EBIM平台在民乐K04-03地块项目应用

中国建筑第八工程局有限公司

  
  一、项目概况
  (一)项目概况
  项目是中建八局上海南汇民乐K04-03地块装配式项目,总建筑面积71243㎡,地上建筑面积52447.18㎡,建筑采用内保温系统。在PC项目中全过程应用BIM技术,使用Revit进行建模与PC深化,通过EBIM云平台进行模型管理,并在PC件加工、运输、进场、堆场、吊装、验收全程使用二维码进行数据采集。
  (二)装配特点
  (1)预制率均超过40%,设计和施工难度大;
  (2)6栋楼22个户型,各楼号户型不对称,预制构件标准化程度低,型号多,模具数量多;
  (3)预制构件类型包括7种:
  预制剪力墙、填充墙(200mm)、预制外墙(100mm、200mm)、预制叠合楼板(60mm)、预制叠合阳台、预制楼梯(120mm)、预制空调板(130mm);
  (4)预制剪力墙三层起,预制填充墙1#、6#楼一层起,2#、3#、4#、5#二层起,预制叠合板二层起;
  (5)采用全灌浆套筒,拼缝防水采用无收缩砂浆+防水雨布

二、实施背景
  工程现场施工,不管是从工程管理人员或是技术人员的角度来说,技术越简单越方便最好,设备硬件要求越低越好,但是通过BIM建模软件搭建的模型,所需要的硬件必须是配置特别高的电脑才能打开,而且还不能很流畅的浏览模型。
  EBIM云平台定位是为建筑工业化时代提供信息交互的工具。通过“BIM+二维码”的核心应用,为现场BIM落地应用及精细化管理提供技术支撑。EBIM云平台采用云+端的应用模式,所有数据(BIM模型、现场采集的材料跟踪数据、协同的数据等)均存储于云平台,各应用端随时随地调用数据。
  (一)多端口集成应用
  根据工程应用中,不同的职业使用工程不同,EBIM平台开发不同端口供用户选择。
  各应用前端主要功能如下:
  移动端(EBIM for ipad;EBIM for iphone;EBIM for Android):模型轻量化浏览;二维码扫描;拍照;问题发布与沟通等;
  智能终端(Android):模型轻量化浏览;芯片扫描;二维码扫描;
  Web端(EBIM for Web):账号分配、权限管理、数据集成;
  PC电脑客户端(EBIM for PC):模型浏览;数据集成;问题集成;数据统计等;

(二)BIM模型轻量化技术应用

BIM平台的难点在于图形引擎的开发。EBIM平台基于OSG开源图形引擎进行二次开发,译筑科技研发团队已将EBIM打造成成熟的BIM平台。考虑到目前BIM技术在推广过程中普遍遇到“模型体量大、要求电脑配置较高、浏览模型卡顿等问题”,EBIM研发团队花了较长时间解决了此类技术难题。目前EBIM平台能很好的支持BIM模型轻量化应用,先BIM模型按三维图形和数据分开处理,分别对三维图形和模型数据进行参数化集成和压缩,从而达到BIM模型轻量化应用。轻量化压缩比范围约在13:1,即130M的原模型上传至EBIM平台后压缩至10M左右。
  (三)数据兼容性
  BIM模型层面:EBIM平台支持多种格式BIM模型的导入、合并。目前支持Revit、Tekla、Magicad、Catia和Archicad等不同格式BIM建模软件。
  工程数据层面:平台集成照片、表单资料、PDF、CAD等各类文档在线查看预览功能,详细的文件夹分类、权限设置,满足项目现场实际资料需求,解决了现场查看各类资料不方便的情况;项目管理人员可将图纸、工艺视频等上传到平台,方便现场对工人进行施工交底查看预览资料。

(四)应用普适性
  项目人员BIM技术的掌握水平参差不齐,人员实际应用的电脑配置较为普通。如何将更多的人以较低的学习成本,较低的硬件投入参与到整体的BIM实施过程中,是BIM技术前期策划阶段需要考虑的问题。
  EBIM平台核心理念为“人人BIM”,通过前期的BIM模型轻量化处理,解决了项目人员应用BIM硬件投入的问题。EBIM平台产品的易用性和多端口的适配性,解决了项目部人员较低的学习成本参与到BIM技术的整体实施中。
  三、成果内涵和做法
  (一)项目开始前期准备
  为成功在民乐项目现场实施使用EBIM平台,公司成立专门BIM中心,通过BIM中心成员,针对现场与平台的结合,对项目成员的组织、模型可见性、话题表单功能应用和成员平台使用权限进行全方面的设置。
  (1)项目圈成员组织
  由公司确定项目使用平台成员的联系方式,通过BIM中心管理员将搜集好的成员添加到项目内,并根据项目圈内成员的组织架构身份,为不同的成员账号添加相应的身份。
  (2)平台应用权限设置
  BIM中心管理员通过项目圈成员的组织架构身份,对应的身份平台内使用权限进行设置,通过权限的控制,使项目现场人员在使用平台时,能根据自己的权限来完成职责内的工作,从而可以有效的管控项目现场。

(3)问题设置
  BIM中心管理员结合现场使用所需用到的问题类型、专业进行设置,现场在使用过程中,直接调取服务器数据来创建问题;根据各部门成员建立不用的讨论组,例如:全体成员、管理组、质量组、安全组等。
  (4)表单设置
  BIM中心管理员结合现场使用,为项目创建不同表单类型文件夹,例如可分为:质检表单、实测实量表单、问题整改表单等。
  (5)材料跟踪设置
  BIM中心管理员结合现场各专业施工流程,设定相应的材料模板,例如机电安装模板:加工开始→隐蔽验收→工厂堆场→出加工厂→到项目部→吊装完成→验收完成等一系列流程设定。

(二)EBIM平台现场各部门应用详情
  公司结合EBIM平台应用功能与现场,形成规范的现场不同人员,应如何合理根据平台功能在现场进行使用。具体做法如下:
  (1)BIM中心
  BIM中心EBIM平台使用成员包括BIM中心负责人、平台管理员和建模成员;
  BIM中心负责人主要负责与现场施工、设计院对接,收集现场平台使用需求,联合施工和设计院进行现场问题模型变更需求;
  建模人员主要负责对接BIM中心负责人进行模型变更处理,并将变更后的模型上传至平台,进行模型更新;
  平台管理员主要负责对接BIM中心负责人进行平台成员管理、材料跟踪模板设置、权限设置等。
  (2)项目管理部
  项目管理部门EBIM平台使用成员包括项目总工和项目经理;
  项目总工和项目经理通过EBIM平台PC电脑客户端、WEB端查看项目现场使用情况,包括现场施工进度、施工问题和浏览模型,以此来管控项目,以质量安全把控举个例子:项目经理或总工通过EBIM问题模块,发现现场存在质量安全问题未解决,可在周/月度例会时提出来,直接打开平台查找到未解决问题的相关责任人;针对某些比较严重的问题,可召开临时会议,集体讨论解决方案。
  (3)计划部
  计划部门EBIM平台使用成员包括计划部部长及部门成员;
  计划部成员根据业主提供的project计划,详细深化制定项目进度计划,计划完成后由计划部部长审核,计划部部长审核完成后再将计划发送至项目经理、业主进行审核,没问题后再导入平台内,与模型进行关联,根据BIM中心设定好的材料根据模板,设置任务的材料跟踪开始/结束状态,以此来确定任务现场实际开始/完成时间,后续可进行“真4D”的动画模拟,同时并将任务发送到现场施工相关责任人。

应用流程明细应用简述应用问题备注

计划导入Project计划导入PC端支持Project计划导入或者本地创建计划
  PC端本地创建计划
  计划关联模型任务与模型构件关联PC端将任务与模型关联,支持关联模型构件或者平台创建的选择集
  任务与选择集构件关联
  设置构件动态效果项目构件类型动态效果设置构件生长动态效果支持按类型设置,或者针对个别构件进行动态效果设置
  个别构件动态效果设置
  记录实际时间PC端实际开始、结束时间记录将计划任务的实际开始、完成时间录入平台,支持PC端或者移动端录入
  移动端实际开始、结束时间记录
  4D动态播放4D动画播放按照设置播放4D模拟动画,支持计划、实际、计划与实际对比、实际与计划对比播放
  (4)物资部
  物资部门EBIM平台使用成员包括物资部部长及底下部门成员;
  物资部部长根据进度计划制定物资采购计划,并将任务发布,由部门成员具体执行,部门成员根据任务结合物资进场批次打印二维码,当物资进场同时,将二维码贴到相应的设备构件上,并进行材料跟踪记录,材料跟踪主要有以下两种方式:
  ①物资属于采购阶段,没有粘贴二维码,利用PC端进行采购物资的批量跟踪;
  ②物资已进场并粘贴二维码,利用移动端扫码材料跟踪进行记录;
  针对某些重要设备需要通知各方进行开箱检验的,有部门成员告知部长,联系到施工、监理和业主过来检验,过程中使用表单功能进行质检表单填写、归档。
  (5)质检部
  质检部门EBIM平台使用成员包括质检部部长及部门底下质检员;
  质检员在现场发现存在质量问题,通过话题发送到质检组,由部长根据重要程度拟定问题解决时间,再转发到工程问题组,并通过表单功能发布质量整改通知单,工程部长收到后安排人员进行现场整改,并上传现场整改图片,由质检部进行确认合格,归类已完成,项目经理后续在开例会时,打开话题查找未完成质量话题,责任到人,避免会议扯皮现象。
  (6)安全部
  安全部门EBIM平台使用成员包括安全部部长及部门底下安全员;
  安全员在现场发现存在安全问题,通过话题发送到安全组,由部长根据重要程度拟定问题解决时间,再转发到工程问题组,并通过表单功能发布安全整改通知单,工程部长安排人员进行现场整改,并上传现场整改图片,由安全部进行确认合格,归类已完成,项目经理后续在开例会时,打开话题查找未完成安全问题,责任到人,避免会议扯皮现象。

应用流程明细应用简述应用问题备注

问题设置问题类型设置问题协同需要管理员在Web设置问题类型、专业类型、讨论组划分
  专业设置
  讨论组设置
  创建问题PC端创建问题PC端创建问题步骤简介
  移动端创建问题移动端创建问题步骤简介
  问题反馈问题回复问题相关人员收到问题通知后,对问题当前情况予以回复
  问题已完成对未完成和已完成问题进行分组
  完成归档问题汇总将所有问题汇总统计
  问题导出问题可导出为Word文档,作为存档资料保存
  (7)工程部
  工程部门EBIM平台使用成员包括工程部部长及部门底下土建工程师、机电工程师等;
  EBIM平台使用点有:
  任务模块:计划部排好项目整体计划后,由工程部部长统一安排任务责任人,相关专业责任人收到任务,根据现场施工进行各项任务的执行人指定,执行人收到任务后,根据紧急程度进行施工安排,并定位模型,查看现场施工位置,依据模型进行施工,施工过程中反馈现场施工信息,上层领导可直接查看每个任务的反馈情况;
  质量/安全模块:收到质检/安全部发过来的整改问题后,工程部部长根据具体情况安排相关人员进行现场整改,各专业工程师收到问题后,定位模型,查看现场问题位置和问题详情,然后现场整改,整改过程中发送过程图片和最终整改完成图片,并填写相应的质量/安全整改对比表,发送至工程部部长和质检/安全部审批,最后由质检/安全部进行审核完成;
  材料跟踪模块:各专业工程师在仓库取用材料时,进行扫码记录材料状态“出库”,现场施工完成扫码记录材料状态“安装”,现场调试完成后记录材料状态“验收”,最后全部整体完成后记录材料状态“施工完成”,各个阶段状态上传时,均会拍摄现场图片上传,后续项目经理或总工、业主等可根据权限查看材料跟踪具体详情(包括现场进度、施工现场图片、施工员等);
  资料模块:目前平台支持Word、Excel、PDF、PPT、图片、视频等文件预览,各专业工程师上传相关的规范文档、工艺视频等资料,并将需要用到的资料文件与现场二维码相关联,现场进行施工交底时直接调取视频播放或查阅文档等;
  外部扩展信息添加:各专业工程师根据现场施工产生的一些设备扩展属性,针对相同设备进行批量添加设备信息,包括施工单位、施工员、施工时间和材料供应商等;
  表单模块:各专业工程师在施工过程中,需要填写的表单,均已上传到平台,只需调取数据来创建填写表单,包括现场整改对比表、材料取用表等,填写完成后直接提交上级审批,表单创建时支持与模型相关联,可进行双向关联,通过表单定位模型,或是通过模型查阅表单。
  (8)加工厂
  加工厂EBIM平台使用成员包括工厂构件加工责人和工厂质检人员等;
  构件加工负责人负责与施工单位BIM负责人和总工对接,并结合现场进度,制定构件加工计划,以满足现场构件调用为目的安排工厂加工人员进行构件加工;过程中记录构件材料跟踪状态,直接管控预制件在出厂前的进度;
  工厂质检人员在构件钢筋绑扎完成后,进行PC预制件的隐蔽验收,并通过平台填写验收表,验收合格后构件进行混凝土浇筑;
  (三)EBIM平台装配式实施流程
  (1)材料跟踪模板
  项目首先确定构件材料跟踪模板及各个流程步骤负责扫码人员,建议跟踪模板如下:

材料跟踪模板为管理员在WEB端项目设置里面进行设置,设置完成项目使用过程中修改模板需要谨慎,过程中随意修改跟踪模板可能造成材料跟踪数据不正常。
  (2)二维码模板、尺寸
  二维码模板中包含需要显示的构件类型、名称、楼层、编号等信息,需要各方商量确定。

(3)跟踪流程记录

序号单位跟踪流程
  1加工厂加工开始:加工厂在模具安装检验完成后,扫描二维码记录“加工开始”状态并拍照(预制件模具安装完成)上传,第一个流程步骤
  2加工厂隐蔽验收:加工厂在钢筋隐蔽验收完成后,扫描二维码记录“隐蔽验收”状态并拍照(钢筋绑扎)上传,第二个流程步骤
  3加工厂加工完成:加工厂在模具拆除后,粘贴相应构件二维码,并扫描二维码记录“加工完成”状态并拍照(预制件成品)上传,第三个流程步骤
  4加工厂出加工厂:加工厂在构件装车运输过程中,扫描二维码记录“出加工厂”状态并拍照(预制件装车)上传,第四个流程步骤
  5材料员/施工员进场检验:材料员/施工员在预制件进场验收过程中,扫描二维码记录“进场检验”状态并拍照(预制件卸车)上传,第五个流程步骤
  6施工员现场吊装:施工员在现场吊装过程中,扫描二维码记录“现场吊装”状态并拍照(预制件吊装过程)上传,第六个流程步骤
  7监理验收完成:监理在预制件吊装完成后,进行预制件吊装验收,扫描二维码记录“验收完成”状态并拍照(预制件吊装完成)上传,第七个流程步骤
  (4)跟踪数据汇总展示
  PC端通过BIM模型颜色区分不同的流程步骤,同时详细的材料跟踪记录便于查看。

(四)EBIM平台实施质量保障措施
  为保证项目现场平台实施过程质量,公司制定相关检查制度和福利,结合各方联合推动。
  (1)各参与方内部质量控制
  各参与方应按照本方案要求,预先规划自身所负责模型的内容、详细程度。模型和应用质量应依照甲方建模方案要求。在BIM工作的全部过程中,必须进行质量控制,如模型上传审查,构件及组合件状态检查、EBIM协调会议等。
  各参与方加强内部培训和指导,确保各阶段角色工程师对本方案有正确一致的理解。定期对平台模型及数据进行质量检查确认,确保其符合要求。
  (2)奖罚制度
  为推进BIM在项目深入应用,切实解决施工现场各种问题,建议本项目拟设立BIM奖罚制度,奖罚额度将根据应用成果大小核定。
  (3)外部质量检查机制

阶段检查内容参检单位检查要点检查频率

模型阶段模型平台上传总包(业主)模型与图纸一致性;
  按照模型规划要求,建立分类与整理模型上传机制
  平台实时更新最新模型数据每半月
  模型平台更新每半月
  施工阶段跟踪模板设置建立本项目可行的业务流程实施计划图每半月
  库存及运输、施工现场构件状态管理通过二维码查找构件实施状态管理每半月
  现场质检监控流程通过平台获取周质量、安全等管理报告每半月
  质量检查的结果,将以书面记录的方式反馈给参与方。
  (4)项目例会
  本项目通过利用BIM+二维码技术对设备构件进行实时状态管理,建立基于总包管理的项目质量、安全、进度协调管理要求,通过例会+EBIM,每周解决潜在的项目风险问题及发生的项目常规问题,做到以数据支撑管理的目的。
  四、成果的创新点
  (一)BIM+二维码
  以往项目建造过程中,很多现场信息(比如重要设备)的采集无法及时反馈至项目管理者,很容易造成因信息的滞后以及不对称而导致决策错误、资源浪费。BIM+二维码,是当前解决现场信息采集不及时不准确的不二选择。现场人员操作简单,与BIM同步方便,管理层获取数据无延迟。

(二)基于BIM的物料跟踪
  基于BIM的物料跟踪,可以理解为是原有工作方式的升级,通过BIM+二维码的介入,使得传统的现场物料管理更清晰,更高效,信息的采集与汇总更加及时与准确。
  在项目的实施过程中,只是将二维码与BIM平台作为工作工具,不会也不必改变现有工作流程,有所改变的是部分工作方式。通过二维码,可以快速的做到BIM构件定位,查询构件属性及关联资料。二维码所关联信息能够在PC端进行更新,移动设备扫描二维码获取二维码最新资料信息。

(三)基于BIM项目现场协同管理
  构件进场质量验收
  通过项目部现有的质量管理文件与BIM模型构件关联起来,可以通过同一批次整理验收,现场工程师通过EBIM-ipad端扫码关联验收表单,对设备构件的受损、质检合格做实际监管,提高构件进场验收的及时性与协调性。

现场人员协同管理提高沟通效率与解决途径

项目管理者现场发现一个质量问题或安全隐患,在现场用移动端即可创建问题、拍照,然后发送给责任人要求限期解决,责任人解决后,现场拍照并上传。整个过程,是将原来低效的线下操作模式改为线上,保证问题解决的速度及可追溯性,项目部及分公司全程可知可控。

资料文档整理查看

平台集成照片、表单资料、PDF、CAD等各类文档在线查看预览功能,详细的文件夹分类、权限设置,满足项目现场实际资料需求,解决了现场查看各类资料不方便的情况;
  项目管理人员可将图纸、工艺视频等上传到平台,方便现场对工人进行施工交底查看预览资料。

4D进度计划——“真4D”

项目管理者导入现场施工project计划,根据计划与模型进行关联,并将材料跟踪流程步骤与计划绑定,用PC端将任务分配不同的责任人;
  责任人收到任务后,将任务发布到现场施工相关解决人员移动端,现场人员通过移动端实时反馈任务完成情况与现场详细信息(包括现场照片、完成百分比和现场问题备注),责任人根据现场反馈信息进行任务结束划分,后续形成计划进度动画模拟(计划与实际对比进度动画模拟、实际进度模拟和实际与计划对比进度模拟);

五、成果实施后产生的效果
  (一)材料跟踪模型颜色区分进度
  BIM模型与现场扫描数据关联,在BIM模型上能以不同颜色区分不同的状态。进入状态实时显示界面后,所有构件颜色将初始化为灰色,如构件状态刷新后,将以设定好的颜色在平台中显示。

(二)4D进度模拟动画
  进度模拟包括:计划、计划(实际差别)、实际、实际(计划差别)四种不同的模拟,用户可根据需求设定模拟的时间段和动画时间,同时可将不同的对比颜色设置完成,后续进行动画展示出来。

(三)任务计划发布与执行
  任务责任人通过移动端或PC电脑端将任务节点分发到现场不同的执行人,现场执行人收到任务后,可根据任务进行施工。