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中国勘察设计协会主管主办

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寰宇设计:从方案阶段到施工图阶段,实现全过程BIM深度应用

2021年2月5日,住房和城乡建设部发布《关于公开征集智能建造新技术新产品创新服务案例的通知》,指出申报自主可控的数字化设计软件,包含协同设计平台软件等,为国产化数字设计平台提供了政策支持。同年,合肥市城乡建设局明确要求合肥市范围内大型公共建筑、二星级及以上绿色建筑、装配式建筑、综合管廊、轨道交通、城市互通立交等新建工程项目在设计、施工等阶段均需应用BIM技术。


在政府推动BIM技术应用的背景之下,安徽寰宇设计建筑设计院(以下简称“寰宇设计”)接到了S1#商业配套楼项目。招标文件正文明确本项目施工图阶段必须采用BIM技术,建议全程采用BIM正向设计,而非后验证,BIM模型需在初步设计和施工图送审时均同步提交。


但这并不是寰宇设计踏出BIM探索的第一步,寰宇设计历来重视数字化应用发展。早在2015年,寰宇设计就花重金开发二维协同设计管理系统,是安徽第一家真正使用二维协同设计进行云管理的设计企业。寰宇设计BIM中心成立于2016年,多年案例实战积累了住宅、办公楼、综合体、学校、体育场等多种项目BIM设计经验。在技术运用上,部门将信息化和数字化充分在项目中运用,建立了一整套数字管理流程,交付物由单一的模型变为整套数字管理交付,为企业保留了重要的数字资产。在该项目中,寰宇设计采用了国产化设计软件对项目进行了全过程的BIM深度应用。


商业配套项目的设计–成本–施工一体化应用


该项目位于合肥市包河区,临徽州大道、祁门路、庐州大道等城市级别道路,与合肥南站、客运中心站距离较近,周边多成熟居住区、公建区及待规划用地。


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通过此次与广联达数维系列设计产品团队的合作,寰宇设计在项目中主要想对以下方向进行深度验证:一是通过数维正向设计、智能审查,提高设计质量;二是通过设计成本一体化方案,保证项目不超概算单体指标;三是通过设计模型无损转换算量模型,实现高效成果算量;四是设计模型直接转换施工模型,实现施工深化及现场管理辅助。


该商业综合楼项目首次采用云端校审,各专业通过数字化展示,避免施工中存在的诸多问题,有效弥补二维校审的不足;创新性实现数据全过程互通,数维文件可直接应用于造价算量、施工阶段数字化交付,数据价值得到充分发挥,实现设计–成本–施工一体化。


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项目全过程BIM应用点


全过程BIM应用亮点


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BIM应用技术路线


指标可视化


通过数维设计软件识别到项目中所有闭合房间生成面积信息,并根据是否计容、计面积或计半面积等条件进行汇总调整,生成面积分表及总表,对于施工图阶段中各项面积指标进行验证,保证项目指标的准确性;同步至web端协同管理平台,业主方、设计方,可实时跟进查看项目指标数据,精细把控项目指标。


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投标钢筋量指标预测创新方法


复杂特别的小商业项目在投标之初,缺乏历史经验数据,难以快速准确判断是否会在施工图阶段达到甲方的钢筋量指标控制要求。采用盈建科建模出图的算量方案存在钢筋量统计偏差大的问题,即使使用盈建科图纸进行人工算量,仍然存在周期长、工程量放大系数模糊缺乏依据等问题。


该工程为双层地下车库,负一层部分功能为货物储存区,考虑后期实际使用过程中荷载较大,在初步设计阶段进行配筋方案比选时,给出了2个初步方案:板分离式配筋和板双层双向配筋。


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通过对负一层钢筋含量的对比,在保证全楼含钢量指标不超限的前提下,进一步提高负一层的安全性,最终确定了板双层双向配筋的方案。


在投标阶段将盈建科模型一键导入数维自动生成配筋图纸,设置算量规则、在工具端使用BIMQ进行云端算量,得到钢筋的指标量。依此方式、计算设计条件更具体的最终版施工图的工程量(考虑节点、楼梯等的工程量),两阶段工程量指标相比得出工程量指标放大系数作为投标阶段可以采用的指标放大系数。(经过多个类似项目验证,放大系数在1.25~1.35之间)


该方案投标钢筋量指标输出周期短(一天内可确定),钢筋量指标贴近最终施工图版本指标,预测指标可靠性高。


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过程经济性控制


在基础方案比选过程中,通过设计模型一键转换算量模型,高效完成钢筋及混凝土工程量的统计,进而快速获取量差与价差,设计工程量指标获取效率较传统方式提高3倍。该项目最终确定方案一为最终设计方案,相较方案二合计节省造价178.6万元;从而避免了项目设计超概。


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通过数维设计软件的材料选型和机电设备选型功能,在设计过程中可选择既满足设计参数要求又价格便宜的材料和设备,实现项目过程经济性控制。


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高效预算工程量输出


以往项目中,造价师需要花费较多时间去理解设计图纸、设计意图。数维的设计模型直传GTJ/GQI,在预算阶段减少造价师建模时间成本70%,且能避免传统算量翻模时出现的人为误差。


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一事有恒,万事渐振


生产技术的重大变革从不是一蹴而就的,而是源于一点点微小的起点。BIM技术通过对建筑的数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥了重要作用。


正是由于它焕发的生命力,国产BIM追梦的原野中才会有天还没亮就先上路的人。寰宇设计作为安徽省第一批采用国产自主软件进行正向设计的单位,首次真正实现全专业正向协同设计、规范流程,形成了企业正向设计标准,沉淀了企业数字资产,安徽省多家设计单位前来参观学习。


企业相信只有在不舍微末、不遗寸功的奋斗与拼搏中,全体员工才能走得够稳、行得够远。寰宇设计将继续发挥设计院专业技术优势,积极推广BIM技术应用,更大范围普及BIM设计的能力,持续为国产建筑设计智能化发展贡献力量。(安徽寰宇设计建筑设计院)