基于BIM技术降低城市综合体综合管线的碰撞率

1、陕西建工安装集团有限公司长沙金茂梅溪湖国际广场二期公建工程购物中心综合机电安装项目部QC小组基于BIM技术降低城市综合体综合管线的碰撞率 发 布 人：李昭霖发布单位：陕西建工安装集团有限公司第 页目 录一、工程概况2二、小组概况2三、选题理由3四、现状调查4五、设定目标5六、原因分析6七、确定要因8八、确立对策15九、实施对策17十、检查效果18十一、巩固措施23十二、总结及今后打算24基于BIM技术降低城市综合体综合管线的碰撞率一、工程概况长沙梅溪湖国际广场二期工程项目位于长沙湘江西岸，分地下三层、地面五层，建筑面积约22万平方米，包含电气、暖通、给排水、消防、水景等系统，是一个集办公写字楼

2、、五星酒店、购物、餐饮、娱乐、地铁站为一体的城市综合体项目。二、小组概况小组名称长沙金茂梅溪湖国际广场二期公建工程购物中心综合机电安装项目部QC小组注册时间2015年5月28日课题名称基于BIM技术降低城市综合体综合管线的碰撞率课题类型现场型小组人数10人课题注册号SAQC-02-02培训情况60课时小 组 成 员序号姓 名性别年龄职 称学历职 务组内分工1刘海涛男42高级工程师大学项目经理全面负责2赵 郁男31工程师大学技术负责人资料收集、技术支持3李昭霖男31工程师大学BIM深化人员模型建立4杜沐女29工程师大学BIM深化人员模型建立5刘利莎女26助理工程师大学BIM深化人员模型建立6张可

3、东男25助理工程师大学电气工长、BIM深化人员模型建立、现场复核7黎飞男27助理工程师大学通风工长、BIM深化人员现场复核、现场实施8胡焱昭男23助理工程师大学管道工长、BIM深化人员现场复核9李绪男48大专技师质量员现场检查、纠偏10鲁旭东男38大专技师管道工长现场实施制表人：张可东 责任人：赵郁 时间：2015年6月2日 三、选题理由1、选题背景 本工程属于大型商业综合楼，建筑面积约22万平方米，工程体量大，工期紧，管线密集、复杂，施工难度大。 以超市部分为例，超市卖场部分：走廊明装管线排布是本工程的一亮点、难点，也是项目重点关注部位。甲方设计要求超市部分不进行吊顶，所有管线进行明敷，要求

4、走廊管线底标高至少保证在H+4.0m以上，并且不许穿梁施工，管线排布空间较小。 超市后勤走廊：有4趟DN700管道，2趟1000*200的桥架，1趟2000*500风管道，走廊空间较小，控制标高要求高，管线排布难度大。 超市后勤走廊：另一处一趟1500*500风管，3趟DN200消防管道，4趟DN250空调水管道，4趟DN200空调水管道，两趟300*150桥架，横穿走廊有4趟DN200空调水管。走廊宽度3.2米，标高要求3.9米。管线密集，标高要求严格，可排布空间小，加大排布难度。2、创新目的 通过 CAD 平面设计和 BIM 技术进行三维设计对商业体走廊、变配电室、锅楼房、冷冻机房等管线进

5、行综合排布， 达到管线无碰撞、支架满足力学要求、整体效果美观的目的，通过BIM模型的建立，运用BIM技术指导施工，降低施工成本，并推广BIM技术在施工中的运用。3、课题选择 基于大型商业综合楼工程体量大，工期紧，管线密集、复杂，施工难度大。普通二维图纸深化难以直观提前发现碰撞点，造成返工浪费现象，为更好地节约施工资源，降低项目成本，我们把“ 基于BIM技术减少大型商业综合管线碰撞率”作为本次小组活动的课题。4、制定计划实施项目日期2015年2016年6月7月8月9月10月11月12月1月2月课题选定现场调查设定目标分析原因确定主要原因制定对策对策实施调查效果制定巩固措施总结和体会 制表人：张可

6、东 责任人：赵郁 时间：2015年6月5日 四、现状调查 为降低梅溪湖项目机电综合管线碰撞，确保工程按期顺利完成，节约项目生产成本，2015年6月5日长沙梅溪湖项目QC小组召开关于“基于BIM技术减少大型商业综合管线碰撞率”的专题会议，通过对大型商业管线的认识、讨论；现场的读图、识图，分析现场情况；BIM人员的职责分配，电脑软件的配置。小组成员对大型商业区综合管线进行综合讨论分析，统计出图纸错误，交叉管线碰撞，统计表如下: 综合管线碰撞数量统计表楼层图纸错误管线与梁、柱碰撞管线与管线碰撞地下三层127处187处1997处地下二层204处321处2618处地下一层135处254处2579处一层1

7、87处230处2024处二层65处98处879处三层67处84处587处四层32处23处351处合计130049处制表人：张可东 责任人：赵郁 时间：2015年7月25日 五、设定目标 小组设定三个目标： 1、控制管线排布标高，达到甲方要求； 2、BIM模型综合管线排布无碰撞；3、排布美观合理、使得甲方、监理、顾问公司、设计院同意方案排布。通过统计分析，本项目管线碰撞数多达一万三千多处，小组成员将目标值设定为：BIM模型管线碰撞率为“0”，来更好指导施工，控制现场施工碰撞不超过20处的目标。六、原因分析1、设计院制图质量不高；无施工签证。 设计院分包单位众多，制图标准不统一，制图质量低，各专业

8、见的协调不到位，导致碰撞众多；并且本项目采用总价包干合同，无法施工签证。如果不采取相应的技术措施，损失无法估量。2、图纸多次变更，导致模型大体量返工 在深化时，以设计院盖章版蓝图为依据建模，结合装饰单位优化图纸进行模型二次调整，装修单位图纸多次变更，致使模型多次返工调整。 3、业主对公共区域及商业区域空间要求高 一次建模按设计院图纸标高，管线出现多处与结构、砌体、专业间的相互碰撞；管线综合排布过程中与设计院，业主设计部沟通，调整管线路由，并进行多次现场核实，在符合施工规范的前提下，满足业主要求。 公共区域及商业区域标高要求示意图 公共区域及商业区域标高要求示意图方法不当图纸错误图纸变更管理监督

9、力度图纸问题管线碰撞绘图人员知识欠缺绘图错误原因分析关联图：岗前未培训训专业知识培训读图、识图排布不合理职责分工不明确无奖罚措施训 制表人：张可东 责任人：赵郁 时间：2015年7月28日七、确定要因根据以上得出的6条末端原因，QC小组开展小组讨论会，逐条对末端原因进行分析，得出要因确认计划表。序号末端因素确认内容确认方法标准负责人完成时间1岗前未经培训上岗职工是否全部经过岗前培训，并经考核合格1、查看是否有考核资料档案；2、BIM人员操作是否熟练。考核成绩在60分以上，现场操作熟练赵郁2015年6月10日前2专业知识培训，读图、识图BIM技术人员熟悉专业规范，熟悉图纸BIM人员现场读图、讲图

10、熟悉规范、图纸赵郁2015年6月10日前3职责分工不明确技术、管理、BIM人员是否进行了职责分工查看项目部是否制定了职责分工明细表制定职责分工明细表赵郁2015年6月10日前4无奖惩措施项目部是否有奖惩措施查看项目部是否建立了奖罚制度制定奖惩措施制度刘亚新2015年6月10日前5图纸变更下发图纸与蓝图是否变化工作联系单，设计变更单，收到变更图纸盖有甲方印章赵郁及时跟进6图纸错误综合图纸管线是否碰撞按图纸绘制发生碰撞消除错误点赵郁2015年10月30日前 制表人：张可东 责任人：赵郁 确认一：岗前未经培训确认方法确认内容确认标准确认人确认时间查看岗前培训记录BIM绘图人员是否进行岗前培训BIM绘

11、图人员100%上岗培训赵郁2015年6月10号验证结果查看岗前培训记录，BIM人员6人，接收岗前培训6人，上岗率100%结论非要因确认二：专业知识培训，读图、识图确认方法确认内容确认标准确认人确认时间专业知识培训，读图、识图BIM技术人员熟悉专业规范，熟悉图纸BIM人员现场读图、讲图。思路清晰，无错误赵郁2015年6月10号验证结果BIM技术人员熟悉机电安装规范，按规范绘制机电综合模型结论要因确认三：职责分工不明确确认方法确认内容确认标准确认人确认时间查看职责分工表是否对小组成员有明确的任务安排有详细的职责分工任务书赵郁2015年6月10号验证结果小组成员10人，有明确的的任务分工任务书结论非

12、要因确认四：无奖罚措施确认方法确认内容确认标准确认人确认时间查看项目奖罚制度有无奖罚措施制定奖惩措施制度刘亚新2015年6月10号验证结果查看项目管理制度结论非要因确认五：图纸变更确认方法确认内容确认标准确认人确认时间下发图纸与蓝图是否变化工作联系单，设计变更单，收到变更图纸盖有甲方印章赵郁及时跟进验证结果查看图纸下发详细记录结论要因确认六：图纸错误确认方法确认内容确认标准确认人确认时间图纸错误设计图纸系统错误、管线穿梁、柱，综合图纸管线是否碰撞管线与梁、柱以及交叉管线发生碰撞赵郁2015年10月30号验证结果按蓝图绘制综合管线，管线与柱、梁发生碰撞结论要因制表人：张可东 责任人：赵郁 时间：

13、2015年7月30日八、提出并确立最佳方案1、方案提出背景2015年7月4日，本QC小组成员根据梅溪湖商业综合体二标段图纸施工蓝图完成B3、B2、B1层，一次建模工作，通过碰撞检测，发现管线碰撞严重，且大部分不能满足甲方标高控制要求，通过BIM人员优化图纸，二次建立模型，对原设计图纸进行调整，更改管线路由，满足大部分甲方硬性标高要求，再次通过碰撞检测，管线碰撞点一次性消除90%，对于无法满足标高要求点位，与甲方设计部讨论更改装饰标高。2、商业体模型的建立（1）完成商业体建模B2层1-1轴至2-8轴为超市部分，走廊明装管线排布是本工程的一亮点、难点，也是项目重点关注部位。所有管线进行明敷，要求走

14、廊管线底标高至少保证在H+4.0m以上，并且不许穿梁施工，管线排布空间较小，加大了综合排布难度。（2）B1层模型建立 B1层商业模型包含锅炉房、制冷机房，超市变电所，空调机房，设备多，管线密集，空间狭小，综合排布难度大。 （3）B3层模型建立B3层为商业区地下车库，层高3.3米，要求净空2.5米，其中设备机房多，大管道密集，排布要求美观合理。3、碰撞点消除完成大商业体模型建立，优化管线路由，在满足甲方标高要求前提下，消除管线与管线之间的碰撞，管线与墙体、结构柱的碰撞，对于排布不满足甲方标高部位，通过多次与设计院、业主设计部、装饰单位进行协调沟通，确认最终标高，消除所有碰撞点。 标高要求 标高梳

15、理问题 BIM深化人员与甲方设计部、 装饰单位人员应用BIM模型探 讨管线排布，消除管线碰撞点。BIM深化前后效果对比以本次设计任务中B1层一处点位为例，下图是以设计院标高为参数建模效果。图中红圈处存在无法施工问题：1、管道之间存在碰撞。2、管道与建筑结构之间存在碰装。3、无法满足装饰标高要求等系列问题。 深化前：深化后：碰撞问题已全部消除，管线排布整齐美观。一次建模碰撞检测 以B2层为例，以设计院标高为参数建模后数据统计如下，可以直观看到，初期碰撞监测点多达2618项。经过BIM深化工作及设计院、业主设计部等多方协商，现已将碰撞问题消除。 通过BIM深化人员优化图纸，二次建立模型，对原设计图

16、纸进行调整，优化管线路由，满足大部分甲方硬性标高要求，再次通过碰撞检测，管线碰撞点一次性消除90%，对于无法满足标高要求点位，与甲方设计部讨论是否更改装饰标高，通过多次的协商，最终消除管线碰撞点，通过BIM技术使施工人员更直观的提早发现施工中管线碰撞问题，有效避免返工现象，从而大量节约人力物力资源投入，更能指导现场施工进度安排，先后顺序，对项目管理也有明显的促进作用。九、确定对策确定方案原则1、流程图：标高测定 完成管线安装确定综合排布平面图出专业施工平面图管线排布绘制， BIM模型建立进行综合讨论 合格 不合格 不合格 合格 不合格碰撞检测 合格 通过方案流程图分析，最重要的五个步骤为：进行

17、综合论证，管线排布绘制、BIM模型的建立，标高测定，碰撞检测，出专业施工图纸。2、对策表序号关键步骤对策目标措施地点负责人完成时间1综合讨论设计可行、合理综合排布方案管线无碰撞、支架受力满足要求1.运用revit软件进行排布2.运用soliwork软件进行支架受力分析办公室赵郁2015年6月15日2管线排布绘制BIM模型的建立绘制BIM模型，完成模型建立绘制所有机电综合管线，满足装饰标高，管线无碰撞，易于施工1.合理布局管线排布2.熟知专业规范3.熟练运用BIM软件办公室李昭霖杜沐刘利莎张可东2015年7月3日3标高测定在BIM模型上进行标高测定绘制BIM模型满足标高要求1.现场复核土建弹线是

18、否与模型一致，2.对安装好的支架进行表标高校核办公室施工现场张可东黎飞胡焱昭2015年7月20日4碰撞检测在BIM模型上进行碰撞检测管线与结构墙及其他管线无碰撞用revit软件进行碰撞检测办公室李昭霖杜沐刘利莎2015.7.4至2015.10.255出专业施工图纸严格按模型进行标注按图纸精确施工准确标注管线定位尺寸，管线标高办公室张可东黎飞胡焱昭2015.7.25至2015.12.15 制表人：张可东 责任人：赵郁 时间：2015年8月2日 十、实施对策 1、综合讨论方案 深化设计是指导施工 的最重要的一部分因素， 也是质量控制的主导因素之一。确定了排布理念，桥架距梁底10CM，下面布置管道，

19、通风在最低层的，风机盘管布置在梁窝里的原则，绘制BIM模型。2、管线排布绘制、BIM模型的建立BIM模型的建立，能更直观的使施工人员及早发现碰撞问题，及早解决问题，通过对各个专业图纸的优化，消除碰撞。通过分工由李昭霖负责完成商业体结构模型绘制，刘利莎负责完成B1、3、4、5层机电综合管线模型的建立，杜沐完成B2层机电综合管线模型的建立，李昭霖完成B3层、1层机电综合管线及屋面冷却塔模型的建立，张可东负责完成2层机电综合管线模型的建立，图纸问题以及与甲方的协商由深化经理负责完成。按照深化讨论方案，由顶部至底部的绘制方法进行绘制，首先绘制完成桥架，其次绘制管道，最后绘制通风管道。3、标高的测定 小

20、组成员采用红外线仪对土建的弹线进行校核，校核完毕后通过弹线确定支架安装高度，用墨斗线确定支架安装高度，控制好标高。4、碰撞检测BIM模型完成建模后，在满足标高要求及规范要求下，对模型进行碰撞检测，对于无法满足要求的点位，加以分析原因，再次优化路由，若仍无法满足，及时与甲方设计部进行沟通、协商是否更改装饰标高，消除管线碰撞点。5、出专业施工图纸 模型建立完成后，碰撞检测以及标高满足精装要求，且绘制模型排布美观合理、使得甲方、监理、顾问公司、设计院同意方案排布。我部将出各个专业施工图纸，指导作业班组施工，在出专业图纸时，对于管线密集、施工难度大的部位要出剖面图，使作业人员易于施工。同时要求图纸进行

21、精细化的标注，对图纸中管线翻弯，拐弯等部位标注清晰，且定位准确。检测效果1、BIM深化人员对制冷机房进行优化，管线排布美观合理，无碰撞 屋面冷却塔 管线密集复杂，施工涉及专业多，经过BIM深化设计避免管线与管线碰撞，管线与钢结构碰撞、管线与结构柱碰撞，使得管线碰撞率为0的成绩。3、BIM深化图与实际对比图 BIM深化图与实际对比图BIM模型现场效果锅炉房BIM深化图与实际对比图BIM模型现场效果制冷机房BIM深化图与实际对比图BIM模型现场效果3、走廊及商场深化完成效果 深化设计经原设计单位认可后，小组首先组织在现场安装B3层2段桥架样板间，B1层通风及管道样板间，并组织业主、监理、质监站、其他兄弟单位共同进行实施效果观评，均认为总体效果很好，施工质量得到了极大程度的保证，得到了业主、质监站和监