BIM设计阶段标书应用.docx
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BIM设计阶段标书应用
BIM设计阶段标书应用
7.1BIM简介
BIM（BuildingInformationModeling）—建筑信息模型，是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，由建筑产业链各个环节共同参与来对建筑物数据进行不断地插入、完整、丰富，并为各相关方来提取使用，达到绿色低碳化设计、绿色施工、成本管控、方便运营维护等目的。
在整个系统的运行过程中，要求业主、设计方、监理方、总包方、分包方、供应方多渠道和多方位的协调，并通过网上文件管理协同平台进行日常维护和管理。
BIM系统管理贯穿建筑物的设计、施工、运营，包含设计方、施工方、建设方等多单位的工作。
BIM具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性等五大特点。
图：
7.1.1-1BIM应用系统图
7.2BIM应用的主要目的
7.2.1预知结果，保证目标顺利实现
BIM信息模型，可以预先观察到设计的建筑物。
特别是一些细节部分，是否满足业主的要求，符合业主最初设想。
图：
7.2.1-1BIM设计方案拓扑图
7.2.2虚拟施工，提高施工技术水平
通过对本工程进行建造阶段的施工模拟，即在实际建造过程在计算机上的虚拟仿真实现，以便能及早的发现工程中存在或者可能出现的问题。
该技术采用参数化设计、虚拟现实、结构仿真、计算机辅助设计等技术，在高性能计算机硬件等设备及相关软件本身发展的基础上协同工作，对施工中的人、财、物信息流动过程进行全真环境的三维模拟，为各个参与方提供一种可控制、无破坏性、耗费小、低风险并允许多次重复的试验方法，通过BIM技术可以有效的提高施工技术水平，消除施工隐患，防止施工事故，减少施工成本与时间，增强施工过程中决策、控制与优化的能力。
图：
7.2.2-1虚拟建造流程图
7.2.3运维平台，提供物业管理支撑
项目施工完毕后，将进入正式的后期运营维护阶段。
通过将BIM模型与运维管理系统集成一体化后，可向使用者提供所需的一系列重要数据，使HSE等关键工作的筹备效率有了大大的提高，如强弱电部署、位置、接入点等。
使用者只需轻松点击鼠标在特定的物业管理平台上便可利用BIM的3D视图直接读取与特定设施设备相关的不同电气层以及相关电线、变电箱等信息，同时自动生成工作许可工单所需的断电点和挂牌点数据。
即在正式工作执行前，系统可作为工作指导手册来辅助技术工人的实际操作。
在物业管理中，与现场巡检和抄表相关的工作计划和路线制定始终是一项令人头疼的事。
基于三维BIM模型的物业管理平台可为用户提供最优路径制定引擎功能。
根据现有的巡检路线，系统可根据实际情况（如工作频率变化需对应技术工人或外包商的工作计划的重新调整）自动优化计划安排，并利用3D效果进行展示。
装备了手持移动终端的现场技术人员在对贴在巡检点上的条码进行扫描后便可录入其所读取的仪表数据。
图：
7.2.3-1基于BIM的物业管理平台
7.3BIM实施方案
7.3.1BIM的组织架构
1组织架构
本项目BIM小组组织架构如图7.3.1-1所示，BIM工作组组长负责BIM小组管理，统一协调BIM各相关方，如：
各专业BIM工程师、计划协调管理部、物资设备部、商务合约部、其他设计方、各分包商等。
BIM相关各部门按工作量大小，至少指定1位以上熟练掌握本专业业务、熟悉BIM建模、浏览软件操作的人员，组成项目各部门BIM团队，负责相关专业工作。
图：
7.3.1-1组织架构图
7.3.2岗位职责
本项目BIM小组主要负责：
BIM模型的创建、维护，确保设计和深化设计图清楚地形象的展现在模型里，可以更好的发现图纸问题并及时解决；可以表现出钢构件组装流程，各种施工工艺等，更好的优化施工方案和工作计划；进行模拟施工，进而优化工程施工进度计划。
同时，定期组织对项目部管理人员的培训工作。
项目管理团队整体有关BIM工作的职责如表7.3.2-1所示：
表7.3.2-1项目管理团队BIM工作职责一览表
主要岗位/部门
BIM工作及责任
BIM能力要求
培训频率
项目经理
监督、检查项目执行进展
基本应用
1月/次
BIM小组组长
制定BIM实施方案并监督、组织、跟踪
基本应用
1月/次
项目副经理
制定BIM培训方案并负责部培训考核、评审。
基本应用
1月/次
测量负责人
采集及复核测量数据，为每周BIM竣工模型提供准确数据基础；利用BIM模型导出测量数据指导现场测量作业
熟练运用
2周/次
技术管理部
利用BIM模型优化施工方案，编制三维技术交底
熟练运用
2周/次
深化设计部
运用BIM技术展开各专业深化设计，进行碰撞检测并充分沟通、解决、记录；图纸及变更管理
精通
1周/次
BIM工作室
预算及施工BIM模型建立、维护、共享、管理；各专业协调、配合；提交阶段竣工模型，与各方沟通；建立、维护、每周更新和传送问题解决记录（IRL）
精通
1周/次
施工管理部
利用BIM模型优化资源配置组织
熟练运用
2周/次
机电安装部
优化机电专业工序穿插及配合
熟练运用
2周/次
商务合约管理部
确定预算BIM模型建立的标准。
利用BIM模型对、对外的商务管控及部成本控制，三算对比
熟练运用
2周/次
物资设备管理部
利用BIM模型生成清单，审批、上报准确的材料计划
熟练运用
2周/次
安全环境管理部
通过BIM可视化展开安全教育、危险源识别及预防预控，指定针对性应急措施
基本运用
1月/次
质量管理部
通过BIM进行质量技术交底，优化检验批划分、验收与交接计划
熟练运用
2周/次
7.3.3BIM的软硬件环境
1软件平台
我公司BIM技术应用软件如表7.3.3-1所示，我方负责提供并维护上述软件的许可证并对BIM工作相关部门人员进行培训，以充分支持建模、浏览、协调和模型更新任务。
总承包商提供建设单位、项目管理公司和顾问团队一个可以监督BIM工作的在线的、安全的、可实现的BIM协作平台。
这样的平台应能支持3D技术，随时检查总承包商提交的BIM信息模型。
表7.3.3-1BIM小组软件配置一览表
软件类型
软件名称
保存版本
软件许可证
三维建模软件
AutodeskRevit
2012
15
模型整合平台
NavisworksManage
2012
1
二维绘图软件
AutoCAD
2012
20
文档生成软件
Microsoftoffice
2010
20
2硬件平台
为充分保障BIM技术所需软件的正常运行，我公司及各分包商使用的计算机硬件平台为戴尔T3600专业级图形工作站或更高配置，计算机数量满足BIM工作各相关部门的使用需要。
同时也应提供BIM软件给建设单位、项目管理公司和顾问团队,方便检查各专业的BIM模型元素。
7.3.4BIM实施计划
1BIM前期实施计划
根据本工程业主要求，以及综合考虑本工程的总体施工进度计划，为保证工程的顺利进行，特制定以下BIM专项工作计划。
表7.3.4-1BIM实施计划
工作容
完成时间及结果
BIM团队的组建
合同完成前完成核心建模人员的召集工作，合同签订后10日完成整体BIM团队的组建工作
BIM执行计划书
合同签订后20天完成
核对及完善设计阶段BIM模型
合同签订后，施工阶段最初BIM模型创建前完成
施工阶段BIM模型创建及维护
合同签订后40日完成施工阶段模型的创建
BIM模型的协调、集成
在出具竣工证明前，总承包完成个专业BIM竣工模型的整合及验收
基于BIM模型完成施工图会审和深化设计
和图纸会审一起完成，提交给业主
碰撞检测
在相应部位施工前一个月完成
4D施工模拟及进度计划优化
在相应部位施工前一个月完成
自动构件统计
收到设计变更和图纸会审确认单后14天完成
预制作构件的数字化加工模拟
配合钢结构深化设计、制作、安装同时进行
2BIM交付期工作计划
BIM工作完成后交付的成果，包括纸质文档（图纸、图片、报告等）和电子文档（CAD电子图档、BIM模型、视频等）。
整体交付模型的提交时间节点、容要求、格式要求如下：
表7.3.4-2BIM模型交付时间、要求
提交方
提交时间
模型精度
提交容格式
设计方
施工图
设计完成
施工图
模型
以DVD光盘形式提交电子版，其中
文件夹1：
模型资料至少包含两项文件：
模型文件、说明文档。
模型文件夹及文件命名格式符合5.3中规定的命名构架。
文件夹2：
CAD图纸文件和设计说明书，部可有子文件夹；
文件夹3：
针对过程中的BIM应用所形成的成果性文件及其相关说明，如有多项应用，部设子文件夹。
施工方
竣工完成
竣工模型
为保证BIM工作质量，对交付模型质量要求如下：
1）所提交的模型，各专业部及专业之间无构件碰撞问题的存在。
2）严格保证BIM模型与二维CAD图纸包含的信息一致。
3）机电管线系统建模采用RevitMEP。
提交模型时必须同时提供nwc或nwd格式模型，用于Navisworks下的模型整合。
4）为限制文件大小，所有模型在提交时必须清除未使用项，删除所有导入文件和外部参照，同时模型中的所有视图必须经过整理，只保留默认的视图和视点，其他都删除。
5）与模型文件一同提交的说明文档中必须包括：
模型的原点坐标描述，模型建立所参照的CAD图纸情况。
6）针对设计阶段的BIM应用点，每个应用点分别建立一个文件夹。
对于3D漫游和设计方案比选等应用，提供avi格式的视频文件和相关说明；对于工程量统计、日照和采光分析、能耗分析、声环境分析、通风情况分析等应用，提供成果文件和相关说明。
7）设计方各阶段的BIM模型（方案阶段、初步设计阶段、施工图阶段）通过业主认可的第三方咨询机构审查后，才能进行二维图正式出图。
8）竣工模型在施工图模型的基础上添加以下信息生产信息（生产厂家、生产日期等）、运输信息（进场信息、存储信息）、安装信息（浇筑、安装日期，操作单位）和产品信息（技术参数、供应商、产品合格证等），如有在设计阶段还没能确定的外形结构的设备及产品，竣工模型中必须添加与现场一致的模型。
7.3.5BIM工作流程
工程项目BIM模型常见应用点的工作流程，如下列附图所示：
图：
7.3.5-1BIM模型工作流程
7.3.6BIM建立及维护
1BIM建立
总承包单位对设计图纸进行深化，在工程开始阶段就建立BIM模型，对图纸进行仔细核对和完善。
1）由设计单位提供设计图纸、设备信息和BIM创建所需数据。
2）对设计提供的数据进行核对，组织设计和业主代表召开BIM模型及相关资料法人交接会。
3）根据设计和业主的补充信息，完善BIM模型。
图7.3.6-1本工程BIM的模型创建
4）所有文件和相关的文件夹结构的BIM提交给建设单位的项目文档,总承包商将开发一种命名约定,经建设单位批准。
总承包商在项目运行期间严格遵循这些BIM文件命名和组织结构。
5）结合招标文件要求，在创建BIM模型的同时，我项目将上报表7.3.6-1，并根据表格容的适用性在施工过程中进行完善和维护相关资料。
表7.3.6-1BIM模型管理协议和流程
序号
模型管理协议和流程
适用于本项目（是或否）
详细描述
1
模型起源点坐标系统、精密、文件格式和单位
是/否
是/否
2
模型文件存储位置（年代）
是/否
是/否
3
流程传递和访问模型文件
是/否
是/否
4
命名约定
是/否
是/否
5
流程聚合模型文件从不同软件平台
是/否
是/否
6
模型访问权限
是/否
是/否
7
设计协调和冲突检测程序
是/否
是/否
8
模型安全需求
是/否
是/否
2施工过程中的维护
总承包单位在施工阶段对BIM模型进行维护，保证施工顺利进行，时时更新，确保BIM模型中的信息正确无误。
1）根据施工过程中的设计变更及深化设计，及时修改、完善BIM模型。
2）根据施工现场的实际进度，及时修改、更新BIM模型。
3）根据业主对工期节点的要求，上报业主与施工进度和设计变更相一致的BIM模型。
3BIM数据安全管理
1）BIM小组采用独立的部局域网，阻断与因特网的连接。
2）局域网部采用真实身份验证，非BIM工作组成员无法登录该局域网，进而无法访问数据。
3）BIM小组进行严格分工，数据存储按照分工和不同用户等级设定访问和修改权限。
4）全部BIM数据进行加密，设置部交流平台，对平台数据进行加密，防止信息外漏。
5）BIM工作组的电脑全部安装密码锁进行保护，BIM工作组单独安排办公室，闲杂人未经允许不能入。
7.4BIM应用的主要方面
7.4.1生产管理
1施工计划
通过结合project或梦龙项目管理软件编制而成的施工进度计划，可以直观的将BIM模型与施工进度计划关联起来，自动生成虚拟建造过程，简单直观，通过对虚拟建造过程的分析，合理的调整施工进度，更好的控制现场的施工与生产。
图7.4.1-1施工进度计划网络图
图7.4.1-2虚拟建造展示图
7.4.2现场管理
通过BIM技术解决现场施工场地平面布置问题，解决现场场地划分问题，按施工图纸规划出《施工平面布置图》搭建各种临时设施；按安全文明施工方案的要求进行修整和装饰；临时施工用水、用电、道路按施工要求标准完成；为使现场使用合理，施工平面布置应有条理，尽量减少占用施工用地，使平面布置紧凑合理，同时做到场容整齐清洁，道路畅通，符合防火安全及文明施工的要求。
施工过程中避免多个工种在同一场地，同一区域进行施工而相互牵制、相互干扰。
施工现场设专人负责管理，使各项材料、机具等按已审定的现场施工平面布置图的位置推放。
图7.4.2-1施工现场平面布置CAD图
图7.4.2-2施工现场平面布置BIM图
7.4.3物资材料管理
通过对现场施工进度的控制，依靠BIM信息模型实时准确提取各个施工阶段的物资材料计划，施工企业在施工中的精细化管理比较难于实现，根本原因在于工程本身海量的工程数据，而BIM的出现可以让相关管理部门快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确的人、机、材计划提供有效的支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供强有力地技术支持。
图7.4.3-1首层外框型钢柱钢筋用量统计
7.4.4移动终端管理
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。
图7.4.4-1BIM移动终端平台展示cPc中国BIM门户-ChinaBIM.comcPc中国BIM门户-ChinaBIM.com
7.4.5技术管理
1图纸会审
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，可对设计结果进行动态的可视化展示，使业主和施工方能直观地理解设计方案，检验设计的可施工性，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，帮助图纸会审。
图7.4.5-1BIM建模配合图纸会审
2深化设计
1）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。
图7.4.5-2管线布置BIM模型图7.4.5-3局部综合布管优化
图7.5.5-4机电安装碰撞深化设计前后对比
2）BIM模型可以完成钢结构加工、制作图纸的深化设计。
利用TeklaStructures真实模拟进行钢结构深化设计，通过软件自带功能将所有加工详图（包括布置图、构件图、零件图等）利用三视图原理进行投影、剖面生成深化图纸，图纸上的所有尺寸，包括杆件长度、断面尺寸、杆件相交角度均是在杆件模型上直接投影产生的，通过深化设计产生的加工数据清单，直接导入精密数控加工设备进行加工，保证了构件加工的精密性及安装精度。
图7.4.5-5Tekla钢结构模型
图7.4.5-6构件加工清单
3）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。
图7.4.5-7幕墙深化设计BIM模型
4）复杂节点施工
BIM模型可以进行土建结构部分的深化设计，包括预留洞口、预埋件位置及各复杂部位等施工图纸深化。
对关键复杂的劲性钢结构与钢筋的节点进行放样分析，解决钢筋绑扎、顺序问题，指导现场钢筋绑扎施工。
图7.4.5-8角柱十字型钢及钢梁节点钢筋绑扎BIM模型
5）专项施工方案
通过BIM技术指导编制专项施工方案，可以直观的对复杂工序进行分析，将复杂部位简单化、透明化，提前模拟方案编制后的现场施工状态，对现场可能存在的危险源、安全隐患、消防隐患等提前排查，对专项方案的施工工序进行合理排布，有利于方案的专项性、合理性。
图7.4.5-9八里庄宁电器广场塔吊基础开挖
7.4.6安全管理
1危险源识别及安全防护
利用API自主研发工具进行工程量及成本计算，为资源管理提供数据依据；采用BIM模型结合有限元分析平台，进行力学计算；通过模型发现施工过程重大危险源并实现水平洞口危险源自动识别，对危险源识别后通过辅助工具自动进行临边防护，对现场的安全管理工作给与了很大的帮助。
图7.4.6-1利用BIM模型对危险源进行辨识后自动防护
2安全监测
使用自动化监测仪器进行基坑沉降观测，通过将感应元件监测的基坑位移数据自动汇总到基于BIM开发的安全监测软件上，通过对数据的分析，结合现场实际测量的基坑坡顶水平位移和竖向位移变化数据进行对比，形成动态的监测管理，确保基坑在土方回填之前的安全稳定性。
图7.4.6-2利用BIM模型对危险源进行辨识后自动防护
7.4.7质量管理
大体积混凝土测温
使用自动化监测管理软件进行大体积混凝土温度的监测，将测温数据无线传输汇总自动到分析平台上，通过对各个测温点的分析，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，确保在本工程基础筏板混凝土浇筑后不出现由于温度变化剧烈引起的温度裂缝。
图7.4.7-1基于BIM的温度数据分析平台
7.4.8商务管理
1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造成材料数量变化而引起成本的变动。
可以提前与甲方沟通或办理签证。
图7.4.8-1BIM模型生成构件数据
2从BIM模型中提取相应部位的理论工程量，用以指导实际材料物资的采购，从进度模型中提取现场实际的人工、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。
图7.4.8-2BIM进度模型生成工程量和实际消耗量、合同工程量进行对比
3BIM数据库的创建，通过建立5D（3D模型+时间+成本）关联数据库，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。
BIM技术能自动计算工程实物量，这个属于较传统的算量软件的功能，在国此项应用案例非常多。
图7.4.8-3BIM模型数据库管理
7.5BIM应用的保障措施
7.5.1建立BIM运行保证体系
1按照BIM组织架构表成立BIM执行小组，由组长全权负责BIM系统管理和维护。
该小组在开工前就进驻现场，迅速投入系统的创建工作。
2成立BIM管理领导小组，由项目经理任组长，组员包括项目总工、BIM工作组组长、各部门经理，定期沟通，保证能够及时、顺畅的解决问题。
3各职能部门要求设置专人和BIM小组对接，根据需要提供现场信息。
4配备足够数量的高配置电脑设备，购置足够的BIM软件，满足软件操作和模型应用的要求。
7.5.2坚持BIM会议沟通的持续性
1BIM领导小组成员必须参加每周的工程例会和设计协调会，及时了解设计和工程进展状况。
2BIM领导小组成员，每周一召开协调会，建设单位或项目管理公司参加BIM协调会，确定工作流程。
由BIM工作组组长汇报工作进展情况以及遇到的困难，需要联合解决的问题。
及时对问题给予处理和解决。
3BIM工作组部每周召开一次碰头会，针对本周工作情况和遇到的问题，制定下周工作计划。
图7.5.2-1BIM专题会图7.5.2-2BIM碰头会
7.5.3全方位的BIM技术支持
1BIM族库管理系统：
我局BIM族库管理系统包含了6000多种各个专业常用族，并形成一套完整的新族管理方法。
为现场BIM小组建立、维护BIM工作提供了有力的支持，保证了现场BIM小组的工作质量和速度。
图7.5.3-1中建八局BIM族库管理系统
2BIM的二次开发小组：
我局拥有一支RevitAPI二次开发小组，能够完成BIM应用中的特殊要求的二次开发。
该小组先后开发了建模工具集、工程量管理、路桥参数建模等模块。
图7.5.3-2BIM模型二次研发
3外部合作伙伴：
我局是Autodesk公司在施工企业重点支持BIM应用的单位，在新产品功能、二次开发、新领域拓展、中美交流等方面全方位支持。
图7.5.3-3和外部合作伙伴进行BIM技术研讨
7.6BIM应用的主要案例
图7.6-1八里庄宁购物广场图7.6-2中关村华胜天成大厦
图7.6-3天津中石油大厦图7.6-4领秀城综合体
图7.6-5国际会议中心图7.6-6博览中心（局部）
图7.6-7银泰中心图7.6-8创投大厦
图7.6-9裕景中心图图7.6-10亘元万豪大厦
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