芬兰,赫尔辛基 Gramofoni

赫尔辛基的Gramofoni,一个全新的住宅楼,预计于2011年秋天在赫尔辛基Lansi-Pasila地区靠近中心公园的位置竣工。在未来,居民很可能对他们新家园建设和设计所采用的高水平技术和顶级专业知识毫不知情。

从外表上看,这个建筑物和其它住宅楼非常相似,但是从开始到结束,这都是一个完全的BIM(建筑信息建模)项目。Ylimaki Tinkanen结构工程公司的Gramofoni结构设计在Tekla 2010芬兰竞赛中获奖。

 

使用预制框架的住宅建筑

 
赫尔辛基Gramofoni是一个预制混凝土结构的住宅楼,5 层或6层高,有着台阶式的地基基础,建筑物的下方是一个事先建造好的隧道通道,地下室设有停车场和储藏室,人防工程位于相邻的建筑。墙体的外轮廓采用了预制覆盖层,墙体内部使用了砖衬,中间层的地板由空心板组成,整体建筑结构和元素设计采用了Tekla Structures软件。由于事先建好的交通隧道在建筑物的底部,这对施工规划和执行来说是一大挑战。建筑信息模型使现场的任务能够更加清楚地被理解,这一点也同样适用于住宅以外的建筑类型。在设计阶段,BIM可以做到的事情,对于传统的图纸来说是不可能的。

TEKLA模型竞赛的获奖者

Tekla模型竞赛的评委指出,Gramofoni建模过程能够满足各方面的评价标准,并且各方一致认为BIM是最先进的。这个项目表明,即使是普通住宅楼,也可以有效地建模并且体现BIM在协作流程的本质重点。整个模型评比的标准包括Tekla模型的使用率、模型的通用性、结构的材料(同一模型中包含钢材和混凝土)、与项目中的各方进行交流和协作、多用户功能的应用以及BIM过程的流畅度。

 

包括详图在内的所有项目成员

项目中所有成员都使用了BIM软件。Vuorelma Arkkitehdit Oy建筑事务所创建了建筑物的详细建筑模型,这是基于Ylimaki & Tinkanen 结构工程公司使用Tekla Structures创建的详细、准确的结构模型,建筑物的暖通空调和电气工程模型因此非常精确,而这个以电气工程模型为蓝本的建筑模型,甚至包括所有的墙壁插座和灯的开关。不过,结构设计和电气工程的交流暂时采用了2D图纸的手段。
  
      承包商Skanska发现了不同的设计方提供的模型非常有用,例如Tekla Structures可以被用于现场管理和进度安排。“我们的目标是可靠的生产和有效的进度安排,我们要肯定的是,设计中没有任何碰撞和错误。建筑信息模型提供了这方面的无可争议的优势。”Skanska BIM技术中心主任兼开发部经理Ilkka Romo说。

 

住宅标准的开发

在BIM方面,住宅的开发可能会比办公楼的开发更具挑战性,有很多细节信息:楼梯、外墙、阳台和许多住宅建筑特色等造成的额外工作。工程师们必须非常仔细地计划楼梯踏步是怎样连接到墙体上,必须在单独的预制混凝土模型中开槽;楼层板、平台板和周围结构的连接被仔细地深化,尤其要确保适当地隔音;一个预制住宅大厦的单元可能有几十个细节方面,例如,单元的支撑和附件,这些必须是正确的,而且在设计阶段就必须准确定位。另一方面,在住宅的开发中从一个现场到另一个现场,这些原则和进程应保持不变,有很多标准化的组件、配筋、钢部件。

    “在住宅开发的标准化中,由于过程可以仔细地推敲,建模实际上体现了最大的价值。以最好的服务为宗旨,从而可以开发设计库和标准工具。”Ilkka Romo说。“我们的目标是模型标准化,以便使一些组件总是保持一致,例如,坚持按现场规划按区域使用颜色。在我看来,BIM的最大挑战之一是缺少能够使用这个工具的设计师,换言之就是缺乏足够的建模能力,而这将导致BIM应用发展缓慢。” Romo补充道。

        

 

新的技能

特别是对于工程公司,深入的BIM培训是一个巨大的投资。创建建筑信息模型具有挑战性,这需要一种全新的技能。另一方面,设计工具还没有在所有方面都非常先进,因此建模肯定是现在比将来更具挑战难度。为了提高软件的应用,Skanska和Tekla软件这样的供应商密切合作。“不幸的是,供应链的流程中建筑信息建模的能力是非常有限的。Skanska为了改变这种现状,成立了项目指定的团队。在建筑系统和设计中,合作不仅是在公司层面推行,也要在个人层面上实施。”Ilkka Romo说道。Skanska开发的速度非常快:BIM团队的项目经理Jouni Muukkonen,每两个星期到一次现场以听取发展建议和需求。

 

变更管理对设计的挑战

预制混凝土详图的管理,特别是变更的处理上,被认为是项目设计的一大挑战。“这个模型包含了一个预制单元的大量数据,在设计过程中管理这些数据需要非常小心。住宅建筑的结构设计过程仿佛一颗钻石,仅仅需要一点点打磨,”结构设计师Miikael Nelimarkka说道。

    “在二维世界,设计预制单元是非常先进的,但在设计过程中对于这种新的工作方式,需要学习和改变,”Nelimarkka继续说道。而且,他认为一个三维建筑信息模型无可争议的好处就是它能够让大家以同样的方式看到设计,“这听起来可能有点奇怪,但是事实就是这样,它大大减少了错误和碰撞。”

 

      使用模型对于所有设计部门来说,在设计过程中被证实是非常有用的,例如,通过IFC文件格式在结构模型的信息中输入暖通结构,可以更容易管理整体设计,并使用输入其他软件的参考模型以防止在现场出现碰撞。

在施工现场组合模型

“当你在现场遇到一个问题时,最简便的方法就是启动电脑,打开整个建筑组合模型,而不是到处搜罗图纸,然后通过比较图纸来找出问题所在。”Skanska生产工程师Janne Piepponen说道,“ Gramofoni就是BIM在现场如何使用的实例。”

      对于一个新员工来说,也更加容易地通过模型直接看到最终的结果。例如,从一张传统纸质图纸中很难理解描述的是哪一层平台。“当然,这也取决于人,经验丰富的施工人员可以迅速地从传统图纸中看到很多东西,而年轻的工人则比较熟悉电脑的使用,”Piepponen说道。 “不过,并不是所有的事情都和年龄有关系。一些较成熟的工人也会以他们自己的方式使用计算机。另一方面,由于软件的界面没有芬兰语,工人们必须懂英语。”

 

 

消除错误和不必要的浪费

通常情况下,当部分定位点需要在现场确定时,就会启用建筑信息模型。它提供了哪些部件需要放置在什么位置的图形示例,位置和标高的错误也很容易被发现。模型同时也共享给主要的供应商。“我们已经将模型用于现场的吊装、电气安装计划和组织废品管理。”工头Harri Vesanto说道。

 

      Gramofoni现场不会产生混合废品,但是这些废品需要在其领域内进行详细的分类,模型也便于检查废品容器应放的位置,这同样适用于物资货仓的管理。由于在模型中可以显示预制单元的临时支撑,因此很容易看到实际地点并最终获得它的信息。此外,它使管理存储的信息更加容易,所以存放用品的地方远离使用计划场地的情况很少发生,物资损失有所减少。

    “当然我们不能单靠模型,也还会使用一些以前的方法,”Harri Vesanto继续道。在未来,人们可以使用测量设备进行测量,获得所有预制单元不同的设计工具的数据,“然后,他们携带一个PDA设备简单地走动,它会引导施工人员到准确的位置。现在这个想法听起来似乎有点可笑,但离我们已经不再遥远。”