BIM助力中建八局打造“山水桂冠”

——桂林两江国际机场项目访谈

2017 第八届“创新杯”——建筑信息模型(BIM)应用大赛中,夺得“最佳工程建设专业-建筑工业化BIM应用奖”的“桂林两江机场T2航站楼扩建工程钢结构”颇为引人注目。这项由中建八局钢结构工程公司负责施工的项目,借助BIM实现了多项技术突破。在大赛现场,记者有幸采访到了工程的主要负责人——中建八局钢结构工程公司董事长、总经理、党委书记梁建军和BIM中心负责人蒋绮琛以及大赛主办方的领导欧特克公司中国区工程建设行业总监肖胜凯。

中建八局钢结构工程公司董事长、总经理、党委书记梁建军

记者:梁总,请您介绍一下桂林两江国际机场这个项目的基本情况。

梁建军:这是我们中建八局做过的众多大型场馆的项目之一。广西是旅游大省,桂林又是全国闻名的旅游城市,但桂林原来的老机场很小,无法满足现在的客运需求,因此急需扩建。现在扩建后的面积是11万平米,钢结构12000吨左右,新航站楼建成后,能够承载年旅客吞吐量1200万人次。

我国机场和航站楼的建设是走在全球前列的,很多机场的设计都是和地方特色、地方文化相结合的,桂林两江国际机场也是如此。T2航站楼主要由两侧的登机桥与中央大厅组成,以桂林山水和龙脊梯田为灵感,航站楼的屋面线条与天际线编织起来的整体造型宛如一顶桂冠,因此名为“山水桂冠”,由北京建筑设计研究院设计,中建八局负责施工。

广西区政府和桂林市政府希望桂林两江国际机场成为一个精品工程,可以早日投入使用拉动当地的经济发展,所以给我们的工期非常紧。其实相比我们做过的一些其他机场,这个项目的体量不算很大,但是造型复杂,所有的构件都是双曲的,全部是异形构件,如果使用常规的设计和常规软件来做深化或者是施工加工,难度非常大。最后我们选择和欧特克公司合作,通过使用BIM技术,保质保量甚至提前完成了整体工程。

桂林两江国际机场效果图

中建八局在国内做过非常多的大型公建项目,因此和北京院的合作比较作,我们在设计和深化设计上和北京院进行了深入沟通,借助BIM技术和相关软件做了很多异形构件的模拟。异形构件的生产和加工比较困难,此外国家对大构件的运输限制也比较严格,桂林当地周边的相关架构资源也不够。所以我们一是通过软件进行模拟,把所有的东西都画出来,二是对构件进行合理的分段,就是让加工厂能拿到最切合实际的、最简洁的图纸来进行加工,然后分段运输。如果不分段,很多构件太大太长,根本无法运输。我们在现场安装的时候,再通过测量机器人保证所有的建筑模型、加工模型和最后实际实施的模型一致,从而减少了很多工作的重复。如果按照原来老的方式,加工是加工,安装是安装,做的时候往往容易出现很多偏差,尤其是异形构件,控制变形很难。

通过这些技术上的改进和提升,我们为项目节约了工期,提前完成了结构封顶,同时也降低了成本、保证了安全。此外桂林市新政府的一院两馆——大剧院、博物馆、图书馆,都是我们公司做的,我们觉得桂林是一个非常美丽和非常有发展潜力的城市。

记者:有没有一些具体的数据说明BIM为这个项目在时间和成本上带来的节约?

梁建军:首先从时间上来讲,按照正常流程一般深化设计就需要两个月到三个月,但是因为我们提前有了BIM模型,所以在和北京院的沟通中,对一些复杂节点进行优化深化时就节约了大量的时间。我们在图纸拿到以后一个月左右就把加工图给到了工厂,可以进行构件的加工了,这是加工厂和北京院都没想到的。由于项目前期还有一些输油管道方面的耽搁,我们的工期实际上耽误了大概近两个月。在这样的情况下我们还是提前完工了,所以这样整体看下来,使用BIM技术使我们的工期节约了不止两个月,这点也超出我们当时的预估。

再看成本方面,一个是我们常讲的固定成本,一个是隐性成本。固定成本的降低是指在设计深化、加工拼装和现场安装阶段,很多实物都减少了。因为通过BIM模型的模拟拼装组装和分段分解,减少了很多胎架胎具。

最后看人力方面,我们作为专业公司,对于这样的项目一般整个团队的配置在50—60人之间,包括深化设计在现场的大概40人左右,后台大概还有接近20个人,而实际上我们这个项目最终只有17个人,高峰期的时候25人。团队人员精简,我们的管理成本也因此节约了很多。还有一个隐性成本就是提前工期,这不论对于业主还是我们而言都是好事。因此BIM对项目的成本节省,体现在设备、人员、时间的节约和管理效率的提升等诸多方面。

T2航站楼效果图

记者:钢结构深化一般用其他传统软件比较多,这次桂林两江国际机场项目使用Advance Steel的原因是什么?这个软件相比其他同类型的软件有什么优势吗?

梁建军:常规构建例如圆管、工字形、箱形等,一般软件都能做得到,但Advance Steel这个软件最大的特点在于对空间异形曲面、异形构件可以全部延展,并且把所有的数据点都计算得很准确,也就是说我们看到的扭曲的、双曲的,它可以展开成一个平面,这样在加工的时候才能做出来。其他软件我们也尝试过,但是它们在这方面有一些缺陷,或者需要花费更长的时间。此外其他软件和我们自己的接口也有一些不匹配的地方,而用Advance Steel的数据和我们现场测量的数据是统一的。加工方也很高兴,因为给到他们的数据很准确,所以加工出来的板只要稍微做一些双曲处理,尺寸都严丝合缝,这样他们也减少了很多胎具。

蒋绮琛:扭曲形的板用以前的那些软件可能要花大量的人力和时间去一块一块三角板地拼出来。而我们用Dynamo把空间线、四条边线做出来之后可以直接导到Advance Steel里,它有一个创建扭曲板的工具,瞬间就可以完成扭曲板的创建。

此外,Advance这个软件是基于CAD平面的,设计人员上手很快,精确度也很高,完全能够达到我们的要求。Advance Steel还有一个功能就是可以展开下料,出图的精度比其他软件更精确一点。所以基于以上几点,我们选择了欧特克的这个软件用于我们的项目。

记者:除了桂林两江机场项目,中建八局还做过哪些代表性的钢结构项目?请您和我们介绍一下公司目前的业务情况。

梁建军:钢结构行业应该说是一个朝阳行业,虽然我国钢产能总体过剩,但实际上钢结构建筑刚刚兴起。现在我们常常能看到,超高层、大型公建特别喜欢用钢结构。中建八局原来的各个分公司也都在做钢结构,但是一旦有重大项目时难于组织起来,于是在2009年组建了专门的钢结构公司。我们纯做钢结构,现在是三大类型、两大市场。两大市场是国内市场和国外市场,三大类型一是超高层建筑,二是大型公建项目,例如机场航站楼、高铁站、体育中心、会展中心等,三是重型工业厂房,例如一些军工企业的厂房。

超高层200米以上的项目我们做了30栋,最早的是1997年的大连远洋大厦,它是国内第一个用中国钢材、中国设计、中国施工的超高层。后来我们陆续做了很多超高层,从300米到400米、500米。目前做的最高的项目是天津滨海新区的周大福金融中心,总高度530米。中国建筑业在海外的第一高是我们正在做的吉隆坡的标志塔项目,总高度452米,106层,预计年底封顶。    

公建类的项目我们也做过很多,我介绍几个典型的,其中用钢量最大的是杭州国际博览中心——G20峰会会场,84万平米,整个钢结构14.5万吨,我们用了8个月的时间完成,这在当时是创造了奇迹的。其他还有位于上海虹桥的47万平米的国家会展中心、厦门金砖峰会主会场、南宁国际会展中心、北京雁栖湖APEC国际会展中心,以及位于埃塞俄比亚的非洲联盟会议中心等,我们已经把这种国家大型会议中心做成品牌、做成系列了。

我们在全国范围内做过24个机场航站楼,包括广州白云机场、长沙机场、大连机场、上海机场、昆明长水国际机场、西安咸阳机场以及首都机场的GTC等。海外我们做了毛里求斯的拉姆古兰的国际机场、阿尔巴尼亚的阿尔及尔国际机场。现在刚刚中标的是泰国首都曼谷的素万那普国际机场。最大规模的体育中心我们也做了10个,还有高铁南京站房、济青高铁红岛站站房等。    

重型工业厂房方面,大家比较熟悉的应该是酒泉卫星发射中心和海南文昌发射场,酒泉卫星发射中心里国内最高的单层工业厂房就是我们做的,净高91米,火箭在那里垂直总装。军工、海工的一些厂房类的项目我们做的比较多,还有电子厂房例如广东新立、京东方等。现在我们的业务主要覆盖这几块,从公司组建到现在一共做了140个项目,基本都是一些标志性的项目。

中建八局钢结构工程公司董事长、总经理、党委书记梁建军发表演讲

记者:中建八局与欧特克公司的合作是何时开始的?缘于什么样的契机?

蒋绮琛:之前我们就一直在谈共同合作的事,去年7月份确定下来。恰逢我们就桂林两江机场这个项目做本地化的工作,选择使用了Advance Steel软件,这是一个很好的契机,我们在这个项目上BIM用得相对而言比较深入一点。一个新的软件如果要实际应用于一个项目上,需要花费很大的精力。在这个过程中欧特克公司给我们提供了很多帮助,我们遇到问题都会和欧特克的技术及时进行沟通,所以使得桂林机场这个项目在建设过程一直很顺利。蚌埠体育中心的项目我们也使用了Advance Steel对钢结构进行深化工作。

梁建军:我们和欧特克合作得非常愉快。我对新事物很感兴趣,尤其是科技方面的新事物。1999年我是建筑行业的国家科技进步奖一等奖完成人之一,现在虽然在行政岗位上做了很多年的管理工作,但我对科技领域一直是非常感兴趣的,所以一直都对BIM技术比较关注。

在中建八局,8000万元以上、5000吨以上的项目我们才定位为重点项目,这样的项目我们基本上都做到了BIM技术全覆盖,区别只是运用的深度不同。因为有些项目虽然是重大项目,但是它的复杂节点和空间的异形结构并不多,所以没有必要把BIM技术用得很深,而遇到异形结构比较多的项目,就可以更加深入地使用BIM技术辅助工作。

记者:BIM对钢结构项目最大的帮助是解决了异形的技术问题还是管理方向或者是成本方向的一些问题?

梁建军:你这个问题问得很专业、很全面。我觉得BIM首先是解决技术问题,我们所有的东西都是从技术起步的。在技术问题解决的同时,要想方设法去解决成本和工期的问题。我认为BIM一定会是一个基础化的东西,以后大家都要用,而BIM真想落地生根并且得到广泛应用,引发大家共鸣的话,应该从业主开始。技术也好、成本也好、管理也好,业主首先要有这个意识,从一开始就要做好规划:我要建什么样的楼、从何处拿地,以及建成之后的运营,所有数据应该在一条线上,都基于BIM平台。如果只做其中一块,可能只是提升了这部分的效益或者管理水平,只使用了BIM的一部分功能。但是我想这不是BIM最终的目标,BIM应该是全产业链的,目前它是被割裂的。 

现在住建部也在推行工程总承包,就是由施工企业来做总承包。原来我们的设计、施工和运营都是分开的,现在要把它揉到一起,这是国际惯例,也是我们中国企业走出去比较困难的原因,因为我们的管理模式和国外的管理模式完全对不上口。真想走出去就要把这块工作做扎实,把内功先练好。

关于BIM对管理的助力,就是把原本很多重复性的工作和低效的工作通过BIM平台解决掉。但是这个过程可能会比较漫长,还需要体制、资源、技术各方面的支撑才能做得到。BIM对管理是非常有好处的,但是我觉得目前首先是基于技术平台,技术还是第一步的。

不仅是建筑,BIM在工业方面也可以有非常广泛的应用,像一些基础设施,一些新产业、转型提升的新产业都可以应用。管廊方面现在应用的特别多,例如出口怎么做、支线怎么接,管的支架怎么布置等。BIM的更广泛应用需要国家层面的推动,包括标准和政策的制定。

记者:我想请问一下肖总,现在政策方面有了对BIM的大力支持,项目方和业主方也对BIM越来越认同,您如何看待BIM以后的发展趋势?

肖胜凯:现在我们所谈的不止是BIM,而是互联网BIM。原来大家只是认为BIM是一个三维模型,而现在更侧重于这个三维模型怎么能够和其他一些先进技术进行集成和整合,比如说三维激光扫描、GPS、物联网、传感器、人工智能和现在特别热的虚拟现实等诸多技术的集成,这是现在我们所要倡导的一个方向。

我们不是单纯为了做技术,我们的目的是为了真正打通工程全生命周期各个阶段之间的技术壁垒,就像刚才梁总提到的,BIM最大价值的发挥,应该还是从业主端开始,因为他会非常关注这个数据,怎么从设计端流到施工阶段,再怎么到运维阶段能够帮他产生最大的价值。所以欧特克现在做的一件事情就是推动互联网BIM在整个行业中的普及和应用。当然这确实任重道远,很多工作依赖于政府去推动。

让我们很振奋的是今年2月27号,国务院办公厅发文开始推动BIM技术在建筑业全生命周期的应用。我觉得这是国家层面上发出的一个非常强烈的声音,为了响应国家号召,欧特克要做的就是让互联网BIM的概念能够在技术层面上实现、落地。在这个过程中,像中建八局钢构这样非常具有前瞻性的企业能够做这样的BIM技术的实践是非常关键的。

我们做了八届的“创新杯”BIM大赛,参与的单位越来越多。最早参与的都是一些大设计院,比如中国院、北京院,但是后面越来越多的省级或者中小型的设计院也开始运用BIM,这就意味着应用BIM的项目的规模会从一些大的公建项目向一些中小项目去发展。

BIM应用还有从民建向基础设施和工业设施方面发展的趋势。另外一个大的趋势就是BIM的应用越来越从设计向施工阶段扩展,而这个过程中业主其实起了一个很大的推动作用。现在一些部委和大型央企都在推动BIM的发展,所以总的趋势而言,我认为BIM会向项目的全生命周期去发展,应用也会更加多样化,应用的深度也会越来越深。

2017第八届“创新杯”BIM应用大赛颁奖现场

记者:BIM技术目前和国外相比存在着哪些差距?有哪些问题需要解决?

肖胜凯:我本人包括我的同事们对BIM在中国的运用都是感觉非常自豪的。BIM在国内一些大型项目上的应用,包括在桂林两江国际机场上的应用,即使放在全球角度而言也是非常先进的。中国的BIM应用呈现出非常多样化的趋势,在一些大企业和大项目上应用的深度非常深,比国外的项目应该说丝毫不逊色。

相对而言,我们可能在BIM的普及应用的程度上与国外相比还存在着一定的差距。此外BIM在国内施工行业的应用上可能也和国外存在一些差距,我认为这方面是我们下一步应该加紧赶上的。就像刚才梁总讲到的,国内过去几十年,建筑设计和施工等方面很多是割裂开来的,在这点上技术不是问题,需要政府从法律法规方面解决这个问题。

梁建军:现在“一带一路”走出去,我们体会特别深的就是这个问题。中国的标准并不低于国际标准,但是中国的标准存在的一个最大问题就是前后不连贯,设计标准是一套,施工标准是一套,验收标准是一套,材料本身的标准又是一套,没办法统一出一个标准出来。对于外国人而言就会感到无所适从,不知道应该按照你的哪个标准来。而且国外的标准是企业标准高于国家标准,国家标准过于欧洲标准。我们是国家标准很高,越往下越来越低,所以这是整个思维方式和思想的不同。这方面的改变比较有难度,需要各方人士的共同努力,也会经历一个阵痛期。

编辑:Julie
标签:BIM欧特克bim中建八局桂林两江国际机场“山水桂冠”梁建军蒋绮琛肖胜凯

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