求點位，與甲方設(shè)計部討論更改裝飾標(biāo)高。八確定對策完成后的BIM模型

此圖為商業(yè)體整體模型，建筑面積約22萬平方米，地下三層，地上五層，管線密集，設(shè)備數(shù)量多，綜合管線排布難度大。B1層商業(yè)模型包含鍋爐房、制冷機房，超市變電所，空調(diào)機房，設(shè)備多，管線密集，空間狹小，綜合排布難度大。B1層BIM模型B2層BIM模型B2層1-1軸至2-8軸為超市部分，走廊明裝管線排布是本工程的一亮點、難點，也是項目重點關(guān)注部位。所有管線進(jìn)行明敷，要求走廊管線底標(biāo)高至少保證在H+4.0以上，并且不許穿梁施工，管線排布空間較小，加大了綜合排布難度。B3層為商業(yè)區(qū)地下車庫，層高3.3米，要求凈空2.5米，其中設(shè)備機房多，大管道多，排布要求美觀合理。B3層BIM模型碰撞點消除標(biāo)高要求通過反復(fù)與設(shè)計院、業(yè)主設(shè)計部、裝飾單位進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，確認(rèn)最終標(biāo)高。標(biāo)高梳理問題BIM深化前后效果對比，深化前：

以本次設(shè)計任務(wù)中B1層一處點位為例，下圖是以設(shè)計院標(biāo)高為參數(shù)建模效果。圖中紅圈處存在無法施工問題：1、管道之間存在碰撞。2、管道與建筑結(jié)構(gòu)之間存在碰裝。3、無法滿足裝飾標(biāo)高要求等一系列問題。BIM深化前后效果對比，深化后：深化完成后，碰撞問題已全部消除，管線排布整齊美觀。一次建模碰撞檢測

以B2層為例，以設(shè)計院標(biāo)高為參數(shù)建模后數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下，可以直觀看到，初期碰撞監(jiān)測點多達(dá)2618項。

經(jīng)過BIM深化工作及設(shè)計院、業(yè)主設(shè)計部等多方協(xié)商，現(xiàn)已將碰撞問題消除。

通過BIM技術(shù)圖紙優(yōu)化，二次建立模型，對原設(shè)計圖紙進(jìn)行調(diào)整后，管線路由得到了優(yōu)化，滿足大部分甲方硬性標(biāo)高要求，再次通過碰撞檢測，管線碰撞點一次性消除90%，對于無法滿足標(biāo)高要求點位，與甲方設(shè)計部討論其他可行性方案，通過多次的協(xié)商，最終消除管線碰撞點。

通過BIM技術(shù)使施工人員更直觀的提早發(fā)現(xiàn)施工中管線碰撞情況，有效避免返工現(xiàn)象，從而節(jié)約了人力物力資源，還能指導(dǎo)工序的前后順序，實現(xiàn)施工進(jìn)度的高效推進(jìn)，對項目管理也有明顯的促進(jìn)作用。流程圖：確定綜合排布平面圖進(jìn)行綜合討論確定方案原則管線排布繪制，BIM模型建立標(biāo)高測定碰撞檢測合格不合格不合格不合格合格合格管線安裝完成出各專業(yè)施工平面圖

通過方案流程圖分析，最重要的五個步驟為：進(jìn)行綜合論證，管線排布繪制、BIM模型的建立，標(biāo)高測定，碰撞檢測，出專業(yè)施工圖紙。對策表：序號關(guān)鍵步驟對策目標(biāo)措施地點負(fù)責(zé)人完成時間1綜合討論設(shè)計可行、合理綜合排布方案管線無碰撞、支架受力滿足要求1.運用revit軟件進(jìn)行排布2.運用soliwork軟件進(jìn)行支架受力分析辦公室趙郁2015年6月15日2管線排布繪制BIM模型的建立繪制BIM模型，完成模型建立繪制所有機電綜合管線，滿足裝飾標(biāo)高，管線無碰撞，易于施工1.合理布局管線排布2.熟知專業(yè)規(guī)范3.熟練運用BIM軟件辦公室李昭霖杜沐劉利莎張可東2015年7月3日3標(biāo)高測定在BIM模型上進(jìn)行標(biāo)高測定現(xiàn)場標(biāo)高復(fù)核繪制BIM模型滿足標(biāo)高要求1.現(xiàn)場復(fù)核土建彈線是否與模型一致，2.對安裝好的支架進(jìn)行表標(biāo)高校核辦公室、施工現(xiàn)場張可東黎飛胡焱昭2015年7月20日4碰撞檢測在BIM模型上進(jìn)行碰撞檢測管線與結(jié)構(gòu)墻及其他管線無碰撞運用revit軟件進(jìn)行碰撞檢測辦公室李昭霖杜沐劉利莎2015.7.4至2015.10.255出專業(yè)施工圖紙嚴(yán)格按模型進(jìn)行標(biāo)注按圖紙精確施工準(zhǔn)確標(biāo)注管線定位尺寸，管線標(biāo)高辦公室張可東黎飛胡焱昭2015.7.25至2015.12.15

制表人：張可東責(zé)任人：趙郁1.綜合討論方案深化設(shè)計是指導(dǎo)施工最重要的一個前提因素，也是質(zhì)量控制的主導(dǎo)因素。如，橋架距梁底10CM敷設(shè)，暖通在極限標(biāo)高之上安裝，中間安裝給排水管道，風(fēng)機盤管布置在梁窩里等等。2.管線排布繪制、BIM模型的建立BIM模型的建立，能更直觀的使施工人員及早發(fā)現(xiàn)問題，及早解決問題，通過對各個專業(yè)圖紙的優(yōu)化，消除碰撞。通過分工由李昭霖負(fù)責(zé)完成商業(yè)體結(jié)構(gòu)模型繪制，劉利莎負(fù)責(zé)完成B1、3、4、5層機電綜合管線模型的建立，杜沐完成B2層機電綜合管線模型的建立，李昭霖完成B3層、1層機電綜合管線及屋面冷卻塔模型的建立，張可東負(fù)責(zé)完成2層機電綜合管線模型的建立，圖紙問題以及與甲方的協(xié)商由深化經(jīng)理負(fù)責(zé)完成。按照深化討論方案，由頂部至底部的繪制方法進(jìn)行繪制，首先繪制完成橋架，其次繪制管道，最后繪制通風(fēng)管道。3.標(biāo)高的測定小組成員采用多臺紅外線放線儀，首先對土建的彈線進(jìn)行校核，合格后確定支架安裝路徑與高度，控制好標(biāo)高。九對策實施4.碰撞檢測BIM模型完成建模后，在滿足驗收規(guī)范和裝修標(biāo)高的要求下，對模型進(jìn)行碰撞檢查，對于無法滿足要求的點位，重新分析原因，再次優(yōu)化設(shè)計，若仍無法滿足，及時與甲方設(shè)計部進(jìn)行溝通、協(xié)商是否更改裝飾標(biāo)高，消除管線碰撞點。5.出專業(yè)施工圖紙

深化設(shè)計達(dá)到各項要求后，綜合管線的排布的方案使得業(yè)主、監(jiān)理、顧問公司、設(shè)計院同意實施后，將出版全專業(yè)施工圖紙，指導(dǎo)作業(yè)班組施工，在出專業(yè)圖紙時，對于管線密集、施工難度大的部位要出剖面圖，使作業(yè)人員易于施工。同時要求圖紙進(jìn)行精細(xì)化的標(biāo)注，對圖紙中管線翻彎，拐彎等部位標(biāo)注清晰，且定位準(zhǔn)確。BIM深化人員對制冷機房進(jìn)行優(yōu)化，管線排布美觀合理，無碰撞屋面冷卻塔：管線密集復(fù)雜，施工涉及專業(yè)多，經(jīng)過BIM深化設(shè)計避免管線與管線碰撞，管線與鋼結(jié)構(gòu)碰撞、管線與結(jié)構(gòu)柱碰撞，使得管線碰撞率為0的成績。BIM深化圖與實際對比圖十檢查效果BIM深化圖與實際對比圖制冷機房BIM深化圖與實際對比圖

鍋爐房BIM深化圖與實際對比圖制冷機房走廊及商場深化完成效果

深化設(shè)計經(jīng)原設(shè)計單位認(rèn)可后，小組首先組織在現(xiàn)場安裝了B3層2段橋架樣板間，B1層通風(fēng)及管道樣板間，并組織業(yè)主、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)站、其他兄弟單位共同進(jìn)行實施效果觀評，均認(rèn)為總體效果很好，施工質(zhì)量得到了極大程度的保證