BIM技术在建筑样板(间)中的应用研究

1、BIM技术在建筑样板（间）中的应用研究天元建设集团有限公司青岛二公司六项目QC小组一、工程概况西海岸发展集团·白果树安置区（二标段）项目，位于中央商务区的东部，西邻东十五路，南邻薛泰路，施工场地狭窄；本工程为甲类平战结合式地下室工程，位于地下一层，战时设四个防护单元，战时用途均为二等人员掩蔽所，防护等级常6核6级，防化等级丙级。该工程平时用途地下车库，车库人防区域结构复杂，尤其钢筋工程。工程立面效果图见图1.1图1.1工程立面效果图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月1日2、 小组概况表2.2 小组基本信息 小组名称天元建设集团有限公司青岛二公司六项目QC小组成立日期20

2、17年8月1日小组注册编号TYJTQC-青二006小组成员9人小组注册时间2017年8月5日课题注册编号2017-TYJTQC02-06课题类型创新型TQC教育学习平均40小时活动时间2017年8月5日-2017年12月30日小成员组成 序号 姓名年龄文化程度职务 组内职务职责分工1孟令锋38本科项目经理组长负责全面统筹、综合指导2张硕27本科技术负责人副组长负责监督校核、审查、施工技术指导3张伟28专科技术员组员现场施工管理4宋兴伟26本科质检员组员质量检测5张焕玲23专科资料员组员负责信息记录6胡嘉欣24本科技术员组员现场施工管理7李继峰28本科技术员组员现场施工管理8孙笑27本科技术员组

3、员现场施工管理9韩斌25本科技术员组员负责BIM培训、BIM样板建立 制表人：张焕玲 审核人：张硕 日期：2017年8月5日三、课题选择BIM概述BIM发展趋势国家政策集团与公司要求BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。 它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、 可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点，可以广泛应用到建筑领域使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。针对于BIM技术的应用和发展，住建部早在2011年就开始BIM技术在建筑产业领域的发展研究，先后发布多条相关政策推广BIM技术，通过

4、政策影响全国各地的建筑领域相关部门对于BIM技术的重视。2017年2月底，国务院办公厅印发关于促进建筑业持续健康发展的意见。加快推进建筑信息模型（BIM）技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用，实现工程建设项目全生命周期数据共享和信息化管理，为项目方案优化和科学决策提供依据，促进建筑业提质增效。执行公司质量管理方针：塑精品，创一流选定课题BIM技术在建筑样板间中的应用研究项目现状需要1.施工场地狭小，虚拟样板可以节约施工场地空间，施工场地布置图见图3.1。2.工程复杂，尤其人防区域钢筋工程如人防门框墙详图见图3.2，BIM样板方便技术交底,。3.项目管理人员多数为新入职大学生，

5、或未能参与完成一个完整的工程项目，BIM样板方便培训学习。4.节约材料，节省成本。5.减建筑垃圾，保护环境。图3.1 选题理由制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月10日图3.1施工现场平面布置图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月1日图3.2人防区门框墙配筋图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月10日四、确定目标及可行性论证1、确定目标：通过现状调查分析后，确定目标：（1）施工场地狭小，虚拟样板可以节约施工场地空间，节约材料，节省成本减建筑垃圾，保护环境。（2）三维可视化技术交底、技术学习与培训：项目部根据公司要求，建立基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝

6、土结构工程、砌体工程、抹灰工程等虚拟工艺样板，并结合VR技术及时对操作工人进行交底，明确了工艺流程及技术质量要求。项目部将VR技术的信息交互特点与BIM技术的虚拟建造特点相结合，把二维图纸上的施工平面图、建筑施工图集和一些技术规范变成更有空间感的信息数据模型，方便对新入职或工作不久经验不足的项目管理人员进行培训学习。（3）BIM标准层虚拟样板间：因为甲方要求为各户型做交房样板，为明确交房标准，项目部建立了各户型虚拟交房样板，明确户内墙面、地面、吊顶等交付做法。通过净高分析、冲突管理及时对影响净空高度、碰撞冲突的构件进行精准定位，分析影响因素。提前发现各专业存在的问题，为后续大面积施工奠定了坚实

7、的基础。2、可行性分析可 行 性 分 析成员技术能力具备经济性公司及项目部支持小组中有多位参加过多次QC活动的成员带领大家完成QC活动项目技术人员在公司和领导的支持下不断学习，基本具备完成一般BIM工作的能力，要抓紧时间不断在实践中学习进步。项目部重视质量管理工作，对QC小组开展的各项工作给予大力支持和帮助。购买电脑和相关专业软件，并请专业BIM技术人员对现场管理人员进行BIM培训。小组QC活动经验丰富虚拟样板代替实物样板，避免了工程材料的浪费，节约了成本，虚拟样板可以随着新工艺的进步不断改进可循环用。目 标 可 以 实 现图4.1可行性分析示意图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8

8、月10日五、提出方案并确定最佳方案1.提出方案 为了完成课题目标，QC小组成员在项目部会议室开了BIM技术在建筑样板（间）中的应用研究专题会议，并邀请了业主代表、监理和甲方驻场人员参加，会议由QC小组组长张硕主持确定了BIM的在本项目的应用方向，由小组成员韩斌向大家介绍了BIM技术在目前在工程中的应用情况，并介绍了本次应用的初步计划。我们小组成员将国际上主流的几种BIM建模软件和国内的几种BIM软件从功能、建模难易程度、数据分析和最后成果渲染效果等多方面对比分析，提出用建模方面用国际主流BIM建模软件revit和国内主流建模软件广联达BIM系列建模软件，在后期渲染出效果图方面采用Lumion和

9、revit。2.选定方案 QC小组成员从多角度，多方位考虑，利用广联达BIM系列软件和Revit+Lumion建模对比，制作了基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程、项目经理样板间等虚拟工艺样板的模型搭建。样板对比如下：（1） 钢筋工程样板见表5.1 表5.1钢筋工程样板方案分析特点效果展示结论广联达GGJ中国本土建筑工程钢筋算量软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算工程钢筋量。优点：建模速度快，建模完成可自动出量，模型符合国家规范及图集。缺点：图形不清晰，不能建立较复杂构件，只能算量，不能指导施工。不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件

10、得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，钢筋显示清晰直观可以指导施工。缺点：必须结合插件，并对钢筋根据我国规范图集进行修改。选用制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月15日（2） 地下室防水细部样板见表5.2表5.2防水细部构造样板方案分析特点效果展示结论广联达GCL中国本土建筑工程土建算量软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算工程土建量。优点：建模速度快，建模完成可自动出量，模型符合国家规范及图集。缺点：图形不清晰，不能建立细部结构，只能算量，不能指导施工。不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：运用软件体量及建族功能可以完成较复杂的建

11、筑结构，模型清晰可以知道施工缺点：建模速度慢，操作较复杂。选用制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2011年8月15日（3） 砌体抹灰工程细部样板见表5.3表5.3 砌体抹灰工程细部样板 方案分析特点效果展示结论广联达BIM5D中国本土建筑工程BIM软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算进行砌体自动排砖。优点：自用广联达土建算量软件建好的模型，模型直接导入BIM5D自动砌体排砖。缺点：人工可调节因素缺乏，不能根据工程实际更改模型，抹灰工程不能分层展示，细部结构不能建模。 不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建

12、模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月15日（4） 模板工程工艺样板见表5.4 表5.4模板工程样板方案分析特点效果展示结论广联达众然BIM模板脚手架设计中国本土建筑工程BIM软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算模板脚手架。优点：自用广联达土建算量软件建好的模型，模型直接导入众然BIM模板脚手架设计自动建立模板脚手架。缺点：人工可调节因素缺乏，不能根据工程实际更改模型，细部结构可调节能力低。 不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以

13、指导施工。缺点：建模速度较慢。选用 制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月15日（5） 项目经理样板间见表5.5表5.5项目经理样板间方案分析特点效果展示结论广联达BIM系列软件中国本土建筑工程BIM软件，根据国内规范图集设定计算规则，建立模型及构件。优点：同属于广联达公司开发的一系列软件，文件交互性好，建模速度快。缺点：只能按规范建立较简单模型，不能建立细部构造，以算量为主，指导施工能力不足。 不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用制表人：韩斌 审

14、核人：张硕 日期：2017年8月15日3.主选方案进一步优化（VR与BIM技术结合实现虚拟现实）在前期已建好的各样板模型基础上，根据集团以及公司强推工艺进行样板模型进行优化，施工模型往往包含丰富的信息，造成模型文件巨大，一般计算机无法查看，通过全景影像技术将模型轻量化，减轻BIM应用对计算机性能的依赖，便于项目内普及。与此同时，借助云端BIM+VR级云管理平台，可将项目模型、工艺样板、样板间、等信息上传到云管理平台。公司领导、项目管理人员可以通过PC终端、web端、或移动端扫描二维码的方式，进行动态查询，随时随地了解项目信息，并通过云平台软件实现项目远程管理。六、制定对策图6.1流程图制图人：

15、韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月20日表6.1对策表序号项目对策目标措施地点完成时间实施人1软硬件配置咨询专业人士确定电脑配置。保证硬件配置能满足软件运行需要。项目上DELL移动工作站2台，公司塔式工作台。现场办公室2017.9.1张硕2软件培训邀请专业人士对BIM软件进行培训。小组主要建模成员熟练应用软件。负责建模成员参加公司组织的培训学习，在对小组成员培训。现场办公室2017.9.10韩斌3样板构件初步设计小组工程技术人员确定要制作的样板构件结构。全面了解工程找处复杂的结构构件结构。结合图纸规范图集细化建模，再结合公司强推工艺优化模型现场办公室2017.9.20宋兴伟4BIM技术加

16、VR深化设计BIM样板上传云平台电脑，手机可以随时查看将优化的好的样板构件通过LUMION软件渲染出图上传云平台。现场办公室2017.10.10韩斌5可视化技术交底与学习利用BIM三维模型结合图纸，对工人技术交底，并对管理人员技术规范培训学习是工人明确掌握施工工艺要求，管理人员进一步熟悉掌握技术规范。首先，运用BIM模型进行技术交底；然后，工人可以在现场随时随地打开云端进行浏览。施工现场2017.10.15张硕制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月20日七、对策实施实施一：软硬件配置图7.1.1硬件配置制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月1日图7.1.2软件配置制图人：韩

17、斌 审核人：张硕 日期：2017年9月1日实施二：软件培训 首先我们选派小组BIM建模成员韩斌去公司学习，然后由韩斌回项目部和小组成员交流学习。图7.2.1软件培训制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月10日图7.2.2软件培训制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月10日实施三：样板构件的初步设计QC小组成员从多角度，多方位考虑，Revit制作了基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程、项目经理样板间等虚拟工艺样板的模型，下面以项目经理样板间为例展示。图7.3.1项目经理样板间制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月20日图7.3.2项目

18、经理样板间细部制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月20日图7.3.3项目经理样板间细部制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月20日实施四：BIM技术加VR深化设计图7.4.1LUMION优化渲染制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月10日图7.4.2LUMION优化渲染制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月10日图7.4.3云平台制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月10日 借助BIM+VR级云管理平台，可将项目模型、工艺样板、交房样板、场地布置、进度照片等信息上传到云管理平台。公司领导、项目管理人员可以通过PC终端、web端、或移动端

19、扫描二维码的方式，进行动态查询，随时随地了解项目信息，并通过云平台软件实现项目远程管理。实施五：可视化交底与学习图7.4.4技术交底制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月15日八、效果检查1、目标完成情况BIM模型样板构件都按照计划在实际工程开始之前完成，并实现利用BIM三维样板模型代替传统文字一起图片进行技术交底；管理人员结合BIM技术对建筑图集规范以及施工工艺进行巩固学习。在主体施工阶段节约大量材料，为项目开源节流；在钢筋工程中对像柱帽，门框墙等钢筋复杂部位，提前做好钢筋排布方案，做好BIM样板交底，避免了错误的发生，使得钢筋工程验收一次性通过，有效避免的了工程返工整改耽误工期

20、。通过BIM+VR技术在三维虚拟样板建造中的应用，克服了实体工艺样板施工成本高、占用空间大等不足。2、经济效益 通过本次QC活动，我们取得了较好的经济效益，节约资金19300元。节约人工费 6（人）×180元/工日×10工日=10800节约材料费（砌块、混凝土、模板、钢筋等） 500元/m³×10m³=5000 300元/m³×5m³=1500 其他2000节约机械费（搅拌机、铲车等） 300元/台班×10台班=3000元投入固定设备、人工费 -2000活动经费 -1000合计节约 19300元 表8.1

21、费用计算表项 目计算方式合计（元）备 注节约人工费6（人）×180元/工日×10工日10800瓦工、木工、钢筋工节约材料费500元/m³×10m³=5000 300元/m³×5m³=1500 其他20008500砌块、混凝土、沙等节约机械费300元/台班×10台班=3000元3000搅拌机、铲车投入固定设备、人工费2000-2000投入费用活动经费1000-1000投入费用合计19300元制表人：韩斌 审核人：张硕 制表日期：2017年12月15日九、优化巩固1.建立了BIM虚拟样板族库。图9.1BIM虚拟样板族库制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年12月12日2.形成BIM运用的基本流程通过梳理QC活动流程，对BIM建筑样板的应用总结出基本的应用流程，步骤1：根据施工设计建立施工BIM三维模型，并在模型中标注相关的技术参数；步骤2：结合工程实际，施工工艺优化模型；步骤3：将施工BIM三维模型通过可视化设备放置在屏幕上，技术人员通过BIM模型动