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(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(fù)合地基

基礎(chǔ)形式：主樓為梁板式筏形基礎(chǔ)；

               裙房為獨(dú)立柱基、墻下條基、筏板基礎(chǔ)

主體結(jié)構(gòu)：主樓鋼支撐-混凝土框架結(jié)構(gòu)。

               裙房為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

01

項目簡介

1.1

工程目標(biāo)

質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)：

北京市結(jié)構(gòu)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(biāo)：

北京市綠色安全樣板工地、智慧工地、BIM應(yīng)用示范工程。

進(jìn)度目標(biāo)：

提前30天竣工.

1.2

采用BIM技術(shù)原因分析

施工場地狹?。?/p>

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

鋼結(jié)構(gòu)施工難度大：

項目包括多處采用了BRB抗震結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。因為鋼結(jié)構(gòu)及BRB構(gòu)件過大，場地狹小。

機(jī)電設(shè)備、管線復(fù)雜：

本工程機(jī)電設(shè)備多，各種管線交叉多。項目部決定在本項目應(yīng)用BIM技術(shù)，實現(xiàn)過程精品、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。

信息化管理要求：

工程施工進(jìn)入轉(zhuǎn)型改革時代，公司通過引進(jìn)BIM技術(shù)，基于信息化管理應(yīng)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(fēng)險，加快施工進(jìn)度，杜絕返工及拆改現(xiàn)象的發(fā)生，提高總承包項目精細(xì)化管理能力。

1.3

BIM技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)

（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(jì)效益和社會效益雙贏。

（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(xiàn)象的發(fā)生，提高總承包項目精細(xì)化管理能力。

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

（4）培養(yǎng)BIM應(yīng)用人才，提高BIM應(yīng)用能力?？偨Y(jié)采用BIM技術(shù)對復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行深化設(shè)計的方法和流程。

02

BIM技術(shù)應(yīng)用前期策劃

2.1

BIM技術(shù)應(yīng)用組織架構(gòu)

2.2

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制定

本工程結(jié)構(gòu)類型多、專業(yè)復(fù)雜，為保證建模過程與實際施工相結(jié)合，項目制定了BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，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(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)，最大程度上保證了BIM技術(shù)在施工現(xiàn)場實施落地。

為了全面實現(xiàn)項目BIM團(tuán)隊管理，對各專業(yè)分包進(jìn)行BIM管理嚴(yán)格控制，以制度的形式進(jìn)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(zé)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場地模型搭建：

場地模型采用BIM場地布置設(shè)計軟件搭建，然后導(dǎo)進(jìn)lumina軟件進(jìn)行渲染；

BIM土建、機(jī)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(shù)聯(lián)調(diào)測試保障平臺項目進(jìn)行建模工作，生成建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電模型。

BIM鋼筋模型搭建

鋼筋模型采用廣聯(lián)達(dá)BIM鋼筋算量軟件搭建。

鋼結(jié)構(gòu)模型搭建

鋼結(jié)構(gòu)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(dá)BIM模板腳手架軟件拼模功能自動對模型進(jìn)行拼模并導(dǎo)出平模圖指導(dǎo)現(xiàn)場施工，提高現(xiàn)場模板使用率。

03

BIM技術(shù)工程管理應(yīng)用

3.1

三維可視化應(yīng)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(shè)計意圖的認(rèn)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(dǎo)會議

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(diǎn)圖集和cad深化設(shè)計圖，在施工現(xiàn)場制作施工工藝樣板，對操作人員進(jìn)行技術(shù)交底并指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

BIM技術(shù)的應(yīng)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(hù)航。

3.2

深化設(shè)計

碰撞檢查

BIM模型是對工程施工的一個“預(yù)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(jìn)行整理分類匯總。

根據(jù)碰撞檢查深化設(shè)計及反饋流程，將檢查出的問題形成碰撞檢查表提交設(shè)計院進(jìn)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(jìn)行碰撞檢查，并生成碰撞列表，BIM負(fù)責(zé)人員制作碰撞報告資料，與設(shè)計院進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，并出具深化設(shè)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(biāo)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(biāo)記，添加到注釋管理器，以便查找。

預(yù)留預(yù)埋

深化設(shè)計完成后，利用Magicad預(yù)留洞功能開洞，然后導(dǎo)出預(yù)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(jié)歸類碰撞點(diǎn)共4大項建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、暖通等，交叉碰撞點(diǎn)約1300處，由碰撞點(diǎn)整理出圖紙會審記錄共8份，共計200余條，預(yù)計節(jié)約資金50多萬元。

3.3

三維場地模型應(yīng)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(shù)對現(xiàn)場進(jìn)行合理化布置。

通過BIM技術(shù)對現(xiàn)場的各類機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行工況模擬，合理規(guī)劃運(yùn)輸路線，保證現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)缆窌惩?、方便施工人員的管理，有效避免二次搬運(yùn)及事故的發(fā)生。

因為鋼結(jié)構(gòu)及BRB構(gòu)件過大，場地狹小，故通過BIM場地布置軟件，模擬 BRB及鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場構(gòu)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(yùn)輸?shù)缆窌惩?、方便施工人員的管理，有效避免二次搬運(yùn)及事故的發(fā)生。     

3.4

鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計

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

鋼結(jié)構(gòu)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。通過軟件翻樣指導(dǎo)現(xiàn)場施工，與現(xiàn)場鋼筋翻樣進(jìn)行比對。達(dá)到現(xiàn)場鋼筋質(zhì)量的把控。

項目利用廣聯(lián)達(dá)鋼筋云翻樣軟件，對圖紙進(jìn)行翻樣，施工各個階段與勞務(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(shè)計應(yīng)用

本項目通過廣聯(lián)達(dá)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(diǎn)圖，給工人交底更直觀。

5、精確統(tǒng)計材料用量，指導(dǎo)材料采購，材料周轉(zhuǎn)。

3.7

砌體排布

BIM技術(shù)人員引入廣聯(lián)達(dá)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(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(dǎo)材料采購并進(jìn)行精確投放，減少材料浪費(fèi)，避免二次搬運(yùn)。

BIM自動排磚與CAD排磚對比效率提高6倍。利用廣聯(lián)達(dá)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(yīng)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(jiān)控項目關(guān)鍵目標(biāo)執(zhí)行情況及預(yù)期情況，為項目成功保駕護(hù)航。

4.1

生產(chǎn)應(yīng)用

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

以周為單位的現(xiàn)場生產(chǎn)立體管控；人是關(guān)鍵，工具是基礎(chǔ)，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(wù)分包的勞動力情況進(jìn)行計劃的編制，從而減少勞動力流失情況。

4.3

進(jìn)度信息反饋

將實際的進(jìn)度信息通過手機(jī)端采集到BIM5D平臺，包括現(xiàn)場進(jìn)度照片、當(dāng)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(jìn)度記錄，進(jìn)度信息上傳云端后按月匯總，便于后期復(fù)盤項目進(jìn)度情況。

4.4

三維作戰(zhàn)地圖

通過移動端錄入現(xiàn)場進(jìn)度、勞動力信息、設(shè)備材料信息等，與模型進(jìn)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(zhǔn)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(zhǔn)備，數(shù)據(jù)真實有效，責(zé)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(wù)流程與BIM5D平臺相結(jié)合，在最大限度不改變原有工作模式的基礎(chǔ)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(zhǔn)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(dá)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(zé)任人→勞務(wù)現(xiàn)場負(fù)責(zé)人對接→BIM負(fù)責(zé)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(jī)端將現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄，直接指定責(zé)任人并抄送相應(yīng)負(fù)責(zé)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(zé)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(jī)端進(jìn)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(gòu)件跟蹤

本項目通過BIM5D平臺，對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工狀態(tài)進(jìn)行線上跟蹤，精準(zhǔn)掌握每個構(gòu)件的當(dāng)前狀態(tài)，結(jié)合現(xiàn)場施工進(jìn)度掌握整體節(jié)奏，每批構(gòu)件從加工廠運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后，快速讀取構(gòu)件信息，為吊裝和其它工作提供便捷。

4.8

手機(jī)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(shù)交底等工程資料按照工程進(jìn)度即時上傳到廣聯(lián)達(dá)BIM5D手機(jī)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(jié)合，使各方對工作面情況及對應(yīng)工作量更加清晰明確，便于開展施工前準(zhǔn)備工作。同時項目部在施工過程中對個流水段工作面的進(jìn)度、工程量、清單量、施工質(zhì)量問題情況進(jìn)行統(tǒng)計梳理，細(xì)化了施工現(xiàn)場的管理。

4.10

二維碼應(yīng)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(shù)交底導(dǎo)出二維碼進(jìn)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(jì)效益分析

5.1 

應(yīng)用成果總結(jié)

基于BIM5D的進(jìn)度管理應(yīng)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(diǎn)，創(chuàng)立新的進(jìn)度管理系統(tǒng)，大大提升了項目部進(jìn)度的把控。

基于智慧工地的現(xiàn)場管理應(yīng)用：

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

BIM技術(shù)的綜合應(yīng)用：

BIM應(yīng)用技術(shù)通過前期各專業(yè)模型建立，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過在基礎(chǔ)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(zhǔn)確性及交底。

生產(chǎn)管理綜合應(yīng)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(jié)

經(jīng)濟(jì)效益：

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

（2）通過BIM模型各專業(yè)碰撞檢查及深化設(shè)計，有效的檢查出機(jī)電，鋼結(jié)構(gòu)與土建，鋼筋結(jié)構(gòu)的碰撞點(diǎn)，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(shù)對施工進(jìn)度的管理，編寫導(dǎo)出并優(yōu)化進(jìn)度計劃，進(jìn)行動畫演示，給人以直觀的效果，并關(guān)聯(lián)信息，合理在工期根據(jù)進(jìn)度計劃及模型進(jìn)行提量，減少相應(yīng)資源的投入，達(dá)到了節(jié)約時間及成本的功效。

環(huán)境效益：

通過鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場模擬及對施工進(jìn)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(fèi)。

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

社會效益：

BIM技術(shù)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(xùn)，并使得BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步在項目中擴(kuò)展開來。提升了公司對BIM技術(shù)的應(yīng)用價值，為BIM技術(shù)在其他實驗類項目中的充分應(yīng)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(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用勢在必行。項目部通過BIM技術(shù)應(yīng)用的構(gòu)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(yīng)用達(dá)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業(yè)化水平。

06

下一步工作計劃

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

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

3.把BIM應(yīng)用和企業(yè)信息化建設(shè)緊密結(jié)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(shù)的一體化集成應(yīng)用。

4.基于BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)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(qiáng)大動力。