大厦BIM技术研究和应用

中建三局天津117大厦工程部天津117大厦工程BIM技术研究和应用目录一、工程概况二、BIM技术研究和应用三、BIM实施应用效果总结“天津高新区软件和效劳外包基地综合配套区〞概况总规划占地面积约196万㎡，包括中央商务区(CBD)、住宅区及天津环亚国际马球会三大板块，分別占地约57.27万㎡、49.46万㎡及89.88万㎡。中建三局承接工程总建筑面积340万㎡，合同额200亿元人民币。住宅区(1期)住宅区(2期)马球会所马球场马房及训练场中央商务区CBD工程概况中央商务区CBDCBD一期〔117大厦工程〕概况总建筑面积：84.7万平方米总用钢量：27.9万吨混凝土用量：61万立方米117主塔楼：高度597米，为中国结构第一高楼。工程概况CBD一期天津117大厦结构概况117主塔楼结构形式为巨型框架-核心筒-巨型斜撑结构；总部办公楼为框架-剪力墙结构〔H形钢骨混凝土柱〕。塔楼首层建筑平面尺寸约65m×65m，4200㎡，以0.88°渐变至顶层时平面尺寸约45m×45m，2100㎡。总部办公楼地下室117塔楼工程概况合约范围合约界面合约责任PC

(采购+建造)模式总承包合同模式总包范围合同模式十一项之最：597米——中国结构第一高楼；120米——国内房建领域最长桩基；210吨——国内单根最重防屈曲钢支撑；

84.7万平方米——创摩天大楼建筑面积世界之最；

6.5万方——超高层建筑混凝土底板世界之最；578米——全球最高通道塔；594米——单井道运行高度世界之最；3兆帕——超高层建筑水管压力世界之最；45平方米——超高层巨型柱截面尺寸世界之最；564米——全球最高室内游泳池；579米——全球最高观景平台。工程特点与重难点核心筒：113层，547.9米；水平结构：外框99层，490.7米；工程进度情况目录二、BIM技术研究和应用一、项目简介三、BIM实施应用效果总结BIM应用三大体系介绍应用目标应用范围实施标准组织架构软硬件配置…模型创立碰撞检查优化设计预制加工施工协调三维算量…方案管理生产管理图档管理合约管理…应用目标应用范围实施标准组织架构软硬件配置…模型创立碰撞检查优化设计预制加工施工协调三维算量…方案管理生产管理图档管理合约管理…1、BIM实施筹划体系1、BIM实施筹划体系1〕管理目标实现以下五大管理目标：提高深化设计的质量和效率；提高总承包进度方案的管理能力；提高现场施工方案的合理性与科学性；提高分包协调管理能力和信息沟通效率；提高商务合约管理可靠性。1、BIM实施筹划体系2〕应用范围规划设计施工运营BIM在建筑全生命周期中的应用BIM模型维护场地分析建筑策划方案论证性能化分析协同设计可视化设计工程量统计管线综合数字化建造4D施工模拟5D施工模拟物料跟踪施工现场配合竣工模型交付维护计划资产管理空间管理建筑系统分析灾害应急模拟建筑改造参数化设计表示在117大厦项目中的应用１．可视化：“所见即所得〞。模型三维的立体实物图形可视，工程设计、建造、运营等整个建设过程可视。方便进行更好的沟通、讨论与决策。２．协调性：各行业工程信息出现“不兼容〞现象。如管道与结构冲突，各个房间出现冷热不均，预留的洞口没留或尺寸不对等情况。使用有效BIM协调流程进行协调综合，减少不合理变更方案或问题变更方案世博奥地利馆管线综合

BIM带来的好处３．模拟性：3D画面的模拟能效、紧急疏散、日照、热能传导等的模拟。4D〔开展时间上〕的模拟5D〔造价控制上〕的模拟对地震人员逃生及消防人员疏散等日常紧急情况的处理方式的模拟。

BIM带来的好处

BIM带来的好处３．模拟性：3D画面的模拟能效、紧急疏散、日照、热能传导等的模拟。4D〔开展时间上〕的模拟5D〔造价控制上〕的模拟对地震人员逃生及消防人员疏散等日常紧急情况的处理方式的模拟。日照模拟自然通风系统模拟热能环境模拟受风力及流体力学模拟

BIM带来的好处３．模拟性：3D画面的模拟能效、紧急疏散、日照、热能传导等的模拟。4D〔开展时间上〕的模拟5D〔造价控制上〕的模拟对地震人员逃生及消防人员疏散等日常紧急情况的处理方式的模拟。1、BIM实施筹划体系3〕应用框架图模型创立与单专业模型专项应用数据集成全专业模型专项应用综合应用综合应用1、BIM实施筹划体系4〕实施标准制定BIM实施导则BIM系统技术标准BIM工作标准整体实施方案工作规范模型构建标准专项应用标准交付标准1、BIM实施筹划体系5〕组织架构1、BIM实施筹划体系工程采用Revit、Tekla、Magicad、Navisworks、广联达算量软件〔GCL、GGJ〕、广联云、广联达BIM5D、广联达BIM整体解决方案软件等正版软件进行BIM模型的搭建及应用。软件配置软件名称软件功能Revit土建模型创建、漫游Tekla钢结构模型创建Magicad机电模型创建Navisworks模型整合、碰撞检查、漫游、进度模拟等广联达GCL土建模型算量广联达GGJ钢筋模型算量广联达BIM5DBIM模型整合平台广联达BIM解决方案BIM综合应用平台6〕软件配置软件软件在成果中完成的工作软件在成果中最有效的功能需要改进的地方Revit1、土建专业建模，出具施工平面图及任意位置剖面图，2、创建本项目自定义族库3、完成本项目建筑和结构模型校核1、强大的参数化设计支撑BIM设计2、丰富的族库及自定义族，为建模带来极大便利；3、强大的材质及渲染功能，让模型更趋于真实；4、良好的兼容性及丰富的数据接口。1、建模后模型调整较为麻烦，需断开连接关系后调整，调整后再连接；

2、剖面图的出图有待完善，需补充较多信息才能达到出图要求。MagiCAD机电各专业建模；机电设备库丰富；定制设备模型；各专业碰撞检测；错、漏、碰、缺的调整及综合管线优化排布；任意位置生成剖切图；自动生成孔洞图并导出孔洞报告；标准IFC接口模型及数据导出。机电深化设计1、风、水、电各系统建模；2、丰富的BIM机电设备模型库，设备库用户扩充及备定制；3、碰撞检测和编辑调整；4、自动剖切和预留孔洞；5、良好的兼容性及丰富的数据接口。1、建模后模型调整较为麻烦，需断开连接关系后调整，调整后再连接；

2、剖面图的出图有待完善，需补充较多信息才能达到出图要求。Tekla钢结构构件建模；可添加多种属性；构件信息多元化零件包含丰富的信息。钢结构深化设计1、钢结构构件建模；2、可添加多种属性，构件信息多元化包含丰富的信息。1、模型导出IFC是单向的；2、导出IFC信息丢失。广联达GCL1、快速土建算量模型建模；2、Revit模型导入，实现设计模型复用

3、快速套用做法，通过三维建模计算建筑工程内土建范围的工程量和相应的做法工程量；

4、依附装修构件，专业精确的处理粗装修业务。1、三维建模操作简单，易上手；内置各地土建计算规则，无需记忆平法；

2、内置多套数据分析表格，方便过程提量；内置做法规则自动套取，大幅提高做法套用的速度；3、工程量计算准确，效率高。1、需要扩充零星构件的范围。1、BIM实施筹划体系软件软件在成果中完成的工作软件在成果中最有效的功能需要改进的地方Navisworks1、完成建筑、结构、钢结构、机电模型整合；2、进行全专业碰撞检查；3、完成专业应用中进度模拟、工艺模拟、大型设备运输模拟等相关工作。1、良好的兼容性，可承接多软件创建的模型；2、强大的渲染和模拟功能，为可视化指导施工创造了条件。1、建模后模型调整较为麻烦，需断开连接关系后调整，调整后再连接；

2、剖面图的出图有待完善，需补充较多信息才能达到出图要求。BIM集成信息平台1、各专业模型集成；

2、模型划分工作面；

3、模型与清单、进度、合同、图纸等属性的关联；

4、为业主报量和分包报量审核提供模型数据参考；

5、变更工程量的计算；

6、运维属性录入及运维影响分析。1、可集成不同格式的模型文件，实现全专业模型浏览；

2、可分层、分专业、分部位、分切面浏览模型及相关属性；

3、模型加载速度快、浏览效率高；

4、可以快速对比计算出变更工程量，减少人工分析工作；

5、提供清单工程量、构件工程量和分包工程量，可以为业主报量、做材料计划和分包报量审核提供参考数据。1、软件易用性有待改进

2、需考虑同时支持多项目模式总承包项目管理平台1、快速查看项目进度，更新施工日报；

2、集成劳务数据、进度数据和合同等商务数据，自动进行成本分析；

3、实现工作项和预警自动推送提醒，从项目和部门角度进行监控；4、工作面管理及预警1、进度查看，日报实时更新到进度计划内，计划执行监控。

2、模型自动计算每期对外报量、对内审核量，提高工作效率。

3、自动工作项提醒，提醒相关人员及时处理自己工作，及关注工作进展。

4、图纸申报、签证变更的时间预警、提醒。5、合同管理、查询；从合同总台账到各分台账可快速查看整个项目合同执行情况，便于发现定位问题；1、批量操作的易用性需要提升

2、网页格式的大数据量的效率需要提升1、BIM实施筹划体系工程搭建效劳器作为数据库终端，配备大型计算机、专业图形设计笔记本、以及100M独立光纤等硬件设施，保证了工程BIM系统的流畅应用。硬件配置硬件名称配置数量服务器CPU两颗IntelXeonE5-26302显卡MatroxGraphicsG200eH内存32G硬盘4块HP600G6GSAS10K-rpmSFF大型图形工作站CPU三代corei710显卡GTx460v2内存16G硬盘500G移动图形工作站CPUi5-3210m4显卡NVIDIANVS5400M内存8G硬盘500G1、BIM实施筹划体系7〕硬件配置应用目标应用范围实施标准组织架构软硬件配置…模型创立碰撞检查优化设计预制加工施工协调三维算量…方案管理生产管理图档管理合约管理…2、BIM专项应用体系1〕多专业模型构建2、BIM实施专项应用体系土建专业土建专业模型采用欧特克Revit软件平台构建。2、BIM实施专项应用体系土建专业为了更好地付诸于工程应用，我们采用了分层、分专业的模型绘制原那么，将建筑模型与结构模型分开绘制，最后整合为一体。建筑模型结构模型建筑结构模型1〕多专业模型构建1〕多专业模型构建2、BIM实施专项应用体系机电专业机电专业模型采用MagiCAD软件平台构建。MagiCAD软件通过导出IFC能够向Revit模型完整过渡，便于与BIM平台的对接。模型的查看、调整、修改主要通过MagiCAD软件完成。1〕多专业模型构建2、BIM实施专项应用体系钢结构专业钢结构专业模型采用Tekla软件平台构建。Tekla软件通过导出IFC能够向Revit模型完整过渡，便于与BIM平台的对接。模型的查看、调整、修改主要通过Tekla软件完成。2、BIM实施专项应用体系2〕多专业模型整合2〕多专业模型整合2、BIM实施专项应用体系不同软件平台构建的模型，整合比较困难，117工程各专业使用统一的建模标准，通过软件插件使模型轻量化，解决了这一问题。从不同软件平台的模型整合来看，准备阶段的筹划、统一的实施标准是非常重要的。钢结构结构建筑机电整合模型电力系统空调系统给排水系统支吊架系统模型叠加基于BIM模型辅助进行深化设计，提供了精准的信息参考及统一的可视化环境，可有效促进团队对细节位置进行沟通。3〕三维可视化漫游模拟2、BIM实施专项应用体系在施工深化设计的过程中，发现已有施工图纸上不易发现的设计盲点，找出关键点，为现场的准确施工尽早地制定解决方案。4〕三维深化设计2、BIM实施专项应用体系在结构平面图上，很难发现钢结构梁TGL9与机电管线有碰撞在三维BIM模型中可清晰看到钢梁与风管发生了碰撞4〕三维深化设计——碰撞检查报告2、BIM实施专项应用体系机电管线管底标高不符合要求通过碰撞检查报告，将深化设计图中所存在的“错、漏、碰、缺〞问题提交设计方进行修改，绘制新版施工图。碰撞报告模型文件Revit模型Naviswork模型修改后的施工图现场施工碰撞报告工程定期组织各专业深化设计会议，讨论BIM模型碰撞检查问题，并提供参考解决方案，会后整理并针对主要碰撞问题出具碰撞检查报告。各分包单位针对碰撞检查报告所出示的问题进行本专业的BIM设计调整。4〕三维深化设计——碰撞检查报告2、BIM实施专项应用体系支吊架系统的应用，大大减少了机电专业深化设计的时间，通过支吊架设计系统，快速设置并自动生成支吊架模型，实现自动分析计算，并出具计算书。4〕三维深化设计——支吊架系统应用2、BIM实施专项应用体系制作预制加工图纸提资给加工厂5〕预制加工——机电专业2、BIM实施专项应用体系机电专业，提资二维图纸、三维模型图纸及材料清单，并根据现场组合安装顺序要求，对所有管道和配件进行编号。材料清单包含设备尺寸、长度、材质、外形等多种信息。5〕预制加工——机电专业2、BIM实施专项应用体系现场加工厂根据预制加工段的三维图纸及材料清单，进行工程现场大量构件的精细化工厂预制和现场安装。降低了本钱，提高了效率。5〕预制加工——钢结构专业2、BIM实施专项应用体系异型构件双定尺排版示意钢结构专业，应用BIM深化模型准确提取钢材采购清单及零件尺寸，异型构件双定尺定制钢板。一方面减少材料损耗；另一方面提高工厂下料效率。5〕预制加工——钢结构专业4、BIM实施专项应用体系钢结构专业，使用BIM技术在深化设计、构件制作、运输、现场预拼装方面进行了很好的实施。6〕基于BIM模型三维算量2、BIM实施专项应用体系将BIM模型通过接口的方式，将Revit模型导入广联达土建算量GCL中，较好的利用两种软件的优势，防止了二次建模，使传统的算量建模工作变为模型检查、补充建模(如钢筋等)。使传统的建模体力劳动转变为基于算量模型规那么的模型检查和模型完善。最大合理化的应用BIM模型，实现基于BIM的智能化三维算量。6〕基于BIM模型三维算量2、BIM实施专项应用体系首先117工程与广联达公司组成攻关小组，对117工程工程清单特点进行分析，制定广联达Revit插件二次开发修改意见，从而满足工程定制化算量要求，同时整理并形成117工程三维算量建模规那么及操作标准，为模型顺利转换提供保障。Revit模型GCL算量模型6〕基于BIM模型三维算量2、BIM实施专项应用体系同时，为117工程提供算量专版软件，定制117工程特有的计算规那么，通过转换模型直接进行工程计量、计价工作。6〕基于BIM模型三维算量2、BIM实施专项应用体系模型转换成功后，配合工程商务部，针对模型转换后的算量结果进行核算，验证模型转换效率及成功率，最终将模型转换工程量偏差控制在2%以内，到达并超出工程制定的目标。传统算量结果BIM算量结果防止二次建模，提高工作效率在30%左右。2、BIM实施专项应用体系7〕施工协调管理在总平面布置，塔吊、施工电梯运力分析，现场施工管理，施工协调会和交底会等方面使用三维模型展示的方式，让工程人员更直观地对工程设计进行了解和分析。工程从深化图纸环节开始就把图纸质量作为对质量监控的源头，继而开展后续的现场指导施工工作。通过结合模型与现场施工的安装比照情况进行监督，确保施工班组做到按图施工、保质保量。7〕施工协调管理——现场施工校核2、BIM实施专项应用体系7〕施工协调管理——三维总平面布置2、BIM实施专项应用体系通过已经建立好的模型对施工平面组织、材料堆场、现场临时建筑及运输通道进行模拟，调整建筑机械〔塔吊、施工电梯〕等安排，从而校验施工现场场平布置图，提出修改意见。工程充分发挥BIM技术，利用虚拟施工，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D模型中，更直观、精确地反映各个建筑部位的施工工序流程，对实际施工进度与进度方案进行动态管理，有效地协调各专业的交叉施工，工程进展顺利。7〕施工协调管理——工序模拟，施工交底2、BIM实施专项应用体系工程通过BIM技术对大型设备运输吊装进行模拟，确定大型设备最优进场路线及最优吊装方案，同时针对设备尺寸和吊装路线校核预留洞孔尺寸。保证大型设备的顺利搬运和安装就位。7〕施工协调管理——大型设备搬运模拟2、BIM实施专项应用体系BIM信息共享平台2、BIM实施专项应用体系工程在BIM专项应用阶段，通过广联云建立了BIM信息共享平台，作为BIM团队数据管理、任务发布和信息共享的平台。BIM信息共享平台2、BIM实施专项应用体系应用目标应用范围实施标准组织架构软硬件配置…模型创立碰撞检查优化设计预制加工施工协调三维算量…方案管理生产管理图档管理合约管理…3、BIM实施综合管理体系3、BIM实施综合管理体系1〕基于BIM的总承包管理系统架构RevitTekla建筑结构装饰钢结构MagiCAD暖通给排水消防弱电专业模型方案管理合约管理图档管理验收管理质安管理文档管理任务发布在线浏览数据同步ProjectServer工程总承包管理系统3、BIM实施综合管理体系2〕方案管理工程自行开发插件，将ProjectServer与BIM平台数据打通，通过ProjectServer进行方案编制预审核流程的控制，同时通过BIM平台进行实际进度的管理3、BIM实施综合管理体系3〕图档管理——施工图纸版本管理BIM平台通过工程自定义编码，将图纸信息和模型进行关联，通过点击模型，可查看相对应的施工图纸，包括图纸各版本的查询和下载，以及相应的图纸修改单、设计变更洽商单等相应附件信息。3、BIM实施综合管理体系3〕图档管理——深化图纸申报管理平台对深化设计图纸进行了送审台账管理，并根据送审时间周期对相关责任人进行预警提醒，保证工程上深化图纸信息的及时性。3、BIM实施综合管理体系3〕图档管理——图纸台账云端管理在线浏览任务发布文档管理3、BIM实施综合管理体系4〕生产管理——质量平安管理通过移动端进行数据采集，将质量平安问题反响到平台模型上，制定责任人进行跟踪和反响。工程和建研院合作开发了远程质量验收系统，通过本系统验收专家坐在会议室即可进行验收工作，极大的提高了工作效率。目前，117工程正在研究远程质量验收系统与BIM模型关联工作。4〕生产管理——远程质量验收3、BIM实施综合管理体系3、BIM实施综合管理体系4〕生产管理——移动端应用本工程通过ipad等移动端设备，直接浏览模型、进度、图纸、质量平安问题等应用，便于施工人员在现场直接获取BIM信息，指导施工。3、BIM实施综合管理体系5〕商务管理——合约管理合同履行资金方案合同履行资源方案工程在合约管理方面运用BIM技术实现了对合约规划、合同台账、合同登记、合同条款预警等方面的管理。可实时跟踪合同完成情况，并根据合同履行状况出具资金方案、资源方案。3、BIM实施综合管理体系5〕商务管理——合约管理甲方合同当期完成量合同执行情况通过模型和实体进度的关联，依据实际进度的开展提取模型总、分包工程量清单，为业主报量及分包报量审批提供数据参考。系统内置合同条款预警信息，当合同完成情况及报量、签证出现偏差时，及时预警相关责任人。目录三、BIM实施应用效果总结一、项目简介二、BIM技术研究和应用成本节约纠正设计问题和图纸错误，避免返工，减少材料损耗，有效缩减项目施工工期$管理提升通过岗位协同和信息共享实现管理提升，特别是在方案沟通、文档管理、商务工作方面效率提升明显标准体系建设形成了完整的BIM建模标准、工作规范和实施体系，为后续整个项目的BIM成功实施奠定了坚实的基础品牌提升BI