BIM关键技术在各阶段的应用.doc

项目所达目的1、本工程重要目的为：图模管理：图模会审、深化设计、图纸管理、模型更新维护、施工技术交底（钢筋节点配筋交底、二次砌筑墙交底、人防区域机电施工交底）、施工方案模仿及展示（群塔方案模仿、局部脚手架方案模仿）现场管理：场区布置模型、人员管理。进度管理：可视化进度展示、进度预警。2、在施工全过程中对深化设计、施工工艺、工程进度、施工组织及协调配合方面高质量运用BIM技术进行模仿管理，提高本工程管理信息化水平，提高工程管理工作效率，为本工程全生命周期管理中提供施工管理阶段数字化信息，充分保障业主后期工程运营管理。在整个工程深化设计、施工进度、资源管理及施工现场等各个环节，进行信息建立与收集，基于BIM平台进行碰撞检查、工艺模仿、进度模仿、施工现场平面图布置、消防疏散模仿等应用，最后形成完整竣工信息模型，从而完毕工程全生命周期管理环节中施工环节信息建立，保证从设计到施工BIM信息延续性和完整性。BIM技术在设计阶段应用 1.1提供了全新三维状态下可视化设计办法 BIM技术下建模设计过程是以三维状态为基本，不同于CAD基于二维状态下设计。在常规CAD状态下设计，绘制墙体、柱等构件没有构件属性，只有由点、线、面构成封闭图形。而在BIM技术下绘制构件自身具备各自属性，每一种构件在空间中都通过X、Y、Z坐标各自独立属性。设计过程中设计师构想可以通过电脑屏幕上虚拟出来三维立体图形，达到三维可视化下设计。同步构建模型具备各自属性，如柱子，点击属性可知柱子位置、尺寸、高度、混凝土强度等，这些属性通过软件将数据保存为信息模型（阶段BIM），也可以由其她专业导入数据，提供了协同设计基本。 1.2提供各个专业协同设计数据共享平台 一方面，在老式条件下各个专业间建筑模型设计数据不能互相导出和导入，使各个专业间缺少互相协作，虽然设计院内部通过大量技术把关，也只能解决建筑和构造间构件尺寸统一问题，对于水电、暖通和建筑、构造间构件冲突都只能在施工过程中进行修改。因而各专业图纸间矛盾众多，导致施工过程中变更加大，施工单位在施工过程中协调难度增长；设计单位不断调节设计变更增长工作量，导致工程成本增长，达不到业重规定。 另一方面，在BIM技术下设计，各个专业通过有关三维设计软件协同工作，可以最大限度提高设计速度。并且建立各个专业间互享数据平台，实现各个专业有机合伙，提高图纸质量。例如欧特克通过开发AutoCAD Architecture、AutoCAD Revit、Revit Architecture、Autodesk Robot structural analysis 系列软件，使建筑工程师在完毕建筑选型、建筑平面、立面图形布置完毕后，即可将数据保存为BIM信息，导入构造工程师、设备水电工程师专业数据，由构造工程师进行承重构件设计和构造计算，设备及水电专业工程师同步进行各自专业设计。在建筑和构造专业都完毕后，将包括建筑和构造专业数据BIM信息导入水电、暖通、电梯、智能专业进行优化。同步水电、暖通、设备等专业BIM信息也可以导入建筑、构造专业，达到了各个专业间数据共享和互通，真正实当前共享平台下协同设计，在设计过程中可以进行各个专业间有效协调，避免各个专业间构件矛盾。 1.3提供设计阶段进行方案优化基本 在设计阶段以便、迅速进行方案经济技术优化： 在BIM技术下进行设计，专业设计完毕后则建立起工程各个构件基本数据；导入专门工程量计算软件，则可分析出拟建建筑工程预算和经济指标，可以及时对建筑技术、经济性进行优化设计，达到方案选取合理性。 实现了可视化条件下设计 第一，以便了建筑概念设计和方案设计。老式条件下，建筑概念设计基本上是依托建筑师设想出建筑平面和立面体型，但是直观表述建筑师设想较为困难，畅通借助制作幻灯片向业主表述自己设计概念，而业主不能直接理解设计概念内涵。 在三维可视化条件下进行设计，三维状态建筑可以借助电脑呈现，并且可以从各个角度观测，虚拟阳光、灯光照射下建筑各个部位光线视觉，为建筑概念设计和方案设计提供了以便；同步，设计过程中，通过虚拟人员在建筑内活动，直观再现人在真正建筑中视觉感受；使建筑师和业主交流变得直观和容易。 第二，为空间建筑设计提供了有力工具。在老式二维状态下进行设计，对于高、大、新、奇建筑，建筑师、构造师都很难理解到各个构件在空间上位置和变化，设备工程师、电气工程师更难在空间建筑内进行设备、管线准拟定位和布置。建筑、构造与设备、管线位置关系浮现矛盾，影响了设计图纸质量。 在三维可视化条件下进行设计，建筑各个构件空间位置都可以准拟定位和再现，为各个专业协同设计提供了共享平台，因而通过BIM数据共享，设备、电气工程师等可以在建筑空间内合理布置设备和管线位置，并通过专门碰撞检查，消除了各种构件互相间矛盾。通过软件虚拟功能，设计人员可以在虚拟建筑内各位置进行细部尺寸观测，以便进行图纸检查和修改，从而提高图纸质量。 1.4实现设计阶段项目参加各方协同工作 老式二维设计条件下，图纸中图元自身没有构件属性，都是某些点、线、面。项目业主、造价征询单位要从各自角度对设计方案进行经济上测算和优化，需要造价征询单位将二维图纸重新建模，建立算量模型，耗费大量时间和人力。同步设计方案修改后，造价单位需要重新按照二维图纸进行模型修改，导致不能及时精确测算项目成本。 在BIM条件下，设计软件导出BIM数据，造价单位用BIM条件下三维算量软件平台，按照不同专业导入需要BIM数据；迅速地实现了建筑模型在算量软件中建立，及时精确计算出工程量，并测算出项目成本；设计方案修改后，重新导入BIM数据，直接得出修改后测算成本。 BIM技术在施工阶段应用 2.1虚拟仿真施工 运用建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制模型。该模型可以将工艺参数与影响施工属性联系起来，以反映施工模型与设计模型间交互作用。通过BIM技术，实现3D+2D（三维+时间+费用）条件下施工模型，保持了模型一致性及模型可持续性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面有效集成。 2.2实现项目成本精细化管理和动态管理 通过算量软件运用BIM技术建立施工阶段5D模型，可以实现项目成本精细分析，精确计算出每个工序、每个工区、每个时间节点段工程量。按照公司定额进行分析，可以及时计算出各个阶段每个构件中标单价和施工成本相应关系，实现了项目成本精细化管理。同步依照施工进度进行及时记录分析，实现了成本动态管理。避免了此前施工公司在项目完毕后，无法懂得项目赚钱和亏损因素和部位。 设计变更出来后，对模型进行调节，及时分析出设计变更先后造价变化额，实现成本动态管理。 2.3实现了大型构件虚拟拼装，节约了大量施工成本 当代化建筑具备高、大、重、奇特性，建筑构造往往是钢构造+钢筋混凝土构造构成为主，如上海中心外筒就有极大水平钢构造桁架。按照老式施工方式，钢构造在加工厂焊接好后，应当进行预拼装，检查各个构件间配合误差。在上海中心建造阶段，施工方通过三维激光测量技术，建立了制作好每一种钢桁架三维尺寸数据模型，在电脑上建立钢桁架模型，模仿了构件预拼装，取消了桁架工厂预拼装过程，节约了大量人力和费用。 2.4各专业碰撞检查，及时优化施工图 通过建立建筑、构造、设备、水电等各专业BIM模型，在施工迈进行碰撞检查，及时优化了设备、管线位置，加快了施工进度，避免了施工中大量返工。 在上海中心项目中，施工技术人员采用老式办法，运用二维图纸将建筑构造图进行叠加，导致施工下料中浮现较多管线尺寸不精确，材料筹划与实际需要误差大状况。 通过引入BIM技术后，建立了施工阶段设备、机电BIM模型。通过软件对综合管线进行碰撞检测，利Autodesk Revit系列软件进行三维管线建模，迅速查找模型中所有碰撞点，并出具碰撞检测报告。同步配合设计单位对施工图进行了深化设计，在深化设计过程中选用Autodesk Navisworks系列软件，实现管线碰撞检测，从而较好地解决老式二维设计下无法避免错、漏、碰、撞等现象。 按照碰撞检查成果，对管线进行调节，从而满足设计施工规范、体现设计意图、符合业重规定、维护检修空间规定，使得最后模型显示为零碰撞。同步，借由BIM技术三维可视化功能，可以直接呈现各专业安装顺序、施工方案以及完毕后最后效果。 2.5实现项目管理优化 通过BIM技术建立施工阶段三维模型可以实现施工组织设计优化。例如在三维建筑模型上布置塔吊、施工电梯、提高脚手架，检查各种施工机械间空间位置，优化机械运转间配合关系，实现施工管理优化。 在施工中，还可以依照建筑模型对异型模板进行建模，精确获得异型模板几何尺寸，用于进行预加工，减少了施工损耗。同样可以对设备管线进行建模，获取管线各段下料尺寸和管件规格、数量，使得管线尺寸可以在加工厂预先预加工，实现了建筑生产工厂化。 2.6建设业主及造价征询公司投资控制 项目业主或者造价征询单位采用BIM技术可以有效实现施工期间成本控制。在施工期间征询单位通过导入BIM技术，可以迅速精确建立三维施工模型（3D），再加上时间、费用则形成了施工过程中建筑项目5D模型。实现了施工期间成本动态管理，并且可以及时精确划分施工完毕工程量及产值，为进度款支付提供了及时精确根据。 2.7可以实现可视化条件下装饰方案优化 装饰工程设计普通在施工期间依照业主需要进一步作深化设计。在二维状态下建筑装饰设计，设计单位重要是出具效果图。即简朴内部透视图形，无法进行动态虚拟，更没有办法进行各种光线照射下效果观测，设计人员和业主不能体会到使用各种装饰材料产生质感变化。在装饰施工中，为了让业主体会装饰效果，需要建立几种样板间，样板间建立过程中对装饰材料重复更换和比较，挥霍时间和成本。 通过BIM技术下三维装饰深化设计，可以建立一种完全虚拟真实建筑空间模型。业主或者建筑师可以像在建好房屋内虚拟建筑空间内漫游。 通过虚拟太阳升起降下过程，人员可以在虚拟建筑空间内感受到阳光从不同角度射入建筑内光线变化，而光线带给人们感受在公共建筑中往往变尤为重要。 同步，通过建筑材料选取，业主可以在虚拟空间内感受建筑内部或者外部采用不同材料质感、装饰图案给人带来视觉感受，犹如预先进入了装饰好建筑内同样。可以变换各种位置，或者角度进行观测装饰效果，从而在电脑上实现装饰方案选取和优化，既使业主满意，又节约了建造样板间时间和费用。BIM技术在运维阶段应用3.1提供空间管理 空间管理重要应用在照明、消防等各系统和设备空间定位。获取各系统和设备空间位置信息，把本来编号或者文字表达变成三维图形位置，直观形象且以便查找。如通过RFID获取大楼安保人员位置；消防报警时，在BIM模型上迅速定位所在位置，并查看周边疏散通道和重要设备等。另一方面，应用于内部空间设施可视化。老式建筑业信息都存在于二维图纸和各种机电设备操作手册上，需要使用时候由专业人员自己去查找信息、理解信息，然后据此决策对建筑物进行一种恰当动作。运用BIM将建立一种可视三维模型，所有数据和信息可以从模型获取调用。如装修时候，可迅速获取不能拆除管线、承重墙等建筑构件有关属性。在软件研发方面，由Autodesk创立基于DWF技术平台空间管理，能在不丢失重要数据以及接受方无需理解原设计软件状况下，发布和传送设计信息。在此系统中，Autodesk FMDesktop可以读取由Revit发布DWF文献，并可自动辨认空间和房间数据，而FMDesktop顾客无需理解Revit软件产品，使公司不再依赖于劳动密集型、手工创立多线段流程。设施管理员使用DWF技术将协调一致可靠空间和房间数据从Revit建筑信息模型迁移到Autodesk FMDesktop。然后，生成她们专用带有彩色图房间报告，以及带有房间编号、面积、入住者名称等平面图在迁移墙壁之前，无需联系建筑师。到迁移墙壁时，DWF还可以协助将更新信息返回建筑师Revit建筑信息模型中。 3.2提供设施管理 在设施管理方面，重要涉及设施装修、空间规划和维护操作。美国国标与技术协会（NIST）于进行了一次研究，业主和运营商在持续设施运营和维护方面耗费成本几乎占总成本三分之二。这次记录反映了设施管理人员寻常工作繁琐费时,如手动更新住房报告；通过计算天花板瓦片数量，计算收费空间面积；通过查找大量建筑文档，找到关于热水器维护手册。而BIM技术特点是，可以提供关于建筑项目协调一致、可计算信息，因而该信息非常值得共享和重复使用，且业主和运营商便可减少由于缺少互操作性而导致成本损失。此外还可对重要设备进行远程控制。把本来商业地产中独立运营各设备通过RFID等技术汇总到统一平台上进行管理和控制。通过远程控制，可充分理解设备运营状况，为业主更好地进行运维管理提供良好条件。设施管理在地铁运营维护中起到了重要作用，以及在某些当代化限度较高需要大量高新技术建筑如大型医院、机场、厂房等也会应用广泛。 3.3提供隐蔽工程管理 在建筑设计阶段会有某些隐蔽管线信息是施工单位不关注，或者说这些资料信息也许在某个角落里，只有少数人懂得。特别是随着建筑物使用年限增长，人员更换频繁，这些安全隐患日益显得突出，有时直接导致悲剧酿成。如南京市某废旧塑料厂在进行拆迁时，因隐蔽管线信息理解不全，工人不小心挖断地下埋藏管道，引起了激烈爆炸，本次事件引起了社会强烈反响。基于BIM技术运维可以管理复杂地下管网，如污水管、排水管、网线、电线以及有关管井，并且可以在图上直接获得相对位置关系。当改建或二次装修时候可以避开既有管网位置，便于管网维修、更换设备和定位。内部有关人员可以共享这些电子信息，有变化可随时调节，保证信息完整性和精确性。 3.4提供应急管理 基于BIM技术管理不会有任何盲区。公共建筑、大型建筑和高层建筑等作为人流汇集区域，突发事件响应能力非常重要。老式突发事件解决仅仅关注响应和救援，而通过BIM技术运维管理对突发事件管理涉及：防止、警报和解决。以消防事件为例，该管理系统可以通过喷淋感应器感应信息；如果发生着火事故，在商业广场BIM信息模型界面中，就会自动触发火警警报；着火区域三维位置和房间及时进行定位显示；控制中心可以及时查询相应周边环境和设备状况，为及时疏散人群和解决灾情提供重要信息。类似尚有水管气管爆裂等突发事件：通过BIM系统咱们可以迅速定位控制阀门位置，避免了在浩如烟海图纸中寻找信息，如果解决不及时，将酿成劫难性事故。 3.5提供节能减排管理 通过BIM结合物联网技术应用，使得寻常能源管理监控变得更加以便。通过安装具备传感功能电表、水表、煤气表后，可以实现建筑能耗数据实时采集、传播、初步分析、定期定点上传等基本功能，并具备较强扩展性。系统还可以实现室内温湿度远程监测，分析房间内实时温湿度变化，配合节能运营管理。在管理系统中可以及时收集所有能源信息，并且通过开发能源管理功能模块，对能源消耗状况进行自动记录分析，例如各区域，各户主每日用电量，每周用电量等，并对异常能源使用状况进行警告或者标记。 中华人民共和国电信等运营商正在有筹划地推出节能减排解决方案。运营商在耗电量大空调设备上加装控制模块，透过网络通讯将空调设备运转信息收集至节能管理统一平台进行记录分析，产出空调设施优化控制方略，同步使用者可透过平台进行空调设备操控管理，同步，亦监测空调设备每天24小时运转状况，一旦侦测发现异常，可及时发出告警告知，以利于管理者维修解决。在客户空调系统负载端设备（如分离式冷气、空调箱等）及外气引进装置加装控制设备，同步在空调环境内加装环境感知组件来侦测环境状况（温度、湿度、CO2浓度等），透过对环境状况资料收集与分析，由节能管理统一平台自动将空调系统负载端设备进行自动调控，将空调环境温、湿度及CO2浓度控制在一定范畴下，避免因不当人为控制导致环境过冷或过热，让使用者能充分享有一种自动调控且舒服空调环境。