引言
生物药国际CDMO基地项目工程作为旨在比肩欧美等国外先进的智能化生物药生产基地,工程为大型的工业厂房,集研发、生产、检验、销售等多功能于一身的综合性基地,对工程设计与施工进行严格把控,对于工程的洁净度需求、用水需求、设备需求等有严格的生产管理制度、标准,对于过程的精准把控及运维阶段的使用极具严格、严谨,因此,BIM技术在工程中的运用是非常重要的。
1BIM技术应用
综合考虑BIM技术几大优点性,如可视化性、模拟性、协调性、优化性、可出图、精准性等。在实际工程设计、施工、管理、运维等方面均可起到重大作用,以下对工程的部分应用点进行分享。
2施工场布及工程模拟
通过BIM技术模型的建立,可以进行三维场布,与传统的二位场布相比,可立体的展示工程各阶段的施工布置情况,尤其对于空间的错层及狭小空间的利用是传统二位场布无法比拟的。
同时可通过动画演示的方式对工程建设全周期进行施工模拟,进而完善各阶段的场布情况,尤其工程阶段转换节点的情况,本工程在工程模拟阶段重点发现各区间的超长挑板错层影响周边楼层施工的难点,针对此发现,详细调整了各区的施工先后顺序及配套资源、场布的情况,最终完美衔接各区施工。
3机电安装深化与排布
本工程为制药厂类工程,由于它的特殊性,生产车间、培养区等专业类别较多,管线特别复杂;分为通风、给排水、工艺管道、电气、喷淋、消火栓、采暖、净化通风等多个专业系统;其中净化通风分6个系统、工艺管道近30个系统;综合管线排布难点集中在联合生产楼走廊及各生产车间、实验室等,该部位不同专业的管线交叉多、管线集中、调整难度较大,对后期检修有很大影响。
3.1联合生产楼E区超复杂区域安装设计
联合生产楼楼E区一层为整个厂区设备、管道、水处理、供暖等集中区,其大型设备、管道特别复杂不通过软件模拟无法实施,在各单位BIM小组联合建模、研讨、调整后,对空间进行了较大的优化,经过漫游查看空间等,最终达到建设方要求,落成图纸实施。同时对管线施工进行交底。
3.2主管道走廊管道安装优化
主管道走廊为整个厂区主管道集中区,其管道密集且复杂,为保证使用功能、便于维修且节约空间,利用BIM技术的可视化优势,精确定位建模,累计9次更改设计方案,经与建设方、设计方协同与深化设计,从管综优化到出具施工图共用15天,且深化后吊顶标高可提高400mm,利于后期精装施工。
3.3运用BIM技术指导设备机房施工
本工程冷冻机房、制水间、纯化水间等功能设备房间空间有限,各种设备占用较大空间,各种连接管道密集,通过BIM精准建模,将各种管道的排布、走向进行综合调整,优化管线长度、弯折次数、空间美观性、便于维修等。
4运用BIM技术辅助室外工程深化设计
4.1外网管线设计、施工
为满足生物药厂项目的生产需求,不仅生产区室内管道复杂,对于外网的整体需求也有很大的需求,各种管道交叉影响。通过整厂区的外网BIM建模。将整体管道进行规划整理,交叉影响区采用细部节点处理,完美将外网梳理完成。
通过Autocad中VBA的二次开发,采用参数化绘图,完成了共约厂区电气检查井和排水检查井的详图及三维模型绘制工作。通过二次开发,编制程序,可将Autocad中绘制的单线管线,直接转变成实际尺寸的三维实体,从而完成了该项目各系统的管线的三维模型绘制工作。
4.2运用BIM技术辅助外幕墙深化
通过对单体外立面玻璃幕墙及铝板幕墙进行建模、渲染,直观地了解整体外立面的效果,对外立面的分隔设计、门窗设计、通风口设计、外部造型设计等进行综合调整与细化,在满足施工的前提下,尽量达到美观要求。同时基于精确化的建模可辅助幕墙的深化加工。
4.3运用BIM技术辅助园林设计
运用BIM技术对全厂区进行园林设计,精细化建模,对主干路及辅路的铺设、苗木的设置、园林小品设置、水系设置、围墙、出入口设计等进行综合调整,按实渲染后,通过漫游方式直观地展示整体的园林设置及细部布置,对实现整体的园林效果提供重大的技术支撑。
5钢结构工程深化设计
5.1球形网架屋面设计
本工程展示中心原设计为球形网架屋面结构,周边桁架辅助造型设计,施工前以原设计为基础,通过3D3S、SSBIM进行受力分析计算、精细化建模,结合现场实际情况与设计单位沟通,取消桁架结构,改为全部由球形网架实现原设计效果,结合网架屋面模型对接工人进行施工交底,同时网架模型可导出各不同型号尺寸的构件工程量,为材料采购提供数据支持。
5.2屋面造型设计
本工程屋面设计镂空企业logo,在设计阶段由于结构要求无法满足造型效果,设计院及建设单位在长达四个月的沟通后仍达不成统一意见,后受建设单位委托,与建设单位BIM团队针对性建模,同时对后期装修进行效果渲染,利用其可视化的优势及精准的计算,经多套方案反复审查是否可实施后确稿,解决该处设计难度及使用效果,并加以指导施工。
5.3网架与玻璃幕墙结合深化设计
工程办公楼正立面大堂位置外立面拟采用钢网架结合玻璃幕墙的形式,通过虚拟模型的建立及对细部安装的处理,工程完美的达到了其相互结合的设计理念,同时兼顾美观性,实现工程一处亮点。
6运用BIM技术进行排布深化
6.1运用BIM技术指导净化吊顶、墙板排布
生物药厂房未达到生产、试验等功能,需要设置大量的洁净区,净化区吊顶、墙板采用玻美夹芯板作为围护结构,其拼接、密闭要求较高,需整体定尺厂外加工、现场拼装,项目采用BIM精细化建模,细化排布净化墙板分隔、吊顶板尺寸,提取材料计划,工厂定制化加工,高质量完成此项施工任务。
6.2砌体墙排砖设计
通过BIM技术对二次结构精细化管理,输出材料需求表单,对非标准构件按排砖清单集中切割,并减少了砌体浪费、节约材料,推进砌体绿色施工,然后精确运往到各房间砌筑。排砖效率提高10%以上,砌体消耗量减少5%以上,减少了砌体的二次搬运,大大提高了工作效率。
6.3联合生产楼GMP净化生产车间布局深化设计
生物药厂制药生产区房间功能性较多,对房间的要求同样有严格要求,工程通过BIM技术对功能、使用面积、压强等进行综合深化布局,利用模拟实景展示各房间的使用效果,进而满足了各种功能的需求,同时大大提高了空间的合理利用及提高工作的便捷性。
6.4运用BIM技术指导全自动立体库施工
本工程立体库采用全智能立体仓储系统,其立体货架的施工准确性要求高,工程利用BIM技术进行虚拟建模,配合施工过程中的智能扫描,可以通过可视化交流和信息共享来加强团队合作,改善传统的项目管理模式和信息沟通模式,实现建设工程策划、设计、采购、加工预制、现场施工的无缝对接,减少延误,大大的提高了其施工的精准度,达到其使用需求。
结语
综上所述,BIM技术在整个建筑工程项目建设全生命周期当中具有重要意义。能够实现对整个过程的监控与管理,体现BIM技术自身的优秀特点。现阶段市场竞争逐渐激烈,有效利用BIM技术对于提升建筑项目建筑水平以及管理水平具有重要作用。同时,在具体实践当中,应当不断完善BIM技术,保证与现代经济发展相一致,促进我国建筑行业可持续发展。
参考文献
[1]张振.基于BIM技术的三维管线综合设计在小区室外管网中的应用[J].科技风,2020(3):118-120.
[2]章杰. BIM在室外管综中的应用[J].智能城市,2018(23):31-32.