城市综合管廊全生命周期BIM应用研究

1、三维设计工作总结及下半年工作预安排*城市综合管廊全生命周期BIM应用研究2016年6月2公司BIM应用概况项目说明设计师简介BIM技术创新项目应用总结与展望 目 录3公司概况3 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司成立于1950年，是面向国内外市场，为水电及新能源开发、基础设施建设提供全方位综合性建设服务，集工程技术服务、工程总承包、投资运营于一体的高新技术企业。在地下综合管廊、海绵城市、智慧城市等基础设施方面相继推动了一系列项目的建设，在解决地下工程及地下综合管廊等多专业融合设计方面积累了丰富经验，拥有较强实力。 西北院自2010开始BIM技术的研究应用，拥有专门的组织机构-数字工程中心，

2、负责BIM技术的推广应用。通过BIM应用实现了勘察设计手段的变革，在专业应用范围和深度、标准化定制，二次开发及工程全生命周期管理方面技术水平已处于行业领先水平，并在工程总承包和工程投资领域也取得了良好的应用效果。4 将三维设计项目管理办法与生产经营单位三维设计管理办法合并为西北院三维设计推广应用管理办法，新编或修订三维技术标准体系文件 25份，均已完成意见的征集，具备发布条件。序号管理标准名称1西北院三维设计推广应用管理办法（试行）序号文件名称1三维设计项目实施指南(试行)2三维设计命名规则(试行)3机电设备零件命名规则(试行)4土建专业模板分级规则(试行)5三维设计模型组织规则(试行)6土建

3、专业模板设计规则(试行)7三维模型骨架设计规则(试行)8工程特征数据建立规则(试行)9三维设计参数设置规则(试行)10三维设计项目结构分解规则(试行)11三维设计工作任务分解规则(试行)12VPM协同设计操作方法(试行)13三维开挖设计规则(试行)序号文件名称14机电设备零件库目录规划(试行)15机电设备零件模型设计规则(试行)16机电设备零件入库规则(试行)17设备布置方法及规则(试行)18管路布置方法及规则(试行)19水电工程三维模型配色规则(试行)20三维模型碰撞检查规则(试行)21二维出图标准配置文件定制(试行)22三维设计标注规则(试行)23三维设计校审规则(试行)24三维彩图截图规

4、则(试行)25土建专业模板库目录规划(试行)4公司BIM技术标准5公司BIM应用业绩56公司BIM应用业绩67汉中市兴元新区综合管廊规划为“一环四纵”的设计方案，主要布置在道路中央绿化带及红线外，共计33.4km。城市地下综合管廊纳入管线种类多，空间断面设计复杂，还需与城市地下工程建设、海绵城市建设、智慧城市建设相结合，传统设计、施工、管理理念已无法满足要求，必须应用BIM核心理念，以三维数字化模型为基础，以工程数据中心为核心，搭建综合管廊智慧管理平台，实现设计数字化、建造信息化、运维智能化，最终实现地下管廊全生命周期管理。项目说明8项目说明陕西规模最大，一次性投资最高，总长143km，总投资

5、57亿元管廊体系完整，服务面积大，覆盖范围27.7km2路网密度大，交叉口多；交叉口管网及缆线工艺布置复杂，结构设计难度大管廊纳入管线种类多，空间断面设计复杂水系面积广（221万m2），管廊下穿段消防、通风设计复杂，结构防水要求高国家旅游度假示范区，各节点景观设计要求高智能控制和集成化程度要求高，全面实现“智慧管廊”综合管廊主要特点及难点9综合管廊与海绵城市建设技术相结合植草沟收集过滤下渗蒸发海绵城市设计项目说明10综合管廊纳入智慧城市建设智慧城市建设项目说明11项目设总，城建与交通设计院总工程师，大学本科，教授级高级工程师，国家一级注册结构工程师。担任汉中桥闸工程、天汉大桥、龙岗大桥等多个大

6、型工程项目设总，主持汉中桥闸、天汉大桥、龙岗大桥工程设计，主持汉中市兴元新区综合管廊、市政路桥、涉水景观等工程设计工作。担任城市基础设施、综合管廊、新能源综合利用与开发等工程设计关键技术研究项目负责人。项目负责人，数字工程中心主任，博士，高级工程师。曾参与拉西瓦、班多、镇安抽水蓄能电站、功果桥、刘家峡机组改造等多个大型水利水电工程勘察设计，熟练掌握达索CATIA、ENOVIA VPM，欧特克Revit等三维协同设计平台及软件，对BIM技术领域工程全生命周期管理、数字化移交、流域数字化平台建设、施工设计一体化、虚拟现实与交互式仿真等领域进行了大量研究与实践，积累了丰富的经验。丁燕杨党锋设计师简介

7、12数字化设计信息化建造智能化运维云共享智慧规划I-SSS Framework依托地下综合管廊等基础设施建设项目，应用BIM核心理念，以三维数字化模型为基础，以工程数据中心为核心，结合高校最新研究理念，构建“I-SSS”(Infrastructure Smart Service System，3S技术)基础设施智慧管理系统，实现设计数字化、建造信息化、运维智能化，最终实现基础设施工程的全生命周期管理。数据分析BIM技术创新3D数字化数据中心智慧平台建造信息化运维智能化设计数字化互联网+综合管廊提高项目精细化管理水平和综合管廊现代化运维能力13BIM技术创新14BIM技术创新15I-SSS基础设

8、施智慧管理系统主要功能：全生命周期一体化、可视化管理安全与灾害的自动预警与应急响应运行状态与关键性能的自动感知维修与养护的智能决策感知、分析、决策与处置软硬件联动.BIM技术创新16BIM技术创新规划设计阶段施工阶段运营阶段场地分析、设计方案比选、可视化设计、协同设计、性能化分析（能耗、光照、结构分等）、工程量统计、碰撞检测、管线综合竖向净空优化、虚拟漫游、施工出图施工方案模拟、施工进度模拟（4D BIM）、 施工组织模拟、构件预制加工、物料跟踪、 设备与材料管理、质量与安全管理、竣工模型交付健康监测、地保巡查、周边环境影响分析、建筑设备运行管理、资产管理、空间管理、灾害应急模拟I-SSS在基

9、础设施领域的应用：问题：综合管廊工程隐蔽性强、地质条件复杂、地层参杂建筑基础及地下管网，地层信息二维难以表达。解决方案：根据地形、物探、钻孔数据，生成管线沿线的地层三维信息模型，漫游查询。I-SSS 在规划、设计阶段的应用:BIM技术创新17问题：传统二维机电设计包括水、电、暖、消防等各专业，二维图纸管线综合协同难度极大。解决方案：运用BIM模型自动进行三维碰撞检测，基于三维可视化模型进行管线布置优化，所见即所得。I-SSS 在设计阶段的应用:BIM技术创新1819统一平台、统一架构、统一数据源可视化协同性优化性模拟性参建各方共同建设关联出图、工程量统计统一编码编号工程全生命周期管理三维数字化

10、协同化设计 3. 贴标1. 发卡2. 检查整理4. 盘点写卡打印标签贴标识读取测试标签整理贴标签手持盘点BIM技术创新应用BIM技术整合复杂的施工现场 BIM模型的虚拟建筑+ 实际的施工或管理现场= 操控现场施工BIM应用于施工设计优化 从方案到施工需要一个深化设计的过程，以支撑施工的顺利进行，将 可视化的理念变成了现实，BIM是整个施工阶段的重要数字化工具。I-SSS 在施工阶段的应用BIM技术创新20一.绪论（3）论文研究内容、创新点问题：施工方案和施工组织计划制定后现场很难遵照实施？解决方案：利用BIM的5D（三维模型+时间+成本）进行施工模拟，对施工场地和道路进行布置并根据现场情况实时

11、变更。I-SSS 在施工阶段的应用:21BIM技术创新一.绪论（3）论文研究内容、创新点问题：施工安全贵在预防，那么工程事故安全怎么预防？解决方案：基于BIM+数值分析，对支护结构进行受力分析和实时监控，预防工程事故发生。I-SSS 在施工阶段的应用:22BIM技术创新问题：现场施工监理、验收一般按二维图纸执行，没有三维实景，给监理工作带来诸多不便。解决方案：利用IPAD等移动终端查看BIM模型，为现场施工监理、监督、验收带来便利。I-SSS 在施工阶段的应用:BIM技术创新23一.绪论（3）论文研究内容、创新点BIM在工程项目的设计和施工阶段完成以后应用，进一步应用于运维阶段，是顺理成章的事

12、情。运营应用现状：处于初期阶段，但后劲十足，市场应用更广。I-SSS 在运维阶段的应用:24BIM技术创新I-SSS 在运维阶段的应用:25BIM技术创新26控制中心出入口交叉口 利用3S技术结合“大数据”进行人口密度分析、能源分布分析通过智慧分析实现综合管廊最佳规划路径。项目应用-智慧规划27管廊位于道路红线外绿化带下项目应用-智慧规划28 BIM技术的应用，提高了设计中的协同性；可视化的设计使得复杂管线设计和设备布置更加快速、准确、智能；完整、准确的参数化模型信息可以与工程模拟、方案比选、计算分析实时对接；设备编码编号、BIM信息与大数据技术为工程一体化、信息化、智能化奠定了基础。同时也是

13、整个管廊全生命周期管理中基础数据的重要组成部分。项目应用-数字化设计29项目应用-数字化设计地表模型30项目应用-数字化设计管廊内部模型31管廊交叉口底层平面图管廊交叉口上层平面图管廊交叉口剖面图一管廊交叉口剖面图二交叉口面积共计340m2管廊交叉口设计综合管廊项目应用-数字化设计项目应用-数字化设计32管廊交叉口设计综合管廊项目应用-数字化计项目应用-数字化设计33逃生口通风口（进风）管廊通风口（进风）设计项目应用-数字化设计34热力管通信电缆电力电缆给水管再生水管管廊出线口设计项目应用-数字化设计35人员出入口标准段通风口出线口管廊结构数值分析综合管廊项目应用-结构设计项目应用-数字化设计

14、36项目应用-信息化施工 统一的数据源使得施工参建各方在沟通中更加直观、便利，在BIM技术基础上，深层次利用BIM信息，支持动态可视化的模型及施工方案表达，可对综合管廊工程阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本进行动态可视化的集成管理及综合管控。不同数据模型的导入传输项目应用-信息化施工3738项目应用-信息化施工基坑开挖支护方案一（拉森钢板桩）基坑开挖支护方案二（明挖+拉森钢板桩）39能够对安全隐患点和危险源进行可视化的预测，并提供应急救援、逃生路径规划等应急资源，保证施工项目实现安全生产。主题数据库数据建模数据接口集成服务数据源A数据源B安全管理应急管理物联网数据采集单设备或本地组网物联网

15、数据传输GSM、3G、北斗物联网数据管理及应用监测仪器定制、集成、实施施工安全管理项目应用-信息化施工40项目应用-智能化运维41运用BIM、物联网、3S 等技术，构建了基础设施智慧管理系统，具有智慧查询、智慧浏览、智慧监测、智慧管理、 智慧分析、智慧决策、智慧措施、智慧共享等功能，最终实现了全生命周期一体化、可视化管理，安全与灾害的预警及应急响应，运行状态与关键性能的自动感知，维修与养护的智能决策，使得基础设施工程可以快速的融入智慧城市。项目应用-智能化运维42智慧浏览：基于BIM、3S等技术，进行多维度模型查看及操作。项目应用-智能化运维43智慧查询：基于大数据技术，建立数字档案馆，快速调

16、用相关信息。项目应用-智能化运维44智慧分析：基于大数据、云计算等技术，进行设备运行状态分析及周边环境分析。项目应用-智能化运维45智慧监测：基于物联网、BIM等技术，进行设备运营状态的实施感知与数据传递。项目应用-智能化运维46智慧管理： 基于BIM、GIS等技术，进行应急管理、物资管理。项目应用-智能化运维47智慧决策：基于BIM模型，进行规划、设计、施工、运维全过程 决策管理。 智慧措施：基于物联网及智能机器人技术，进行设备的检修、 维护。 智慧共享：搭建云平台，将工程数据实时共享，不同角色可通 过B/S、M/S获取工程相关信息。项目应用-智能化运维48I-SSS智慧管理系统引入先进的BIM、3S、手持智能终端及物联网技术，构建准确、动态、高效的基础设施智慧管理系统，为城市基础设施的规划、建设和管理提供技术支持，降低投资和运营成本，提高工程质量，保障运营安全，使得系统在城市