佰和佰樂项目BIM技术研究应用成果

发布日期：2018-07-31来源：网络来源编辑：张世辉

[摘要]

　　 本工程BIM 技术研究应用成果介绍主要分为6个部分，主要包含：投标BIM技术应用、施工BIM技术应用、BIM技术亮点应用、BIM技术创新应用，涵盖工程的投标、施工、运维的整生命周期。

项目及BIM简介

　　 项目概况：中铁四局集团建筑工程有限公司承建的佰和佰樂项目位于安徽省合肥市巢湖市，总占地面积2050亩，项目本着“两重两轻、由重转轻”的发展战略，拟花三年时间，投资50亿元，打造“综合养老社区-区域养老机构-社区照料中心-居家养老服务”的中国式养老产品。用地面积13.56万平方米，总建筑面积16.33万平方米，结构形式为框架结构，工程的重难点有：工程单体多、工期紧、施工占地面积大、地质情况复杂等。合同工期485日历天，工程总造价4.3亿元。

　　 佰和佰樂项目作为局BIM技术科研应用基地，将BIM技术应用作为主抓工作，全员参与，大力推行，全面实施。

　　 采用BIM技术的原因： 1.改进施工技术，2.提升企业知名度，3.提高企业管理水平，4.提高企业盈利能力，5.打造信息化施工企业，6.辅助企业战略部署。

　　 BIM管理架构：公司BIM中心下设项目BIM室，BIM室含土建、安装、BIM科研、BIM应用4个小组，与项目4部两室并立，互相协调、支持，完成BIM相关技术研究及应用。

　　 BIM设备、软件配置：项目BIM室配置了独立的工作室，包括戴尔工作站、戴尔超级服务器、BIM放样机器人、ipad等工作仪器设备；购置了Revit、Luban、Fuzor等BIM软件，配备齐全，为BIM技术应用、研究提供了保障。

　　 制定BIM标准、制度：为了满足业主对BIM信息模型和相关应用的要求，以及保证BIM信息模型的对接和使用，我们编写了适用于本工程的《建筑信心模型（BIM）技术应用指导》、《BIM模型技术要求》、“BIM岗位职责和应用工作管理办法”以及科研计划等。

　　 BIM室成员简介： BIM室成员共10名，分为4个小组，成员都具备2年或2年以上的BIM技术应用经验；为BIM技术研究、应用奠定了人力资源基础。

　　 投标BIM技术应用

　　 投标数据获取和分析： 在投标阶段，本工程运用BIM技术根据招标图纸快速搭建BIM模型，利用BIM模型快速获取工程量，套定额获取工程造价，同时利用BIM软件对工程各单位、分部、分项造价进行可视化分析，为决算提供依据。

　　 标书优化：应用BIM技术可视化临建设计、施工组织模拟、BIM实施方案编写、工程效果展示、周边环境模拟等优化标书，是标书更加精美、新颖、易懂。有效地提高了中标率，已开始在其他项目投标中广泛应用。

　　 施工BIM技术应用

　　 BIM模型参数化建模：在施工开始建模模阶段，项目BIM着眼于资源共享、避免重复建模、达到一模多用，经研究实现了基于编程、参数设置两种参数化建模，为模型装配式搭建奠定了基础，大大提高了建模效率。

　　 装配化临建设计：基于参数化建模和企业BIM族库，实现了装配化临建可视化设计，极大的提高了临建建模效率。

　　 基于BIM图纸审核：主要包括：基于碰撞检查、三维可视漫游两种应用对设计图纸审核、其具有快速、准确、全面的特点，大大提高了图纸审核效率。

　　 BIM云模型检查：通依据图纸建完模型后，通过云模型检查，BIM软件会自动查找建模过程的错、漏、不合规范设置等问题，通过对问题的更正，使BIM模型更加准确，进而提高工程量的最确性。（此项功能属于自行研发。）

　　 基于BIM技术交底优化：1.基于BIM的可视化、可模拟性、三维出图等特点优化技术交底使施工技术交底可视、简单易懂。2.基于BIM云、二维码，将技术交底存于云端或生成二维码，使施工人员在手机BIM-APP或扫描二维码查看技术交底。使交底更加便捷、简单。不仅提高技术交底质量，而且简便了交底方式。

　　 基于BIM方案优化：我们利用BIM技术，通过对施工方案的三维设计、数据获取、比对分析、方案模拟等对施工方案进行优化，提高了方案的合理性、周密性、可行性、经济性；并建立基于BIM技术的施工方案库，提高施工方的编制效率和质量，促进施工生产。

　　 设备安装模拟：基于BIM技术，对安装设备通过门窗洞口进入模拟，为设备进入室内安装是否预设专用洞口提供依据，避免砌体二次施工。

　　 基于BIM结构检算：基于BIM技术力学分析，对支撑方案、设计结构进行

　　 结构检算，确保方案、结构设计安全可靠、经济合理。

　　 BIM+二维码扫描技术应用：将BIM构件在BIM云平台中生成二维码，并将二维码张贴在施工构件的固定位置，施工人员用手机扫描二码即可查看构件三维模型和获取构件尺寸、位置、类型等详细信息，以便于安装施工。

　　 综合管线优化：基于BIM对安装综合管线碰撞检查、可视化审核提前发现问题，对管线调整后报设计变更；并在施工时出管线定位图，以便准确施工，防止返工。

　　 基于BIM数字化精装：运用BIM技术对地砖参数设置、墙壁可视化设计、家具模块化摆放，不仅可以出效果图和施工细部图，而且可快速提出工程量。

　　 基于BIM砌体排布：在施工前，利用BIM技术对墙体砌块提前进行排布，不仅可以对墙体砌筑可视化交底，同时快速、准确获知砌块工程量用于物资计划提报，有效避免因布砖失误和计划量不准确而导致的浪费。

　　 基于BIM安全分析：项目建完模型后，通过BIM软件分析自动识别风险源，在施工过程对风险源采取安全保护措施，有效避免风险源的遗漏，保证了施工安全。

　　 基于BIM净高分析：利用BIM净高分析功能检验综合管线、灯具等设备是否符合规范要求，提前发不符规范的问题，及时设计沟通，预防返工；目前共发现安装不符合规范86处。

　　 基于BIM监控模拟：利用BIM软件模拟监控系统的安装，获知监控的视角，在施工时有利于安装预埋件准确预留和安装。

　　 BIM技术亮点应用

　　 消防疏散模拟：基于BIM技术，模拟消防疏散场景、路径，通过疏散时间对比，确定最佳路线，并对现场施工人员交底，同时可检查消防通道是否设计合理。

　　 施工设备模拟：在施工过程中，很难确定塔吊、泵车、吊车等作业覆盖范围，因此很难准确确定施工设备型号，通过BIM技术设置设备位置、臂长等对设备作业进行模拟，确定相关参数，解决了施工中设备的位置、型号难以确定的问题。

　　 BIM工程运维：BIM运维不仅可以使建筑生命周期得到保障和延续，同时也提高了施工企业的服务质量;本工程利用BIM技术在安装设备、建筑生命周期内需更换的部件、建筑后续改造过程中可能移动或拆除的结构等均张贴了含有运维信息的二维码，以便后续运维。同时在工程建造过程中对需要定时更换、维修检查的构件或设备在BIM云平台上设置运维任务提醒，保证运维的及时性。

　　 BIM绿色建造：基于BIM技术，我们通过对室内光照、冷热荷载分析，依此对照明、冷热系统设备合理、绿色布置安装;在调整综合管线时，对风管、管道的压力损失进行分析，考虑损耗等因素影响，使布线更符合绿色施工，减少能量损失，避免施工后水压、风压等的不足。

　　 另外利用BIM钢筋下料、砼方量计算、新工艺创新等从而控制和节省工程材料，从而促进绿色施工。

　　 BIM安全质量管理：通常我们对安全质量的管理，是通过安质人员的巡查发现问题，以口头或纸质文件方式传达给现场管控人员，如此很难形成高效的联络和问题闭合管理机制；但基于BIM云平台我们实现了从全员发现问题到问题整改闭合的高效联络和管理机制，极大的提高了现场安全质量管理。同时通过BIM平台的对施工安全、质量管理情况进行统计分析，以便我们总结经验、优化管理。

　　 进度、成本管理：利用BIM5D施工模拟，全面呈现工程形象进度、施工进度计划、成本、产值与时间维度间的关系变化，了然工程建造进度的滞后与提前、施工产值盈与亏，并对进度、成本全面分析，以使管理人员对施工进度、成本实时有效的管控，提高工程盈利。

　　 根据施工需求，通过BIM模型快速、准确获取物资工程量和优化PC物资的计划单，并依据物资清单对施工现场物资限额领取，避免物资闲置和浪费；以及通过扫描技术快速获知物资的属性和位置信息，有利于物资归码堆放，方便施工，同时可用于后期建筑运维。

　　 资料管理： 在工程施工阶段，我们依据设计图纸建立BIM模型，并将已审核过的图纸、施工过程资料上传存储在BIM云平台，与BIM模型对坐入号建立一一对应关系，进行集约化、系统化管理，以便分配权限的相关人员可以不受时间、地点等限制在电脑或手机云端调取或查看相关资料。同时防止资料遗失。

　　 BIM工法样板：将本工程所用到的工艺工法建成BIM模型，并将做好的工艺、工法视频交底镶嵌到BIM模型中，使技术人员在BIM平台中即可以看到三维工艺和工法详细构造，同时又能看到详细的视频交底，且可以在其他类似工程中重复应用。有效提高了工艺、工法交底质量。

　　 基于BIM施工技术创新：基于工程现场技术施工，运用BIM技术的可视化设计、模拟分析对传统施工技术进行创新和优化，以扩大BIM技术应用效益。

　　 BIM技术创新应用

　　 BIM+VR技术应用：1.电子沙盘：我们利用BIM+VR技术创新性的研究出入侵式可操作性电子沙盘，不仅可以身临其境体验工程效果，而且可以互动操作，如：漫游、构件属性查看、测量、家具摆放，此应用具有：操作简单、经济、绿色，得到了业主青睐和好评。

　　 虚拟安全体验：利用BIM+VR技术我们研究开发了虚拟安全体验，使施工人员戴上VR眼镜感受高空坠落、物体打击、基坑坍塌等真实场景，并模拟应急救援，可无限使用。

　　 BIM+无人机技术应用： 应用BIM+无人机（倾斜摄影）技术进行实景建模，将实景模型用于简单测量、场地规划，同时对现场土方填、挖方快速精确测算。解决了不规则大体量土方算量。

　　 BIM+测量机器： 1.为了提高施工效率，促进生产，基于BIM技术，本工程使用BIM测量机器人；将比对审核过的BIM模型通过插件导入BIM放样机器人，在施工现场进行测量放样；同时用BIM放样机器现场采集相关测量数据，导入BIM模型中，对BIM模型复核、校对，提高交付模型的准确性。

　　 BIM+测量机器人的使用实现了三维立体可视化放样，同时经过研究和优化实现了高层建筑高程传递，省去了坐标点人工输入、棱镜跑点等操作，大大提高测量效率，和测量准确性。

　　 基于BIM数字化钢筋加工： 为了进一步提高钢筋加工效率、节省材料，本工程使用了建科钢筋加工设备和配套软件，将BIM模型导出的钢筋料单通过软件生成二维码，加工工人只需用扫码器扫码，可自动成批完成钢筋加工，不仅提高了加工效率，而且节省了钢筋材料。

　　 BIM+视频监控应用：与施工现场位置对应，在BIM云平台中的BIM上插入虚拟监控探头，并与施工现场监控设备设置连接，管理人员登录BIM云平台，即可查施工现场监控，对施工现场情况查看，有效提高了风险安全监控。

　　 BIM技术应用总结及计划

　　 经济效益分析：1.项目在BIM技术实施设备、人员等投入共计302.2万元，与局拨款的150万元和建设方投入的85万核销，实际共投入67.2万。

　　 经详细统计和计算BIM技术应用共创造可计算经济效益291.38万元。

　　 BIM技术应用的不足和改进：BIM应用成果和不足：本工程在BIM技术方面的应用取得了阶段性的突破，不仅在科研创新方面取得多项应用成果，而且BIM技术推广普及、基础成果建设方面也得到全面推进，为BIM技术可持续发展和深化应用奠定了基础；但在BIM技术在实施过程中还存在一部不足需待继续完善，如：BIM人员管理制度不够健全，BIM+装配式住宅、基于BIM地下管廊运维等缺乏深入研究。

　　 BIM应用的改进目标和计划：（1）进一步完善BIM技术实施制度，让制度促进技术发展，让技术提高制度管理。(2)制定BIM前沿技术研究实施计划。(3)成立基于BIM在装配式住宅、地下管廊、被动房等方面研究课题小组。（4）建立BIM考核制度提升整体BIM技术能力。

　　 BIM技术计划研究：BIM室将联合公司BIM中心下一步将研究以下内容：BIM技术在装配式住宅、被动房、地下管廊方面的应用，以及基于BIM的RFID建筑资产管理。

　　 项目BIM模型：主要包括工程项目模型、项目临建模型、工法样板模型及应用模型。

　　 BIM科研成果介绍：BIM科研课题小组以工程项目为依托，努力创新，不断探索，取得了多项科研成果和国家专利。

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