基于BIM技術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況調查五設定目標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及今后打算

一工程概況

國際廣場二期工程二標段項目，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?，爭取獲得“國家優(yōu)質工程”獎。

本次BIM深化設計的范圍不僅包含合同范圍內的所有機電系統(tǒng)，而且涉及了其他與機電安裝密切相關的專業(yè)。不僅有給排水、暖通、電氣、消防等，還有建筑結構、部分鋼結構、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日課題類型現場型課題注冊日期2015年5月小組人數10課題注冊號SAQC-02-02課題名稱基于BIM技術降低城市綜合體綜合管線的碰撞率培訓情況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月進場，計劃2016年7月交工，工期緊；涉及專業(yè)眾多，管線密集、復雜，設計院圖紙質量不高，施工難度大；合同屬于總價包干合同，零簽證。保證“芙蓉杯”的質量驗收通過，質量要求高。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。甲方設計要求超市部分不進行吊頂，所有管線進行明敷，要求走廊管線底標高至少保證在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風管，走廊空間較小，控制標高要求高，管線排布難度大。

3.超市走廊：另一處一趟1500*500風管，3趟DN200消防管道，4趟DN250空調水管道，4趟DN200空調水管道，2趟300*150橋架，橫穿走廊有4趟DN200空調水管。走廊寬度3.2米，標高要求3.9米。管線密集，標高要求嚴格，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技術為主的三維設計方法，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行綜合排布，達到管線安裝無碰撞、支架滿足力學要求、整體效果美觀、“一次成優(yōu)”的目的。

通過施工階段BIM技術的應用過程，運用BIM技術指導施工，減少返工率，縮短工期，直至達到“節(jié)材、降本、增效”的宣傳效果，進一步推廣了BIM技術在施工階段的運用。綜上所述，基于城市綜合體工程體量大，工期緊，管線密集、復雜，施工難度大，質量要求高。傳統(tǒng)圖紙深化難以提前發(fā)現碰撞點，造成返工現象。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月課題選定現場調查設定目標分析原因確定主要原因制定對策對策實施調查效果制定鞏固措施總結和體會QC小組活動計劃安排制表人：張可東責任人：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)約項目生產成本，2015年6月5日項目QC小組召開關于“基于BIM技術減少大型商業(yè)綜合管線碰撞率”的專題會議，通過對大型商業(yè)管線的認識、討論；現場的讀圖、識圖；分析現場情況；BIM人員的職責分配；電腦軟件的配置等一系列的措施的實施。

四現場調查

小組成員前期一次建模時。對商業(yè)區(qū)管線進行討論分析，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：張可東責任人：趙郁時間：2015年7月25日小組設定目標:1、控制管線排布的最低標高，達到甲方要求；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、設計院同意方案排布。通過統(tǒng)計分析，本項目管線碰撞數目多達13000多處，小組成員將目標值設定為：1.BIM模型管線碰撞率為“0”，以便更好指導施工；2.控制現場施工碰撞不超過20處。五設定目標設計院制圖質量不高；無施工簽證。設計院分包單位眾多，制圖標準不統(tǒng)一，制圖質量低，各專業(yè)見的協(xié)調不到位，導致碰撞眾多；并且本項目采用總價包干合同，無法施工簽證。如果不采取相應的技術措施，損失無法估量。六原因分析圖紙多次變更，導致模型大體量返工在大商業(yè)精裝修區(qū)域深化時，以設計院“蓋章版藍圖”為結構、機電建模的依據，結合裝飾單位優(yōu)化的“點位圖”進行模型二次調整。裝飾單位方案多次變更，致使模型多次返工調整。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，按設計院圖紙標高，管線曾出現多處與結構梁柱、建筑砌體的相互碰撞。為此，管線排布過程中反復與設計院，業(yè)主設計部溝通，通過調整管線路由、現場核實相結合的方法，在符合施工規(guī)范的前提下，按照業(yè)主要求進行綜合排布。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圖紙錯誤方法不當職責分工不明確無獎罰措施專業(yè)知識培訓，讀圖、講圖標準不一時間：2015年7月28日要因確認計劃表序號末端因素確認內容確認方法標準完成時間1崗前未經培訓上崗職工是否全部經過崗前培訓，并經考核合格。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，現場操作熟練2015年6月10日前2專業(yè)知識培訓，讀圖、識圖BIM技術人員熟悉專業(yè)規(guī)范，熟悉圖紙。BIM人員現場讀圖、講圖。熟悉規(guī)范、圖紙2015年6月10日前3職責分工不明確技術、管理、BIM人員是否進行了職責分工查看項目部是否制定了職責分工明細表制定職責分工明細表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)圖紙與藍圖是否變化工作聯(lián)系單，設計變更單，收到變更圖紙蓋有甲方印章及時跟進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標準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日確認一：崗前未經培訓。確認方法確認內容確認標準確認時間查看崗前培訓記錄BIM繪圖人員是否進行崗前培訓BIM繪圖人員100%上崗培訓2015年6月10號驗證結果查看崗前培訓記錄，BIM人員6人，接受崗前培訓6人，上崗率100%。非要因確認二：專業(yè)知識培訓，讀圖、識圖。確認方法確認內容確認標準確認時間專業(yè)知識培訓，讀圖、識圖。BIM技術人員熟悉專業(yè)規(guī)范，熟悉圖紙。BIM人員現場讀圖、講圖。思路清晰，無錯誤。2015年6月10號驗證結果BIM技術人員熟悉機電安裝規(guī)范，按規(guī)范繪制機電綜合模型。要因確認方法確認內容確認標準確認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號驗證結果查看項目管理制度。非要因確認四：無獎罰措施。確認三：職責分工不明確。確認方法確認內容確認標準確認時間查看職責分工表是否對小組成員有明確的任務安排。有詳細的職責分工任務書2015年6月10號驗證結果小組成員10人，有明確的的任務分工任務書。非要因確認五：圖紙變更。確認方法確認內容確認標準確認時間下發(fā)圖紙與藍圖是否變化工作聯(lián)系單，設計變更單，收到變更圖紙蓋有甲方印章及時跟進驗證結果查看圖紙下發(fā)詳細記錄非要因確認六：圖紙錯誤。確認方法確認內容確認標準確認時間圖紙錯誤設計圖紙系統(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號驗證結果按藍圖繪制綜合管線，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小組成員根據梅溪湖商業(yè)綜合體二標段圖紙施工藍圖完成B3、B2、B1層，一次建模工作，通過碰撞檢測，發(fā)現管線碰撞嚴重，且大部分不能滿足甲方標高控制要求，通過BIM人員優(yōu)化圖紙，二次建立模型，對原設計圖紙進行調整，更改管線路由，滿足大部分甲方硬性標高要求，再次通過碰撞檢測，管線碰撞點一次性消除90%，對于無法滿足標高要求點位，與甲方設計部討論更改裝飾標高。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，設備數量多，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，空調機房，設備多，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，也是項目重點關注部位。所有管線進行明敷，要求走廊管線底標高至少保證在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模型碰撞點消除標高要求通過反復與設計院、業(yè)主設計部、裝飾單位進行協(xié)調溝通，確認最終標高。標高梳理問題BIM深化前后效果對比，深化前：

以本次設計任務中B1層一處點位為例，下圖是以設計院標高為參數建模效果。圖中紅圈處存在無法施工問題：1、管道之間存在碰撞。2、管道與建筑結構之間存在碰裝。3、無法滿足裝飾標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，以設計院標高為參數建模后數據統(tǒng)計如下，可以直觀看到，初期碰撞監(jiān)測點多達2618項。

經過BIM深化工作及設計院、業(yè)主設計部等多方協(xié)商，現已將碰撞問題消除。

通過BIM技術圖紙優(yōu)化，二次建立模型，對原設計圖紙進行調整后，管線路由得到了優(yōu)化，滿足大部分甲方硬性標高要求，再次通過碰撞檢測，管線碰撞點一次性消除90%，對于無法滿足標高要求點位，與甲方設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技術使施工人員更直觀的提早發(fā)現施工中管線碰撞情況，有效避免返工現象，從而節(jié)約了人力物力資源，還能指導工序的前后順序，實現施工進度的高效推進，對項目管理也有明顯的促進作用。流程圖：確定綜合排布平面圖進行綜合討論確定方案原則管線排布繪制，BIM模型建立標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：進行綜合論證，管線排布繪制、BIM模型的建立，標高測定，碰撞檢測，出專業(yè)施工圖紙。對策表：序號關鍵步驟對策目標措施地點負責人完成時間1綜合討論設計可行、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軟件進行排布2.運用soliwork軟件進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標高測定在BIM模型上進行標高測定現場標高復核繪制BIM模型滿足標高要求1.現場復核土建彈線是否與模型一致，2.對安裝好的支架進行表標高校核辦公室、施工現場張可東黎飛胡焱昭2015年7月20日4碰撞檢測在BIM模型上進行碰撞檢測管線與結構墻及其他管線無碰撞運用revit軟件進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)施工圖紙嚴格按模型進行標注按圖紙精確施工準確標注管線定位尺寸，管線標高辦公室張可東黎飛胡焱昭2015.7.25至2015.12.15

制表人：張可東責任人：趙郁1.綜合討論方案深化設計是指導施工最重要的一個前提因素，也是質量控制的主導因素。如，橋架距梁底10CM敷設，暖通在極限標高之上安裝，中間安裝給排水管道，風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責完成商業(yè)體結構模型繪制，劉利莎負責完成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，張可東負責完成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)商由深化經理負責完成。按照深化討論方案，由頂部至底部的繪制方法進行繪制，首先繪制完成橋架，其次繪制管道，最后繪制通風管道。3.標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行校核，合格后確定支架安裝路徑與高度，控制好標高。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)范和裝修標高的要求下，對模型進行碰撞檢查，對于無法滿足要求的點位，重新分析原因，再次優(yōu)化設計，若仍無法滿足，及時與甲方設計部進行溝通、協(xié)商是否更改裝飾標高，消除管線碰撞點。5.出專業(yè)施工圖紙

深化設計達到各項要求后，綜合管線的排布的方案使得業(yè)主、監(jiān)理、顧問公司、設計院同意實施后，將出版全專業(yè)施工圖紙，指導作業(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。同時要求圖紙進行精細化的標注，對圖紙中管線翻彎，拐彎等部位標注清晰，且定位準確。BIM深化人員對制冷機房進行優(yōu)化，管線排布美觀合理，無碰撞屋面冷卻塔：管線密集復雜，施工涉及專業(yè)多，經過BIM深化設計避免管線與管線碰撞，管線與鋼結構碰撞、管線與結構柱碰撞，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

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