绿地山东国际金融中心项目BIM技术综合应用案例分享

2021年4月13日
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一、项目介绍

绿地山东国际金融中心位于济南中央商务核心区,总建筑面积40.89万㎡,高度428m,地上88层,地下4层。本项目由主塔楼、百米办公塔楼、裙房和地下室四部分构成。

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项目示意图

项目在设计方案中借鉴了山体特色,意向方案提出“淙淙山泉”的设计理念,塔楼的形态来源于济南著名的山体及自然涌泉,塔楼上部的退台宛如上山阶梯蜿蜒泻下的瀑布。超高层将配套建设五星级酒店、有特色的“阳光房”。

济南中央商务区计划建设5座高度在220米到428米的塔楼,分别体现济南“山、泉、湖、河、城”的五大标志性建筑,其中设计高度428米的本项目体现了五大标志性建筑的“山”。

项目主要参与单位是绿地控股集团股份有限公司、中建八局二公司、华东建筑设计研究总院、上海建科工程咨询有限公司和上海鲁班软件有限公司,其中上海鲁班软件有限公司作为本项目BIM工程总顾问,为项目提供BIM模型、BIM设计深化、BIM平台咨询等服务。

二、采用BIM技术的原因
1.响应国家政策

从“十三五”规划开始,国家大力推进建筑工业化、数字化、智能化升级,BIM技术受到重点关注,国家和地方政府出台多项政策引导BIM技术发展

2、项目的管理协同化要求和技术性需求

作为超高层建筑,建设过程中会面临许多的挑战,如施工工艺复杂,给设计和交流带来了障碍;土石方工程多,隐蔽工程的监管和复核相对困难;工程工期紧、外界关注度高、社会影响力较大;成本、质量与安全、过程资料、竣工资料管理难度较大等等。通过应用BIM技术,构建项目BIM协同控制中心、数字进度控制可视化平台和BIM电子档案平台等一系列协调空间,进行三维可视化技术模拟、首件工程模拟、顶升平台提升技术模拟、超高层物料堆放管理等操作,来达到项目的管理协同化要求和技术性需求。

3、业主在BIM技术应用中的投入

业主大力支持BIM技术的使用,针对BIM技术全过程顾问服务,BIM专项投入占总投入的0.1%以上。

三、BIM技术的应用

1、数字化建造——控制中心

以数字化建造为核心,以九大创新为支撑,助推项目建设管理。

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(1)控制中心——轻量化平台

鲁班BIM协同平台改变了以往点对点的对接模式,运用基于云平台的模型作为基础,将各参建方所需及其产生的相关资料统一沉淀在同一个协同平台上进行信息共享,大大避免了过去因对接的信息不匹配所造成的工作成果的偏差和时间成本的浪费。

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(2)控制中心——手机端

通过手机端发起协作验收流程,流程可直接拍摄现场问题位置,调取相关资料文件,指定相关人员复核问题,手机端不仅方便快捷,还能够直接反查模型,形成动态化质量追溯。

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(3)控制中心——质量巡检

利用Luban iWorks平台搭建项目办、监理、施工三级巡检体系,将问题关联BIM模型,限时整改分类汇总,形成巡检报告。手机端可以使用巡检功能,完成任务更加方便快捷,同时相关人员均可在平台上直接查看,节省汇报时间;巡检中可直接拍摄相关现场位置,避免了语言传达的信息不完全对称,节省多次沟通时间。目前本项目已累计设置14处巡检点位,日常巡检路线5条。

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(4)控制中心——流程化安全检查

手机端可识别模型中的每个构件,通过三维模型可快速找到具体安全隐患位置,同时对现场问题位置的拍照挂接相关构件,能够让相关人员快速地找到问题所在,缩短问题的反馈时间。

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(5)控制中心——流程化质量验收

本项目通过BIM移动端对现场质量、安全进行管控,创建有关质量安全和项目进度问题共计650余项,管理闭环率达到75%。

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2、数字化建造——设计校核

(1)设计校核——BIM模型的创建

BIM的应用是基于优质的模型,鲁班建模端根据专家级经验数据库数值,对模型进行自动检测,保证模型质量。结合BIM实施团队的多次模型校核,使BIM的应用更加精准。

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(2)设计校核——图纸校核

创建BIM设计模型的同时发现各专业自身设计问题,并反馈给设计院。截止目前出现1000余项图纸疑问,都已通过图纸修改等方式处理。对比手工检查图纸疑问及交底沟通时间大约可提升90%。

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(3)设计校核——云平台碰撞检测

将BIM模型上传至鲁班BIM平台进行整合和碰撞检查,基于平台的碰撞数据能够在平台中沉淀,碰撞关系一目了然,碰撞问题一键定位。目前项目已发现160种碰撞,并基于碰撞问题修改图纸。

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(4)设计校核——净高分析

目前已复核净高不足区域73处,最大提升净高937mm,为设计净高1313mm提升至2250mm。

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通过净高分析模型及现场实际情况,关于百米塔楼部分的3处注意事项已和精装设计交底。

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(5)设计校核——预留洞校核

基于Luban iWorks云平台能够快速复核孔洞位置,留存的孔洞数据可随时调用,一键生成孔洞报告,模型变更后亦可快速更新来重新生成模型,大大节省了再次复核图纸的时间。目前本项目已优化洞口100个。

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3、数字化建造——深化设计

(1)深化设计——管线综合深化

目前已调整复杂节点71处,其中地下室29处,裙房19处,A2塔楼7处,A1塔楼16处,复杂节点问题的处理过程全部以文字的形式记录。

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4、数字化建造——进度模拟

(1)进度模拟——计划进度

改变项目施工进度计划原有模式,通过BIM分层报送,同时挂接时间数据,让进度计划审核可视化,实现基于时间维度的施工进度模拟和实际进度查看。通过不同的颜色显示进度情况,随时了解项目实际进度和计划进度的差距,便于调整施工方案,提高现场进度管控能力,合理调整施工计划及资源投入力度。

(1)进度模拟——实际进度

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5、数字化建造——成本管控

(1)成本管控——工程量数据支撑

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(2)成本管控——多算对比

通过对设计量、BIM模型量、实际量的对比分析,形成对比分析报告,找出偏差原因,进行分类纠偏。

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(3)成本管控——计价成本

实时工程进度与量价结合,便于工程进行中的成本审核工作,并按照合约支付工程进度款。

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(4)成本管控——计价建议

根据《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(16G101),与中建八局二公司现场情况、上海第一测量师事务所图形软件情况,发现有4处与规定有出入的项,最终处理方式需和业主确认。

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6、数字化建造——三维交底

(1)三维交底——可视化交底

项目使用Luban iWorks平台进行交底,双击视口即可直接定位到模型相关位置,快速精准。改变带着一大摞图纸到现场进行交底验收的传统工作模式。升级以往的BIM交底模式,节省现场根据图纸定位再翻找模型位置时间的同时,对关键节点进行模型关联,使得相关问题及解决方案都可追溯,让交底变得简单易懂,让验收变得透明公开,让现场各专业、各个人员的沟通变得便捷高效。

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(2)三维交底钢筋节点交底

通过提前模拟钢筋节点的施工过程,对节点进行深化设计,将节点模型上传至BIM协同平台,各参建方可在平台端直接查看,降低施工难度。通过三维剖面和详细节点的形式,让参建人员更好地理解设计意图及节点处理。

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(3)三维交底——设备进场模拟

本项目大型设备较多,设备的运输路线问题需要提前规划,通过BIM三维模型的创建,对设备的进场路线进行三维的模拟,选出最佳的进场方案,并形成相关的分析报告。

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(4)三维交底——场地布置模拟

项目接壤其他项目,场地的布置空间有限,所以施工过程中要不断地调整现场布置区域,BIM团队在完成最初的场地布置模型后,根据现场施工计划安排,于建造前模拟施工后场地情况,三维规划现场用地,保障现场临建布置的安全规划。

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(5)三维交底——问题方案模拟

本项目在施工过程中发现环隧入口位置存在高差问题,根据现场施工情况,BIM团队对会议中存在争议的两种方案进行了三维模型的方案模拟,通过对比直观地反映了两种方案的优劣势,不仅解决了实际的施工问题,还节省了多次沟通方案的时间。

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(6)三维交底——主塔楼生长模拟

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(7)三维交底——顶升平台模拟

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(8)三维交底——动臂塔吊模拟

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7、数字化建造——电子档案

通过线下转线上的方式,实现资料的线上填报,大大缩短了资料的审批时间。基于云平台的资料储存更安全,不易丢失。平台将资料分类归档,为项目提供数字基础支撑,实现项目资料的可追溯。目前项目已累计610份各参建方相关资料。

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8、数字化建造——材料管控

项目利用 鲁班 BIM平台将构件名称、编码、图纸、原材料合格证明、制作安装验收资料和检测报告等信息关联至BIM模型,自动生成二维码并张贴在构件上,扫一扫即可获取该构件的所有信息,提高构件制作安装的标准化、信息化管理水平。

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四、效益分析

1、经济效益——成本效益

本项目通过图纸问题,预留洞口复核,管线综合深化等方面节约成本,优化资源,机电专业共产生直接经济效益82.62万元,其他专业产生可量化经济效益158.92万元。

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本项目通过图纸问题,设计规范,施工规范等方面节约成本,利用BIM三维模型,计算出精确的材料需用,控制材料损耗,避免材料浪费以及优化资源,钢筋专业共产生直接经济效益2400.88万元。

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2、经济效益——管理效率

项目建立以BIM模型为中心的资料、文件等共享云平台,提高了建设方各部门的沟通和协作效率,技发部、工程部、成本部三部门通过BIM协同平台形成一体化流程。通过BIM技术保证项目建造阶段信息对称,数据统一,基于BIM技术实现了各部门对工程全生命周期的精细化管理。

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3、经济效益——人才培养

为切实推广BIM技术落地,需要一个成熟的BIM中心团队来控制项目全过程的BIM技术应用。鲁班BIM团队为企业提供BIM中心来满足整体项目的数字建造控制要求,提升人员平台化管理能力,从工作流、项目协同、资料等方面解决数据难追溯、分包单位多、工作协同难等问题。根据企业、项目人员综合能力分层级、分部门、分岗位均有针对性的编制培训方案,以便满足各岗位需要。

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4、经济效益——经验积累

本项目充分应用BIM模型进行可视化模拟和形象交底,保障项目复杂节点和重要施工工序的顺利进行。并按项目需求建立了土建、机电等专业文件,形成了后续项目可重复利用的宝贵文件。

5、社会效益——获奖情况

项目在2020年第九届“龙图杯”全国BIM大赛获得综合组三等奖;LEED评选中获得金奖。

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6、BIM阶段成果

BIM成果全部共享 鲁班 BIM平台,目前有3家主要参建单位积极运用BIM成果,平台应用登录次数平均每天50余次。

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五、结语

绿地山东国际金融中心项目通过应用BIM技术参与设计、施工、管理的全过程,有效提升了项目的信息化水平,为项目精细化管理提供了有效工具,使整体流程更加高效便捷,与此同时,运用BIM技术在深化设计方面成效十分显著,在管线、承板、结构等方面进一步深化,并展示出了与自动化加工无缝连接的潜力,另外,通过模型提量、机电管线优化、场布、运维信息调价等应用点的项目应用,将模型应用深入结合施工业务,直观反映现场信息,在保证工程质量的基础上有效节省成本,为企业创造巨大价值。

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