基于设计主导的正向管理与应用:哈尔滨工业大学(深圳)重点实验室集群项目

核心提示哈尔滨工业大学 重点实验室集群项目采用“一室两区”的模式,跨空间延展哈尔滨工业大学本部国家重点实验室的研究积累与影响力,依托学校本部现有的科研实力、核心学术团队、实验室建设及管理运营经验等,对接深圳战略性新兴产业及未来产业软硬件需求,在深圳

哈工大重点实验室集群项目采用“一室两区”的模式,跨空延伸了哈工大国家重点实验室的研究积累和影响力。依托学校本部现有的科研实力、核心学术团队、实验室建设和管理经验,满足深圳战略性新兴产业和未来产业的软硬件需求,拓展深圳校区建设,促进南北成果转移。

该项目计划建设8个国家重点实验室和一批共享公共服务聚集平台,形成布局完善、技术先进、运行高效、支撑有力、交叉促进、协同催化的科技创新平台体系。该项目涉及8个科研领域和140多个二级实验室。这些实验室涵盖了数百个实验技术过程。

△项目鸟瞰图

项目信息

项目名称:哈尔滨工业大学重点实验室集群项目

项目地点:深圳市南山区西丽大学城体育场东侧

用户:哈尔滨工业大学

业主:深圳市建设和公共工程部

设计单位:中国建筑设计研究院有限公司

首席设计总监:崔凯

设计师:刘恒

土地面积:33737平方米

建筑面积:180,905平方米

设计:2020-2022年

进度:施工图设计完成。

该项目创新性地采用“设计主导的全过程工程咨询模式”,其特点是设计技术服务的延伸,管理与设计的充分融合。在深圳市建筑工务部门项目管理框架下,建立以设计为主导的全过程咨询优势实践体系,以“管理为核心,设计为主导”,实现高质量建设目标。

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△BIM创新应用视频介绍

BIM作为精细化设计和信息化管理的重要手段,在设计和项目管理的全过程中,发挥着可视化交流、三维协同、设计优化、绿色性能模拟和质量控制的重要作用。该项目基于正向BIM设计逻辑,实现了BIM技术从方案到施工图设计的全过程管理和应用。

◆可视化沟通:利用BIM设计的可视化特点和BIM的可视化结果,参与各方可以基于可视化结果进行沟通,提高效率,辅助决策。

◆立体协作:以BIM模型或图纸作为筹集资金的条件,开展专业间和专业内协作,提高沟通效率和设计质量。

◆设计优化:通过BIM模型进行各阶段全专业的设计验证和分析模拟。并梳理设计中“错、漏、碰、缺”的问题;优化net 空和净高可能出现的问题。

◆绿色性能模拟:模拟分析建筑及周边环境的风、光、声、热条件,根据分析结果逐步推进设计调整和方案优化。

◆质量控制:基于BIM正向设计逻辑,对BIM设计模型、施工图纸、各种设计成果进行平台化、系统化管理。通过三维图纸审核和云端协同校对,进一步提高模型精度和图纸质量,最大程度保证“图纸和模型的数据同源和融合”。

△BIM精细化信息管理

BIM服务于整个设计过程:从瓶子到雨水

BIM的本质是服务于设计和项目管理,为设计优化、质量提升和成本控制提供有效的抓手和技术支持。在设计主导的全过程咨询模式下,项目的成长更像一棵树。BIM的应用是基于项目的需求,随着设计的深入自然而来,而不是被应该不断变化的机械堆砌。

△设计主导的全过程咨询模式下的BIM角色定位

在设计主导的全过程咨询模式下,市政建设和公共工程部门进行多维管理和精细控制。建立了基于BIM的多维度精细化管控体系。除了传统的“三校三审”模式外,设计还采用了B/S云协同审查和三维图纸模型验证的图纸审查方式。两者同时有助于设计质量管理体系的建立,大大提高设计资金筹集和自我校准的效率,保证设计质量,提高施工质量。

以BIM为抓手:多维度管理+精细化控制

市政公用工程部门在传统设计管理和项目管理的基础上,融入BIM技术,进一步优化管控流程,提高协调效率,控制成本,提高施工质量。

△基于BIM的设计控制系统

过程控制:精细化设计过程控制和关键节点控制。

市政工务部门基于设计的“专业”和“阶段”两个维度,制定了完整的全专业、全阶段的设计管控流程,包括8个专项、100个管控节点。通过对设计、技术、应用成果的一系列验收,实现设计全过程的精细化管理和控制。

△精细化BIM设计与应用管控系统

过程控制:精细的BIM设计和应用控制系统

市政公用工程部门根据设计的不同阶段,制定了完整的BIM设计和应用控制流程。其中,管理和控制节点分为3个大节点和13个小节点。通过对BIM设计和应用成果的一系列验收,实现BIM正向设计全过程的精细化管理和控制。

△精细化BIM设计与应用管控系统

在成本控制方面,BIM作为设计管理的抓手也发挥了积极作用。在设计效益的量化分析中,实际上已经体现了BIM正向设计对于项目质量提升的重要价值。

管理和控制效益的定量分析

△基于BIM的设计控制可以有效提高设计质量和效率,节约成本。

规划阶段:建标准,做方案,建制度。

项目建立了“国标+工务部标+中科院标”三位一体的BIM实施标准,并以此为基础制定了完整详细的BIM实施方案。以BIM在整个设计过程中的正向逻辑为指导,构建了以设计为核心的BIM咨询和技术应用体系。

△项目执行标准

△BIM应用关键系统

设计阶段:BIM建筑性能模拟应用

在方案设计阶段,进行了一系列BIM仿真应用。比如:土方填挖模拟;模拟建筑物的风、光、声、热等特性;特殊实验室模拟。该项目采用模块化设计。以建筑功能组织为基础,构建A、B、C、D四类模块,构建BIM三维模型,模拟分析标准和专用实验室空。

△现场分析

其中,BIM信息模型用于模拟建筑的风、光、声、热等绿色属性,形成了“设计-模拟-优化”的BIM模拟应用体系。通过对建筑绿色性能的动态表现和定量分析,提供即时反馈结果,优化设计,达到最佳绿色性能效果。

△通过建筑日照模拟优化设计方案。

△利用场地风环境模拟优化设计方案。

初步设计阶段:可视化和信息应用。

在初步设计阶段,首先应用BIM可视化。构建专业的BIM正向设计模型。基于BIM三维模型,对地上地下重点公共区域和复杂机房进行综合规划和净高优化;选择标准楼层实验室,优化第一轮综合管理布局,初步确定综合布局原则;优化重要机房布局,生成漫游。

△以Revit和Rebro为载体,实现全专业BIM建模。

△基于BIM 3D模型,实现重点区域净高空的优化。

在信息技术的应用中,BIM模型的特点是数据化、实时化、库存化。根据经济类专业提出的具体要求,以图纸深度的BIM模型初步设计为基础,输出工程量清单,将BIM计算数据与概算数据进行对比,找出差异,分析原因并加以解决,双向验证BIM模型或概算的准确性。

△工程计算统计、预算审核、BIM模型或概算准确性双向验证。

施工图设计阶段:可视化与信息应用

在施工图设计阶段,项目仍以BIM可视化应用为先导,在BIM模型初步设计的基础上深化,各专业模型精度达到LOD 300。基于模型,完成专业碰撞检测,发现问题,定位问题,跟踪解决;在信息技术应用上,基于BIM施工图模型,完善设计信息和二维表达,输出专业施工图,完成BIM正向设计。

△冲突检测、管道综合和输出净高控制原理示意图

△将2D图纸与3D模型重叠,并协助设计自检图纸。

除了传统的BIM应用点,项目还尝试进行了BIM创新实践。

首先,是模式创新。该项目采用共生的BIM服务模式。项目中涉及的BIM应用点都是基于设计本身,基于项目需求,随着设计的深入而自然产生的,而不是用不可改变的机器堆砌起来的。

其次,应用创新可以概括为四个方面:

手机扫码入园:BIM一键VR沉浸体验

可以用手机扫描二维码,通过VR场景沉浸体验和第三人称叙事护航,完成结果的传输和输出,辅助项目申报和决策。

△移动VR漫游:一键BIM沉浸体验

设计质量控制:多专项集成设计,指导设计的精细化实施。

针对本工程的关键设计节点、房间和区域,采用多专业一体化设计方法,通过2D和三维同步出图、一体化实施的方式,实现设计对施工的有效控制和指导。

△设计质量控制:多项目集成设计。

详细设计规则:从小到大整合“设计、产品、施工、成本”。

以项目设计为抓手,以建设落地为实施导向,协调参与各方,打破全周期、多环节壁垒,进行多维度管控,着力解决如何优化设计、如何降低成本、如何建设实施、如何打造优质产品等问题。

△设计施工规则:“设计、产品、施工、造价”一体化

机电一体化设计:轻量化协调,机电和工艺专业全面深化,整体布局。

与传统的机电设计BIM模型不同,该项目采用了更轻量级的机电协同设计软件,将机电三大专业、工艺三大专业共6个专业的所有设计内容整合为一个BIM模型进行集成设计,大大提高了管理效率,提升了机电技术专业的设计质量。

△机电一体化设计:机电一体化+工艺和整体布局的全面深化。

内容:深圳市建筑工程部工程设计管理中心

编辑:陈文浩

审查:李森

审计:刘戈

本文由深圳市建设与公共工程部发布,转载请注明出处。

[来源:深圳市公共工程部]

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