佰和佰樂項目BIM技術研究應用成果

發布日期：2018-07-31來源：網絡來源編輯：張世輝

[摘要]

　　 本工程BIM 技術研究應用成果介紹主要分為6個部分，主要包含：投標BIM技術應用、施工BIM技術應用、BIM技術亮點應用、BIM技術創新應用，涵蓋工程的投標、施工、運維的整生命周期。

項目及BIM簡介

　　 項目概況：中鐵四局集團建筑工程有限公司承建的佰和佰樂項目位于安徽省合肥市巢湖市，總占地面積2050畝，項目本著“兩重兩輕、由重轉輕”的發展戰略，擬花三年時間，投資50億元，打造“綜合養老社區-區域養老機構-社區照料中心-居家養老服務”的中國式養老產品。用地面積13.56萬平方米，總建筑面積16.33萬平方米，結構形式為框架結構，工程的重難點有：工程單體多、工期緊、施工占地面積大、地質情況復雜等。合同工期485日歷天，工程總造價4.3億元。

　　 佰和佰樂項目作為局BIM技術科研應用基地，將BIM技術應用作為主抓工作，全員參與，大力推行，全面實施。

　　 采用BIM技術的原因： 1.改進施工技術，2.提升企業知名度，3.提高企業管理水平，4.提高企業盈利能力，5.打造信息化施工企業，6.輔助企業戰略部署。

　　 BIM管理架構：公司BIM中心下設項目BIM室，BIM室含土建、安裝、BIM科研、BIM應用4個小組，與項目4部兩室并立，互相協調、支持，完成BIM相關技術研究及應用。

　　 BIM設備、軟件配置：項目BIM室配置了獨立的工作室，包括戴爾工作站、戴爾超級服務器、BIM放樣機器人、ipad等工作儀器設備；購置了Revit、Luban、Fuzor等BIM軟件，配備齊全，為BIM技術應用、研究提供了保障。

　　 制定BIM標準、制度：為了滿足業主對BIM信息模型和相關應用的要求，以及保證BIM信息模型的對接和使用，我們編寫了適用于本工程的《建筑信心模型（BIM）技術應用指導》、《BIM模型技術要求》、“BIM崗位職責和應用工作管理辦法”以及科研計劃等。

　　 BIM室成員簡介： BIM室成員共10名，分為4個小組，成員都具備2年或2年以上的BIM技術應用經驗；為BIM技術研究、應用奠定了人力資源基礎。

　　 投標BIM技術應用

　　 投標數據獲取和分析： 在投標階段，本工程運用BIM技術根據招標圖紙快速搭建BIM模型，利用BIM模型快速獲取工程量，套定額獲取工程造價，同時利用BIM軟件對工程各單位、分部、分項造價進行可視化分析，為決算提供依據。

　　 標書優化：應用BIM技術可視化臨建設計、施工組織模擬、BIM實施方案編寫、工程效果展示、周邊環境模擬等優化標書，是標書更加精美、新穎、易懂。有效地提高了中標率，已開始在其他項目投標中廣泛應用。

　　 施工BIM技術應用

　　 BIM模型參數化建模：在施工開始建模模階段，項目BIM著眼于資源共享、避免重復建模、達到一模多用，經研究實現了基于編程、參數設置兩種參數化建模，為模型裝配式搭建奠定了基礎，大大提高了建模效率。

　　 裝配化臨建設計：基于參數化建模和企業BIM族庫，實現了裝配化臨建可視化設計，極大的提高了臨建建模效率。

　　 基于BIM圖紙審核：主要包括：基于碰撞檢查、三維可視漫游兩種應用對設計圖紙審核、其具有快速、準確、全面的特點，大大提高了圖紙審核效率。

　　 BIM云模型檢查：通依據圖紙建完模型后，通過云模型檢查，BIM軟件會自動查找建模過程的錯、漏、不合規范設置等問題，通過對問題的更正，使BIM模型更加準確，進而提高工程量的最確性。（此項功能屬于自行研發。）

　　 基于BIM技術交底優化：1.基于BIM的可視化、可模擬性、三維出圖等特點優化技術交底使施工技術交底可視、簡單易懂。2.基于BIM云、二維碼，將技術交底存于云端或生成二維碼，使施工人員在手機BIM-APP或掃描二維碼查看技術交底。使交底更加便捷、簡單。不僅提高技術交底質量，而且簡便了交底方式。

　　 基于BIM方案優化：我們利用BIM技術，通過對施工方案的三維設計、數據獲取、比對分析、方案模擬等對施工方案進行優化，提高了方案的合理性、周密性、可行性、經濟性；并建立基于BIM技術的施工方案庫，提高施工方的編制效率和質量，促進施工生產。

　　 設備安裝模擬：基于BIM技術，對安裝設備通過門窗洞口進入模擬，為設備進入室內安裝是否預設專用洞口提供依據，避免砌體二次施工。

　　 基于BIM結構檢算：基于BIM技術力學分析，對支撐方案、設計結構進行

　　 結構檢算，確保方案、結構設計安全可靠、經濟合理。

　　 BIM+二維碼掃描技術應用：將BIM構件在BIM云平臺中生成二維碼，并將二維碼張貼在施工構件的固定位置，施工人員用手機掃描二碼即可查看構件三維模型和獲取構件尺寸、位置、類型等詳細信息，以便于安裝施工。

　　 綜合管線優化：基于BIM對安裝綜合管線碰撞檢查、可視化審核提前發現問題，對管線調整后報設計變更；并在施工時出管線定位圖，以便準確施工，防止返工。

　　 基于BIM數字化精裝：運用BIM技術對地磚參數設置、墻壁可視化設計、家具模塊化擺放，不僅可以出效果圖和施工細部圖，而且可快速提出工程量。

　　 基于BIM砌體排布：在施工前，利用BIM技術對墻體砌塊提前進行排布，不僅可以對墻體砌筑可視化交底，同時快速、準確獲知砌塊工程量用于物資計劃提報，有效避免因布磚失誤和計劃量不準確而導致的浪費。

　　 基于BIM安全分析：項目建完模型后，通過BIM軟件分析自動識別風險源，在施工過程對風險源采取安全保護措施，有效避免風險源的遺漏，保證了施工安全。

　　 基于BIM凈高分析：利用BIM凈高分析功能檢驗綜合管線、燈具等設備是否符合規范要求，提前發不符規范的問題，及時設計溝通，預防返工；目前共發現安裝不符合規范86處。

　　 基于BIM監控模擬：利用BIM軟件模擬監控系統的安裝，獲知監控的視角，在施工時有利于安裝預埋件準確預留和安裝。

　　 BIM技術亮點應用

　　 消防疏散模擬：基于BIM技術，模擬消防疏散場景、路徑，通過疏散時間對比，確定最佳路線，并對現場施工人員交底，同時可檢查消防通道是否設計合理。

　　 施工設備模擬：在施工過程中，很難確定塔吊、泵車、吊車等作業覆蓋范圍，因此很難準確確定施工設備型號，通過BIM技術設置設備位置、臂長等對設備作業進行模擬，確定相關參數，解決了施工中設備的位置、型號難以確定的問題。

　　 BIM工程運維：BIM運維不僅可以使建筑生命周期得到保障和延續，同時也提高了施工企業的服務質量;本工程利用BIM技術在安裝設備、建筑生命周期內需更換的部件、建筑后續改造過程中可能移動或拆除的結構等均張貼了含有運維信息的二維碼，以便后續運維。同時在工程建造過程中對需要定時更換、維修檢查的構件或設備在BIM云平臺上設置運維任務提醒，保證運維的及時性。

　　 BIM綠色建造：基于BIM技術，我們通過對室內光照、冷熱荷載分析，依此對照明、冷熱系統設備合理、綠色布置安裝;在調整綜合管線時，對風管、管道的壓力損失進行分析，考慮損耗等因素影響，使布線更符合綠色施工，減少能量損失，避免施工后水壓、風壓等的不足。

　　 另外利用BIM鋼筋下料、砼方量計算、新工藝創新等從而控制和節省工程材料，從而促進綠色施工。

　　 BIM安全質量管理：通常我們對安全質量的管理，是通過安質人員的巡查發現問題，以口頭或紙質文件方式傳達給現場管控人員，如此很難形成高效的聯絡和問題閉合管理機制；但基于BIM云平臺我們實現了從全員發現問題到問題整改閉合的高效聯絡和管理機制，極大的提高了現場安全質量管理。同時通過BIM平臺的對施工安全、質量管理情況進行統計分析，以便我們總結經驗、優化管理。

　　 進度、成本管理：利用BIM5D施工模擬，全面呈現工程形象進度、施工進度計劃、成本、產值與時間維度間的關系變化，了然工程建造進度的滯后與提前、施工產值盈與虧，并對進度、成本全面分析，以使管理人員對施工進度、成本實時有效的管控，提高工程盈利。

　　 根據施工需求，通過BIM模型快速、準確獲取物資工程量和優化PC物資的計劃單，并依據物資清單對施工現場物資限額領取，避免物資閑置和浪費；以及通過掃描技術快速獲知物資的屬性和位置信息，有利于物資歸碼堆放，方便施工，同時可用于后期建筑運維。

　　 資料管理： 在工程施工階段，我們依據設計圖紙建立BIM模型，并將已審核過的圖紙、施工過程資料上傳存儲在BIM云平臺，與BIM模型對坐入號建立一一對應關系，進行集約化、系統化管理，以便分配權限的相關人員可以不受時間、地點等限制在電腦或手機云端調取或查看相關資料。同時防止資料遺失。

　　 BIM工法樣板：將本工程所用到的工藝工法建成BIM模型，并將做好的工藝、工法視頻交底鑲嵌到BIM模型中，使技術人員在BIM平臺中即可以看到三維工藝和工法詳細構造，同時又能看到詳細的視頻交底，且可以在其他類似工程中重復應用。有效提高了工藝、工法交底質量。

　　 基于BIM施工技術創新：基于工程現場技術施工，運用BIM技術的可視化設計、模擬分析對傳統施工技術進行創新和優化，以擴大BIM技術應用效益。

　　 BIM技術創新應用

　　 BIM+VR技術應用：1.電子沙盤：我們利用BIM+VR技術創新性的研究出入侵式可操作性電子沙盤，不僅可以身臨其境體驗工程效果，而且可以互動操作，如：漫游、構件屬性查看、測量、家具擺放，此應用具有：操作簡單、經濟、綠色，得到了業主青睞和好評。

　　 虛擬安全體驗：利用BIM+VR技術我們研究開發了虛擬安全體驗，使施工人員戴上VR眼鏡感受高空墜落、物體打擊、基坑坍塌等真實場景，并模擬應急救援，可無限使用。

　　 BIM+無人機技術應用： 應用BIM+無人機（傾斜攝影）技術進行實景建模，將實景模型用于簡單測量、場地規劃，同時對現場土方填、挖方快速精確測算。解決了不規則大體量土方算量。

　　 BIM+測量機器： 1.為了提高施工效率，促進生產，基于BIM技術，本工程使用BIM測量機器人；將比對審核過的BIM模型通過插件導入BIM放樣機器人，在施工現場進行測量放樣；同時用BIM放樣機器現場采集相關測量數據，導入BIM模型中，對BIM模型復核、校對，提高交付模型的準確性。

　　 BIM+測量機器人的使用實現了三維立體可視化放樣，同時經過研究和優化實現了高層建筑高程傳遞，省去了坐標點人工輸入、棱鏡跑點等操作，大大提高測量效率，和測量準確性。

　　 基于BIM數字化鋼筋加工： 為了進一步提高鋼筋加工效率、節省材料，本工程使用了建科鋼筋加工設備和配套軟件，將BIM模型導出的鋼筋料單通過軟件生成二維碼，加工工人只需用掃碼器掃碼，可自動成批完成鋼筋加工，不僅提高了加工效率，而且節省了鋼筋材料。

　　 BIM+視頻監控應用：與施工現場位置對應，在BIM云平臺中的BIM上插入虛擬監控探頭，并與施工現場監控設備設置連接，管理人員登錄BIM云平臺，即可查施工現場監控，對施工現場情況查看，有效提高了風險安全監控。

　　 BIM技術應用總結及計劃

　　 經濟效益分析：1.項目在BIM技術實施設備、人員等投入共計302.2萬元，與局撥款的150萬元和建設方投入的85萬核銷，實際共投入67.2萬。

　　 經詳細統計和計算BIM技術應用共創造可計算經濟效益291.38萬元。

　　 BIM技術應用的不足和改進：BIM應用成果和不足：本工程在BIM技術方面的應用取得了階段性的突破，不僅在科研創新方面取得多項應用成果，而且BIM技術推廣普及、基礎成果建設方面也得到全面推進，為BIM技術可持續發展和深化應用奠定了基礎；但在BIM技術在實施過程中還存在一部不足需待繼續完善，如：BIM人員管理制度不夠健全，BIM+裝配式住宅、基于BIM地下管廊運維等缺乏深入研究。

　　 BIM應用的改進目標和計劃：（1）進一步完善BIM技術實施制度，讓制度促進技術發展，讓技術提高制度管理。(2)制定BIM前沿技術研究實施計劃。(3)成立基于BIM在裝配式住宅、地下管廊、被動房等方面研究課題小組。（4）建立BIM考核制度提升整體BIM技術能力。

　　 BIM技術計劃研究：BIM室將聯合公司BIM中心下一步將研究以下內容：BIM技術在裝配式住宅、被動房、地下管廊方面的應用，以及基于BIM的RFID建筑資產管理。

　　 項目BIM模型：主要包括工程項目模型、項目臨建模型、工法樣板模型及應用模型。

　　 BIM科研成果介紹：BIM科研課題小組以工程項目為依托，努力創新，不斷探索，取得了多項科研成果和國家專利。

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