施工承包方在本工程BIM的应用

目录第五节本工程BIM应用 15.1施工前期BIM工程建模 15.2深化设计 35.3可视化沟通应用 125.4技术管理 155.5生产管理 215.6安全管理 275.7质量管理 295.8成本预算管理 315.9BIM的工程竣工交付 345.10后期物业运维管理 35该内容为最新国企高分中标的施工投标方案的内容，有完整各级标题和正文格式，高度契合本年度最新施工及评标标准！-林工第五节本工程BIM应用本工程为提高工程设计及施工质量，为更好地开展该工程的项目管理，达到项目设定的安全、质量、工期、投资等各项管理目标。通过建模、管线碰撞、工艺模拟、管线综合、场地模拟、辅助验收等BIM的应用，以数字化、信息化和可视化的方式提升项目建设水平，做到精细化管理。5.1施工前期BIM工程建模（1）BIM绘制过程中查找图纸问题按照2D设计图纸，利用Revit等系列软件创建项目的建筑、结构、机电BIM模型，在建模过程中，BIM工程师结合丰富的专业知识和施工经验，可以直观的检查到图纸相互矛盾、无数据信息、数据错误等方面的图纸问题，在施工前能预先发现存在的问题，做好详细的图纸问题记录及优化建议，帮助图纸会审。BIM建模配合图纸会审（2）碰撞检测结构内部碰撞检测，结构模型完成后，结构内部做碰撞检测，查找模型中是否有重复构件，相连相交构件是否正确连接，确保模型的精确性，后期不重复统计材料用量和工程量。钢结构与结构碰撞检测，进行钢结构与结构的碰撞检测，查找碰撞点，导出碰撞报告，对钢结构及结构方案提出优化建议，协助设计单位进行图纸优化。机电综合管线碰撞检测，进行综合机电合管线内部、机电综合管线与结构之间的碰撞检测，查找碰撞点，导出碰撞报告，对综合管线布局方案、结构预留洞口提出优化建议，协助设计单位进行图纸优化，解决水、暖、电、通风与空调系统等各专业间管线、设备的碰撞。建筑与结构、机电管线碰撞检测，进行建筑与结构、机电管线的碰撞检测，导出碰撞报告，对建筑及结构方案提出优化建议，协助设计单位进行图纸优化。本工程综合碰撞检测，BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以对管道空间碰撞、管道综合排布、构建空间位置排布、钢结构安装顺序和方式、钢筋搭接位置、模板安装顺序和排布方式等进行检查，优化工程设计，详见下图。减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量。以最实际的方式体现降本增效、预测低碳施工的理念。同时也提高了与业主沟通的能力。BIM碰撞检查及检查报告生成建筑模型与结构模型的整合，发现建筑、结构、机电、精装修专业在标高、平面位置、几何尺寸、预留空间大小等方面存在的问题，解决设计盲点，提高各专业间的协同深度，减少现场拆改及浪费。5.2深化设计（1）土建节点深化设计BIM模型可以进行土建结构部分的深化设计，包括预留洞口、预埋件位置等施工图纸深化。对关键复杂的钢筋节点进行放样分析，解决钢筋绑扎、顺序问题，指导现场钢筋绑扎施工，钢筋绑扎BIM模型案例见下图钢筋绑扎BIM模型（2）钢结构节点深化设计BIM模型可以完成钢结构加工、制作图纸的深化设计。利用Tekla真实模拟进行钢结构深化设计，详见下图通过软件提供的参数化节点设置自定义所需的节点，构建三维BIM模型；将模型转化为施工图纸和构件加工图，指导现场施工。预制钢构件加工BIM深化设计（3）土建与钢结构梁柱节点深化设计对劲性柱梁柱节点进行深化设计，保证劲性柱梁柱节点施工质量。具体施工节点详见下图节点（一）节点（二）（4）预制构件深化设计通过BIM参数化建模后，实现预制构件细部节点精确放样，能够准确、直观地理解构件的外观、构成、尺寸，便于构件预拼装检查、加工、安装。具体详见下图。初步深化设计建立模型二次深化出管件加工图现场加工制作管件优化加工产品，加工组件现场装配、调试施工现场（5）机房、机电设备、综合管线布置深化设计BIM模型可以协助完成机电安装部分的深化设计，包括综合布管图、综合布线图的深化。使用BIM模型技术改变传统的CAD叠图方式进行机电专业深化设计，应用软件功能解决水、暖、电、通风与空调系统等各专业间管线、设备的碰撞，优化设计方案，为设备及管线预留合理的安装及操作空间，减少占用使用空间，管线布置及优化见下图。局部空间综合布管优化1）设备管线深化设计利用BIM进行机电安装部分的深化设计，解决水、暖、电、通风与空调系统等各专业间管线、设备的碰撞，为设备及管线预留合理的安装及操作空间，确保综合管线布局线的合理性与美观性，减少管线占用空间，优化净空，为业主获得更大的使用空间。2）机房深化设计从机房设备布置位置、管线综合排布、安装标高检查、标志标识、隔音、减震及噪声控制方面进行深化设计，确保机房设备位置合理、管线整齐美观、功能完善、安全可靠、运行平稳。具体详见下图。机房深化设计3）消防水泵房深化设计消防水泵深化后BIM模型具体详见下图消防水泵房深化后BIM模型4）组合式综合支架深化设计组合式综合支架深化后BIM模型具体详见下图组合式综合支架深化后BIM模型5）空调机房深化设计空调机房深化后BIM模型具体详见下图空调机房深化后BIM模型（一）空调机房深化后BIM模型（二）6）电气桥架深化后BIM模型具体详见下图电气桥架深化BIM模型（6）玻璃幕墙内部装饰节点深化设计，保证玻璃幕墙外装效果。幕墙BIM深化设计模型，明确幕墙与结构连接节点、幕墙分块大小、缝隙处理，外观效果，安装方式，用模型指导施工及幕墙加工制作，详见下图。幕墙深化设计BIM模型（7）装饰装修深化设计，保证室内装饰效果。通过BIM模型效果检验，可以协助完成装饰装修图纸深化设计，达到设计效果最佳，装饰装修深化设计详见下图。装饰装修深化设计BIM模型（8）协助深化设计单位完善施工图纸BIM深化设计分项完成后，填写变更、洽商单，报深化设计单位、业主、监理方签字，并协助深化设计单位完善施工图。5.3可视化沟通应用（1）数字模型在施工管理直观的数字模型在施工管理中，可提高时间和空间的协调利用性，能有效控制施工安排，减少返工，控制成本。数字模型具体详见下图数字模型可视化（2）复杂构件、节点模型复杂构件、节点模型可视化能够准确、直观地理解构件的外观、结构、尺寸，便于构件加工、安装。复杂构件、节点模型具体见下图。复杂构件、节点模型（3）机电综合可视化机电综合可视化可以清晰地看到布局方案的美观性与合理性，便于指导实际施工，具体详见下图机电综合可视化（一）机电综合可视化（二）5.4技术管理（1）受力分析为保证项目的施工质量，前期对投标阶段的方案进行模型建立，由BIM软件转换到相关专业分析软件进行验算，由我单位专职技术人员进行核查研讨。受力分析流程如下图。受力分析工作流程（2）施工方案验算通过BIM技术的应用，帮助技术人员对施工方案进行快速计算，不但节省人力和时间在方案的可行性也提供了依据。塔吊基础计算如下图。塔吊基础计算（3）碰撞检测在完整接收到设计阶段模型后，总包BIM工作小组成员负责把各专业进行清理整合，在专业软件配合下进行各专业之间的碰撞检查，工作流程如图5-31，并编制碰撞检测报告，提交例会进行讨论解决。如下图碰撞检测工作流程碰撞检查（4）设计变更当设计图纸有问题或者需要对局部进行调整时，采用BIM进行三维变更设计，并导出二维施工图，形成变更洽谈单，提交设计院审核，见下图。设计变更工作流程施工过程中，对施工图的设计变更、洽商在拟定阶段，由总包BIM小组根据拟变更图纸进行建模预检，工作流程如图3-16，提交拟工程变更预检报告，经业主方、设计单位、监理单位进行拟工程变更会审，会审通过后再下发正式变更文件和图纸。（5）变更协同更新在施工阶段，总包BIM小组负责依据已签认的设计变更、洽商类文件和图纸，对施工图模型进行同步更新；同时，总包BIM小组负责根据工程的实际进展，完善模型中在施工模型中尚未精确完善的信息，以保证模型的最新状态与最新的设计文件和施工的实际情况一致。工作流程如下图。变更协同工作流程对复杂构件的安装，借助BIM模型，可通过动画模拟，进行技术交底，实现安全、快捷、高质量施工，具体详见下图技术交底（7）BIM的数字化测量对于人工测量较为复杂的部位，采用三维激光扫描仪获取施工现场的实际外形（通过点云数据记录），再利用SCANTOBIM软件将点云数据导入BIM生成三维模型。根据测量生成的三维模型可以创建与现场完全吻合的模型构件，BIM的数字化测量具体详见下图。BIM数字化测量（8）复杂空间管线综合对复杂空间（包括地下室、机房、走廊等），由总包BIM小组根据专业深化图纸及各专业叠加后的施工图模型，进行机电管线综合，工作流程如图5-37以此来复核各区域净空是否满足要求。管线综合工作流程见下图。管线综合工作流程机电管线综合（9）施工工艺模拟对于施工的重难点区域施工工艺进行模拟，一方面核查施工方案的合理性另一方面也便于施工交底工作；在具体的施工顺序和注意问题上给予明显演示，减少了施工过程中不必要的问题，提高了工作效率。（10）竣工模型通过BIM系统的应用，在施工过程中实时同步虚拟建筑与真实建筑，项目竣工后，生成相关竣工图，为后续的项目运营提供基础；交付成果除了实体建筑，还将有一个虚拟的楼字化楼宇，帮助业主实现后续物业管理和应急系统的建立，实现建筑全生命周期的信息交换和使用。5.5生产管理（1）施工现场管理1）预留预埋运用BIM技术，使所有构件三维可视化，能准确定位预埋件及预留洞口的位置，如下图所示。而多专业之间进行协同更新工作的特点，在多次设计调整修改后，能及时进行相关预留预埋的调整，减少了拆改工作，为后期安装节省大量时间。机电留洞2）预制件加工管理通过构件的BIM模型，结合数字化构件加工设备，实现预制、加工构件的数字化精确加工，保证相应部位的工程质量，并且大大减少传统的构件加工过程对工期带来的影响。钢结构构件、风管及水管等均可以采用BIM模型进行模拟。3）施工监督和验收运用云系统的平台，将BIM数据移到现场进行指导施工，同是对隐蔽工程进行监督，相反将现场数据上传到平台，建立远程质量验收系统，远程即可完成相关验收工作，方便了超高层建筑施工。工作流程如下图。施工监督与验收工作流程4）现场平面管理分阶段建立（基础施工阶段、主体施工阶段、外立面及装修施工阶段），内容包括办公及生活区临建、临水、临电、库房、材料堆放区、材料临时加工场地、施工机械布置、运输道路、绿化区、停车位。通过模拟，可以更加直观准确掌握现场施工平面布置情况。同时可以提高施工场地的利用率，达到节地目的。5）机械设备管理结合Navisworks4D模拟施工，能够合理地安排各阶段需要投入的机械设备、设备安装位置；并能为机械设备管理提供直观的沟通平台。6）Autodesk360Mobile应用将项目BIM模型文件上传到Autodesk360服务器上并设置共享，现场管理人员在手持设备上可查看模型文件，使用多点触控功能来缩放、平移和旋转图形，查看图形构建细节。便于理解产品外观、尺寸，并可对施工成品进行测量检验。Autodesk360Mobile应用见图22.5-41。Autodesk360Mobile应用（2）材料管理材料需求计划管理结合4D模拟施工，可提出各阶段的材料用量需求计划，为材料管理员提供参考。材料进场计划管理结合4D模拟施工，能准确地安排材料进场时间，缩短材料进场周期，缓解施工现场材料堆放场地紧张的压力，同时也能缓解材料资金需求压力。（3）在构件加工、制作管理利用BIM模型的自动构件统计功能，可以快速准确的统计出各类构件的数量。通过构件的BIM模型，结合数字化构件加工设备，实现预制、加工构件的数字化精确加工，保证相应部位的工程质量，并且大大减少传统的构件加工过程对工期带来的影响。钢结构构件、风管及水管等均可以采用BIM模型进行模拟。利用BIM模型对幕墙进行分块编号采用无线移动终端、WED及RFID等技术，把预制、加工等工厂制造的部件、构件，从设计、采购、加工、运输、存储、安装、使用的全过程与BIM模型集成，实现数据库化、可视化管理，避免任何一个环节出现问题给施工和进度质量带来影响，BIM模型信息传输见下图。BIM模型信息传输（4）施工进度管理施工进度管理具体流程详见图：进度管理工作流程1）施工组织模拟根据工程进度，把施工现场相应阶段建立；通过模拟，可以更加直观准确掌握现场施工平面布置情况，从面有效地提高对施工现场平现动态管理水理，实现现场资源的合理利用。施工组织模拟2）4D施工模拟Navisworks模型整合平台与Project等进度计划软件关联，实现动态可调整的4D模拟施工，能形象地演示施工进度和各专业之间的协调关系。可以有效控制施工安排，减少返工、拆除及浪费现象，起到了节材的作用，控制成本，创造绿色环保低碳施工等方面提供了有利的支持。具体详见图按照进度计划BIM模拟施工3）BIM模型与现场施工同步模拟，利用BIM模型提高项目协调会议（项目现场，项目现场与公司总部两种会议模式）效率的应用，通过模型和现场施工进行同步模拟，见下图，直观反应现场情况，便于决策。BIM模型和现场施工进行同步模拟5.6安全管理1）预警机制基于BIM的工作方式并通过三维模型的碰撞检测，提前发现问题并予以解决，将施工中可能出现的碰撞问题扼杀在施工准备阶段，减少了潜在经济损失。2）安全维护临边防护运用BIM技术可提前进行危险源识别，通过三维可视化清楚识别电梯井、楼梯井和临边等多个坠落风险点，及时提醒相关人员进行防护栏的安装，并进行直观的安全交底工作，如下图。危险源警示BIM模型中的安全防护措施5.7质量管理（1）质量管理环节1）质量应用采用无线移动终端、WED及RFID等技术，把预制、加工等工厂制造的部件、构件，从设计、采购、加工、运输、存储、安装、使用的全过程与BIM模型集成，实现数据库化、可视化管理，避免任何一个环节出现问题给施工和进度质量带来影响。如下图。质量管理应用2）钢筋放样管理BIM技术可以把钢筋具体样式表示出来，通过技术人员的虚拟建造，把复杂的钢筋进行分类演示，有效地控制了工程量和技术做法，提高了质量和成本管理，如下图。钢筋放样（2）施工样板管理利用BIM技术制作梁柱节点施工样板、楼梯施工样板、砌体样板、屋面施工样板、水电安装管线施工样板等，辅助现场样板区，实现样板先行，样板指导施工。样板详见图下图。施工样板管理施工样板管理（3）混凝土养护使用自动化监测管理软件进行大体积混凝土温度的监测，形成动态监测管理。电子传感器按照测温点布置要求，自动直接将温度变化情况输出到计算机，形成温度变化曲线图，随时可以远程动态监测基础大体积混凝土的温度变化，根据温度变化情况，随时加强养护措施，确保大体积混凝土的施工质量。5.8成本预算管理（1）工程量统计利用BIM模型的自动构件统计功能，可以快速准确的统计出各类构件的数量，见图5-54，减少预算的工作量。同时可以及时评估设计变更造成材料数量变化而引起成本的变动。可以提前甲方沟通或办理签证。BIM模型生成构件数据从BIM模型中提取模型工程量，用以指导材料物资采购，从进度模型中提取现场实际人工、材料、机械工程量，掌握成本消耗情况。将模型工程量、实际消耗、合同工程量，三量进行对比分析，掌握成本分布情况，进行动态成本管理，详见下图。BIM进度模型生成工程量和实际消耗量、合同工程量进行对比（2）变更工程量计量利用BIM模型的自动构件统计功能，可以快速准确的统计出各类构件的数量，减少预算的工作量。同时可以及时评估设计变更导致材料数量变化而引起的成本变动。工作流程如下图。变更工程量工作流程（3）材料信息录入在施工过程中，总包BIM小组负责对已选定或已安装完成的主要材料、设备等，按照精度要求将其主要性能参数根据工程实际进展同步录入BIM模型数据库中，为施工期间监督验收和后期运维工作提供了便利。（4）5D数据库BIM数据库的创建，通过建立5D（3D模型+时间+成本）关联数据库如图5-57，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。BI