BIM商場建設(shè)機(jī)電管線場外預(yù)制加工及組配

北京英特宜家購物中心大興項(xiàng)目二期工程全生命周期應(yīng)用BIM2013清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity基于BIM的建筑工廠化管理系統(tǒng)BIM-basedFactorialConstructionsystem(BIM-FC)目錄二、課題負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)三、項(xiàng)目說明3.1工程簡介3.2課題概況四、系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用五、BIM應(yīng)用創(chuàng)新亮點(diǎn)及心得總結(jié)一

、單位介紹5.1創(chuàng)新點(diǎn)5.2總結(jié)與展望4.1系統(tǒng)研發(fā)4.2BIM建模

4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理4.5基于二維碼的物流管理應(yīng)用一、單位介紹（從左到右依次為國貿(mào)、地王、T3、央視、環(huán)球）五十年代初始建于上海，是中央直屬大型建筑安裝施工企業(yè)，具有建筑行業(yè)（建筑工程）設(shè)計(jì)甲級(jí)資質(zhì)、房屋建筑工程施工總承包特級(jí)資質(zhì)等級(jí)、機(jī)電安裝工程施工總承包壹級(jí)、消防設(shè)施工程專業(yè)承包壹級(jí)等資質(zhì)。60年來，公司建造了以深圳國貿(mào)大廈、深圳地王、深圳T3航站樓、中央電視臺(tái)新臺(tái)址、上海環(huán)球金融中心等為代表的一大批“高、大、新、尖”工程。中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司國內(nèi)最早開始關(guān)注和開展BIM方面研究的單位之一。從2004年起，先后在國家“十五”和“十一五”科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，從BIM的理論研究到系統(tǒng)研發(fā)再到工程應(yīng)用等方面都取得了突破性進(jìn)展，形成了一系列標(biāo)志性成果。清華土木系將BIM技術(shù)的研發(fā)成果應(yīng)用在多個(gè)大型復(fù)雜項(xiàng)目當(dāng)中，包括國家體育場、青島海灣大橋、廣州西塔、上海國際金融中心、昆明新機(jī)場以及深圳嘉里中心II期等，均取得了很好的應(yīng)用效果。一、單位介紹清華大學(xué)土木工程系（從左到右依次為國家體育場、廣州西塔、上海國際金融中心、昆明新機(jī)場航站樓）目錄二、課題負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)三、項(xiàng)目說明3.1工程簡介3.2課題概況四、系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用五、BIM應(yīng)用創(chuàng)新亮點(diǎn)及心得總結(jié)一

、單位介紹5.1創(chuàng)新點(diǎn)5.2總結(jié)與展望4.1系統(tǒng)研發(fā)4.2BIM建模4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理4.5基于二維碼的物流管理應(yīng)用二、課題負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)中建三局一公司總工程師清華大學(xué)副教授/博士

研發(fā)負(fù)責(zé)人——胡振中，清華大學(xué)土木工程系，博士，副教授多年來一直從事土木工程信息技術(shù)和數(shù)字防災(zāi)的研究工作，尤其是BIM技術(shù)在土建工程施工和運(yùn)維階段的研發(fā)，曾獲得華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)2次、北京市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1次、清華大學(xué)優(yōu)秀博士生論文、清華大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)論文、清華大學(xué)優(yōu)良畢業(yè)生等多項(xiàng)榮譽(yù)和獎(jiǎng)項(xiàng)。負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的技術(shù)研究及系統(tǒng)研發(fā)，為BIM-FC系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)師。

應(yīng)用負(fù)責(zé)人——王亮，中建三局一公司，總工程師重慶建筑大學(xué)工學(xué)學(xué)士、清華大學(xué)工程碩士、教授級(jí)高工。組織編譯了《美國國家建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)》等國內(nèi)外BIM標(biāo)準(zhǔn)，組織開展了深圳機(jī)場T3航站樓、深圳嘉里建設(shè)廣場、上海湖北大廈等特色代表性工程BIM的實(shí)施。組織編制了國家標(biāo)準(zhǔn)GB50682《預(yù)制組合立管技術(shù)規(guī)范》。負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的綜合管理，組織領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，統(tǒng)籌各方資源。清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity二、課題負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)——其他成員清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity姓名職稱項(xiàng)目角色及任務(wù)張會(huì)敏高級(jí)工程師項(xiàng)目協(xié)調(diào)人：為課題提供內(nèi)部資源支持李鴻斌工程師項(xiàng)目執(zhí)行人：組織領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)用和研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)、調(diào)度資源陳祥祥碩士研究生技術(shù)方案設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、集成數(shù)據(jù)平臺(tái)研究、系統(tǒng)管理模塊開發(fā)李澤華工程師協(xié)調(diào)項(xiàng)目內(nèi)部關(guān)系，整合項(xiàng)目資源張杰高級(jí)工程師協(xié)調(diào)各方進(jìn)度及對(duì)外聯(lián)絡(luò)、信息的收集整理、協(xié)助系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)王興坡工程師應(yīng)用方組織協(xié)調(diào)、BIM建模、信息收集整理尹奎高級(jí)工程師協(xié)調(diào)各方進(jìn)度及對(duì)外聯(lián)絡(luò)、信息的收集整理、協(xié)助系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)

何田豐博士研究生BIM深化設(shè)計(jì)及預(yù)制組合技術(shù)研究及相應(yīng)模塊的開發(fā)張曉洋碩士研究生力學(xué)分析技術(shù)研究及相應(yīng)模塊的開發(fā)張雪峰高級(jí)工程師輔助課題的實(shí)施、開展成果的社會(huì)宣傳林佳瑞博士研究生BIM理論研究、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及IFC接口研究楊碩工程師應(yīng)用方預(yù)制加工廠負(fù)責(zé)人陳文斌助理工程師應(yīng)用方深化設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人楊軍助理工程師協(xié)助系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)，配合數(shù)據(jù)庫的采集與整理目錄二、課題負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)三、項(xiàng)目說明3.1工程簡介3.2課題概況四、系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用五、BIM應(yīng)用創(chuàng)新亮點(diǎn)及心得總結(jié)一

、單位介紹5.1創(chuàng)新點(diǎn)5.2總結(jié)與展望4.1系統(tǒng)研發(fā)4.2BIM建模4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理4.5基于二維碼的物流管理應(yīng)用工程位于北京市大興區(qū)，總建筑面積508,486平方米，地面三層（局部四層），地下三層。3.1工程簡介三、項(xiàng)目說明建設(shè)方：北京英特宜家置業(yè)有限公司（IICG）機(jī)電施工方：中建三局一公司本建筑為國際化標(biāo)準(zhǔn)的多功能大型區(qū)域性購物中心，其設(shè)計(jì)很好的體現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、安全的現(xiàn)代思想，新技術(shù)、新材料、新理念也得到廣泛應(yīng)用。點(diǎn)擊觀看動(dòng)畫近年來，國內(nèi)外建筑行業(yè)的工業(yè)化程度逐步提高。特別是在機(jī)電工程中，以日本和美國為首的工廠化預(yù)制加工、現(xiàn)場拼裝組合的施工方式，獲得了極大的進(jìn)步，保證施工質(zhì)量的同時(shí)，也大大提高了施工效率和安全性。

然而，目前建筑工廠化的信息化應(yīng)用程度較低，特別是針對(duì)工作流和信息流的集成管理，以及多參與方的信息共享問題，已經(jīng)逐步成為制約建筑工廠化進(jìn)程的瓶頸問題。因此，如何通過引進(jìn)最新的信息化技術(shù)，改變原有的建筑工廠化生產(chǎn)管理模式，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高效的施工管理，意義重大。課題背景3.2課題概況正在組裝的水泵預(yù)制單元現(xiàn)場堆放的水泵預(yù)制單元水泵預(yù)制單元的加工生產(chǎn)3.2課題概況課題背景BIM技術(shù)能有效地解決上述問題，為建筑工廠化提供新的解決方案和技術(shù)途徑。BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。(美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院)中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司與清華大學(xué)聯(lián)合開發(fā)BIM-FC平臺(tái)，將BIM技術(shù)與建筑工廠化相結(jié)合，服務(wù)于本工程機(jī)電管線場外預(yù)制加工及現(xiàn)場裝配組合。

建筑師土木工程師結(jié)構(gòu)工程師MEP工程師規(guī)劃師承包商建造商<--------------><--------------><--------------><--------------><--------------><-------------->業(yè)主<-------------------<-------------->BuildingInformationModeling——Autodesk3.2課題概況課題意義本課題通過對(duì)建筑工廠化和BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的深入研究和技術(shù)集成，研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“基于BIM的建筑工廠化管理系統(tǒng)”（BIM-FC），具有如下意義：改變傳統(tǒng)的手動(dòng)建模方式，實(shí)現(xiàn)基于BIM的支架與管道模型的快速設(shè)計(jì)與建模將深化設(shè)計(jì)、預(yù)制加工、材料管理、物流運(yùn)輸、現(xiàn)場施工等各個(gè)工作流環(huán)節(jié)有效鏈接，以BIM平臺(tái)為核心，實(shí)現(xiàn)多參與方協(xié)同合作，提高項(xiàng)目管理工作效率BIM-FC系統(tǒng)將工廠化流程與BIM信息管理集成，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備工程預(yù)制加工和裝配組合的綜合信息化管理。

目錄二、課題負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)三、項(xiàng)目說明3.1工程簡介3.2課題概況四、系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用五、BIM應(yīng)用創(chuàng)新亮點(diǎn)及心得總結(jié)一

、單位介紹5.1創(chuàng)新點(diǎn)5.2總結(jié)與展望4.1系統(tǒng)研發(fā)

4.2BIM建模4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理4.5基于二維碼的物流管理應(yīng)用4.1系統(tǒng)研發(fā)—架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)共有三種終端：傳統(tǒng)PC終端瀏覽器端智能手機(jī)端

為使不同終端擁有一致的數(shù)據(jù)訪問接口，本系統(tǒng)采用OData數(shù)據(jù)協(xié)議（OpenDataProtocol）以提供從各種應(yīng)用程序、服務(wù)和存儲(chǔ)庫中訪問信息的功能服務(wù)器端客戶端清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.1系統(tǒng)研發(fā)—技術(shù)方案Html5+Javascript最前沿的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)WPF微軟新一代圖形顯示系統(tǒng)清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.1系統(tǒng)研發(fā)—功能模塊兩種架構(gòu)的功能模塊共同集成于管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.1系統(tǒng)研發(fā)—關(guān)鍵技術(shù)利用生產(chǎn)廠家的構(gòu)件族庫，基于BIM技術(shù)和管線綜合深化設(shè)計(jì)圖繪制專業(yè)管線及支架裝配圖，并在裝配圖中進(jìn)行預(yù)制組合分段及編號(hào)工作，同時(shí)生成相應(yīng)材料清單，為后續(xù)施工運(yùn)維打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)基于BIM的管線及支架深化設(shè)計(jì)技術(shù)根據(jù)BIM平臺(tái)所提供的信息生成編碼數(shù)據(jù)庫，為場外預(yù)制加工、現(xiàn)場裝配組合以及后期物業(yè)維護(hù)提供技術(shù)信息服務(wù)，以二維碼和RFID兩種方式標(biāo)識(shí)、保存并在后期通過移動(dòng)平臺(tái)設(shè)備進(jìn)行信息的提取及維護(hù)基于移動(dòng)平臺(tái)的構(gòu)件標(biāo)識(shí)與識(shí)別針對(duì)多參與方之間在業(yè)務(wù)流程管理方面產(chǎn)生的海量信息，將所涉及的資料、任務(wù)及相應(yīng)的問題相互關(guān)聯(lián)，基于BIM模型的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效的信息檢索、查詢及綜合管理海量業(yè)務(wù)管理信息的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)4.2

BIM建?！Ｐ徒M織在充分理解消化相關(guān)文獻(xiàn)資料信息的基礎(chǔ)上，通過對(duì)Autodesk以往成功案例進(jìn)行剖析、學(xué)習(xí)，并結(jié)合北京英特宜家項(xiàng)目工程特點(diǎn)、難點(diǎn)，我們制定了詳細(xì)的項(xiàng)目BIM實(shí)施規(guī)劃和建模細(xì)則。原則：1）交付成果的一致原則2）實(shí)施過程的同步原則3）工作職責(zé)的一致原則4）可持續(xù)更新原則。清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.2

BIM建?！Ｐ徒M織清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.2

BIM建模—建模過程自動(dòng)建模：對(duì)管道、支架等實(shí)現(xiàn)基于構(gòu)件族庫的快速設(shè)計(jì)與建模手動(dòng)建模：對(duì)特殊部位如制冷機(jī)房等進(jìn)行手動(dòng)輔助建模二者結(jié)合共同形成BIM模型清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.2

BIM建模—模型預(yù)覽4.2

BIM建?！Ｐ皖A(yù)覽模型效果現(xiàn)場圖片4.2

BIM建模—模型預(yù)覽查看機(jī)房動(dòng)畫查看管廊動(dòng)畫4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝—模塊化自動(dòng)生成BIM模型信息提取與管夾拼裝根據(jù)管線空間布局，從支架構(gòu)件族庫中，選取橫單和豎桿進(jìn)行拼裝，實(shí)現(xiàn)支架的快速設(shè)計(jì)，并作為BIM模型基礎(chǔ)，傳遞給后續(xù)應(yīng)用清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝—模塊化自動(dòng)生成料表的自動(dòng)生成根據(jù)構(gòu)件的BIM模型和支架拼裝方案，提取并匯總各構(gòu)件的型號(hào)、規(guī)格、尺寸、重量等信息，生成料表場外庫房管理員根據(jù)料表采購原材料，同時(shí)預(yù)制加工廠根據(jù)料表進(jìn)行構(gòu)件加工；現(xiàn)場倉庫管理員根據(jù)料表采購標(biāo)準(zhǔn)件4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝—模塊化自動(dòng)生成深化圖的自動(dòng)生成通過系統(tǒng)平臺(tái)導(dǎo)出深化設(shè)計(jì)圖，后期專業(yè)廠家經(jīng)審核通過后用來輔助現(xiàn)場施工4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝—模塊化自動(dòng)生成BIM模型的自動(dòng)生成生成BIM模型包含系統(tǒng)類型及生產(chǎn)廠家等信息4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝—聯(lián)合力學(xué)分析理論公式受力分析根據(jù)不同的荷載類型采用相應(yīng)的公式計(jì)算最大撓度來進(jìn)行管道、支架等受力分析，從而輔助拼裝設(shè)計(jì)，使其更加合理可靠4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝—聯(lián)合力學(xué)分析有限元力學(xué)分析導(dǎo)出ANSYS所需的結(jié)構(gòu)模型根據(jù)導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)模型及荷載信息，在ANSYS中進(jìn)行有限元力學(xué)分析，完善拼裝組合設(shè)計(jì)，使其更加合理完備！將導(dǎo)出的荷載信息附加于結(jié)構(gòu)模型中并簡化4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理—總體流程該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)多參與方之間的信息交互與共享，其業(yè)務(wù)管理總體流程如下圖。其核心流程主要包含四步：設(shè)計(jì)-》生產(chǎn)加工-》運(yùn)輸-》現(xiàn)場安裝設(shè)計(jì)生產(chǎn)加工運(yùn)輸現(xiàn)場安裝清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理—信息共享

管理用戶上傳的資料；實(shí)現(xiàn)資料在各個(gè)角色之間共享；在后臺(tái)將資料與BIM模型關(guān)聯(lián)，這樣其它平臺(tái)也能查看瀏覽器端上傳的資料。資料共享清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理—信息共享

管理不同角色的任務(wù)；實(shí)現(xiàn)各角色之間協(xié)同工作；任務(wù)與文檔資料相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而可以關(guān)聯(lián)于BIM模型中，以便在其它平臺(tái)查看任務(wù)信息。任務(wù)管理清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理—信息共享

提供一個(gè)各角色相互交流的平臺(tái)；用戶可以對(duì)圖紙、料表等文檔資料中有問題的地方進(jìn)行反饋；問題與資料相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而可以關(guān)聯(lián)于BIM模型中。問題反饋清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理—信息共享有了前面關(guān)聯(lián)的信息，用戶可以在其它BIM軟件中查看從瀏覽器端所關(guān)聯(lián)的信息，進(jìn)而讓用戶從宏觀上把握項(xiàng)目的整體情況。與BIM模型關(guān)聯(lián)清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理—協(xié)同工作利用該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多參與方之間的協(xié)同工作，協(xié)同過程產(chǎn)生的信息還可集成到BIM模型中！設(shè)計(jì)部上傳文件，該信息會(huì)立即反應(yīng)給專業(yè)廠家，實(shí)現(xiàn)信息及時(shí)傳遞清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity4.5基于二維碼的物流管理應(yīng)用前期根據(jù)深化設(shè)計(jì)部門所提供的信息自動(dòng)生成二維碼清華大學(xué)土木工程系DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity生成二維碼標(biāo)志牌，貼在相應(yīng)的構(gòu)件上當(dāng)構(gòu)件出入庫時(shí)，用手機(jī)掃描二維碼，即可快速的將構(gòu)件出入庫信息錄入至系統(tǒng)安裝構(gòu)件時(shí)通過掃描二維碼，可以獲取構(gòu)件基本信息，聯(lián)網(wǎng)情況下還可獲取安裝指導(dǎo)等詳細(xì)信息后期二維碼在物流管理中的應(yīng)用構(gòu)件安裝完畢后，通過掃描構(gòu)件上的二維碼，可以獲取構(gòu)件的安裝位置等其它信息，以協(xié)助管理人員進(jìn)行管理目錄二、課題負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊(duì)三、項(xiàng)目說明3.1工程簡介3.2課題概況四、系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用五、BIM應(yīng)用創(chuàng)新亮點(diǎn)及心得總結(jié)一

、單位介紹5.1創(chuàng)新點(diǎn)5.2總結(jié)與展望4.1系統(tǒng)研發(fā)4.2BIM建模4.3基于BIM的預(yù)制組合拼裝4.4基于BIM的業(yè)務(wù)流程管理4.