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中国勘察设计协会主管主办

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​“创新杯”12载系列报道之十二 | 打通设计到算量全流程,实现模型数据流转

发布时间:2022/2/22 13:04:30 浏览次数: 作者: 邹婷婷 陈志东 郑峰 来源: 《中国勘察设计》杂志

核心看点

在“数字中国”建设的大背景下,BIM技术作为建筑行业数字化转型发展的支撑工具,对提高企业核心竞争力起到了至关重要的作用。时代中国通过搭建完善的BIM标准体系,研发高效的BIM工具,基于标准化、模块化的工作思路,在广州南沙时代大塘村项目中,打通了设计到算量的全流程,从模型中导出图纸,并且输出工程清单和物料清单,实现了模型数据流转,进而推动了业务的线上化和数字化转型。


项目简介


时代大塘村项目总建筑面积约40.7万m2,其中包含了14栋高层住宅和两层地下室。在项目开展BIM正向设计的过程中,为创建高精度BIM模型,实现全专业BIM算量,需要攻克三个难点:一是一模多用,要求高,即BIM模型需要同时满足出图、审查以及算量的要求;二是模型精度高,标准严,即为了满足全专业BIM算量的要求,BIM模型的每个细节构造均需符合设计标准;三是算量维度细,规则难,即需要细致缜密的匹配规则,才能实现BIM模型计算,并输出工程清单与物料清单。


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广州南沙时代大塘村项目鸟瞰效果图


应用概述


BIM正向设计项目在组织策划和应用工具上均与传统设计项目有所不同,需要制定正确的BIM应用实施策略,并且与项目的计划、目标和资源能力相符合[1]


人员组织方面,采用单轨制,自上而下全员推行BIM正向设计。每个设计师既要熟悉设计业务,同时也应熟练掌握BIM技术,确保BIM模型在不同阶段输入不同深度的信息数据,从源头上解决因设计理解偏差而导致算量错漏的问题。


流程组织方面,结合项目实际情况,清晰界定每个项目全专业开展BIM正向设计的启动点,而并非每个BIM正向设计项目都要求从方案就开始介入[2];明确出图范围,充分发挥CAD与Revit的优势,将主要的平立剖面图纸由Revit三维模型直接导出,部分标准化复用率高的节点大样图沿用CAD二维出图的模式,进而提升出图效率。


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项目流程组织简图


模型组织方面,采用“链接+工作集”的工作模式,多个模块组合时采用链接模式,单个模块内的专业协同则采用工作集模式,在提高模型复用率与协作效率的同时,也可以减少模型权限交叉、卡顿等问题。


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BIM模型组织拆分图


软件组织方面,采用市面上技术较为成熟的BIM设计软件(如Revit、BIMSpace)以及自主研发的BIM工具(如自动化设计工具、自动配筋工具、时代构件库等),形成数据传输流畅、功能互补的软件工作流。通过在工具中植入公司的设计规则,减少机械重复的工作;通过配置模型检查规则,批量高效检查BIM模型是否符合国家规范及企业标准,确保BIM模型数据的准确性,便于后期开展模型出图、渲染、审查以及模型算量工作。


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BIM可视化设计


应用创新


时代大塘村项目应用了参数化设计、可视化设计、节能分析、碰撞检测等常规的BIM技术点,同时通过搭建完善的BIM标准体系,研发自动化设计工具和自动算量系统,基于标准化、模块化的工作思路,实现模型数据跨部门、跨专业流转,打通了从设计到算量的全流程。与传统算量工作相比,BIM算量无需额外创建模型,由同一批设计师完成,确保模型与图纸的一致性,大幅提升了工作效率和数据精准度。


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BIM设计算量全流程


搭建BIM标准体系


参考国家BIM相关标准,结合企业实际应用情况进行全面总结梳理,形成一套完整的构件分类体系,符合可扩延性、兼容性和综合实用性原则[3]。搭建符合企业需求的BIM标准成果体系,作为开展BIM项目应用的重要基础。建立统一的标准,是解决“一模多用、要求高”的重要措施。


时代中国BIM标准成果体系包括技术标准和产品标准两部分。技术标准主要是指必须遵守的数据信息标准、操作规范、协同原则,是确保公司BIM技术路线实施顺畅的重要基础;产品标准主要包括构件库和模块库两部分。构件库主要由全专业族库、项目样板文件组成,是整个BIM工作路线的基础数据库,通过线上管理系统进行全专业标准化管理。整个构件库的构件和信息均符合公司标准,且随着标准更新不断进行迭代。模块库是标准化另一个颗粒度的体现,若干构件的有机组合便形成模块库,在一定范围内具有柔性(可调性或可重构性),能够完成较大量相似件的创建[4]。在项目应用中,可直接选取合适的模块进行拼装或调整后直接出图与算量,有利于提高项目的工作效率。


标准户型模块全专业模型


快速创建全专业户型


研发自动化设计工具


通过对各种设计规律的总结梳理,形成企业标准设计规则库,基于规则库开发自动化设计工具,可以高效自动创建符合企业设计标准的精细化模型,减少大量重复机械的工作量,是解决“BIM模型精度高、标准严”的重要措施。


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空调机位外墙模型细节


研发自动算量系统


结合企业材料、成本部门对物料和工程清单管控颗粒度的要求,梳理设计构件与物料、工程清单的匹配规则,开发自动算量系统,实现对不同模型构件量的自动合约分判,自动挂接对应的物料、工程清单,是解决“算量维度细、规则难”的重要措施。


自动算量系统的内置计算规则均为符合公司标准的数据,可以自动准确计算如混凝土量、砌体量、铝合金量、涂料量等,并将数据上传到相应系统进行后续的流转使用。


首层铝板收口模型细节


机电管线精细化翻越


总结展望


从2016年开始,时代中国BIM一直致力于通过先进的设计生产方式变革引领行业发展,建立运营数据标准,打造自动化设计团队,逐步实现设计师从图纸生产者向数据生产者的转型,通过数字化技术,实现对建筑领域的全生命周期管理。通过5年多的研发实践积累,逐步形成了时代中国独有的BIM标准体系和BIM设计工具成果,并且在项目中实现应用落地。


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项目组成员代表合影

(向杰、郑峰、邹婷婷、陈志东、彭水力、陈剑佳、冯建毅、黄伟生、庞海森、王怀东)


完善的BIM标准可以作为全链条应用的通用语言,确保BIM模型产生的数据信息的可读性和延续性。自动化设计工具可以更高效智能地创建高精度的BIM模型,减少人为机械重复的工作量;自动算量系统集成了企业近4000条标准物料算量规则和7000多条成本算量规则,可以输出准确的物料与工程清单,实现数据流转应用。


BIM作为一项技术解决方案,终归是为使用者服务。我们对BIM技术的探索不应局限于目前的应用场景,而要不断挖掘对信息和数据的需求,在为工作提质增效的同时,促进行业BIM技术的发展,发挥BIM的最大价值。(本文作者为时代中国–广东弘业建筑设计有限公司邹婷婷、陈志东、郑峰)


参考文献

[1]广东省住房和城乡建设厅.DBJ/T 15-142-2018广东省建筑信息模型应用统一标准[S].北京:中国城市出版社,2019.

[2]杨坚,杨远丰,卢子敏,等.建筑工程设计BIM深度应用-BIM正向设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2021:74-75.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T 51269-2017建筑信息模型分类和编码标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.

[4]明新国,孔凡斌,何丽娜.面向客户选项的模块化产品开发[M].北京:机械工业出版社,2017:12-13.