BIM技术在创建绿色施工科技示范工程中的应用
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圆园19年增刊 ZZ.TIF
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BIM技术在创建绿色施工科技示范工程中的应用颜波袁张凤伟袁王珺渊山东三箭建设工程股份有限公司袁山东济南250100冤
摘要院根据山东省绿色施工科技示范工程技术指标要求袁遵循因地制宜的原则袁在创建绿色施工科技示范工程过程中采用BIM技术在环境保护尧节材与材料资源利用尧节水与水资源利用尧节能与能源利用尧节地与土地资源保护等五个要素进行综合分析应用袁发挥科技引领作用遥
关键词院BIM技术曰深基坑曰绿色施工Abstract:AccordingtothetechnicalindexrequirementsofShandongProvince'sgreenconstructiontechnology
demonstrationproject,followingtheprincipleofadaptingmeasurestolocalconditions袁theBIMtechnologyisadoptedintheprocessofestablishinggreenconstructiontechnologydemonstrationprojects袁whichincludesenvironmentalprotection,materialsavingandmaterialutilization,watersavingandwaterresourcesutilization,energysavingandenergyutilization袁landconservationandlandresourcesprotection.Fivefactorsarecomprehensivelyanalyzedandappliedtogivefullplaytotheleadingroleofscienceandtechnology.Keywords:BIMtechnology曰deepfoundationpit曰greenconstruction
0引言为规范山东省绿色施工科技示范工程管理袁发挥典型带动作用袁引导绿色施工健康有序发展袁推动建设领域节能减排和绿色化袁山东省住房城乡建设厅制定了叶山东省绿色施工科技示范工程实施办法曳并予以实施遥绿色施工科技示范工程是指在实施绿色施工过程中应用和创新先进适用技术袁在节材尧节能尧节地尧节水和环境保护等方面取得显著社会尧环境与经济效益袁具有辐射带动作用的建设工程施工项目遥1BIM技术简述BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具袁通过参数模型整合各种项目的相关信息袁在项目策划尧运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递袁使工程技术人员对各种建筑信息做出正确理解和高效应对袁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袁在提高生产效率尧节约成本和缩短工期方面发挥重要作用[1]袁在绿色施工科技示范工程创建中应用BIM技术具有现实意义遥2工程概况2.1项目场地情况本工程位于济南市市中区袁总建筑面积82300m
2袁
地下三层袁地上为一栋16层及一栋11层写字楼通过附属裙房连接遥基坑开挖形状为矩形袁南北长126m袁
东西宽102m袁场地自然地面绝对高程46.00m耀
48.50m袁基底标高29.50m耀31.30m袁挖深16.50m耀
17.70m袁降水目标水位为坑底以下0.5m遥2.2绿色施工重点难点分析2.2.1周边环境复杂
本工程紧邻市政道路及原居民楼袁地下管线繁多袁主要有4根天然气钢管渊埋深1.1m耀1.45m冤尧1
根600雨水PE管渊埋深1.76m冤尧1根椎500砼污水管渊埋深1.69m冤尧1根椎300砼污水管渊埋深1.36m冤尧2
根热水管渊埋深1.08m冤尧2根给水综合管渊埋深0.88m耀1.14m冤袁另外还有路灯及通信信号管线遥
地下车库外墙西侧与原居民楼最近处仅为11.7m袁
经查阅资料该居民楼基础类型为桩基础袁采用钢筋混凝土灌注桩袁桩长20.5m遥
2.2.2施工场地狭小
本工程场区狭小袁车库外墙距建设用地范围线
颜波袁张凤伟袁王珺院BIM技术在创建绿色施工科技示范工程中的应用原104原圆园19年增刊 ZZ.TIF
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图3节水与水资源利用实施流程示意
图2太阳能光伏板日照分析
距离较近袁东侧为5.1m袁南侧为9.6m袁西侧4.2m袁北侧为3.5m袁基坑四周无施工车行道路及临时加工场地空间遥2.2.3环保要求高本工程东侧为山东省委驻地袁南侧尧北侧尧西侧紧邻及原居民楼袁施工过程中必须采取相应措施严格控制噪声污染尧光污染袁保持良好的办公及居住环境遥3应用实例3.1基坑周边场地环境模型创建根据建设单位提供的地形图尧勘测定界图尧管线工程图尧地质勘查报告等原始资料袁通过使用Autodesk公司砸evit建模软件进行三维建模袁完成了基坑周边场地环境模型创建遥3.2节地与土地资源保护应用3.2.1三维施工现场布置渊1冤合理布置施工场地并实施动态管理根据现场狭小的特定情况袁结合工程进度对支护及土方开挖尧基础尧主体结构和装饰装修及设备安装四个阶段平面实施动态管理袁科学尧合理布置施工总平面渊图1冤遥渊2冤节约用地措施在保证安全文明施工前提下最大限度减少临时用地面积袁临时占用场区北侧经九路人行道作为办公区袁结构采用装配式单层箱式板房遥施工现场西侧及东侧利用原有围墙袁南侧及北侧采用连续封闭的活动围挡袁减少建筑垃圾袁保护土地遥基坑支护及土方开挖阶段袁结合后浇带设置情况合理划分施工段袁经设计确认后利用坡道部位设置临时钢筋堆放及加工场地袁便于卸车及就近使用遥3.2.2基坑设计渊1冤基坑设计空间范围基于基坑周边场地环境模型尧三维施工现场布置图向基坑设计单位下达设计任务书袁明确基坑设计空间范围遥
渊2冤基坑设计文件优化
基坑设计单位基于基坑周边场地环境模型尧三维施工现场布置图等文件确定基坑支护结构采用桩锚支护尧局部双排桩+角撑支护袁止水帷幕采用桩间内插高压旋喷桩袁降水采用截水帷幕内管井降水疏干遥由于前期基坑周边场地环境模型的建立袁提高了设计单位工作效率袁将原计划10d的设计时间缩短为5d遥同时减少土方开挖量和回填量袁减少对土地的扰动以及周边道路及建筑物影响袁保护自然生态环境遥
3.3节能与能源利用
3.3.1空气源热泵空气调节系统
本工程办公区安装空气源热泵空气调节系统袁
设备及管线应用BIM技术合理排布袁达到节电节能的目的遥
3.3.2太阳能利用
本工程在办公区安装太阳能离网储能发电系统遥安装前运用BIM技术进行日照分析袁对屋面太阳能光伏板最佳安装倾角进行模拟袁经分析复核袁
发电量能够达到设计要求袁见图2遥
3.4节水与水资源利用本工程地下开挖总面积约2万㎡袁采用管井降水袁利用BIM技术提前规划施工用水管网布置图袁合理布置用水管网袁优化管网布置袁完成工程不同施工阶段施工用水管网布置图遥通过科学经济的蓄水方式以及地下降水合理的输送管道袁将地下降水利用率提高至80%以上袁见图3遥
图1施工现场平面布置
颜波袁张凤伟袁王珺院BIM技术在创建绿色施工科技示范工程中的应用
原105原圆园19年增刊 ZZ.TIF
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3.5节材与材料资源利用3.5.1协同设计及变更本工程东侧支护桩施工过程中发现原有电缆位置与管线综合图中标示的位置存在较大偏差袁支护桩位与电缆位置重叠袁未满足供电线路安全距离要求遥发挥BIM技术优势袁为工程中建筑尧结构尧基础尧基坑等各专业设计人员提供一个良好的设计平台袁通过模型实现不同专业的设计人员信息共享袁协同设计遥最终确定将支护桩桩径由1000mm缩小为800mm袁地下车库筏板外伸长度由1500mm缩小为700mm袁降水井调整至筏板以下的解决方案遥经核算袁变更后增加支护桩砼量约195.308m3,减少地下车库筏板砼量约240m3,土方开挖及回填量约680m3袁在保证安全的前提下达到了节约材料的目的遥3.5.2临时设施尧安全防护标准化设计标准化为提升整体形象袁按照公司标准化图册要求袁建立完善族库遥对于工程中拟采用的绿色施工及安全文明创新点袁采用砸evit建模袁生成效果图进行讨论尧报批遥办公区设置观摩通道袁安装屏幕全景展示工地现场曰南侧边坡设置LED灯箱宣传护栏即起到安全防护作用又宣传企业文化袁其它区域采用可拆卸钢结构护栏曰围挡内侧立面采用现场彩绘的工艺袁既节省了费用又突出了美观遥通过标准化设计可实现预制装配式周转使用袁提高周转率袁有效地实现野节材冶遥3.6环境保护3.6.1基坑施工阶段交通组织为便于施工管理袁将现场分为施工及办公两个区域袁考虑基坑土方量较大袁设立南北两个出入口袁进出车辆远离原居民小区袁减小噪声污染遥3.6.2机械设备选择根据工程特点尧现场周边环境以及机械设备性能参数的特征袁将多种塔吊尧施工电梯族库导入拟建建筑及基坑周边场地环境模型中配置选型袁最终确定选用1台QTZ40塔吊尧1台QTZ80塔吊尧1台QTZ125及2台SC200/200施工电梯塔吊作为施工现场主要水平及垂直运输工具遥型号确定后袁明确设备应具有变频节能及静音功能遥针对支护及土方开挖阶段机械设备多的特点袁在基坑设计阶段充分考虑袁成桩成孔设备优先选用低污染低噪音电动机械袁减少废气排放遥3.6.3光污染控制运用BIM技术模拟光照区域袁施工现场内设置罩式灯袁控制照明光线的角度袁随着工地的进度及时调整罩灯的角度袁保证强光不外泄遥同时在电焊作业采取遮挡措施袁避免电焊弧光外泄遥
4BIM技术在创建绿色施工科技示范工程中的
应用总结4.1BIM技术应用团队的建立
BIM团队的建立则是BIM技术推广应用的首
要前提袁BIM的使用应由各专业技术人员之间互相配合进行工作袁合理的团队构架和明确的任务分工是任务完成的重要保证遥
本工程在项目策划阶段就建立项目部层级BIM
的工作室袁将创建绿色施工示范工程与BIM应用有机结合袁共同开展工作遥团队由项目技术负责人担任管理员袁成员由公司BIM中心人员尧设计单位尧建设单位尧监理单位尧施工单位各专业BIM工程师组成袁
实现了各专业尧各岗位尧全过程的综合应用遥
4.2创建工程构件族库
建立一系列工程常规构件尧复杂节点及安全防护设施族库遥随着族库中文件的增加袁BIM技术的效率将越来越明显袁可以应用于其它类似工程模型中袁通过调整参数进行快速修改并统计不同情况下所需的材料总量袁大大节省了人力和物力袁有利于施工管理及成本控制袁做到精细化施工袁提升企业整体管理水平遥
4.3绿色施工理念贯穿施工全过程
总承包单位在施工过程中必须根据项目总目标袁在充分考虑质量尧安全尧进度尧造价等因素影响下做好各专业单位之间的沟通协调遥本工程采用BIM技术改变了原有施工管理模式袁提升了施工各
分包之间以及与设计单位之间信息交换的能力袁在一定程度上实现了协同工作袁推动了工艺和管理的标准化尧流程化遥根据场地现状袁在施工现场平面布置图土地设计时应用BIM技术袁可以有效地实现办公场所及临时设施野节地冶曰进行临时给排水系统设计时袁应用BIM技术合理排布给水排水管道尧采用节水设备等袁可以有效地实现野节水冶曰进行临时办公场所尧宿舍暖通空调和电气设计时袁应用BIM