【龍圖杯精選案例】中國科學(xué)院光電研究院保障平臺工程

中國科學(xué)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：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(lèi)別：高層實(shí)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(jiǎn)介

1.1

工程目標

質(zhì)量創(chuàng )優(yōu)目標：

北京市結構長(cháng)城杯金獎；北京市建筑長(cháng)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(jìn)度目標：

提前30天竣工.

1.2

采用BIM技術(shù)原因分析

施工場(chǎng)地狹?。?/p>

本項目位于北京市中國科學(xué)院光電研究院院內，場(chǎng)地非常狹小，場(chǎng)地平面布置困難，運輸壓力大，工期緊，任務(wù)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(guò)大，場(chǎng)地狹小。

機電設備、管線(xiàn)復雜：

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

信息化管理要求：

工程施工進(jìn)入轉型改革時(shí)代，公司通過(guò)引進(jìn)BIM技術(shù)，基于信息化管理應用于現場(chǎng)施工過(guò)程中，便于發(fā)現質(zhì)量安全方面問(wèn)題及資料協(xié)同。

為項目降本增效：

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

1.3

BIM技術(shù)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(shí)現經(jīng)濟效益和社會(huì )效益雙贏(yíng)。

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

（3）提高現場(chǎng)施工方案的合理性、科學(xué)性。提高深化設計的質(zhì)量和效率。

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

02

BIM技術(shù)應用前期策劃

2.1

BIM技術(shù)應用組織架構

2.2

統一標準制定

本工程結構類(lèi)型多、專(zhuān)業(yè)復雜，為保證建模過(guò)程與實(shí)際施工相結合，項目制定了BIM技術(shù)應用標準，項目BIM實(shí)施策劃、項目BIM管理制度，確定統一的了BIM模型的構件標準，最大程度上保證了BIM技術(shù)在施工現場(chǎng)實(shí)施落地。

為了全面實(shí)現項目BIM團隊管理，對各專(zhuān)業(yè)分包進(jìn)行BIM管理嚴格控制，以制度的形式進(jìn)行規范化，為了更好的建立BIM模型，方便各專(zhuān)業(yè)之間的溝通，實(shí)現多專(zhuān)業(yè)之間模型共享，通過(guò)合理的崗位職責確保BIM推進(jìn)的有序進(jìn)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(chǎng)地模型搭建：

場(chǎng)地模型采用BIM場(chǎng)地布置設計軟件搭建，然后導進(jìn)lumina軟件進(jìn)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集成技術(shù)聯(lián)調測試保障平臺項目進(jìn)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(dòng)對模型進(jìn)行拼模并導出平模圖指導現場(chǎng)施工，提高現場(chǎng)模板使用率。

03

BIM技術(shù)工程管理應用

3.1

三維可視化應用

通過(guò)建模過(guò)程，將傳統的2D平面視圖轉化為可視化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(diǎn)分析透徹，為項目施工做好決策。

三維可視化--指導會(huì )議

模型最大的好處就是三維可視化，BIM技術(shù)人員每次都利用BIM模型進(jìn)行各類(lèi)會(huì )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(diǎn)圖集和cad深化設計圖，在施工現場(chǎng)制作施工工藝樣板，對操作人員進(jìn)行技術(shù)交底并指導現場(chǎng)施工。

BIM技術(shù)的應用為推廣工程質(zhì)量樣板引路工程實(shí)際問(wèn)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(gè)“預演”，對在模型創(chuàng )建的過(guò)程中發(fā)現的諸多圖紙問(wèn)題以及在模型整合過(guò)程中查出的碰撞問(wèn)題進(jìn)行整理分類(lèi)匯總。

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

采用Navisworks進(jìn)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(jìn)行協(xié)調溝通，并出具深化設計報告。

凈高優(yōu)化

進(jìn)入Fuzor中漫游使用真人模式進(jìn)行標高仿真模擬；

通過(guò)真人漫游和凈高分析發(fā)現的碰撞問(wèn)題，逐個(gè)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(kāi)洞，然后導出預留洞平面圖和工程量表。

根據施工圖紙建立BIM模型，通過(guò)各專(zhuān)業(yè)模型對比分析及碰撞檢查總結歸類(lèi)碰撞點(diǎn)共4大項建筑、結構、機電、暖通等，交叉碰撞點(diǎn)約1300處，由碰撞點(diǎn)整理出圖紙會(huì )審記錄共8份，共計200余條，預計節約資金50多萬(wàn)元。

3.3

三維場(chǎng)地模型應用

本工程位于園區中心，可利用場(chǎng)地有限，故采用了BIM技術(shù)對現場(chǎng)進(jìn)行合理化布置。

通過(guò)BIM技術(shù)對現場(chǎng)的各類(lèi)機械構件進(jìn)行工況模擬，合理規劃運輸路線(xiàn)，保證現場(chǎng)運輸道路暢通、方便施工人員的管理，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(guò)大，場(chǎng)地狹小，故通過(guò)BIM場(chǎng)地布置軟件，模擬 BRB及鋼結構進(jìn)場(chǎng)構件的堆放，合理劃分場(chǎng)地區域，節約施工過(guò)程，保證現場(chǎng)運輸道路暢通、方便施工人員的管理，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(wú)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(jìn)行鋼結構優(yōu)化碰撞，使鋼結構正確開(kāi)洞并安裝。

鋼結構模型采用Tekla軟件進(jìn)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(jìn)行鋼筋翻樣，并對施工關(guān)鍵部位進(jìn)行三維鋼筋交底。通過(guò)軟件翻樣指導現場(chǎng)施工，與現場(chǎng)鋼筋翻樣進(jìn)行比對。達到現場(chǎng)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(jìn)行翻樣，施工各個(gè)階段與勞務(wù)隊進(jìn)行對比，做好階段鋼筋用量管理，審核勞務(wù)料單，使原材合理利用。

3.6

模架設計應用

本項目通過(guò)廣聯(lián)達BIM模板腳手架建立模型實(shí)現了：

1、高支模自動(dòng)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(guò)軟件計算，快速生成安全計算書(shū)。

4、通過(guò)三維節點(diǎn)圖，給工人交底更直觀(guān)。

5、精確統計材料用量，指導材料采購，材料周轉。

3.7

砌體排布

BIM技術(shù)人員引入廣聯(lián)達5D產(chǎn)品中的二次排磚功能，在大規模施工前，對二次砌筑墻體進(jìn)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(jìn)行精確投放，減少材料浪費，避免二次搬運。

BIM自動(dòng)排磚與CAD排磚對比效率提高6倍。利用廣聯(lián)達BIM5D自動(dòng)排磚計算砌體量與GCL算量對比材料節約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(jìn)度、成本以及工程款回收等，監控項目關(guān)鍵目標執行情況及預期情況，為項目成功保駕護航。

4.1

生產(chǎn)應用

基于項目現場(chǎng)原有的任務(wù)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場(chǎng)管理效率，確?，F場(chǎng)進(jìn)度實(shí)時(shí)反饋，確?，F場(chǎng)信息高效精準的交互、留存。

以周為單位的現場(chǎng)生產(chǎn)立體管控；人是關(guān)鍵，工具是基礎，方法是保障。

4.2

勞動(dòng)力分析

現在勞動(dòng)力的缺失是每個(gè)項目都會(huì )遇到的困哪，通過(guò)勞動(dòng)力統計功能能夠清晰查看現場(chǎng)勞動(dòng)力的工種人數情況，通過(guò)勞動(dòng)力統計功能一方面為項目編制計劃提供依據，另一方面我們在編制計劃的時(shí)候能夠綜合勞務(wù)分包的勞動(dòng)力情況進(jìn)行計劃的編制，從而減少勞動(dòng)力流失情況。

4.3

進(jìn)度信息反饋

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

4.4

三維作戰地圖

通過(guò)移動(dòng)端錄入現場(chǎng)進(jìn)度、勞動(dòng)力信息、設備材料信息等，與模型進(jìn)行掛接，通過(guò)三維方式呈現更加直觀(guān)，利于做出更好地決策。

公司對項目的管控，可以不用去現場(chǎng)，就能實(shí)現對現場(chǎng)動(dòng)態(tài)的精準把控，而且數據都是未經(jīng)過(guò)加工的，一手真實(shí)的數據，才能反映項目管控的真實(shí)狀態(tài)。

4.5

生產(chǎn)周會(huì )

每周的生產(chǎn)會(huì )議，各類(lèi)數據自動(dòng)在生產(chǎn)平臺統計匯總，無(wú)需會(huì )前準備，數據真實(shí)有效，責任明確，確保生產(chǎn)會(huì )議高質(zhì)量高效率，（投屏模式下更清晰）！同時(shí)，支持自動(dòng)生成PPT周報和電子周報，便捷分享。

4.6

質(zhì)量安全管控

基于項目現場(chǎng)原有的任務(wù)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場(chǎng)管理效率，確保質(zhì)量安全實(shí)時(shí)反饋，確?，F場(chǎng)信息高效精準的交互、留存。

質(zhì)量安全問(wèn)題管理方面，項目采用了廣聯(lián)達BIM5D軟件的系統，將現場(chǎng)的質(zhì)量安全問(wèn)題通過(guò)“項目質(zhì)量、安全責任人→勞務(wù)現場(chǎng)負責人對接→BIM負責人→項目層”的流程實(shí)現對現場(chǎng)質(zhì)量安全問(wèn)題的實(shí)時(shí)跟蹤及問(wèn)題匯總 。

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

質(zhì)量安全數據收集完成后，在網(wǎng)頁(yè)端及手機端進(jìn)行自動(dòng)匯總并形成統計圖，在每周以及月質(zhì)量安全會(huì )議中提供質(zhì)量安全資料。

BIM5D移動(dòng)端，方便問(wèn)題的記錄、查詢(xún)；流程自動(dòng)跟蹤，提醒；數據成果分析自動(dòng)完成，提高工作效率。

4.7

構件跟蹤

本項目通過(guò)BIM5D平臺，對鋼結構構件施工狀態(tài)進(jìn)行線(xiàn)上跟蹤，精準掌握每個(gè)構件的當前狀態(tài)，結合現場(chǎng)施工進(jìn)度掌握整體節奏，每批構件從加工廠(chǎng)運輸到現場(chǎng)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(mén)將施工圖紙、變更、質(zhì)量、安全、技術(shù)交底等工程資料按照工程進(jìn)度即時(shí)上傳到廣聯(lián)達BIM5D手機平臺，方便各個(gè)部門(mén)隨時(shí)隨地查閱。

4.9

流水段劃分

通過(guò)三維模型劃分工作面，使模型更加緊密的與施工過(guò)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(kāi)展施工前準備工作。同時(shí)項目部在施工過(guò)程中對個(gè)流水段工作面的進(jìn)度、工程量、清單量、施工質(zhì)量問(wèn)題情況進(jìn)行統計梳理，細化了施工現場(chǎng)的管理。

4.10

二維碼應用

BIM管理系統將現場(chǎng)信息介紹反饋至平臺的同時(shí)，將鋼筋及技術(shù)交底導出二維碼進(jìn)行現場(chǎng)張貼，并將實(shí)時(shí)數據制成介紹版全景供參觀(guān)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(jìn)度管理應用：

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

基于智慧工地的現場(chǎng)管理應用：

平臺將公司領(lǐng)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(guò)程中質(zhì)量、安全等相關(guān)資料及照片實(shí)時(shí)上傳。通過(guò)智慧平臺調動(dòng)各部門(mén)應用的積極性。

BIM技術(shù)的綜合應用：

BIM應用技術(shù)通過(guò)前期各專(zhuān)業(yè)模型建立，保證基礎數據的準確性。通過(guò)在基礎數據方面增加方案內容并建立模型及動(dòng)畫(huà)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(xiàn)管理人員的質(zhì)量、安全管理、現場(chǎng)公共資源（如塔吊、施工電梯等）管理等方面更加高效、直觀(guān)。

4.2

效益總結

經(jīng)濟效益：

（1）利用BIM技術(shù)開(kāi)展對模型的深化設計，并通過(guò)繪制模型的過(guò)程對圖紙有更深刻的認識。

（2）通過(guò)BIM模型各專(zhuān)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(diǎn)，實(shí)現了在施工前節約工期并節省成本，減少返工的成效。

（3）通過(guò)BIM技術(shù)對施工進(jìn)度的管理，編寫(xiě)導出并優(yōu)化進(jìn)度計劃，進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示，給人以直觀(guān)的效果，并關(guān)聯(lián)信息，合理在工期根據進(jìn)度計劃及模型進(jìn)行提量，減少相應資源的投入，達到了節約時(shí)間及成本的功效。

環(huán)境效益：

通過(guò)鋼結構進(jìn)場(chǎng)模擬及對施工進(jìn)度的模擬，有效的利用了廠(chǎng)區規劃并直觀(guān)的體現，避免了材料與場(chǎng)地的浪費。

促進(jìn)項目對環(huán)保與節能工作的認知與開(kāi)展，為綠色工地打好基礎。

社會(huì )效益：

BIM技術(shù)在中科院項目中的實(shí)行為公司及項目提供了寶貴的經(jīng)驗教訓，并使得BIM技術(shù)的應用范圍進(jìn)一步在項目中擴展開(kāi)來(lái)。提升了公司對BIM技術(shù)的應用價(jià)值，為BIM技術(shù)在其他實(shí)驗類(lèi)項目中的充分應用提供了范例。

工程管理現代化，數字化是未來(lái)工程的發(fā)展必然趨勢，BIM技術(shù)的引進(jìn)與應用勢在必行。項目部通過(guò)BIM技術(shù)應用的構件跟蹤、質(zhì)量安全、進(jìn)度跟蹤、三維技術(shù)方案模擬等功能應用達到了更好的服務(wù)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(jìn)一步提升了公司管理效能和專(zhuān)業(yè)化水平。

06

下一步工作計劃

1.扎實(shí)做好BIM應用示范工程工作，推動(dòng)公司BIM技術(shù)由示范性應用向普遍性應用轉變。

2.把BIM技術(shù)人才培訓、培養和BIM應用緊密結合起來(lái)，深入開(kāi)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(lái)，實(shí)現公司2020年實(shí)現BIM與企業(yè)管理系統和其他信息技術(shù)的一體化集成應用。

4.基于BIM與企業(yè)管理系統和其他信息技術(shù)的一體化集成應用平臺，形成企業(yè)級數據庫，為企業(yè)的發(fā)展提供強大動(dòng)力。