中建五局土木公司BIM技术应用指导手册(第一版).doc

中建五局土木工程有限公司

BIM技术应用指导手册
(第一版）

技术质量部
2014年3月

目录
一、 BIM技术简要介绍.........................2

二、 BIM技术实施准备.........................3

三、 BIM技术投标阶段应用.....................5

四、 项目实施阶段BIM技术应用................9

五、BIM技术推进要求.........................17

一、BIM技术简要介绍
1.BIM定义
产品:建筑信息模型，以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。
过程：建筑信息建模，指建筑信息模型的建模和应用过程；BIM是一个共享的知识资源，为建筑全生命周期中所有决策提供可靠依据的过程。
系统：即建筑信息管理，是基于建筑信息模型的先进建筑项目协同工作与管理系统，可以极大提高工程管理的质量和效率。
2.BIM究竟是什么
BIM是利用建筑物数字模型里面的信息在设计、施工、运维等各个阶段对建筑物进行分析、模拟、可视化、施工图、工程量统计的过程，其核心是信息，一个创建、收集、管理、应用信息的过程。
3.BIM的构成
（1）建筑模型：包括建筑组件以及它们之间空间的与非空间的关系，即数量巨大的组件及其复杂的拓扑关系。（空间信息，如建筑构件的空间位置、大小、形状以及相互关系等；非空间信息，如建筑结构类型、施工方案、材料属性、荷载属性、建筑用途等。）
（2）过程模型：指建筑物运行的动态模型、它将与建筑组件相互作用，不同程度的影响到建筑组件在不同时间阶段的属性，甚至会影响到建筑成份本身的存在与否。
（3）人的决策模型：人类行为对建筑模型与过程模型所产生直接的和间接的作用的数据模型。
4.BIM的作用和价值主要体现
能更好的理解设计概念，更少信息转换错误和损失，更快的建设周期。更少的错误和遗漏，减少浪费、减少重复劳动、材料和时间。更好的预测建设成本和时间，能提升现场施工安全。
二、BIM技术实施准备
1.BIM技术实施环境
（1）软件配置
BIM实施软件由公司总部统一管理及安装，项目确定要应用BIM技术后由公司技术质量部BIM技术工程师到项目指导安装并调试BIM软件。
目前公司一般采用Revit等正版软件来进行BIM技术应用的实施，后期有可能会引进更加先进的BIM实施软件来提高公司BIM技术的应用。
具体软件配置参考表
软件配置
软件名称
版本建议
厂家
软件功能
Autodesk Revit
2013及以上
Autodesk
建模软件
AutoCAD
2010及以上
Autodesk
二维图纸处理
3D MAX
2010及以上
Autodesk
施工模拟、效果图动画制作
协同管理软件OnePoint
2.0
北纬华元
数据系统处理
Revit族库管理系统
1.0
自行开发
实现族库共享及管理
（2）硬件配置
项目用来实施BIM技术的硬件配置由公司统一来确定，并由分公司或者项目部进行采购。
为了保证软件流畅运行、模型图及效果图渲染出色，电脑硬件配置参考如下。分公司购买时提前咨询技术质量部等。
实际操作中，软件需要消耗较大内存个人装机宜配16G左右，同时需要较高主频的CPU,但核心线程数不做要求。
硬件配置建议
硬件名称
品牌
组件
配置
ThinkStation
D30工作站
联 想
CPU
Intel志强E5-2600
内存
16G及以上
显卡
NVIDIA TX4800
（3）网络配置
为确保项目BIM技术顺利进行，网络必须保证顺利流畅。因此带宽需在10M以上，并配备性能良好的交换机和路由器。
参考如下：
项目引入电信10M带宽光纤、配备两台TP-LINK 24口交换机以及AC-1100网路安全服务器、无线路由器等若干台。
电信光纤
网络用户
AC-1100网络安全服务器
24口交换机

2.人员配置
打造一支目标明确、业务精良、协调统一的团队是BIM技术得以推进的关键。团队由主管领导、组长、副组长、BIM工程师组成。
主要职责分工表
序号
职务
承担的主要工作
1
主管领导
负责团队建设、统筹BIM技术管理及应用推广
2
组长
BIM技术的具体应用实施、BIM技术指导、BIM
领域前瞻性研究等
3
副组长
协助做好团队建设及管理工作等
4
BIM工程师
负责建筑与结构专业族库制作、图纸分析、BIM
模型制作及方案分析和模拟
5
BIM工程师
BIM辅助软件开发及应用、深化设计等

三、BIM技术投标阶段应用
1、投标模型建立
投标工作开始后，为了在标书的各个环节应用BIM，必须建立工程的投标BIM模型，由于投标时间短，所以模型不需要很精细，一般到层或施工段即可。因为是施工投标，因此要体现出施工方案和工艺措施等,所以施工场地、临时建设也要建立。
2、标书的BIM表现形式
模型建立后要根据标书的各章节及相关内容的需求，设计标书中BIM技术的表现形式。
（1）工程概况的表现形式
标书中一般要先介绍所投标工程的概况，包括建筑、结构、机电、装饰装修等工程概况，可在用文字及图表形式表现相关内容后插入BIM模型，如某建筑物整体建筑概况和标准层机电概况：

（2）施工组织部署和进度计划表现形式
利用BIM模型的三维可视化特性，将重点工程施工阶段表现出来，用一系列的三维形象示意图展示各阶段工程形象进度，如：

（3）工程量的统计和施工资源配置表现形式
通过BIM的自动工程量统计特性可以很方便和准确的统计出工程量，从而准确配置施工资源，如：

（4）大型设备和施工装备方案的表现形式
应用BIM模拟施工现场，在工程模型中加入塔吊等大型设备，通过多种BIM模型方案进行对比，并得出最终选择：如某高层塔楼施工塔吊配置：

（5）重点施工方案和工艺介绍的表现形式
利用BIM模型的可视化特性，可以很方便的模拟施工方案的整体实施情况和重点工况，如：

3、标书中阐明施工时的预期BIM应用
投标书要单独设置一节内容，具体说明中标后在工程施工阶段拟采用的BIM技术或基于BIM技术的管理构想，本节可采用文字说明配图标的方式，给业主以良好的BIM预期。此部分内容要结合公司的具体情况，提出切实可行的BIM实施方案，以免中标后无法实现，给企业信誉带来影响。

四、项目实施阶段BIM技术应用
1、项目前期应用
（1）二维图纸分析及处理
通过分析图纸先了解整个工程的整体概况、重难点部位以及需要单独建立构件族库的构件。由项目总工、专业工长确定施工图合理性、有效性，并以此为据确定电子版图纸全面、准确。并按轻重缓急制定深化程序及出图计划(对内容按级别分解制定详细工作计划)。并对图纸进行处理，清理图层及非必要部分，使其能够应用到3D模型建立中去，以达到外部参照作用。
（2）模型建立及管理
①模型建立：项目前期要快速建立工程整体BIM模型，让工程的整体模型展现在大家面前，以便于大家对工程整体概况有一个大体了解。此阶段模型不需要非常精细，在建立模型过程中让大家了解并熟悉图纸，并从中找出图纸存在的一些问题。
②模型管理：各专业BIM模型建立完毕后，需制定一个具体的、合理的模 型使用制度，以方便在以后的模型使用中各专业能够协调、有序的进行。
a.储存：建立完毕的模型应该存放在固定的一台服务器中，并且要指定一个专门负责人员，当有图纸变更需要修改模型时，则要经过该负责人进行调用模型，并且当模型修改完毕后要及时将模型存放到服务器中，并注明好修改版本。
b.修改：根据图纸变更、当模型需要修改的时候，必须经过总协调人的同意才能调用出模型，并对其进行修改，修改模型时需注明修改时间，修改部位。模型修改完毕后要及时通知相应各专业模型操作人员进行对应的修改，最后确定修改版本。
c.调用：对模型进行调用分析时，需要总协调管理人的同意，并经过模型管理人进行提取，任何人不得随意调用模型、以及随意传播模型。
③族库管理：根据本项目的结构类型以及结构图纸、在建立模型之前我们需要建立一些与本项目相关的一些单独的族构件，然后在使用这些族构件的时候我们要合理的管理这些族构件：
a.各专业族构件单独建立、统一存放（结构、建筑、安装、幕墙钢结构）。
b.建立族构件的时候要遵循一定的编码顺序、族构件每建立一个都要及时上传到族管理服务器中、及时更新、统一管理。
c.各专业在使用族构件的时候要经过总负责人的同意、并且不得随意更改、传播所使用的族构件。
（3）模拟施工并编制进度计划
应用BIM技术模拟整体工程的施工进度，在工程的重难点部位 及时期进行反复对比，以此来合理编制和调整工程的进度计划。
（4）场地布置及优化
在项目施工前期应用BIM技术做出施工现场的三维模型布置，可以更直观的表现出现场的材料堆放，材料运转、场地布置等情况，然后根据现场实际情况进行优化调整。
2、项目中期应用
（1）碰撞检查
模型建立完毕后，将各专业模型导入到navisworks软件中进行碰撞检查，找出各专业间存在的冲突问题，然后到处问题数据，交给设计院解决，避免施工过程中出现质量问题和返工现象。可以进行各专业自身的碰撞检查，也可以进行专业之间的碰撞检查。如钢结构与主体结构的碰撞检查：

（2）三维交底
一张或多张平面图纸并不能直观的反映出某些复杂节点的形状，让现场管理者难以想象出真实的结构，无从针对性的进行施工。若充分利用BIM模型的可视化，以及方便简单的三维标注，并能够直接导出三维视图，通过打印彩图或者直接利用电脑进行现场三维交底，使得现场施工不在仅仅依靠平面图纸，不仅提高了现场施工效率，也可以直接实现对现场操作工人的交底，避免因理解不当而造成返工现象。如承台与集水井的三维交底：

通过利用BIM技术对脚手架和安全维护进行模拟搭设，可以提前预算出安全维护所需要的用量大小以及搭设位置的可行性，用来提前解决搭设疑难问题。

（3）施工方案模拟及优化
在BIM模型的基础上，结合现场的施工环境以及相关的施工工艺流程，通过模型的立体剖切、动画漫游以及施工模拟，制定出高质量的施工方案。不仅可以在充分了解每步工艺流程所处的环境以及施工的操作空间，同时在符合规范、标准，保证施工方案安全可行的的前提下，不断进行方案的优化，不断的完善。最后，将通过相关的软件配合BIM模型，输出直观的施工方案模拟动画，并可对施工管理人员及操作人员进行视频交底，提高共同的认知度，加快施工速度，提高施工效率。如深基坑开挖及支护施工模拟：

（4）工程量多算对比
传统的工程量计算需要依靠人工根据图纸或者CAD文件进行测量和统计，或者使用专门的造价计算软件根据图纸或者CAD文件重新进行建模后由计算机自动进行统计。前者不仅需要消耗大量的人工，而且比较容易出现手工计算带来的差错，而后者同样需要不断地根据调整后的设计方案及时更新模型。如果滞后，得到的工程量统计数据也往往失效了。
另一方面，对于某些较难统计的工程量，如脚手架，通常都是采用估算的形式，若采用BIM进行工程量的统计，其精确度以BIM模型建立的准确度为主，因此，其工程量的统计往往非常的精确。而采用不同的脚手架，便也会得到不同的工程量，从而可以实现工程量的多算对比，不仅计算效率高，得到的工程量精确，为施工方案的选择以及工程造价成本的管理提供了很好的数据支撑。如模拟塔设及用量统计表：

（5）成本动态分析与材料管理
在4D进度计划的基础上，通过对建筑每层每个分区每到工序施工的工程量的统计，精确计算各道工序所发生的施工成本，包括材料、人工、机械等所发生的费用。实现动态计算任意时间段内计划的工程量，通过计划用量与实际用量之间进行对比和分析，进行实时动态成本管理。同时计划用量也是施工人员调配、工程材料采购等材料管理的依据。
如各区块混凝土用量分析表：

3、项目后期应用
（1）装饰装修工程应用
项目主体完工以后要进行装饰装修工程，可以应用BIM技术提前对装修的各工序进行三维模拟，如大型设备的吊装，面砖的排布，消防设施的布置等，应用BIM技术提前解决这些施工过程中可能遇到的疑难问题并加以解决，这样在施工时期就可以顺利进行施工，避免施工质量问题以及延误工期等。
（2）竣工出图
一个项目在完工时期由于工程变更单众多，联系单众多，要得到一个完整的竣工图纸很难，我们可以应用BIM技术，在精确的竣工模型的基础上直接导出各楼层、各部位的竣工图纸，给管理人员带来方便。
（3）结算依据
在项目结算时期，应用BIM技术的工程量统计功能，精确的计算出工程量，给项目结算带来依据。
①甲方产值统计、报量、结算:
将甲方清单与BIM模型关联，结合模型上的进度信息，按月份、季度统计完成量，为甲方报量、结算提供完成工程量数据
②分包统计、报量审核、结算:
将分包合同费用BIM模型关联，结合模型上的进度信息，按月份、季度统计完成量，为分包统计、报量的审核、结算提供完成工程量数据

五、BIM技术推进要求
1.各分公司BIM应用要求
分公司应快速搭建BIM实施环境，按要求配置相应的软硬件，同时征集员工意向，组建BIM技术团队及时上报成员信息至公司陈小龙处，以便统一调度管理。
出台相关制度及实施细则，以保证BIM工作顺利开展，同时制定人才激励措施，鼓励员工利用BIM解决实际问题。
着力做好人才培养工作，打造一批BIM技术人才。加强培训和实操演练提升团队成员综合能力。
BIM是以项目为依托，重点在于应用，各分公司应严格落实技术质量部指标考核要求，打造BIM应用示范项目，推进BIM技术在各项目的应用。
2.BIM技术推进方法
制定目标和工作推进计划，实行分步走方法。
第一步:熟悉施工图纸、能看懂图，熟悉CAD软件、Revit软件的基本操作。
第二步：能够画出基本的族（模型单元，以标化图集为切入点。）
第三步：能够对项目构建物等总体建模，模型结构清晰，数据比例准确等。
第四步：深化设计、方案优化、工程算量、碰撞检测精细化管理、复杂问题分析等。