3.6 BIM实施标准
BIM是一种新兴的复杂建筑辅助技术,融入项目的各个阶段与层面。为了能有效地利用BIM技术,就必须在项目开始阶段建立规范的实施办法与标准,使参与各方都能在一个统一模型信息平台中工作。以某公司北京总部大楼项目为例,施工集团结合企业BIM标准和相关国内外BIM标准,制定该项目的专属项目级BIM实施标准。该标准将覆盖施工技术支撑、BIM辅助管理、BIM信息流转交付、BIM实施技术等部分内容,全面指导该项目BIM工作的开展。
3.6.1 该项目BIM标准依据
1)《建筑工程信息模型应用统一标准》征求意见稿。
2)《建筑工程设计信息模型交付标准》。
3)《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》。
4)《建筑工程信息模型存储标准》。
5)《民用建筑信息模型设计标准(DB 11/1063—2014)》,北京地方标准。
6)《中国建筑信息化技术发展战略研究》。
7)《中国建筑信息模型标准框架研究(CBIMS)》。
8)中国香港房屋署BIM标准(3)《建筑信息模拟标准手册》。
9)《BIM项目实施计划指南》。
10)美国BIM标准:《NBIMS-US实施标准第二版》。
11)澳大利亚BIM标准《National Guide-lines for Digital Modeling》。
12)AEC(UK)BIM标准。
13)《工业自动化系统与集成产品数据表达与交换》(GB/T 16656)。
14) IFC2 X (Industry Foundation Clas-ses),IAI.
15)韩国公共采购局BIM指南。
施工集团根据美国NBIMS标准、新加坡BIM指南、英国Autodesk BIM设计标准、我国CBIMS标准(草稿),结合该集团BIM实践应用经验,形成了集团企业级BIM标准。该标准规范了模型建立、信息交底、模型指导施工、总包分包BIM管理、3D交付等施工过程BIM应用的各方面内容(图3-6~图3-8)。施工集团以该标准为基础结合某公司北京总部大楼工程的实际特点为该项目建立了项目级BIM实施标准。
图3-6 BIM模型标准
图3-7 《Revit模型交底》标准
图3-8 BIM模型的使用标准
3.6.2 该项目BIM实施标准
BIM实施的核心是基于模型及其相关信息进行的,但是由于现在国内还没有相关的BIM标准,导致各BIM实施单位在模型精度、信息传递接口以及附带信息参数上都不尽相同,必然会对工程的BIM实施造成一定困扰。结合以往施工集团BIM在工程中实施实践,以施工集团企业标准为基础,根据该项目超高层塔楼的工程特点,量身定制出一套适用于该项目的超高层BIM实施的项目级BIM实施标准,使得该项目BIM实施成果达到业内同类型超高层工程BIM实施的领先水平。
其中重点部分为:在该项目的项目级BIM标准中,施工方依据该集团已经完成的《企业BIM模型标准》和《Revit模型交底》,设计院提供的图样、版本号,模型参数内容,制订《模型计划》。总承包方与专业分包以书面形式签署《BIM模型协议》和《模型应用协议》,或委托BIM团队依据一线提供的资料,建立全专业模型,进行深化设计,维护等工作。由施工总承包负责管理模型的更新和使用,指导专业分包现场施工。同时明确项目不同阶段分别由谁、建立什么模型、谁负责模型更新和维护、谁使用模型、模型的内容包括哪些构件和参数、模型导出何种数据、格式等内容。项目级BIM实施标准如图3-9所示。
图3-9 项目级BIM实施标准
3.6.3 BIM建模要求及建议
1.具体要求
1)模型建立标准。大型项目模型的建立涉及专业多、楼层多、构件多,BIM模型的建立一般是分层、分区、分专业进行,这就要求BIM团队在建立模型时应遵从一定的建模规则,以保证每个部分的模型在合并之后的融合度,避免出现模型质量、深度等参差不齐的现象。
2)模型命名规则。大型项目模型分块建立,建模过程中随着模型深度的加深、设计变更的增多,BIM模型文件数量成倍增长。为区分不同项目、不同专业、不同时间创建的模型文件,缩短寻找目标模型的时间,建模过程中应统一使用一个命名规则。
3)模型深度控制。在建筑设计、施工的各个阶段,所需要的BIM模型的深度不同,如:建筑方案设计阶段仅需要了解建筑的外观、整体布局,而施工工程量统计则需要了解每一个构件的长度、尺寸、材料、价格等。这就需要根据工程需要,针对不同项目、项目实施的不同阶段建立对应标准的BIM模型。
4)模型质量控制。BIM模型的用处大体体现在以下两个方面:可视化展示及指导施工,不论哪个方面,都需要对BIM模型进行严格的质量控制,才能充分发挥其优势,真正用于指导施工。
5)模型准确度控制。BIM模型是利用计算机技术实现对建筑的可视化展示,需保持与实际建筑的高度一致性,才能运用到后期的结构分析、施工控制及运维管理中。
6)模型完整度控制。BIM模型的完整度包含两部分,一是模型本身的完整度,二是模型信息的完整度。模型本身的完整度应包括建筑的各楼层、各专业以及各构件的完整展示。信息的完整度包含工程施工所需的全部信息,各构件信息都为后期工作提供有力依据。如:钢筋信息的添加给后期2D施工图中平法标注自动生成提供属性信息。
7)模型文件大小控制。BIM软件因包含大量信息,占用内存大,建模过程中控制模型文件的大小,避免对计算机的损耗及建模时间的浪费。
8)模型整合标准。对各专业、各区域的模型进行整合时,应保证每个子模型的准确性,并保证各子模型的原点一致。
9)模型交付规则。模型的交付完成建筑信息的传递,交付过程应注意交付文件的整理,保持建筑信息传递的完整性。
2.具体建议
1)BIM移动终端可视化解决方案。
①基于笔记本计算机。
②基于移动平台。
③基于网络。
2)BIM实施手册制订。在创建BIM模型前,制订相应的BIM实施手册,对BIM模型的建立及应用进行规划,实施手册主要内容包括:
①明确BIM建模专业。
②明确各专业部门负责人。
③明确BIM团队任务分配。
④明确BIM团队工作计划。
⑤制订BIM模型建立标准。
3)模型命名规则。制订相应模型的命名规则,方便文件筛选与整理。
4)管线避让原则。利用碰撞检查功能检查出碰撞的管线后,应遵循管线避让原则对碰撞点的管线进行调整。管线避让原则如下:
①有压管避让无压管。
②小管线避让大管线。
③施工简单管避让施工复杂管。
④冷水管道避让热水管道。
⑤附件少的管道避让附件多的管道。
⑥临时管道避让永久管道。
5)模型深度控制。BIM制图需按照美国建筑师学会(AIA-American Institute of Archi-tects)制定的模型详细等级(LOD-Level of Detail)来控制BIM模型中的建筑元素的精度。
模型准确度的校检遵从以下步骤:
①建模人员自检,检查的方法是结合结构常识与2D图样进行对照调整。
②专业负责人审查。
③合模人员自检,主要检查各子模型的缝接是否准确。
④项目负责人审查。
6)模型完整度控制。应保证BIM模型本身的完整度及相关信息的完整度,尤其注意保证关键及复杂部位的模型完整度。BIM模型本身应精确到螺栓的等级,如对机电构件而言,检查阀门、管件是否完备;对发电机组而言,检查油箱、油泵和油管是否完备。BIM模型信息的完整体现在构件参数的添加上,如对柱构件而言,检查材料、截面尺寸、长度、配筋、保护层厚度信息是否完整等。
7)模型文件大小控制。英制BIM规范要求BIM模型超过200 MB必须拆分为若干个文件,以减轻计算机负荷及软件崩溃概率。控制模型文件大小在规定范围内的方法如下:
①分区、分专业建模,最后合模。
②Revit族文件建立时,建模人员对相互构件间关系应条理清晰,减少不必要的嵌套。
③图层尽量符合前期CAD制图命名的习惯,避免垃圾图层的出现。
8)模型整合标准。模型整合前期应确保子模型的准确性,这需要项目负责人员根据BIM建模标准对子模型进行审核,并在整合前进行无用构件、图层的删除整理,注意保持各子模型在合模时原点及坐标系的一致性。
9)模型交付规则。
①BIM模型建成后在进一步移交给施工方或业主方时,应遵从规定的交付准则。
②模型的交付应按相关专业、区域的划分创建相应名称的文件夹,并链接相关文件。
③交付Word版模型详细说明。
3.6.4 BIM建模标准及规则
1.工作集拆分原则
根据硬件配置,可能需要对模型进行进一步拆分,以确保运行性能(一个基本原则是,对于大于50 MB的文件都应进行检查,考虑是否可能进行进一步拆分。理论上,文件的大小不应超过200MB)。
2.工作集划分的大致标准
1)按照专业划分。
2)按照楼层划分。
3)按照项目的建造阶段划分。
4)按照材料类型划分。
5)按照构件类别与系统划分。
注:上述划分标准仅是一些建议,不同项目应考虑项目的具体状况和人员状况后进行划分,由于每个项目需求不同,在一个项目中的工作集划分标准在另一个项目中不见得一定有用。尽量避免把工作集想象成传统的图层或者图层标准,划分标准并非一成不变。
3.各专业项目中心文件命名标准
1)建筑文件名称:项目名称-栋号-建筑。
2)结构文件名称:项目名称-栋号-结构。
3)管线综合文件名称:项目名称-栋号-电气。
项目名称-栋号-给水排水。
项目名称-栋号-暖通。
4.项目划分
1)建筑、结构专业:按楼层划分工作集,例如,B01、B05等。
2)机电专业:按照系统和功能等划分工作集,例如,送风、空调热水回水等。
5.项目视图命名
1)建筑、结构专业。
平面视图:楼层-标高,例如:B01(-3.500)等。
平面详图:楼层-内容,例如:B01-卫生间详图等。
剖面视图:内容,例如:A-A剖面、集水坑剖面等。
墙身详图:内容,例如:XX墙身详图等。
2)管线综合专业。根据专业系统,建立不同的子规程,例如:通风、空调、给水排水、消防、电气等。每个系统的平面、详图、剖面视图,放置在其子规程中,且命名按照如下规则:
平面视图:楼层-专业系统/系统,例如:B01-给水排水、B01-照明等。
平面详图:楼层-内容-系统,例如:B01-卫生间-通风排烟等。
剖面视图:内容,例如:A-A剖面、集水坑剖面等。
6.详细构件文件命名
1)建筑专业。
建筑柱:层名+外形+尺寸,例如:B01-矩形柱-300×300。
建筑墙及幕墙:层名+内容+尺寸,例如:B01-外墙-250。
建筑楼板或顶棚:层名+内容+尺寸,例如:B01-复合顶棚-150。
建筑屋顶:内容,例如:复合屋顶。
建筑楼梯:编号+专业+内容,例如:3#-建筑-楼梯。
门窗族:层名+内容+型号,例如:B01-防火门-GF2027 A。
2)结构专业。
结构基础:层名+内容+尺寸,例如:B05-基础筏板-800。
结构梁:层名+型号+尺寸,例如:B01-CL68(2)-500×700。
结构柱:层名+型号+尺寸,例如:B01-B-KZ-1-300×300。
结构墙:层名+尺寸,例如:B01-结构墙200。
结构楼板:层名+尺寸,例如:B01-结构板200。
3)机电专业。
管道:层名+系统简称,例如:B01-J3。
穿楼层的立管:系统简称,例如:J3 L。
埋地管道:层名+系统简称+埋地,例如:B01-J3-埋地。
风管:层名+系统名称,例如:B01-送风。
穿楼层的立管:系统名称,例如:送风。
线管:层名+系统名称,例如:B01-弱电线槽。
电气桥架:层名+系统名称,例如:B03-弱电桥架。
设备:层名+系统名称+编号,例如:B01-紫外线消毒器-SZX-4。
7.工作集划分、系统命名及颜色显示
1)通风系统。通风系统的工作集划分、系统命名及颜色显示详见附表1。
2)电气系统。电气系统的工作集划分、系统命名及颜色显示详见附表2。
3)给水排水系统。给水排水系统的工作集划分、系统命名及颜色显示详见附表3。
4)空调水系统。空调水系统的工作集划分、系统命名及颜色显示详见附表4。
8.BIM模型LOD标准
1)建筑专业。建筑专业BIM模型LOD标准详见附表5。
2)结构专业(混凝土)。结构专业BIM模型LOD标准详见附表6。
3)地基基础。地基基础专业BIM模型LOD标准详见附表7。
4)给水排水专业。给水排水专业BIM模型LOD标准详见附表8。
5)暖通专业。暖通专业BIM模型LOD标准详见附表9。
6)电气专业。电气专业BIM模型LOD标准详见附表10。
7)BIM建模详细等级建议。BIM建模详细等级建议详见附表11。
3.6.5 对BIM模型审查、设计查错及优化的要求
1.建筑专业
1)已完成的建筑施工图(含地下室)全面核对。
2)消防防火分区的复核与确认(按批准的消防审图意见梳理,包括:防火防烟分区的划分,垂直和水平安全疏散通道、安全出口等)。
3)防火卷帘、疏散通道、安全出口距离(如防火门位置、开启方向、净宽)及建筑消防设施(如消火栓埋墙位置、喷淋头、报警器、防排烟设施等)。
4)扶梯(含观光电梯平台外观及交叉处净高)、电梯门洞的净高、基坑及顶层机房(有无)、楼梯梁下净高等。
5)各种变形缝(含主楼与裙楼、抗震与沉降缝等)位置的审核。
6)专业间可能发生的各种碰撞校审(如室内与室外、建筑与结构和机电的标高等),重点是消防疏散楼梯、疏散转换口的复核。
7)室内砌墙图、橱窗及其他隔断布置图样的复核。
8)所有已发生和待发生的建筑变更图样的复核。
9)规范及审图要求,如:商业防火玻璃的使用部位;消防门的宽度及材料与内装设计要求是否一致,是否满足消防要求;内外装饰的消防建审等审图工作的BIM模型配合。
2.结构专业
1)屋顶及后置钢结构计算书的审核。天窗等二次钢结构图样、滑移天窗结构图样、天窗侧面钢结构及幕墙结构图样审核。
2)梁、板、柱(标高、点位)图样审核;结构缝的处理方式(缝宽优化)。
3)室内及室外未封闭部位复核与整合。
4)基坑部位等二次钢结构复核。
5)电梯井道架结构复核。
6)室内LED屏幕连接(与钢结构或二次结构)复核。
7)室内外挂件、雕塑结构位置的复核。
8)幕墙结构与室内入口门厅位置结构的复核。
9)结构变更图样的复核。
10)现场已完成施工的结构条件与机电、内装碰撞点整合。
3.设备专业
1)管线标高原则:风管、线槽、有压和无压管道均按管底标高表示,小管避让大管,有压避让无压,低压管道避让高压管道,考虑检修空间;冷水管道避让热水管道,考虑保温后管道外径变化情况;附件少的管道避让附件多的管道。
2)审核吊顶标高:整合建筑设计单位及装饰单位图样。
3)审核走廊、中庭等净高度、宽度、梁高:审查结构和机电图样给定的条件。
4)确定管道保温厚度、管道附件设置:审查机电管线综合图样。
5)审定管道穿墙、穿梁预留孔洞位置标高:审查结构和机电专业图样碰撞点。
6)公共部位暖通风管的走向、标高及设备位置的复核;公共部位消防排烟风管的走向、标高及设备位置的复核;通风口、排风口的位置是否正确,风口的大小是否符合要求(提出要求,满足效果要求下修正尺寸)。
7)室内LED屏大小、尺寸、重量、安装维护方式。
8)雨污水、煤气、自来水管道位置。
9)涉及内装楼层的监控、探头等装置。
10)消防喷淋、立管、消防箱位置的复核;挡烟垂壁、防火卷帘位置的复核。
11)综合管线排布审核;强电桥架线路图样的复核;弱电桥架、系统点位的复核。
4.总体要求
大型公建的BIM设计空间关系复杂,内外装要求高,机电的管线综合布置系统多、智能化程度高、各工种专业性强、功能齐全(如何使各系统的使用功能效果达到最佳,整体排布更美观是工程机电深化设计的重点,也是难点)。加上建筑设计一般分批出图,过程中难免不断修改、调整方案,针对设计存在的问题,迅速对接、核对、相互补位、提醒、反馈信息和整合到位(各负其责),通过各专业工程师与设计公司的分工合作优化和深化设计,从制作专业精准模型—综合链接模型—碰撞检测—分析和修改碰撞点—数据集成—最终完成内装的BIM模型(虚拟结合完成的真实空间,动态观察,综合业态要求,推敲空间结构和装饰效果),指导施工图深化设计和采购招标投标以及现场施工。
3.6.6 业主方对BIM成果(施工阶段)交付要求
1)尽量采用Autodesk Revit软件创建信息模型。
2)尽量采用Autodesk Navisworks软件实时漫游并探索复杂的3D模型以及其中包含的所有项目信息。
3)模型和构件尺寸形状及位置应准确无误,避免重叠构件。
4)制订统一的模型文件、构件、空间、区域的命名规范,标高准则,对象分组原则,不得杂乱无序。
5)所有构件均有明确详细的几何信息以及非几何信息,数据信息完整规范,减少累赘。
6)所有的机电设备和办公家具有简要模型,由BIM公司制作。
7)BIM模型生成详细的工程量清单表,汇总梳理后与造价咨询公司采用广联达软件做的清单对照检查,出结论报告。
8)主要功能房、设备房及外立面有渲染图片,室外及室内各个楼层均有漫游动画。
9)提交有价值的碰撞检测报告,含有硬碰撞和间隙碰撞。
10)搭建BIM施工模型,含塔式起重机、脚手架、升降机、临时设施、围墙、出入口等,每月更新施工进度,提交重点难点部位的施工建议、作业流程。
11)提供iPad平板电脑随时随地对照检查施工现场是否符合BIM模型,便于甲方、监理的现场管理。
12)提供BIM模型分析报告、建筑性能及环境分析(采光、通风、能耗、人流等)。
13)由BIM模型生成若干个平面、立面、剖面图样及表格,特别是构件复杂、管线繁多部位应出具详图,且应该符合《建筑工程设计文件编制深度规定》。
14)项目的BIM信息模型所有知识产权归业主所有,交付物为纸质表格、图样及电子光盘,加盖公章。