BIM在项目建设施工阶段的研究与应用

中建四局珠海海公司汇报人：杨斌斌汇报时间：2015.7一、课题背景景二、主要研究究内容和创新新点三、考核指标标完成情况四、研究成果果及关键技术术推广应用价价值五、研究成果果的经济及社社会效益六、经费决算算和经费使用用情况说明BIM在项目建设施施工阶段的研研究与应用目录一、课题背景景BIM(BuildingInformationModeling)在国外应用已已趋于成熟，，欧美、日本本、新加坡等等发达国家均均开始广泛使使用。应用领领域贯穿整个个设计阶段、、施工阶段以以及建成后的的维护和管理理阶段。大型型企业以具备备BIM技术能力，同同时BIM专业咨询公司司已经出现，，为中小企业业应用BIM提供有力支持持。BIM在国内也开始始广泛受到重重视，国家已已经将BIM建筑信息模型型系统作为国国家科技部““十二五”的的重点项目《建筑业信息化化关键技术研研究与应用》。BIM对中国工程建建设行业有举举足轻重的作作用。不可忽忽视的就是中中国巨大的建建设量，在这这样的背景下下，我们看到到了一、课题背景景中国和BIM结缘的必然性性。巨大的建建设量带来大大量的沟通和和实施环节的的信息流失造造成了众多损损失，BIM所带来的信息息整合，重新定义了设设计流程，能能够很大程度度上改善这一一状况。此外外，建筑生命命全周期管理理和节能分析析，也在很大大程度上满足足了可持续发发展和国家资资源规划管理理信息化的需需求。1、主要研究究内容1.1根据二维图图纸完成了了BIM-3D模型，并且且在3D模型中导入入时间轴，，完成了4D模型，在4D模型中导入入商务信息息，完成了了5D模型。二、主要研研究内容和和创新点结构模型安装模型建筑模型采用project等进度计划编编制软件编编制各分部部分项工程程进度计划划，将该计计划导入3D信息模型之之中，可以以达到进度度摸拟，以以及人、机机、料的可可视化掌控控。将进度计划划导入3D信息模型进度度摸摸拟拟和和人人、、机机、、料料跟跟踪踪情情况况二、、主主要要研研究究内内容容和和创创新新点点在3D信息息模模型型之之中中，，将将施施工工过过程程中中的的各各种种施施工工信信息息录录入入，，如如砼砼厂厂家家、、强强度度报报告告，，钢钢筋筋厂厂家家、、强强度度报报告告，，以以及及各各构构造造施施工工材材料料、、人人工工、、机机械械的的用用量量。。再再根根据据清清华华斯斯维维尔尔软软件件的的定定额额功功能能，，可可以以实实时时反反应应各各分分部部分分项项工工程程的的成成本本消消耗耗情情况况。。各种种原原材材的的相相关关信信息息二、、主主要要研研究究内内容容和和创创新新点点5D模型型之之中中可可以以实实时时抽抽取取相相关关工工程程量量及及消消耗耗情情况况进进行行成成本本分分析析二、、主主要要研研究究内内容容和和创创新新点点1.2结构构与与建建筑筑、、安安装装之之间间进进行行设设计计碰碰撞撞检检查查本工工程程边边设设计计边边施施工工，，目目前前共共75处处设设计计变变更更，，根根据据设设计计图图纸纸变变更更及及建建模模过过程程中中发发现现的的图图纸纸，，我我们们将将最最终终图图纸纸变变更更加加载载到到模模型型中中，，对对设设计计变变更更加加以以论论证证，，进进一一步步完完善善模模型型。。例例如如：：工程之中中结构相相互矛盾盾之处二、主要要研究内内容和创创新点安装与结结构相互互矛盾之之处二、主要要研究内内容和创创新点1.3BIM与绿色施施工相结结合，指指导绿色色施工未来方舟舟是我司司绿色施施工示范范工程，，为配合合绿色施施工的发发展，我我局采用用BIM技术对对绿色施施工项目目进行包包括场地地定位、、施工模模拟、技技术交底底、数据据统计、、效益分分析等一一系列全全程指导导。在实实现绿色色施工的的同时也也不断的的提升BIM技技术的应应用能力力。二、主要要研究内内容和创创新点①BIM指导废废料回回收工工艺流流程现场碎碎砖、、砼块块等废废料破碎机5-20mm水泥砖、水泥构件20-40地下室回填中砂、粗砂石料摇摆筛筛二、主主要研研究内内容和和创新新点BIM对废料料回收收场地地进行行规划划3.1.2废废料回回收数数据统统计（（8月月份））二、主主要研研究内内容和和创新新点BIM对废废料回回收数数据统统计（（局部部2013年11月份））已用废料量5-20mm级配碎石20-40mm地下室回填细砂、粗砂利用率145m³39.4m³36.5m³58.3m³92.68％废料总量570m³二、主主要研研究内内容和和创新新点②BIM对木木方再再利用用的施施工指指导梳齿锯锯全自动动接木木机刨刨直直机二、主主要研研究内内容和和创新新点木方再再利用用的场场地规规划木方再再利用用的效效益分分析废旧木方量（m³）成品木方量（m³）损耗率（％）节约成本（元）48m³39m³18％39*1000=39000元二、主主要研研究内内容和和创新新点③BIM模拟拟数控控弯箍箍机（（龙门门吊一一体式式）施施工二、主主要研研究内内容和和创新新点④BIM对对电梯梯井防防护门门专利利的指指导施施工二、主主要研研究内内容和和创新新点1.4BIM指导QC活动小小组的的活动动情况况BIM在项目目“提提高整整体加加腋板板砼外外观质质量””QC活动中中的应应用，，针对对整体体加腋腋板砼砼尺寸寸偏差差较大大问题题，BIM作为一项改改进主要问问题的实施施对策，对对复杂的加加腋板进行行建模、分分析，对各各个转折点点进行细化化，明确尺尺寸要求，，并对模板板配置进行行编号。根根据三维模模型，排出出满堂脚手手架立杆的的具体位置置，各水平平横杆的布布置，以确确保整体加加腋板砼的的成型质量量，达到QC活动目的。。二、主要研研究内容和和创新点2、创新点BIM在国内的应应用尚不成成熟，尤其其在应用环环节会出现现许多的问问题，比如如，BIM软件之间的的兼容性差差，难以把把一个模型型导入不同同专业的软软件中进行行模拟分析析等。BIM在国内的应应用点太少少，国内大大部分的BIM仅仅能够做做到碰撞检检查这一项项。本项目在应应用BIM的过程中，，组织有经经验的专业业技术人员员和BIM软件工程师师解决了一一些软件间间兼容性差差的问题，，积极探索索BIM新的应用点点，拓展BIM技术在施工工企业的应应用面。二、主要研研究内容和和创新点2.1通过BIM技术指导绿绿色施工通过BIM技术的可视视化和可模模拟性，本本项目BIM技术人员对对绿色施工工项目进行行场地定位位、施工模模拟、技术术交底、数数据统计、、效益分析析等一系列列的全程指指导，拓展展了BIM的应应用用点点，，提提升升了了BIM的应应用用能能力力。。特特别别是是在项项目目建建设设阶阶段段过过程程中中的的建建筑筑固固体体废废弃弃物物的的回回收收与与利利用用、、建建筑筑废废旧旧木木方方的的回回收收与与接接长长利利用用、、数数控控钢钢筋筋弯弯箍箍机机的的综综合合应应用用等绿绿色色施施工工。采采用用建建模模软软件件分分别别对对建建筑筑固固体体废废弃弃物物的的回回收收与与利利用用、、建建筑筑废废旧旧木木方方的的回回收收与与接接长长利利用用、、数数控控钢钢筋筋弯弯箍箍机机的的综综合合应应用用等等工工艺艺的的基基础础设设施施和和设设备备建建立立3D模型，运用BIM软件的演练功功能对各工艺艺进行反复虚虚拟、演练，，从而找出最最佳的设备配配置和场地设设置，可节约约大量二、主要研究究内容和创新新点的试验时间、、人力、物力力和财力，提提高了工作效效率及避免后后期生产相互互冲突，并且且在此过程中中可对操作人人员进行有效效的可视化交交底。并且将将各种工艺生生产过程中的的信息及时录录入3D模型之中，可可对各种工艺艺生产过程进进行适时监控控，随时分析析、对比及调调整生产，从从而达到效益益优化管理。。二、主要研究究内容和创新新点2.1.1通过BIM技术指导绿色色施工通过BIM技术的可视化化和可模拟性性，本项目BIM技术人员对绿绿色施工项目目进行场地定定位、施工模模拟、技术交交底、数据统统计、效益分分析等一系列列的全程指导导，拓展了BIM技术的应用点点，提升了BIM技术的应用能能力。2.1.1.1通过BIM技术的可模拟拟性进行技术术交底二、主要研究究内容和创新新点二、主要研究究内容和创新新点废旧木方量（m³）成品木方量（m³）损耗率（％）节约成本（元）48m³39m³18％39*1000=39000元2.1.1.2、木方再利用用的效益分析析2.1.1.3废料回收数据据统计废料总量已用废料量5-20mm级配碎石20-40mm地下室回填细砂粗砂利用率570m³145m³39.4m³36.5m³58.3m³92.68％2.1.1.4数控弯箍机效效益分析项目数控钢筋弯箍机A普通钢筋弯箍机B差值（A-B）备注数量单价合价数量单价合价加工成本（元/吨）5.5571.86103.972.80404.26144.38-40.40即数控钢筋弯箍机与普通钢筋弯箍机制作钢筋相比每吨节省40.4元。

二、主要研究究内容和创新新点2.2BIM技术指导QC活动小组的活活动情况本项目BIM技术人员在与与“提高整体加加腋板砼外观观质量”QC小组成员沟通通时发现，QC小组的有些活活动可以由BIM技术进行指导导。BIM技术的可视化化和可模拟性性可以为该小小组提供参考考，检验其合合理性，帮助助QC活动小组选择择更好的方案案针对整体加腋腋板砼尺寸偏偏差较大问题题，BIM作为一一项改改进主主要问问题的的实施施对策策，对对复杂杂的加加腋板板进行行建模模、分分析，，对各各个转转折点点进行行细化化，明明确尺尺寸要要求，，并对对模板板配置置进行行编号号。根根据三三维模模型，，排出出满堂堂脚手手架立立杆的的具体体位置置，各各水平平横杆杆的布布置，，以确确保整整体加加腋板板砼的的成型型质量量，达达到QC活动动目目的的。。二、、主主要要研研究究内内容容和和创创新新点点二、、主主要要研研究究内内容容和和创创新新点点二、、主主要要研研究究内内容容和和创创新新点点二、、主主要要研研究究内内容容和和创创新新点点考核核指指标标：：⑴应应用用研研究究指导导手册册一一本本（（试试用用版版））⑵BIM相关关论论文文两两篇篇⑶培培养养5~6名掌掌握握BIM技术术的的人人才才。。三、考核核指标完完成情况况三、考核核指标完完成情况况三、考核核指标完完成情况况BIM在贵阳中中天·未来方舟舟项目中中的应用用成果获获“首届届工程建建设BIM应用大赛赛二等奖奖”和““2013年度中国国建筑业业建筑信信息模型型（BIM）邀请赛赛的优秀秀项目奖奖”。三、考核核指标完完成情况况三、考核核指标完完成情况况四、研究究成果及及关键技技术推广广应用价价值BIM在未来方方舟上的的应用成成果在下下列四个个方面处处于国内内先进水水平：1、BIM指导建筑筑固体废废弃物的的回收与与利用；；2、BIM指导建筑筑废旧木木方的回回收与接接长利用用；3、BIM指导数控控钢筋弯弯箍机的的综合应应用；4、BIM在项目““提高整整体加腋腋板砼外外观质量量”QC活动中的的应用。一、主要要研究成成果四、研究究成果及及关键技技术推广广应用价价值1、通过研研究成果果的应用用，获得得相关奖奖励及荣荣誉，提提高了公公司及项项目的知知名度。。四、研究究成果及及关键技技术推广广应用价价值四、研究究成果及及关键技技术推广广应用价价值2、绿色施施工采用用BIM的手段，，从而使使绿色施施工更加加具体，，达到可可视化施施工的目目的，有有利于可可持续发发展和环环境保护护，有利利于节约约资源和和能源，，降低成成本，从从而使ISO14000认证得到具具体实施。。3、QC活动采用BIM的手段，更更加丰富了了QC活动中要因因的对策实实施手段，，采取多途途径对问题题要因进行行整改，确确保了问题题要因的整整改率及整整改质量，，使得产品品的整体质质量得到了了保证，提提高了团队队协调运作作能力，项项目管理手手段得到了了加强。四、研究成成果及关键键技术推广广应用价值值二、关键技技术及推广广应用价值值1.3D、4D、5D信息模型应应用1.1技术简介根据二维图图纸，采用用BIM建模软件完完成BIM-3D模型，并且且在3D模型中导入入时间轴，，完成4D模型，在4D模型中导入入商务信息息，完成5D模型。具体体实施：⑴⑴采用project等进度计划划编制软件件编制各分分部分项工工程进度计计划，将该该计划导入入3D信息模型之之中，可以以达到进度度摸拟，以以及人、机机、料的可可视化掌控控；⑵在3D信息模型之之中，将施施工过程中中的各种施施工信息录录入，如砼砼厂家、强强度报告，，钢筋厂家家、强度报报告，以及及各构造施施工材料、、人工、机机械的用量量。再根据据BIM软件的定额额功能，可可以实时反反应各分部部分项工程程的成本消消耗情况。。四、研究成成果及关键键技术推广广应用价值值1.2应用价值⑴图纸识别别更加容易易、简单，，提高了识识图效率，，且减少了了图纸节点点的出错率率。⑵提高了进进度计划的的管控效率率，并且对对进度计划划做到了实实施监控，，对进度计计划的偏差差可从人、、机、料、、环、法等等方面进行行可视化的的分析及调调整。⑶各种材料料、工艺等等采用3D信息模型进进行统计、、收集，减减少了相关关统计人员员，提高了了工作效率率，提高了了统计的准准确率。⑷项目成本本分析采用用3D信息模型进进行，减少少了项目相相关预算人人员，提高高了工作效效率，有利利于项目成成本控制。。四、研究成成果及关键键技术推广广应用价值值2设计碰撞检检查2.1技术简介项目施工过过程中经常常会由于设设计的错误误、各专业业间协调不不及时、建建筑信息流流转缺失、、各方人员员理解偏差差、业主需需求变化等等引起设计计冲突，现现场协调因因各专业的的立场和人人员自身能能力差异，，往往非常常困难。因因此利用BIM模型实时模拟拟临时出各专专业之间的图图纸关系、现现场的施工顺顺序变动及各各工种因工作作时间拖延的的现场情况的的变化，并有有针对性的给给出相应方案案及评估造成成的影响，然然后在现场利利用模拟结果果直接展示想想要表达的方方案，提高组组织协调工作作的效率。2.2应用价值⑴可有效的减减少各专业之之间冲突、工工艺顺序之间间变化、业主主要求变化等等因素引起的的设计变更。。⑵对方方案进进行预预审评评估，，排除除各种种不利利因素素，缩缩短工工作时时间，，提高高了组组织协协调工工作的的效率率。四、研研究成成果及及关键键技术术推广广应用用价值值3BIM指导QC活动小小组的的活动动情况况3.1技术简简介QC活动小小组指指在生生产或或工作作岗位位上从从事各各种劳劳动的的职工工，围围绕企企业的的经营营战略略、方方针目目标和和现场场存在在的问问题，，以改改进质质量、、降低低消耗耗、提提高人人的素素质和和经济济效益益为目目的组组织起起来，，运用用质量量管理理的理理论和和方法法开展展活动动的小小组。。在QC活动中中针对对主要要问题题，进进行因因素分分析，，确实实相关关要因因，在在针对对要因因实施施对策策时采采用BIM手段，，通过过建模模、虚虚拟等等技术术，确确保实实施对对策可可视化化、简简易化化，达达到QC活动目目的。。3.2应用价价值⑴对对整整个个QC活动动的的实实施施对对策策找找到到一一种种新新应应对对措措施施。。⑵提提高高了了广广大大管管理理人人员员对对QC活动动参参于于的的积积极极性性。。⑶有有助助于于工工程程质质量量的的提提高高。。四、、研研究究成成果果及及关关键键技技术术推推广广应应用用价价值值4BIM指导导绿绿色色施施工工技技术术应应用用4.1技术术简简介介根据据绿绿色色施施工工现现场场的的需需要要，，采采用用BIM技术术对对绿绿色色施施工工项项目目进进行行场场地地定定位位、、施施工工模模拟拟、、技技术术交交底底、、数数据据统统计计、、效效益益分分析析等等一一系系列列全全程程指指导导，，有有效效的的提提高高了了BIM技术术的的含含金金量量。。通通过过BIM技术术对对建建筑筑固固体体废废弃弃物物综综合合应应用用的的指指导导，，建建筑筑垃垃圾圾加加工工场场合合理理地地利利用用了了土土地地资资源源，，在在建建筑筑垃垃圾圾加加工工场场未未完完成成之之前前，，就就已已经经模模拟拟完完成成合合理理的的制制砖砖区区和和砖砖块块堆堆放放区区、、破破碎碎区区、、建建筑筑垃垃圾圾分分类类堆堆放放区区、、破破碎碎垃垃圾圾分分类类堆堆放放区区等等几几个个区区域域，，并并提提早早进进行行建建设设。。这这不不仅仅缩缩短短了了建建设设工工期期，，也也有有效效地地避避免免了了材材料料的的浪浪费费。。在在钢钢筋筋加加工工场场的的龙龙门门吊吊安安装装中中，，通通过过BIM技术的的前期期模拟拟确定定了龙龙门吊吊的合合理位位置及及可作作业范范围，，做到到了龙龙门吊吊在作作业区区无死死角，，避免免了人人力的的浪费费。四、研研究成成果及及关键键技术术推广广应用用价值值4.2应用价值⑴采用虚拟拟试验，避避免了大量量的实物试试验，可节节约大量的的时间、人人力、物力力和财力，，并且提高高了试验的的准确率。。⑵生产工艺艺的统计，，采用3D信息模型进进行统计，，提高了生生产工艺的的统计效率率，及试验验数据的准准确性。⑶对操作人人员可进行行可视化交交底。四、研究成成果及关键键技术推广广应用价值值5BIM指导专利的的综合研发发技术5.1技术简介采用建模软软件对相关关专利项目目进行模型型，运用BIM软件的演练练功能对各各工艺进行行反复虚拟拟、演练，，从而找出出最佳的施施工方法，，可节约大大量的试验验时间、人人力、物力力和财力，，提高了工工作效率。。5.2应用价值采用虚拟试试验，避免免了大量的的实物试验验，可节约约大量的时时间、人力力、物力和和财力，并并且提高了了试验的准准确率。技术经济效效益分析（（经济、社社会、环境境）通过BIM技术的应用用可以大大大提高企业业的管理水水平，提高高工作效率率，在进度度和成本管管理上更加加科学合理理，提高企企业的获利利能力和市市场综合竞竞争力。掌握BIM技术不仅可可以在经营营投标中获获得更多的的中标机会会，同时在在施工生产产中的成本本、进度和和深化设计计等方面获获得更多的的效益。特特别是在承承接国际施施工项目和和复杂的超超高层建筑筑物施工有有更大的优优势。通过参加中中国建筑业业协会施工工分会举办办的“首届届工程建设设BIM应用大赛””和中国建建筑业协会会绿色施工工分会举办办“2013年度中国建建筑业建筑筑信息模型型（BIM）邀请赛””，扩大了了公司及项项目的知名名度，对公公司作了很很好的宣五、研究成成果的经济济及社会效效益传，特别是是2013年7月28日中中国国建建筑筑业业协协会会绿绿色色施施工工分分会会在在未未来来方方舟舟项项目目举举办办的的全全国国绿绿色色施施工工观观摩摩会会，，项项目目通通过过BIM展示示，，更更好好的的起起到到了了宣宣传传作作用用。。节省省项项目目两两名名预预算算人人员员及及两两名名统统计计人人员员，，每每年年可可直直接接节节约约人人员员