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1、引言近年来,随着我国经济的快速发展,当代社会对于建筑的各项要求也在不断提升,但是当前的管理模式和信息化手段都无法适应现代化建设的需求,这对建筑工程施工工作的开展带来了一定的压力。智能建造是现代数字信息技术与建筑建设协同应用的建造新方式,智能建造技术是物联网、大数据、云计算、人工智能、B1M等在内的众多新兴技术的集成应用。智能建造是建造多方以现代技术理念对传统施工管理方式的升级。BIM(Bui1dingInformationMode1ing)即建筑信息模型,B1M技术的发展为建筑行业从工业化走向工业与信息化相结合的转型创造了有利条件。应用BIM技术能够实现建筑信息的共享与传递,让信息通过BIM模
2、型与协同工作平台流转,能够解决建筑全生命期各专业、各阶段之间信息流通不畅的问题,减少因多次协调沟通而产生的各种误差,便于业主方、施工方、监理方更加便捷的实现对工程的管理。B1M具有标准化、可视化、协调性、模拟性和信息可提取性等特点和优势。其强大的三维展示功能,给人以真实感和直接的视觉冲击,成功实现了由传统的二维图纸向三维信息模型的转变,使得建筑信息能够更加全面、直观地展示出来,将工程建筑与实际工程对比,进而考察理论化与实际的差距和不合理性。B1M技术不但可以减低施工方的压力和项目的匏杂性,提升生产效率与建筑物的质量,也能推动项目管理模式的转型升级。对企业而言,引进BIM技术可实现粗放型管理到精
3、细化管理的转型,实现企业利润的最大化,推动工程管理模式的创新,从而提高企业的核心竞争力。1、工程概况北京金隅八达岭皇冠假日酒店升级改造项目为2023年北京冬奥会官方接待酒店之一,该建筑地上6层,地下1层,施工面积约UOOOnA2023年底竣工,2023年获北京市建筑装饰优质工程奖,同时该项目获得包括中装协B1M大赛在内的多项奖项。双碳背景下,环保部门对建筑材料生产把控越来越严,原材费用、加工周期大幅上升;同时,项目建设恰逢新冠疫情期间,国内行业形势更杂严峻,施工组织管理困难极大,现场管理费用也大幅增加。该酒店定位为标准五星级,施工涉及众多不同的装饰材料及设备管线等,工序繁多,且综合性要求极高。
4、同时,大型工装类装饰装修的施工工艺逐步向多样性、综合性发展,空间交叉项需提前进行合理的施工安排,而隐蔽部位工程极易被表层的装饰面层陷蔽,若质量存在问题,极易构成隐患,整修成本高,所以施工质量控制工作必须细致到位。智慧建造一体化管控能够良好的解决以上问题,应用数字化管理技术在装饰装修建设过程中对施工的顺利进行具有非常重要的意义,因此,在建筑装饰工程中使用B1M技术将成为绿色建筑实现的必由之路。2、北京金隅八达岭皇冠假日酒店装饰装修建造中B1M技术的应用2.1 深化设计B1M技术建模装饰装修的三维模型如图1所示。可以将平面二维图纸的设计意图具象的表现出来,在数字模型上深化节点、构造等,精确深化墙顶
5、地等构件、物体的空间关系和位置布局,确定机电管线走向,机电末端点位以及面板开孔位置、尺寸大小等,模型的可视性在一定程度上降低了对施工人员的经验要求,弥补了大部分企业经验管理人员不足的现状,并可快速培养年轻管理人员相关技术知识,避免了业主因为缺乏识图技能而不能很好的了解设计意图的弊端,有效减少欠佳决策。图1总统套房精装BIM模型通过BD1技术的二维三维联动,项目深化图纸均为B1M模型导出,数据来源一致,相互紧密关联,避免了不同专业、不同版本数据源不一致的情况。当设计出现调整时,仅需修改BIM模型,即可变更相关联图纸。2.2 参数化建模此次工装施工用到了大量块材,类别众多,数量巨大,为满足设计的复
6、杂形式,砖块需要切割成不同规格,尺寸较多,对项目材料管理及技术深化都带来不小的挑战。该项目对于墙饰面不专、地面不专的B1M应用主要通过BIM排破计算,降低排砖过程中的空间想象成本,完全消除不满足规范要求的砖块,使面砖错缝更加工整、美观,有效进行断料组合,减少裁砖浪费,降低损耗率,节约成本。同时,利用B1M三维模型,直观展示排布方案,避免因技术方案交底不清造成的损失。2.3 碰撞检查一般情况下建筑、结构、机电、装饰装修等设计工作分专业进行,不可避免的存在碰撞冲突的位置。装饰专业与其他专业如果配合不当,发生冲突,大概率会造成材料过度损耗、人工浪费、工期拖延等问题。通过B1M技术预先对设备、管线、装
7、饰材料等进行预排,检查施工中可能会遇到的不合理的地方,就可以很好的解决此项问题。以该项目地下一层公区部分为例(如图2所示),其机电管线相互冲突,同时又影响吊顶整体标高。通过管线综合深化,保证了室内净空达到业主及设计要求,合理安排该部分整体施工工序,在保证了最终的装饰效果的前提下,比预计工期提前3天完成该部分整体施工任务。该部分在管线综合应用过程中,问题报告近600余份,通过提前查找和报告不同专业的碰撞冲突消除了15%的预算外变更,大大降低二次拆改、返工等现象出现的可能性,提高了施工效率及项目综合效益。(a)碰撞检查前(b)碰撞检查后进行了优化图2工区机电暖通管线碰撞检查2.4 智慧测量三维激光
8、扫描技术突破传统单点测量的方式,采用非接触测量方式,对测量的对象进行实景更制,使其无论在数据采集效率还是获取建筑信息完整度、测量精度等方面,都具有较大的优势。利用三维激光扫描仪与BDI相结合,可以为成品定制加工、现场安装协调、工程质量检查、施工进度记录等提供有效数据支持。本项目在装饰装修施工前,通过三维激光扫描仪对建筑结构完成面进行扫描,搜集点云数据,点云模型导入B1M模型对比分析数据,检查建筑结构完成面与装饰设计误差,根据现场数据调整B1M模型,完成对建筑物装饰装修整体尺寸的控制。结合BIM放样机器人进行施工定位与放线,根据现场实际尺寸,进行装饰装修施工,避免数据误差。施工后,应用点云技术及
9、BIM技术检查工程项目的重点区域,扫描装饰面层完成面检查平整度,扫描构件位置,使用点云技术进行施工误差分析,大大提高了测量复核工作效率及准确性,经放样机器人现场复核装饰完成面最大误差在3mm以内。2.5 5可视化指导施工利用BIM软件对施工工序进行模拟及方案比选,模拟检查当前施工方案的可行性,提前找出施工方案和施工组织设计中隐藏的问题,优化施工工序,降低各个环节的出错率,确保工程能够安全准确、高效的完成。施工中,将复杂的构造节点用三维模型加数据参数的方式,在三维视图中进行多视角、全方位展示,如在一层大厅柱的外挂石材面的安装模拟,通过三维展示、节点分解,管理人员及劳务班组可以直观地了解龙骨、预埋
10、板、角钢与板材的施工先后顺序,以及安装相对位置要求,如图3所示。图3一层大厅柱外挂石材三维BIM分解模型通过B1M的三维可视化功能辅助技术交底,改变了传统文字或二维图纸技术交底的方式,使得交底更加直观,能够更方便的指导现场施工作业人员理解构件构造和收边收口操作细节等,提高交底工作的效率,进一步确保了施工进度与施工质量。2.6 工程量提取工程量计算是工程建设的重要基础性工作,贯穿项目全生命期,工程量的准确性直接关系了工程造价的准确性,是成本管控与资源调配的前提。装饰装修工程涉及材料众多,较土建工程需要用到更多的造型各异且种类繁多的装饰构件、家具、设备等,因此,工程量计算的内容更多、难度更大。应用
11、BIM技术可更加准确、便捷的计算出工程量清单,例如从本项目建筑装饰模型中提取各类门窗表、材料明细表等,模型完成时即可实时计算出各装饰材料的数量信息等,将工程量清单用于制定采购计划也能够保证采购数量的准确性。利用三维模型对规则或不规则构件等实时完成三维模型的实体减扣计算,减少了人工操作失误导致的工程量统计错误现象,可以提升计算客观性与效率,进而控制预算工程造价,服务资金安排,进度安排,配合现场限额领料。2.7 数字化样板间针对酒店大堂、客房等区域,搭建了BIM数字样板间模型,如图4所示。数字化样板间集成了工程环节中的各种相关信息,通过对项目进程的数字化表达,实现工程管理效率的提升。通过BIM技术
12、,将数字样板间装修设计的材料材质、饰面颜色、灯光布置、固定设施等用三维模型展示,呈现各构件以及物体的型、材质、纹理三维的渲染效果,实现真正的“所见即所得”,使建设各方对细节局部可以有清晰和真实的感受。图4数字样板间演染效果图2.8 协同工作平台本次数字项目管理平台作为项目管理平台,通过平台的手机端、网页端、客户端多方协作办公,大幅度优化各流程沟通环境,以构建智慧型的工程建造体系为目标,确保进度、质量、安全、成本等管理目标达成。生产管理一利用平台进行施工生产进度管理,将模型与进度信息关联,通过录入实际进度,远程即可掌握当前工地进度情况,还可以在过程中形象的发现原有施工规划中存在的问题并及时纠偏,
13、避免由于考虑不周引起的施工成本增加和进度拖延,利用数字项目管理平台安排总-月-周施工计划,细分施工任务,根据计划与实际差异,召开生产周会,管控成果可形成可视数据上传公司主管部门。质量管理一以现场质检员为主,对施工质量进行追踪,将发现的问题拍照描述后上传,并通知相应的货任人员。整改完毕后,由责任人反馈,问题创建人核实后对问题进行闭环,形成有效的闭环问题处理机制。安全管理一现场人员可以将现场施工照片上传至平台,标记隐患位置,要求负责人马上进行整改,并且规定整改时间,提高整改效率,同时,方便进行整改和管理人员再次复查。资料协同管理一通过平台将项目进行结构拆分,多级目录管理。将相关文件(如:图纸、变更
14、、施工方案、资料、技术交底等)上传至平台并及时更新,纸质版的工艺及交底电子化,让所有人随时随地的通过电脑端、手机端等的设备都能查阅项目的图纸、变更、施工方案、交底等。3、效益分析北京金隅八达岭皇冠假日酒店升级改造项目应用BIM技术的深化设计、参数化建模、碰撞检查、智慧测量、工程量提取、可视化指导施工等功能,辅助项目协同工作平台,实现了装饰装修工程的数字化施工与精细化管理,降低了施工材料损耗,减少15%的变更单,工作协同配合更加流畅。除此之外,基于此次B1M应用搭建了金隅自有的BIU族库,其中建模相关族文件IoOO余个,为后期装饰装修工程应用B1M提供了范例。基于本项目,申请专利6项,其中2项发明专利、4项实用新型专利。结语建筑装饰装修作为我国建筑领域重要的核心部分,当前的管理模式较为落后,严重阻碍了建筑装修行业的发展。通过在北京金隅八达岭皇冠假日酒店升级改造项目中的应用实践表明,智造技术在装饰装修工程中的应用,可以在施工前借助数字化的手段系统地解决现场施工的诸多问题,施工中进行三维模拟协同管理,有效避免工期的延误以及资源的浪费,高效便捷的管理模式为装饰装修行业注入了新的活力,实现装饰装修行业的创新发展。不过,要达到智造技术与装饰装修行业完全适配,还要在实践中进一步地磨合与完善,这仍需广大建设行业从业者的共同努力。