【龍圖杯精選案例】中國科學院光電研究院保障平臺工程

中國科學院光電研究院保障平臺工程

項目效果圖

項目介紹

建筑面積：23783.00m2

層      數(shù)：主樓（10層）、裙房（4層）

層      高：6m、5.1m、3m、4.1m

建筑高度：主樓43.8m、裙房19.2m

建筑類別：高層實驗樓

地      基：水泥粉煤灰碎石樁復合地基

基礎形式：主樓為梁板式筏形基礎；

               裙房為獨立柱基、墻下條基、筏板基礎

主體結構：主樓鋼支撐-混凝土框架結構。

               裙房為框架-剪力墻結構。

01

項目簡介

1.1

工程目標

質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)目標：

北京市結構長城杯金獎；北京市建筑長城杯金獎.

安全文明創(chuàng)優(yōu)目標：

北京市綠色安全樣板工地、智慧工地、BIM應用示范工程。

進度目標：

提前30天竣工.

1.2

采用BIM技術原因分析

施工場地狹?。?/p>

本項目位于北京市中國科學院光電研究院院內(nèi)，場地非常狹小，場地平面布置困難，運輸壓力大，工期緊，任務重。

鋼結構施工難度大：

項目包括多處采用了BRB抗震結構及鋼結構構件。因為鋼結構及BRB構件過大，場地狹小。

機電設備、管線復雜：

本工程機電設備多，各種管線交叉多。項目部決定在本項目應用BIM技術，實現(xiàn)過程精品、保證工程質(zhì)量，保障工程進度，極其有效地降低工程造價。

信息化管理要求：

工程施工進入轉(zhuǎn)型改革時代，公司通過引進BIM技術，基于信息化管理應用于現(xiàn)場施工過程中，便于發(fā)現(xiàn)質(zhì)量安全方面問題及資料協(xié)同。

為項目降本增效：

降低質(zhì)量、安全、成本風險，加快施工進度，杜絕返工及拆改現(xiàn)象的發(fā)生，提高總承包項目精細化管理能力。

1.3

BIM技術應用目標

（1）提高參施各方的工作協(xié)同性和信息溝通效率。實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益雙贏。

（2）降低質(zhì)量、安全、成本風險，加快施工進度，杜絕返工及拆改現(xiàn)象的發(fā)生，提高總承包項目精細化管理能力。

（3）提高現(xiàn)場施工方案的合理性、科學性。提高深化設計的質(zhì)量和效率。

（4）培養(yǎng)BIM應用人才，提高BIM應用能力?？偨Y采用BIM技術對復雜機電系統(tǒng)進行深化設計的方法和流程。

02

BIM技術應用前期策劃

2.1

BIM技術應用組織架構

2.2

統(tǒng)一標準制定

本工程結構類型多、專業(yè)復雜，為保證建模過程與實際施工相結合，項目制定了BIM技術應用標準，項目BIM實施策劃、項目BIM管理制度，確定統(tǒng)一的了BIM模型的構件標準，最大程度上保證了BIM技術在施工現(xiàn)場實施落地。

為了全面實現(xiàn)項目BIM團隊管理，對各專業(yè)分包進行BIM管理嚴格控制，以制度的形式進行規(guī)范化，為了更好的建立BIM模型，方便各專業(yè)之間的溝通，實現(xiàn)多專業(yè)之間模型共享，通過合理的崗位職責確保BIM推進的有序進行。

2.3

軟硬件配置

軟件配置情況：

硬件配置情況：

2.4

BIM模型搭建

BIM場地模型搭建：

場地模型采用BIM場地布置設計軟件搭建，然后導進lumina軟件進行渲染；

BIM土建、機電模型搭建：

利用Revit系列中Revit Architecture、 Revit Structure軟件對中科院光電院空間與光電系統(tǒng)集成技術聯(lián)調(diào)測試保障平臺項目進行建模工作，生成建筑、結構、機電模型。

BIM鋼筋模型搭建

鋼筋模型采用廣聯(lián)達BIM鋼筋算量軟件搭建。

鋼結構模型搭建

鋼結構模型采用Tekla軟件搭建，其中BRB模型采用Revit軟件搭建，最后將兩種模型根據(jù)鏈接方式在Revit中合模。

BIM模架模型搭建

利用廣聯(lián)達BIM模板腳手架軟件拼模功能自動對模型進行拼模并導出平模圖指導現(xiàn)場施工，提高現(xiàn)場模板使用率。

03

BIM技術工程管理應用

3.1

三維可視化應用

通過建模過程，將傳統(tǒng)的2D平面視圖轉(zhuǎn)化為可視化3D模型，加快了對設計意圖的認知，讓項目管理者對工程的施工流程及重難點分析透徹，為項目施工做好決策。

三維可視化--指導會議

模型最大的好處就是三維可視化，BIM技術人員每次都利用BIM模型進行各類會議的交底、驗收，模型已經(jīng)是各方溝通不可或缺的載體。

三維可視化--樣板先行

在施工前，利用bim軟件輸出施工工藝要點圖集和cad深化設計圖，在施工現(xiàn)場制作施工工藝樣板，對操作人員進行技術交底并指導現(xiàn)場施工。

BIM技術的應用為推廣工程質(zhì)量樣板引路工程實際問題提供新思路，為施工質(zhì)量安全保駕護航。

3.2

深化設計

碰撞檢查

BIM模型是對工程施工的一個“預演”，對在模型創(chuàng)建的過程中發(fā)現(xiàn)的諸多圖紙問題以及在模型整合過程中查出的碰撞問題進行整理分類匯總。

根據(jù)碰撞檢查深化設計及反饋流程，將檢查出的問題形成碰撞檢查表提交設計院進行核查修改，此項工作節(jié)約后期返工、變更等成本近20萬。

采用Navisworks進行碰撞檢查，并生成碰撞列表，BIM負責人員制作碰撞報告資料，與設計院進行協(xié)調(diào)溝通，并出具深化設計報告。

凈高優(yōu)化

進入Fuzor中漫游使用真人模式進行標高仿真模擬；

通過真人漫游和凈高分析發(fā)現(xiàn)的碰撞問題，逐個做注釋標記，添加到注釋管理器，以便查找。

預留預埋

深化設計完成后，利用Magicad預留洞功能開洞，然后導出預留洞平面圖和工程量表。

根據(jù)施工圖紙建立BIM模型，通過各專業(yè)模型對比分析及碰撞檢查總結歸類碰撞點共4大項建筑、結構、機電、暖通等，交叉碰撞點約1300處，由碰撞點整理出圖紙會審記錄共8份，共計200余條，預計節(jié)約資金50多萬元。

3.3

三維場地模型應用

本工程位于園區(qū)中心，可利用場地有限，故采用了BIM技術對現(xiàn)場進行合理化布置。

通過BIM技術對現(xiàn)場的各類機械構件進行工況模擬，合理規(guī)劃運輸路線，保證現(xiàn)場運輸?shù)缆窌惩ā⒎奖闶┕と藛T的管理，有效避免二次搬運及事故的發(fā)生。

因為鋼結構及BRB構件過大，場地狹小，故通過BIM場地布置軟件，模擬 BRB及鋼結構進場構件的堆放，合理劃分場地區(qū)域，節(jié)約施工過程，保證現(xiàn)場運輸?shù)缆窌惩ā⒎奖闶┕と藛T的管理，有效避免二次搬運及事故的發(fā)生。     

3.4

鋼結構深化設計

鋼結構異型構件算量困難，無法精確判定構件尺寸及重量，并且鋼結構與鋼筋土建位置不好把控。故采用Tekla軟件進行鋼結構優(yōu)化碰撞，使鋼結構正確開洞并安裝。

鋼結構模型采用Tekla軟件進行搭建，BRB模型采用Revit軟件搭建，搭建后在Revit軟件中合模并整合入BIM5D軟件平臺。

3.5

鋼筋翻樣

本工程利用云翻樣軟件對工程進行鋼筋翻樣，并對施工關鍵部位進行三維鋼筋交底。通過軟件翻樣指導現(xiàn)場施工，與現(xiàn)場鋼筋翻樣進行比對。達到現(xiàn)場鋼筋質(zhì)量的把控。

項目利用廣聯(lián)達鋼筋云翻樣軟件，對圖紙進行翻樣，施工各個階段與勞務隊進行對比，做好階段鋼筋用量管理，審核勞務料單，使原材合理利用。

3.6

模架設計應用

本項目通過廣聯(lián)達BIM模板腳手架建立模型實現(xiàn)了：

1、高支模自動識別，避免了人為經(jīng)驗識別錯漏的情況。

2、智能布置架體，智能拼模優(yōu)化。

3、通過軟件計算，快速生成安全計算書。

4、通過三維節(jié)點圖，給工人交底更直觀。

5、精確統(tǒng)計材料用量，指導材料采購，材料周轉(zhuǎn)。

3.7

砌體排布

BIM技術人員引入廣聯(lián)達5D產(chǎn)品中的二次排磚功能，在大規(guī)模施工前，對二次砌筑墻體進行排磚布置，出具排磚圖，輔助出具砌塊材料需用計劃，指導材料采購并進行精確投放，減少材料浪費，避免二次搬運。

BIM自動排磚與CAD排磚對比效率提高6倍。利用廣聯(lián)達BIM5D自動排磚計算砌體量與GCL算量對比材料節(jié)約14％。

04

BIM+智慧工地平臺綜合

管理應用

智慧工地平臺 -- 項目概況

本工程項目概況為整體管理看板，整合項目智慧工地碎片化工具，項目管理層提供項目的整體管理看板，包括安全、質(zhì)量、進度、成本以及工程款回收等，監(jiān)控項目關鍵目標執(zhí)行情況及預期情況，為項目成功保駕護航。

4.1

生產(chǎn)應用

基于項目現(xiàn)場原有的任務流程與BIM5D平臺相結合，在最大限度不改變原有工作模式的基礎上提升現(xiàn)場管理效率，確保現(xiàn)場進度實時反饋，確?，F(xiàn)場信息高效精準的交互、留存。

以周為單位的現(xiàn)場生產(chǎn)立體管控；人是關鍵，工具是基礎，方法是保障。

4.2

勞動力分析

現(xiàn)在勞動力的缺失是每個項目都會遇到的困哪，通過勞動力統(tǒng)計功能能夠清晰查看現(xiàn)場勞動力的工種人數(shù)情況，通過勞動力統(tǒng)計功能一方面為項目編制計劃提供依據(jù)，另一方面我們在編制計劃的時候能夠綜合勞務分包的勞動力情況進行計劃的編制，從而減少勞動力流失情況。

4.3

進度信息反饋

將實際的進度信息通過手機端采集到BIM5D平臺，包括現(xiàn)場進度照片、當天天氣、和若發(fā)生延期時延期的主要因素，形成完整可追溯的進度記錄，進度信息上傳云端后按月匯總，便于后期復盤項目進度情況。

4.4

三維作戰(zhàn)地圖

通過移動端錄入現(xiàn)場進度、勞動力信息、設備材料信息等，與模型進行掛接，通過三維方式呈現(xiàn)更加直觀，利于做出更好地決策。

公司對項目的管控，可以不用去現(xiàn)場，就能實現(xiàn)對現(xiàn)場動態(tài)的精準把控，而且數(shù)據(jù)都是未經(jīng)過加工的，一手真實的數(shù)據(jù)，才能反映項目管控的真實狀態(tài)。

4.5

生產(chǎn)周會

每周的生產(chǎn)會議，各類數(shù)據(jù)自動在生產(chǎn)平臺統(tǒng)計匯總，無需會前準備，數(shù)據(jù)真實有效，責任明確，確保生產(chǎn)會議高質(zhì)量高效率，（投屏模式下更清晰）！同時，支持自動生成PPT周報和電子周報，便捷分享。

4.6

質(zhì)量安全管控

基于項目現(xiàn)場原有的任務流程與BIM5D平臺相結合，在最大限度不改變原有工作模式的基礎上提升現(xiàn)場管理效率，確保質(zhì)量安全實時反饋，確保現(xiàn)場信息高效精準的交互、留存。

質(zhì)量安全問題管理方面，項目采用了廣聯(lián)達BIM5D軟件的系統(tǒng)，將現(xiàn)場的質(zhì)量安全問題通過“項目質(zhì)量、安全責任人→勞務現(xiàn)場負責人對接→BIM負責人→項目層”的流程實現(xiàn)對現(xiàn)場質(zhì)量安全問題的實時跟蹤及問題匯總 。

現(xiàn)場人員通過BIM平臺手機端將現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題進行記錄，直接指定責任人并抄送相應負責人，問題定位到模型并上傳WEB端后，多方督促問題閉環(huán)處理。生成施工問題管理實現(xiàn)了責任可落實、問題可跟蹤、后期可追溯。

質(zhì)量安全數(shù)據(jù)收集完成后，在網(wǎng)頁端及手機端進行自動匯總并形成統(tǒng)計圖，在每周以及月質(zhì)量安全會議中提供質(zhì)量安全資料。

BIM5D移動端，方便問題的記錄、查詢；流程自動跟蹤，提醒；數(shù)據(jù)成果分析自動完成，提高工作效率。

4.7

構件跟蹤

本項目通過BIM5D平臺，對鋼結構構件施工狀態(tài)進行線上跟蹤，精準掌握每個構件的當前狀態(tài)，結合現(xiàn)場施工進度掌握整體節(jié)奏，每批構件從加工廠運輸?shù)浆F(xiàn)場后，快速讀取構件信息，為吊裝和其它工作提供便捷。

4.8

手機端資料協(xié)同

項目各部門將施工圖紙、變更、質(zhì)量、安全、技術交底等工程資料按照工程進度即時上傳到廣聯(lián)達BIM5D手機平臺，方便各個部門隨時隨地查閱。

4.9

流水段劃分

通過三維模型劃分工作面，使模型更加緊密的與施工過程結合，使各方對工作面情況及對應工作量更加清晰明確，便于開展施工前準備工作。同時項目部在施工過程中對個流水段工作面的進度、工程量、清單量、施工質(zhì)量問題情況進行統(tǒng)計梳理，細化了施工現(xiàn)場的管理。

4.10

二維碼應用

BIM管理系統(tǒng)將現(xiàn)場信息介紹反饋至平臺的同時，將鋼筋及技術交底導出二維碼進行現(xiàn)場張貼，并將實時數(shù)據(jù)制成介紹版全景供參觀人員參考。

05

成果與經(jīng)濟效益分析

5.1 

應用成果總結

基于BIM5D的進度管理應用：

通過對傳統(tǒng)工作方式、工作流程的變革。根據(jù)項目本身特點，創(chuàng)立新的進度管理系統(tǒng)，大大提升了項目部進度的把控。

基于智慧工地的現(xiàn)場管理應用：

平臺將公司領導、項目成員及分包管理人員加入平臺中，制定相應人員的工作職能及權限，保證施工過程中質(zhì)量、安全等相關資料及照片實時上傳。通過智慧平臺調(diào)動各部門應用的積極性。

BIM技術的綜合應用：

BIM應用技術通過前期各專業(yè)模型建立，保證基礎數(shù)據(jù)的準確性。通過在基礎數(shù)據(jù)方面增加方案內(nèi)容并建立模型及動畫模擬，便于基于三維驗證方案準確性及交底。

生產(chǎn)管理綜合應用：

BIM讓施工一線管理人員的質(zhì)量、安全管理、現(xiàn)場公共資源（如塔吊、施工電梯等）管理等方面更加高效、直觀。

4.2

效益總結

經(jīng)濟效益：

（1）利用BIM技術開展對模型的深化設計，并通過繪制模型的過程對圖紙有更深刻的認識。

（2）通過BIM模型各專業(yè)碰撞檢查及深化設計，有效的檢查出機電，鋼結構與土建，鋼筋結構的碰撞點，實現(xiàn)了在施工前節(jié)約工期并節(jié)省成本，減少返工的成效。

（3）通過BIM技術對施工進度的管理，編寫導出并優(yōu)化進度計劃，進行動畫演示，給人以直觀的效果，并關聯(lián)信息，合理在工期根據(jù)進度計劃及模型進行提量，減少相應資源的投入，達到了節(jié)約時間及成本的功效。

環(huán)境效益：

通過鋼結構進場模擬及對施工進度的模擬，有效的利用了廠區(qū)規(guī)劃并直觀的體現(xiàn)，避免了材料與場地的浪費。

促進項目對環(huán)保與節(jié)能工作的認知與開展，為綠色工地打好基礎。

社會效益：

BIM技術在中科院項目中的實行為公司及項目提供了寶貴的經(jīng)驗教訓，并使得BIM技術的應用范圍進一步在項目中擴展開來。提升了公司對BIM技術的應用價值，為BIM技術在其他實驗類項目中的充分應用提供了范例。

工程管理現(xiàn)代化，數(shù)字化是未來工程的發(fā)展必然趨勢，BIM技術的引進與應用勢在必行。項目部通過BIM技術應用的構件跟蹤、質(zhì)量安全、進度跟蹤、三維技術方案模擬等功能應用達到了更好的服務業(yè)主方，更好的提高員工自身素質(zhì)，更好的管理工程的目的。進一步提升了公司管理效能和專業(yè)化水平。

06

下一步工作計劃

1.扎實做好BIM應用示范工程工作，推動公司BIM技術由示范性應用向普遍性應用轉(zhuǎn)變。

2.把BIM技術人才培訓、培養(yǎng)和BIM應用緊密結合起來，深入開展公司BIM大賽，拓寬公司BIM應用的深度、廣度。

3.把BIM應用和企業(yè)信息化建設緊密結合起來，實現(xiàn)公司2020年實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術的一體化集成應用。

4.基于BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術的一體化集成應用平臺，形成企業(yè)級數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)的發(fā)展提供強大動力。