基于BIM的地铁(轨道交通)全生命周期应用及管理平台建设课件

1、基于BIM的城市轨道交通全生命 周期应用及管理平台建设运营施 工设计规 划目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案 城市轨道交通建设现状及面临难题根据中国交通运输规划研究中 心2015年9月提供的数据，中国城 市轨道交通工程建设规模全世界 第一，39个城市正在建设或已获 批建设，按照规划，2020年中国 的城市轨道交通运营总里程将达 到6100公里，总投资达4万亿。 城市轨道交通建设现状及面临难题轨道交通建设具有如下特点：投资规模大：通常一条线

2、路的建设投资为几百亿，平均每公里投资为6-7亿；参与方多协调难度大：多设计方、多施工方、多标段同时展开工程建设。点多、 线长、面广、系统复杂，管理难度大，投资、进度、质量、安全、环保等管理 要求高；人才紧缺：近年来，国内轨道交通在建里程大幅增长，技术人才和管理人才严 重短缺；风险源众多：工程基本位于城市主城区，工程结构风险大，周边建筑密集、地 下管线众多，工程环境风险同样巨大；建设周期长: 通常国内一条线路建设周期为35年，运营期为100年 城市轨道交通建设现状及面临难题北京某线轨道对接失误管线碰撞随着轨道交通建设的爆发式增长，管理中的一些问题也愈发突出的暴露出来站位变化引发投资损失：某城市明

3、故宫站因文物遗址改变位置2008.11.15 杭州地铁基坑塌陷2016.08.13 东莞地铁某标段塌陷2003.07.01上海轨道交通联络工程事故 2005.07.21 广州海珠广场基坑坍塌 城市轨道交通建设现状及面临难题各地轨道交通公司出 台了大量文件、制度、管 理办法国家、行业颁布了大量标准、规范 城市轨道交通建设现状及面临难题从总体上依然欠缺一个打通建设、设计、施工、监理、运营 各方、各环节的全生命周期综合协调管理平台！目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价

4、值6BIM平台建设方案BIM是指基于最先进的三维数 字设计和工程软件所构建的“可视 化”的数字建筑模型，为建设单位、 设计单位、施工单位及运维单位等 各环节人员提供“模拟和分析”的 统一科学协作平台，帮助他们利用 三维数字模型对项目进行设计、建 造及运营管理，最终使整个工程项 目在设计、施工和运营等各个阶段 都能有效的节省能源、节约成本、 降低污染和提高效率。 准确理解建筑全生命周期的BIM应用三维可视化信息化 准确理解建筑全生命周期的BIM应用三维协同设计虚拟建造(VDC) 智慧运营 准确理解建筑全生命周期的BIM应用BIM政府业主设计咨询监理施工运营业主设计咨询监理施工运营协同载体、桥梁全

5、生命周期知识传承动态管理物联网云计算建筑工业化协调统一BIM错综复杂政府 准确理解建筑全生命周期的BIM应用BIMBuildingInformation Model 建筑信息模型BuildingInformation Modeling 建筑信息模型化Building Information Management 建筑信息管理模型是基础，信息是灵魂，管理是关键！ 准确理解建筑全生命周期的BIM应用降低投资项目工程量精确入微；土建施工，机电安装，钢结构等专业的应用都已证明能 精细化预决算，经验表明可降低成本110%;提高效率基于BIM模型的多方实时沟通协调，可以提高总包管理 和分包协调工作效率11

6、0%；可实现进度、成本、物资即时管理并智能分析;缩短工期辅助施工深化设计，减少设计变更;欧美工程经验表明使用BIM，可以缩短工期1020%。智能运维工程结构的健康监测及智能运维；万达案例：每年运维约减少人力成本1亿；*数据来源于中国建筑科学研究院李云贵研究员 准确理解建筑全生命周期的BIM应用目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案 初步设计阶段初步设计 阶段施工图设 计阶段施工阶段应用要点运维阶段三维协同设计全专业模型交通疏解方案模拟周边环境

7、漫游仿真及方案比选地下市政管网改迁方案模拟各专业综合碰撞检查一体化专项设计方案三维协同设计采用链接文件模式，同 步更新各个专业的模型，做到随时更新模型和校正专业设计。初步设计阶段全专业模型（建筑、结构、机电等）初步设计阶段展览馆站土建BIM模型展览馆站机电BIM模型展览馆站全专业整合BIM模型交通疏解方案模拟第一期第二期第三期整合建筑、结构、机电 模型，快速搭建施工围挡方 案初步设计阶段周边环境漫游仿真及方案比选基于各种设计 方案创建多个方案 模型，整合项目周 边环境模型，以三 维可视化的形式展 现各个方案的优缺 点，协助设计人员 方案比选、整体优 化及最终方案确定。场地整体布局初步设计阶段地

8、下市政管网改迁方案模拟现状管线仿真一期管线改迁模拟二期管线改迁模拟初步设计阶段各专业综合碰撞检查基于精细化BIM模 型，进行管线综合与 碰撞检查，及时发现 管线与结构构件之间 的碰撞、各专业的管 线碰撞等问题，分析 并生成协调数据，解 决设计图纸中可能存 在的“错漏碰缺”， 避免后期的设计变更 及施工返工。初步设计阶段通过三维模型，可以更直观地 检查出设计的“错、漏、碰、缺”， 生成碰撞报告，从而有效提高设计 质量。初步设计阶段各专业综合碰撞检查一体化专项设计方案出入口的设计与城市景观环境融合，结合当地 传统文化，彰显城市魅力与地区特色。蒙汉情深犄纹长城一马当先初步设计阶段冷却塔与风亭、紧急

9、出入口结合方案优化一体化专项设计方案初步设计阶段一体化专项设计方案初步设计阶段 施工图设计阶段初步设计 阶段施工图设 计阶段施工阶段应用要点运维阶段一体化模型应用三维管线综合可视化断面配筋装修方案比选工程量清单一体化模型应用施工图设计阶段三维土建模型导出二维平面图三维管线综合施工图设计阶段三维管线综合三维局部管线下翻结构梁管线综合剖面图施工图设计阶段可视化断面配筋Y型梁节点大样配筋施工图设计阶段复杂框架结构配筋装修方案比选施工图设计阶段工程量清单实际清单BIM清单CAD清单40003000200010000暖通工程量统计计量单位：M2施工图设计阶段工程量清单(分类型调取不同设备，不同构建的数量

10、)门数量统计施工图设计阶段风阀量统计送风、排风、回风量统计目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案 施工阶段初步设计 阶段应用要点1.三维可视化交底2.4D施工模拟施组和方案优化进度管理物资管理设备管理成本管理安全管理风险监管质量管理运维阶段施工图设 计阶段施工阶段施工阶段主要应用三维可视化交底利用BIM模型的三维可视化，可以进行直观形象的三维技术交底，指导施工。蠲丿fl3DModelA-01 PfansA-01.1 S1tepfanA-012

11、 BasementA-Ol .3 Ground floor A-01.4 First floorA -01,5 Terr11ce planA-02 Sec11onsA-03 ElevationsBIMDe1110H YPermocJel3D Model发布3D 勾大小4D施工模拟应用BIM模型结合时间要素，可以直接模拟轨道交通工程建设全过程。施工阶段主要应用施组和方案优化施工阶段主要应用施工组织设计优化案例进度管理构建以铺轨为主线、以里程碑工期为导向的城市轨道交通施工主线；获取各类实时管理数据，实现各项目、各专业、分类分项工程的智能分析和对比； 与计划进度对比，滞后超限，自动预警；施工阶段主要

12、应用物资管理施工阶段主要应用根据工程进度智能反算各类材料理论消耗材料实际消耗与理论消耗自动对比分析，超限报警，有效、及时监控材料超耗 根据生产计划智能反算材料供应计划，实现合理材料库存并减少资金占用成本管理基于实时的物资、设备、劳务以及管理数据，可以智能生成即时成本分析数据和报 告，避免成本管理滞后还可建立实际成本与责任成本、投标价的对比分析体系，有效监管成本盈亏施工阶段主要应用设备管理主要针对施工阶段大型设备如盾构、掘进机等设备的管理 设备状态的管理、设备消耗的管理施工阶段主要应用安全管理施工阶段主要应用安全管理人员信息管理人员定位门禁管理视频监控语音指挥危险救助轨迹回放施工阶段主要应用风险

13、源监管围护侧墙水平位移 深层水平位移锚杆内力 支撑内力 地下水位围护结构侧向土压力 立柱沉降孔隙水压力 周边地表沉降 周边管线沉降施工阶段主要应用风险源监管锚杆轴力监测围岩与初支接触压力监测 钢支撑应力监测初衬应力监测二次衬砌应力监测 地下水位监测拱顶沉降监测 净空收敛监测深层水平位移监测施工阶段主要应用质量管理施工阶段主要应用利用移动终端生成质量巡检报告，实时上传到BIM服务器，并通知相关人员处 理。可结合物联网技术，实现智能化质量管理。目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运

14、维阶段的应用价值6BIM平台建设方案初步设计 阶段应用要点设备查询设备设施管理在线视频监控设备故障分析运维阶段运维阶段施工阶段施工图设 计阶段数字移交BIM三 维模型设备监控传感 器数据设备维修知识 数据库物资设备编码 标准工单 运维阶段设备查询运维阶段设备设施管理Maximo设备监控故障设备三维管理界面快速定位和维 修故障设备物联网技术运维阶段设备状态统计设备运行管理管理标准设备状态 台账运行日志及 运行台账管理标准 台账设备基础 台账编制设备基础台账设备编码 体系企业级全生命 周期设备编码巡点检工作物资管理票证管理以工 理为单管 载体定期工作设备检修工 作缺陷管理定期工作工 单检修工单消缺

15、工单巡点检工单设备巡点 检台账设备消缺 台账设备检修 台账设备定期 试验台账票证台账设备备件 台账设备安全管理安全管理 台账技术监督管理技术监督 管理台账设备设施管理运维阶段支持 条码扫描支持 离线编辑支持 多种平台提高信息录入的规范性提高信息反馈的时效性提高设备管理的便捷性设备设施管理运维阶段设备设施管理运营阶段设备故障分析运维阶段供应商Fax orecommerce采购计划维修工单 物料需求库存重订货策略执行维护执行维护资产物料发放非计划维护物料接收运输物料资产设备故障分析以工单为工具，以台账为基础，实现运营维护的全 面数字化和自动化，构建智能轨道交通系统。运维阶段目录CONTENTS12

16、城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案BIM平台建设方案BIM平台核心思想BIM平台应用目标提升工程质量 通过多专业的集成，及时发现碰撞 与冲突，改进设计质量；虚拟建造， 模拟施工过程，优化施工方案，对 施工质量进行监控，及时发现并解 决质量相关问题。保证施工工期可视化远程监控施工进度，提升项 目决策的效率与质量，如加快招投 标组织、生产计划编制、变更决策、 支付审核等等工作。提升沟通效率BIM 是三维可视化的，建筑物所有信 息的载体，因此是沟通的最好介质。 所有工

17、程参与单位、所有工 程涉及 专业都可以利用三维可视化的工具来 交流，有清晰地明确责任，有效地提 升沟通的效率和决策的质量。 减少投资风险通过施工进度的可视化，投资成本的可 视化，及时快速地获得最新最准确的投 资数据，有效 管控造价，解决投资分 摊等难题；通过减少变更、优化设计等 方式有效减少投资。减少变更风险通过多专业集成，有效发现碰撞、解决 管线优化排布、净空优化等工作，减少 施工过程中的相关变更；快速获知不同 变更方案对成本的影响，提高变更决策 效率，减少变更风险。方便后期运维在施工过程中一些重要文档可以直接挂接在 BIM 模 型上，同时在竣工后，一些重要设备文档、信息等 资料也可以挂接在

18、 BIM 模型当中，作为后续业主运 维阶段的重要基础资料。利用 BIM 与物联网技术集 成开发新的应用，提升运维的效率与质量。BIM平台建设方案前期平台系统架构设计招标施工验收运营管理决策执行应用BIM模型建立与更新、可视化展现资产管理空间管理能耗管理。数据平台工程量统计、招标配合碰撞检查4D施工模拟 管线综合设计可视化验收参数化设计安全、质量、进度管理 模型图纸文档信息数据交互标准、数据编码标准、应用规范建设管理平台运维管理平台工程基础数字信息BIM平台建设方案云服务器BIM平台技术架构BIM平台建设方案需建立的标准规范体系轨道交通项目数据交换标准轨道交通项目成果交付标准轨道交通项目BIM实

19、施规范轨道交通项目信息分类与编码标准轨道交通项目工作任务分解（WBS）规范轨道交通项目BIM建模要求轨道交通项目建设成果验收标准轨道交通项目运营管理规范BIM平台建设方案方案设计前期准备制定计划需求分析 确定目标 资料收集平台方案咨询 平台方案比选 确定建设方案 制定建设规划制定平台标准 明确参与各方 确定交付标准 建立执行计划平台建设云平台及数据中心搭建 基础平台选定系统界面设计 各数据接口定制 业务流程制定 平台功能开发 系统测试与优化 系统试运行系统上线推广平台建设规划BIM平台建设方案组织架构-领导决策层标准制定组政策支持组应用推广组组织协调组下属各企业BIM技术应用团队传统的项目管理

20、组织结构无法满足在 BIM 环境下的组织管理需求，因此 需要在传统管理模式的基础上，根据 BIM 应用的需求，确定适合本工程的 BIM 应用的组织架构、各方职责以及各阶段的工作管理流程，这也是实现轨道 交通工程 BIM 技术应用战略目标的重要保证。领导组BIM平台建设方案项管中心线路管理部门BIM经理BIM技术中心项目部项管中心设计单位施工单位BIM技术中心计划(BIM)平台开发土建(BIM)给排水、通风(BIM)结构(BIM)建筑装修(BIM)动力照明(BIM)BIM协调人BIM经理BIM技术中心项目部BIM经理监理单位BIM技术中心项目部BIM经理组织架构-实施执行层BIM平台建设方案各方

21、职责业主组成：轨道交通建设管理信息中心。职责：对项目的 BIM 技术应用提出需求，审核项目实施导则，接收项目成果，监督 BIM 总 体及各 BIM 参与方的服务进程和质量。BIM 总体职责：建立内部管理体系和组织架构，编制 BIM 实施导则、搭建 BIM 协同工作平台、开发 族库、开发数据库系统。组织管理本项目的 BIM 实施，收集并审核各参与方的 BIM 模型成 果和BIM 应用成果，必要时进行模型补充完善。对各参与方的 BIM 工作进行指导、支持。工点设计方职责：建立内部管理体系和组织架构，按 BIM 总体制定的 BIM 实施导则完成本项目各设计 阶段的 BIM 模型成果和 BIM 应用成果，并对成果与二维图纸的一致性负责。由各设计参与 方 BIM 负责人整理 BIM 模型成果和 BIM 应用成果提交 BIM 总体方，供 BIM 总体审核， 确保成果满足实施导则要求。BIM平台建设方案推荐BIM实施模式设计阶段BIM总包单位BIM建模工点施工阶段业主BIM 管理团队设计建模施工监理单位协同管理云平台（含监控平台）数据采集和监测设 备（甲供）B1设计工点配合用户界面 开发维护编制租用超算中心硬件支持自建服务器或人员、设备、场地投入BIM技术总体方案、实施标准（应用、设计、施工、编码）、总体管理、接口管理、技术支持模型数据使用采集管理反馈过程管控+输出竣工模型