BIM在項目建設施工階段的研究與應用

中建四局珠海海公司匯報人：楊斌斌匯報時間：2015.7一、課題背景景二、主要研究究內容和創(chuàng)新新點三、考核指標標完成情況四、研究成果果及關鍵技術術推廣應用價價值五、研究成果果的經濟及社社會效益六、經費決算算和經費使用用情況說明BIM在項目建設施施工階段的研研究與應用目錄一、課題背景景BIM(BuildingInformationModeling)在國外應用已已趨于成熟，，歐美、日本本、新加坡等等發(fā)達國家均均開始廣泛使使用。應用領領域貫穿整個個設計階段、、施工階段以以及建成后的的維護和管理理階段。大型型企業(yè)以具備備BIM技術能力，同同時BIM專業(yè)咨詢公司司已經出現(xiàn)，，為中小企業(yè)業(yè)應用BIM提供有力支持持。BIM在國內也開始始廣泛受到重重視，國家已已經將BIM建筑信息模型型系統(tǒng)作為國國家科技部““十二五”的的重點項目《建筑業(yè)信息化化關鍵技術研研究與應用》。BIM對中國工程建建設行業(yè)有舉舉足輕重的作作用。不可忽忽視的就是中中國巨大的建建設量，在這這樣的背景下下，我們看到到了一、課題背景景中國和BIM結緣的必然性性。巨大的建建設量帶來大大量的溝通和和實施環(huán)節(jié)的的信息流失造造成了眾多損損失，BIM所帶來的信息息整合，重新定義了設設計流程，能能夠很大程度度上改善這一一狀況。此外外，建筑生命命全周期管理理和節(jié)能分析析，也在很大大程度上滿足足了可持續(xù)發(fā)發(fā)展和國家資資源規(guī)劃管理理信息化的需需求。1、主要研究究內容1.1根據(jù)二維圖圖紙完成了了BIM-3D模型，并且且在3D模型中導入入時間軸，，完成了4D模型，在4D模型中導入入商務信息息，完成了了5D模型。二、主要研研究內容和和創(chuàng)新點結構模型安裝模型建筑模型采用project等進度計劃編編制軟件編編制各分部部分項工程程進度計劃劃，將該計計劃導入3D信息模型之之中，可以以達到進度度摸擬，以以及人、機機、料的可可視化掌控控。將進度計劃劃導入3D信息模型進度度摸摸擬擬和和人人、、機機、、料料跟跟蹤蹤情情況況二、、主主要要研研究究內內容容和和創(chuàng)創(chuàng)新新點點在3D信息息模模型型之之中中，，將將施施工工過過程程中中的的各各種種施施工工信信息息錄錄入入，，如如砼砼廠廠家家、、強強度度報報告告，，鋼鋼筋筋廠廠家家、、強強度度報報告告，，以以及及各各構構造造施施工工材材料料、、人人工工、、機機械械的的用用量量。。再再根根據(jù)據(jù)清清華華斯斯維維爾爾軟軟件件的的定定額額功功能能，，可可以以實實時時反反應應各各分分部部分分項項工工程程的的成成本本消消耗耗情情況況。。各種種原原材材的的相相關關信信息息二、、主主要要研研究究內內容容和和創(chuàng)創(chuàng)新新點點5D模型型之之中中可可以以實實時時抽抽取取相相關關工工程程量量及及消消耗耗情情況況進進行行成成本本分分析析二、、主主要要研研究究內內容容和和創(chuàng)創(chuàng)新新點點1.2結構構與與建建筑筑、、安安裝裝之之間間進進行行設設計計碰碰撞撞檢檢查查本工工程程邊邊設設計計邊邊施施工工，，目目前前共共75處處設設計計變變更更，，根根據(jù)據(jù)設設計計圖圖紙紙變變更更及及建建模模過過程程中中發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的的圖圖紙紙，，我我們們將將最最終終圖圖紙紙變變更更加加載載到到模模型型中中，，對對設設計計變變更更加加以以論論證證，，進進一一步步完完善善模模型型。。例例如如：：工程之中中結構相相互矛盾盾之處二、主要要研究內內容和創(chuàng)創(chuàng)新點安裝與結結構相互互矛盾之之處二、主要要研究內內容和創(chuàng)創(chuàng)新點1.3BIM與綠色施施工相結結合，指指導綠色色施工未來方舟舟是我司司綠色施施工示范范工程，，為配合合綠色施施工的發(fā)發(fā)展，我我局采用用BIM技術對對綠色施施工項目目進行包包括場地地定位、、施工模模擬、技技術交底底、數(shù)據(jù)據(jù)統(tǒng)計、、效益分分析等一一系列全全程指導導。在實實現(xiàn)綠色色施工的的同時也也不斷的的提升BIM技技術的應應用能力力。二、主要要研究內內容和創(chuàng)創(chuàng)新點①BIM指導廢廢料回回收工工藝流流程現(xiàn)場碎碎磚、、砼塊塊等廢廢料破碎機5-20mm水泥磚、水泥構件20-40地下室回填中砂、粗砂石料搖擺篩篩二、主主要研研究內內容和和創(chuàng)新新點BIM對廢料料回收收場地地進行行規(guī)劃劃3.1.2廢廢料回回收數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計（（8月月份））二、主主要研研究內內容和和創(chuàng)新新點BIM對廢廢料回回收數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計（（局部部2013年11月份））已用廢料量5-20mm級配碎石20-40mm地下室回填細砂、粗砂利用率145m339.4m336.5m358.3m392.68％廢料總量570m3二、主主要研研究內內容和和創(chuàng)新新點②BIM對木木方再再利用用的施施工指指導梳齒鋸鋸全自動動接木木機刨刨直直機二、主主要研研究內內容和和創(chuàng)新新點木方再再利用用的場場地規(guī)規(guī)劃木方再再利用用的效效益分分析廢舊木方量（m3）成品木方量（m3）損耗率（％）節(jié)約成本（元）48m339m318％39*1000=39000元二、主主要研研究內內容和和創(chuàng)新新點③BIM模擬擬數(shù)控控彎箍箍機（（龍門門吊一一體式式）施施工二、主主要研研究內內容和和創(chuàng)新新點④BIM對對電梯梯井防防護門門專利利的指指導施施工二、主主要研研究內內容和和創(chuàng)新新點1.4BIM指導QC活動小小組的的活動動情況況BIM在項目目“提提高整整體加加腋板板砼外外觀質質量””QC活動中中的應應用，，針對對整體體加腋腋板砼砼尺寸寸偏差差較大大問題題，BIM作為一項改改進主要問問題的實施施對策，對對復雜的加加腋板進行行建模、分分析，對各各個轉折點點進行細化化，明確尺尺寸要求，，并對模板板配置進行行編號。根根據(jù)三維模模型，排出出滿堂腳手手架立桿的的具體位置置，各水平平橫桿的布布置，以確確保整體加加腋板砼的的成型質量量，達到QC活動目的。。二、主要研研究內容和和創(chuàng)新點2、創(chuàng)新點BIM在國內的應應用尚不成成熟，尤其其在應用環(huán)環(huán)節(jié)會出現(xiàn)現(xiàn)許多的問問題，比如如，BIM軟件之間的的兼容性差差，難以把把一個模型型導入不同同專業(yè)的軟軟件中進行行模擬分析析等。BIM在國內的應應用點太少少，國內大大部分的BIM僅僅能夠做做到碰撞檢檢查這一項項。本項目在應應用BIM的過程中，，組織有經經驗的專業(yè)業(yè)技術人員員和BIM軟件工程師師解決了一一些軟件間間兼容性差差的問題，，積極探索索BIM新的應用點點，拓展BIM技術在施工工企業(yè)的應應用面。二、主要研研究內容和和創(chuàng)新點2.1通過BIM技術指導綠綠色施工通過BIM技術的可視視化和可模模擬性，本本項目BIM技術人員對對綠色施工工項目進行行場地定位位、施工模模擬、技術術交底、數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、、效益分析析等一系列列的全程指指導，拓展展了BIM的應應用用點點，，提提升升了了BIM的應應用用能能力力。。特特別別是是在項項目目建建設設階階段段過過程程中中的的建建筑筑固固體體廢廢棄棄物物的的回回收收與與利利用用、、建建筑筑廢廢舊舊木木方方的的回回收收與與接接長長利利用用、、數(shù)數(shù)控控鋼鋼筋筋彎彎箍箍機機的的綜綜合合應應用用等綠綠色色施施工工。采采用用建建模模軟軟件件分分別別對對建建筑筑固固體體廢廢棄棄物物的的回回收收與與利利用用、、建建筑筑廢廢舊舊木木方方的的回回收收與與接接長長利利用用、、數(shù)數(shù)控控鋼鋼筋筋彎彎箍箍機機的的綜綜合合應應用用等等工工藝藝的的基基礎礎設設施施和和設設備備建建立立3D模型，運用BIM軟件的演練功功能對各工藝藝進行反復虛虛擬、演練，，從而找出最最佳的設備配配置和場地設設置，可節(jié)約約大量二、主要研究究內容和創(chuàng)新新點的試驗時間、、人力、物力力和財力，提提高了工作效效率及避免后后期生產相互互沖突，并且且在此過程中中可對操作人人員進行有效效的可視化交交底。并且將將各種工藝生生產過程中的的信息及時錄錄入3D模型之中，可可對各種工藝藝生產過程進進行適時監(jiān)控控，隨時分析析、對比及調調整生產，從從而達到效益益優(yōu)化管理。。二、主要研究究內容和創(chuàng)新新點2.1.1通過BIM技術指導綠色色施工通過BIM技術的可視化化和可模擬性性，本項目BIM技術人員對綠綠色施工項目目進行場地定定位、施工模模擬、技術交交底、數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計、效益分分析等一系列列的全程指導導，拓展了BIM技術的應用點點，提升了BIM技術的應用能能力。2.1.1.1通過BIM技術的可模擬擬性進行技術術交底二、主要研究究內容和創(chuàng)新新點二、主要研究究內容和創(chuàng)新新點廢舊木方量（m3）成品木方量（m3）損耗率（％）節(jié)約成本（元）48m339m318％39*1000=39000元2.1.1.2、木方再利用用的效益分析析2.1.1.3廢料回收數(shù)據(jù)據(jù)統(tǒng)計廢料總量已用廢料量5-20mm級配碎石20-40mm地下室回填細砂粗砂利用率570m3145m339.4m336.5m358.3m392.68％2.1.1.4數(shù)控彎箍機效效益分析項目數(shù)控鋼筋彎箍機A普通鋼筋彎箍機B差值（A-B）備注數(shù)量單價合價數(shù)量單價合價加工成本（元/噸）5.5571.86103.972.80404.26144.38-40.40即數(shù)控鋼筋彎箍機與普通鋼筋彎箍機制作鋼筋相比每噸節(jié)省40.4元。

二、主要研究究內容和創(chuàng)新新點2.2BIM技術指導QC活動小組的活活動情況本項目BIM技術人員在與與“提高整體加加腋板砼外觀觀質量”QC小組成員溝通通時發(fā)現(xiàn)，QC小組的有些活活動可以由BIM技術進行指導導。BIM技術的可視化化和可模擬性性可以為該小小組提供參考考，檢驗其合合理性，幫助助QC活動小組選擇擇更好的方案案針對整體加腋腋板砼尺寸偏偏差較大問題題，BIM作為一一項改改進主主要問問題的的實施施對策策，對對復雜雜的加加腋板板進行行建模模、分分析，，對各各個轉轉折點點進行行細化化，明明確尺尺寸要要求，，并對對模板板配置置進行行編號號。根根據(jù)三三維模模型，，排出出滿堂堂腳手手架立立桿的的具體體位置置，各各水平平橫桿桿的布布置，，以確確保整整體加加腋板板砼的的成型型質量量，達達到QC活動動目目的的。。二、、主主要要研研究究內內容容和和創(chuàng)創(chuàng)新新點點二、、主主要要研研究究內內容容和和創(chuàng)創(chuàng)新新點點二、、主主要要研研究究內內容容和和創(chuàng)創(chuàng)新新點點二、、主主要要研研究究內內容容和和創(chuàng)創(chuàng)新新點點考核核指指標標：：⑴應應用用研研究究指導導手冊冊一一本本（（試試用用版版））⑵BIM相關關論論文文兩兩篇篇⑶培培養(yǎng)養(yǎng)5~6名掌掌握握BIM技術術的的人人才才。。三、考核核指標完完成情況況三、考核核指標完完成情況況三、考核核指標完完成情況況BIM在貴陽中中天·未來方舟舟項目中中的應用用成果獲獲“首屆屆工程建建設BIM應用大賽賽二等獎獎”和““2013年度中國國建筑業(yè)業(yè)建筑信信息模型型（BIM）邀請賽賽的優(yōu)秀秀項目獎獎”。三、考核核指標完完成情況況三、考核核指標完完成情況況四、研究究成果及及關鍵技技術推廣廣應用價價值BIM在未來方方舟上的的應用成成果在下下列四個個方面處處于國內內先進水水平：1、BIM指導建筑筑固體廢廢棄物的的回收與與利用；；2、BIM指導建筑筑廢舊木木方的回回收與接接長利用用；3、BIM指導數(shù)控控鋼筋彎彎箍機的的綜合應應用；4、BIM在項目““提高整整體加腋腋板砼外外觀質量量”QC活動中的的應用。一、主要要研究成成果四、研究究成果及及關鍵技技術推廣廣應用價價值1、通過研研究成果果的應用用，獲得得相關獎獎勵及榮榮譽，提提高了公公司及項項目的知知名度。。四、研究究成果及及關鍵技技術推廣廣應用價價值四、研究究成果及及關鍵技技術推廣廣應用價價值2、綠色施施工采用用BIM的手段，，從而使使綠色施施工更加加具體，，達到可可視化施施工的目目的，有有利于可可持續(xù)發(fā)發(fā)展和環(huán)環(huán)境保護護，有利利于節(jié)約約資源和和能源，，降低成成本，從從而使ISO14000認證得到具具體實施。。3、QC活動采用BIM的手段，更更加豐富了了QC活動中要因因的對策實實施手段，，采取多途途徑對問題題要因進行行整改，確確保了問題題要因的整整改率及整整改質量，，使得產品品的整體質質量得到了了保證，提提高了團隊隊協(xié)調運作作能力，項項目管理手手段得到了了加強。四、研究成成果及關鍵鍵技術推廣廣應用價值值二、關鍵技技術及推廣廣應用價值值1.3D、4D、5D信息模型應應用1.1技術簡介根據(jù)二維圖圖紙，采用用BIM建模軟件完完成BIM-3D模型，并且且在3D模型中導入入時間軸，，完成4D模型，在4D模型中導入入商務信息息，完成5D模型。具體體實施：⑴⑴采用project等進度計劃劃編制軟件件編制各分分部分項工工程進度計計劃，將該該計劃導入入3D信息模型之之中，可以以達到進度度摸擬，以以及人、機機、料的可可視化掌控控；⑵在3D信息模型之之中，將施施工過程中中的各種施施工信息錄錄入，如砼砼廠家、強強度報告，，鋼筋廠家家、強度報報告，以及及各構造施施工材料、、人工、機機械的用量量。再根據(jù)據(jù)BIM軟件的定額額功能，可可以實時反反應各分部部分項工程程的成本消消耗情況。。四、研究成成果及關鍵鍵技術推廣廣應用價值值1.2應用價值⑴圖紙識別別更加容易易、簡單，，提高了識識圖效率，，且減少了了圖紙節(jié)點點的出錯率率。⑵提高了進進度計劃的的管控效率率，并且對對進度計劃劃做到了實實施監(jiān)控，，對進度計計劃的偏差差可從人、、機、料、、環(huán)、法等等方面進行行可視化的的分析及調調整。⑶各種材料料、工藝等等采用3D信息模型進進行統(tǒng)計、、收集，減減少了相關關統(tǒng)計人員員，提高了了工作效率率，提高了了統(tǒng)計的準準確率。⑷項目成本本分析采用用3D信息模型進進行，減少少了項目相相關預算人人員，提高高了工作效效率，有利利于項目成成本控制。。四、研究成成果及關鍵鍵技術推廣廣應用價值值2設計碰撞檢檢查2.1技術簡介項目施工過過程中經常常會由于設設計的錯誤誤、各專業(yè)業(yè)間協(xié)調不不及時、建建筑信息流流轉缺失、、各方人員員理解偏差差、業(yè)主需需求變化等等引起設計計沖突，現(xiàn)現(xiàn)場協(xié)調因因各專業(yè)的的立場和人人員自身能能力差異，，往往非常常困難。因因此利用BIM模型實時模擬擬臨時出各專專業(yè)之間的圖圖紙關系、現(xiàn)現(xiàn)場的施工順順序變動及各各工種因工作作時間拖延的的現(xiàn)場情況的的變化，并有有針對性的給給出相應方案案及評估造成成的影響，然然后在現(xiàn)場利利用模擬結果果直接展示想想要表達的方方案，提高組組織協(xié)調工作作的效率。2.2應用價值⑴可有效的減減少各專業(yè)之之間沖突、工工藝順序之間間變化、業(yè)主主要求變化等等因素引起的的設計變更。。⑵對方方案進進行預預審評評估，，排除除各種種不利利因素素，縮縮短工工作時時間，，提高高了組組織協(xié)協(xié)調工工作的的效率率。四、研研究成成果及及關鍵鍵技術術推廣廣應用用價值值3BIM指導QC活動小小組的的活動動情況況3.1技術簡簡介QC活動小小組指指在生生產或或工作作崗位位上從從事各各種勞勞動的的職工工，圍圍繞企企業(yè)的的經營營戰(zhàn)略略、方方針目目標和和現(xiàn)場場存在在的問問題，，以改改進質質量、、降低低消耗耗、提提高人人的素素質和和經濟濟效益益為目目的組組織起起來，，運用用質量量管理理的理理論和和方法法開展展活動動的小小組。。在QC活動中中針對對主要要問題題，進進行因因素分分析，，確實實相關關要因因，在在針對對要因因實施施對策策時采采用BIM手段，，通過過建模模、虛虛擬等等技術術，確確保實實施對對策可可視化化、簡簡易化化，達達到QC活動目目的。。3.2應用價價值⑴對對整整個個QC活動動的的實實施施對對策策找找到到一一種種新新應應對對措措施施。。⑵提提高高了了廣廣大大管管理理人人員員對對QC活動動參參于于的的積積極極性性。。⑶有有助助于于工工程程質質量量的的提提高高。。四、、研研究究成成果果及及關關鍵鍵技技術術推推廣廣應應用用價價值值4BIM指導導綠綠色色施施工工技技術術應應用用4.1技術術簡簡介介根據(jù)據(jù)綠綠色色施施工工現(xiàn)現(xiàn)場場的的需需要要，，采采用用BIM技術術對對綠綠色色施施工工項項目目進進行行場場地地定定位位、、施施工工模模擬擬、、技技術術交交底底、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計計、、效效益益分分析析等等一一系系列列全全程程指指導導，，有有效效的的提提高高了了BIM技術術的的含含金金量量。。通通過過BIM技術術對對建建筑筑固固體體廢廢棄棄物物綜綜合合應應用用的的指指導導，，建建筑筑垃垃圾圾加加工工場場合合理理地地利利用用了了土土地地資資源源，，在在建建筑筑垃垃圾圾加加工工場場未未完完成成之之前前，，就就已已經經模模擬擬完完成成合合理理的的制制磚磚區(qū)區(qū)和和磚磚塊塊堆堆放放區(qū)區(qū)、、破破碎碎區(qū)區(qū)、、建建筑筑垃垃圾圾分分類類堆堆放放區(qū)區(qū)、、破破碎碎垃垃圾圾分分類類堆堆放放區(qū)區(qū)等等幾幾個個區(qū)區(qū)域域，，并并提提早早進進行行建建設設。。這這不不僅僅縮縮短短了了建建設設工工期期，，也也有有效效地地避避免免了了材材料料的的浪浪費費。。在在鋼鋼筋筋加加工工場場的的龍龍門門吊吊安安裝裝中中，，通通過過BIM技術的的前期期模擬擬確定定了龍龍門吊吊的合合理位位置及及可作作業(yè)范范圍，，做到到了龍龍門吊吊在作作業(yè)區(qū)區(qū)無死死角，，避免免了人人力的的浪費費。四、研研究成成果及及關鍵鍵技術術推廣廣應用用價值值4.2應用價值⑴采用虛擬擬試驗，避避免了大量量的實物試試驗，可節(jié)節(jié)約大量的的時間、人人力、物力力和財力，，并且提高高了試驗的的準確率。。⑵生產工藝藝的統(tǒng)計，，采用3D信息模型進進行統(tǒng)計，，提高了生生產工藝的的統(tǒng)計效率率，及試驗驗數(shù)據(jù)的準準確性。⑶對操作人人員可進行行可視化交交底。四、研究成成果及關鍵鍵技術推廣廣應用價值值5BIM指導專利的的綜合研發(fā)發(fā)技術5.1技術簡介采用建模軟軟件對相關關專利項目目進行模型型，運用BIM軟件的演練練功能對各各工藝進行行反復虛擬擬、演練，，從而找出出最佳的施施工方法，，可節(jié)約大大量的試驗驗時間、人人力、物力力和財力，，提高了工工作效率。。5.2應用價值采用虛擬試試驗，避免免了大量的的實物試驗驗，可節(jié)約約大量的時時間、人力力、物力和和財力，并并且提高了了試驗的準準確率。技術經濟效效益分析（（經濟、社社會、環(huán)境境）通過BIM技術的應用用可以大大大提高企業(yè)業(yè)的管理水水平，提高高工作效率率，在進度度和成本管管理上更加加科學合理理，提高企企業(yè)的獲利利能力和市市場綜合競競爭力。掌握BIM技術不僅可可以在經營營投標中獲獲得更多的的中標機會會，同時在在施工生產產中的成本本、進度和和深化設計計等方面獲獲得更多的的效益。特特別是在承承接國際施施工項目和和復雜的超超高層建筑筑物施工有有更大的優(yōu)優(yōu)勢。通過參加中中國建筑業(yè)業(yè)協(xié)會施工工分會舉辦辦的“首屆屆工程建設設BIM應用大賽””和中國建建筑業(yè)協(xié)會會綠色施工工分會舉辦辦“2013年度中國建建筑業(yè)建筑筑信息模型型（BIM）邀請賽””，擴大了了公司及項項目的知名名度，對公公司作了很很好的宣五、研究成成果的經濟濟及社會效效益?zhèn)?，特別是是2013年7月28日中中國國建建筑筑業(yè)業(yè)協(xié)協(xié)會會綠綠色色施施工工分分會會在在未未來來方方舟舟項項目目舉舉辦辦的的全全國國綠綠色色施施工工觀觀摩摩會會，，項項目目通通過過BIM展示示，，更更好好的的起起到到了了宣宣傳傳作作用用。。節(jié)省省項項目目兩兩名名預預算算人人員員及及兩兩名名統(tǒng)統(tǒng)計計人人員員，，每每年年可可直直接接節(jié)節(jié)約約人人員員