BIM技术应用创新方案.docx
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BIM技术应用创新方案
BIM技术应用创新方案
1.1.1总体要求
区资源循环利用工程项目为全地下式污水处理厂，中标后在项目设计时严格按照招标文件要求采用BIM进行优化设计，总体要求如下：
实现BIM模型的导入、系统内模型数据的整合、模型及信息的导出、模型与信息的交互浏览等。
通过BIM技术解决设计和问题，减少过程变更，进一步提高施工质量、控制施工进度、节约工程造价，并提供基于BIM的项目施工文件管理，为后期运营维护管理提供良好条件。
所有的过程和最终成果归采购人所有。
1.1.2建设阶段运用的意义和标准
1.1.2.1设计阶段运用的意义和标准
（1）设计阶段意义：
建立三维模型，促进数据信息交换和共享，优化设计，进而提高设计质量，解决设计中存在的打架、漏、堵等现象，降低项目成本，实现设计阶段造价管理最优化。
（2）设计阶段标准：
方案段模型表达有关面积、高度、体积、位置和方位等项目总体体量特征，可进行总体的项目分析、工艺条件分析，如工艺流程及高程、体量、建筑物朝向和单位建设成本等。
在此阶段中，创建全厂BIM模型为方案比选和优化提供量化依据，提供厂区三维总平面模型、厂区三维漫游视频。
初步设计阶段前完成模型具有近似数量、大小、形状、位置及方位的一般性系统或组件构成，还可将非几何信息加入到模型构件中。
基于通用的性能标准，对由该等级详细程度的模型构件所表示的选定系统进行性能分析。
采用BIM技术辅助出图，依据BIM模型直接生成各类视图，并能够保证其与模型的关联性、一致性。
施工图设计阶段模型由具有精确数量、尺寸、形状、位置及方位的具体系统或组件构成，模型构件可以包含附加的非几何信息。
施工图设计中主要解决施工中的技术措施、工艺做法、用料等，为施工安装，工程预算，设备及配件的安放、制作等提供完整的图纸依据。
施工图阶段利用BIM实际产品采购状态下校核，进行多专业协同中问题解决及设计优化，对产品级模型的工程量统计、预制加工、模块化建造等。
1.1.2.2施工阶段运用的意义和标准
（1）施工阶段意义：
BIM给施工环节发展带来的影响，主要归纳为三点，一是提供准确的竣工模型，方便数据管理；二是合理控制工程成本，提高施工效应；三是实现绿色环保施工的理念。
（2）施工阶段标准：
施工前对整个施工过程全方位模拟演示，阶段性对工、料、机进场进行控制，合理安排施工工序及进度。
对施工过程中土建、安装位置、尺寸全方位控制，形成现场模型和原有模型进行对比，形成施工与设计偏差的技术报告，并对原有的数据和模型进行修正，确保和现场实体一致。
此阶段的模型由具有精确尺寸、形状、位置、数量和朝向，并带有完整的建造、安装和详细施工信息的具体组装件构成，模型构件可包含附加的非几何信息。
能利用BIM手段沟通、协调、解决土建施工、安装等问题。
1.1.2.3运维阶段运用的意义和标准
（1）运维阶段意义：
BIM对运维阶段的影响主要归纳为三点，一是便于固定资产的统一管理；二是全智能进行生产维护管理；三是节省运维成本，提高水厂效益。
（2）运维阶段标准：
通过设计和施工阶段的BIM应用及创建，最后得到了一个可以做运维应用的BIM模型和信息数据库。
按照最终竣工的实际情况调整BIM模型，确保模型和建成后的污水处理厂一致。
运维阶段模型包含了所有专业的尺寸、大小、设备型号以及所在对应图纸编号。
模型构件包括产品厂家、价格、安装时间、维修时间、产品合格证、使用说明、寿命、注意事项等。
此阶段的模型主要用于后期运营和维护服务，模型为辅助后期运营资产管理奠定基础，为虚拟模型与物理BA、安防等系统的联动控制奠定基础。
1.1.3BIM系统概念及应用意义
1.1.3.1BIM系统概念
（1）BIM系统简介
BIM系统是一种全新的信息化管理系统，目前正越来越多应用于建筑行业中，它的全称为BuildingInformationManagement，即建造信息模型，要求参建各方在设计、施工、项目管理、项目运营和维护等各个过程中将所有信息整合在统一的数据库中，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，为建筑的全生命周期管理提供平台。
在整个系统的运行过程中，要求建设方、设计方、监理方、项目管理部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系统其核心是通过三维设计获得工程信息模型和几乎所有与设计相关的设计数据，可以持续即时地提供项目设计范围、进度以及成本信息，这些信息完整可靠，质量高并且完全协调。
通过工程信息模型可以使得：
◆交付速度加快（节省时间）
◆协调性加强（减少错误）
◆成本降低（节省资金）
◆生产效率提高
◆工作质量上升
◆收益和商业机会增多
◆沟通时间减少在建设工程生命周期三个主要阶段（即设计、施工和管理）的
每个阶段中，建设工程信息模型均允许访问以下完整的关键信息
◆设计阶段—设计、进度以及预算信息
◆施工阶段—质量、进度以及成本信息
◆管理阶段—性能、使用情况以及财务信息
（2）参数化三维模型的价值
使用BIM技术可以使规划、设计（初步设计、技术设计、施工图）、竞标、建造、经营、管理各个环节信息连贯一致，包括设计与几何图形、成本、进度信息等。
该方法以参数化三维模型为核心，原理是尽可能将建设工程过程中的修改提前到项目前期（施工以前），同时使建设全过程（方案、设计、建造、营运）的信息保持一致。
具体将包括以下内容：
1）BIM涵盖了全面的信息可以有效的访问有关设计与几何图形、成本、进度信息，所有这些关键信息均可立即获得，从而可以更快更有效地制定项目相关决策。
2）BIM降低设计和文档的工作量和错误
允许项目团队在设计或文档编制过程中随时对项目做出更改，三维工程模型能自动关联协调二维图纸的不当表达和疏漏，省去了繁重、低价值的反复协调与人工检查工作，提高检查质量。
这使项目团队可将更多时间投入项目关键问题。
3）BIM更加方便修改和减少修改错误
BIM模型只要对项目做出更改，由此产生的所有结果都会在整个项目中自动协调。
创建关键项目交付件（例如可视化文档和管理机构审批文档）更加省时省力，因此可以更快更好地交付工作，信息模型提供的自动协调更改功能可以消除协调错误，提高工作整体质量。
4）BIM为施工阶段提供更多信息，提高效率、节约成本、更易沟通
可以同步提供有关建筑质量、进度以及成本的信息。
施工人员可以促进建筑的量化，以进行评估和工程估价，并生成最新评估与施工规划。
计划产出结果或实际产出结果易于分析和理解，并且施工人员可以迅速为建设方制定展示场地使用情况或更新调整情况的规划，从而和建设方进行沟通，将施工过程对建设方的运营和人员的影响降到最低。
还能提高文档质量，改善施工规划，从而节省施工中在过程与管理问题上投入的时间与资金。
最终结果就是，保障施工的顺利完成，提高工程质量，能将建设方更多的施工资金投入到建筑，而非行政和管理中。
5）BIM在工程建设生命周期的管理阶段的价值
BIM可同步提供有关建筑、设备使用情况或性能已用时间以及财务方面的信息。
工程建设模型可提供数字更新记录，并改善搬迁规划与管理，以及重要财务数据。
这些全面的信息可以提高建筑运营过程中的收益与成本管理水平。
同时还将用于例如环境分析、能量分析、数字综合成本估算以及更新阶段规划。
6）BIM技术的优势
工程投资是一个典型的具备高投资与高风险要素的资本集中的过程，一个质量不佳的建筑工程不仅造成投资成本的增加，还将严重影响运营生产，工期的延误也将带来巨大的损失。
不幸的是，基于当前设计的不严谨、劳动密集的技术环境下，建筑工程总是伴随着不可避免的错误、延期交付和超预算。
贯穿于规划、设计与建造过程中的建筑信息模型（BIM）技术呈现出巨大的机会，改善上述因为不完备的建造文档、设计变更或不准确的设计图纸而造成的每一个项目交付的延误及投资成本的增加。
BIM不仅使得建设方在实物建造完成前预先体验工程，更产生一个职能的数据库，提供贯穿于建筑物整个生命周期中的支持。
1.1.3.2BIM的优势主要体现在以下几个方面
（1）实施：
在建造之前获得对项目完整的理解。
在BIM的投资将改善数据的重复利用及改进在旷日持久的过程中才可能发现的正确的设计方案，使得按时在预算内交付。
借助卓越的发现与搜索工具，实行高效快速的设计交流审查，是确保项目实施速度的保障。
这个加速交流审核的过程需要包括项目设计之外，延伸的合作团队，以进一步改善设计方案的品质。
（2）沟通：
创建一个每个人都可以非常容易观察、探究和理解的3D模型。
BIM使得团队合作更为有效，这是因为与设计师沟通其设计意图更为便捷，更方便与承包、专业施工团队及他们的供应商、合作伙伴、客户讨论、审核，减少交流时间，提高大家对项目理解的共识从而使项目更好更快得完成。
（3）检查：
在建造前，发现并解决设计方案中潜在的不合理预算投入和设计过程中的疏漏。
在一个典型的项目中，在BIM数据模型环境中检查干涉，将设计错误在成为现实问题之前发现并锁定，可以依据信息，实质地排除，这将节省投资，减少浪费。
（4）模拟：
在建造前已经把整个施工模拟出来，真正施工过程中一切均在计划之中。
BIM对任何人而言，消除了不可预见的错误，有效管理了他们的责任。
BIM可以很容易模拟真实施工过程。
项目模型成为连接时间、费用和任何数据信息的网络数字信息，这给出了一个项目的全貌。
保证工程按计划顺利实施和按时交付。
1.1.4本工程BIM技术应用意义
1.1.4.1可视化
可计算的BIM系统平台，可以在动工前预测建筑的性能，获得更直观的三维协调效果图。
经过整合的项目数据可提高时间和空间的协调利用率，甚至可在施工前确定设计中存在的问题与冲突。
在建筑的性能中，人对于建筑的体验是其中一个方面。
准确实现设计的可视化对于预测建筑未来的效果非常重要。
BIM则能够改进设计的可视化流程。
（1）设计的可视化
CAD和BIM建模技术的出现实现了基于计算机的可视化，带阴影的三维视图、照片及真实感的渲染图、动画漫游，这些设计可视化方式可以非常有效地表现三维设计，重复利用这些数据，省却在可视化应用中重新创建模型的时间和成本。
增加结构分析或能耗分析应用。
（2）建筑信息模型的可视化与碰撞检测
在BIM中可视化的内容还包含如何合理的完成碰撞检测和管线综合的任务。
BIM模型带有的数据模型，能够让BIM系统智能识别项目中任意构件的属性，让软件能够智能地应用一些工程中的规则，去检查整个项目的合理性，帮助我们在项目施工之前就找到设计图纸中的错漏碰缺之类的人为错误。
1.1.4.2成本预算
BIM系统解决方案中包含可计算的建筑信息，借助这些信息，计算机会将模型作为建筑来对待。
以墙体为例，墙体“知道”自己的属性以及建筑中其它构件的关系。
因此，作为一种由真实材料构成的建筑构件，在制作墙体明细表或计算墙体数量时，它会被包含在内。
可计算的建筑信息支持各种建筑设计和施工工作：
结构分析、MEP系统建模、建筑能耗分析、规范管理等等。
在建筑流程中，成本预算工作也可以从可计算的建筑信息中获益。
设计建筑是建筑师的职责，而评估建筑成本则是预算员的工作。
通常情况下，建筑师的工作范围不包括材料算量和提供成本信息。
这些工作要由预算员来完成。
使用建筑信息模型来替代图纸，所需材料的名称、数量和尺寸都可以在模型中直接生成。
在设计出现变更时，如尺寸缩小，该变更将自动反映到所有相关的施工文档和明细表中，使用的所有材料名称、数量和尺寸也会随之发化，预算员可以根据变更后的建筑信息模型套价，评估风险等。
详见下图：
1.1.4.3数字化施工
BIM能够支持所有建筑业中从设计到制造整个工作流程，建筑信息模型，支持结构制造流程。
在BIM模型的基础上，利用4D模拟技术及施工模拟技术，把传统的甘特图，转换为三维的建造模拟过程，可以在施工前作出合理安排，优化施工进度，找出问题并提前协调。
提高施工安全管理水平，并提高各专业协调水平。
1.1.4.4交付使用和运维阶段系统维护
使用BIM，可将运维阶段需要的信息包括维护计划、检验报告、工作清单、设备参数、故障时间等列入模型中。
实现水厂管理与BIM模型、图纸、数据一体化，BIM竣工模型的信息与实际构筑物信息一致。
1.1.4.5BIM系统帮助运营单位进行运营管理
BIM模型的基础上可以再次进行信息化，使后期的运营管理数字化。
（1）互动场景模拟。
所谓互动场景模拟，就是BIM模型建好以后，客户可以通过BIM模型从不同的位置进入到虚拟的污水处理厂里面，做一次虚拟的参观考察。
可以进入到各工艺单元了解各空间的设施。
（2）在运营工作中，客户可以通过BIM模型了解各工艺单元的各项机电设备参数，例如：
设备的用电负荷、药剂消耗量等。
同时客户可以根据自己的实际需求提出要求，这个时候，建设方就可以根据模型对现场情况有了具体的了解，在此基础上根据客户需求做出最优的变更方案。
1.1.4.6BIM系统帮助建设方进行系统维修
根据BIM模型，维修人员可以快速掌握并熟悉构筑物内各种设备数据、管道走向等资料，可以快速找到损坏的设备及出问题的管道，及时维护工艺单元运行的系统。
例如，当建设方发现一些渗漏问题，首先不是实地检查，而是转向在BIM系统中查找位于嫌疑地点的阀门等设备，获得阀门的规格、制造商、零件号码和其它信息，快速找到问题并及时维护。
1.1.4.7BIM系统进行应急管理辅助、模拟
BIM系统可以帮助建设方进行应急管理，进行各种应急演练，很多模拟工作不能大面积、大规模现场开展，在数字的模拟系统下做将省时省力。
在培训管理人员怎样处理应急状况时，有了BIM系统后，就可以对这些管理人员进行培训模拟，进行一些没有办法在实际进行的模拟培训，例如：
火灾模拟，人员疏散模拟，停电模拟。
1.1.5BIM系统创建、执行及实施方案
1.1.5.1BIM系统服务目标
为了缩短项目工期、降低工程造价、提升项目质量，本工程将在服务期内通过BIM应用实现如下BIM目标。
表1-1-1BIM应用实现BIM目标
BIM目标
BIM应用
设计阶段减少错漏碰缺
碰撞检查
加强项目设计与施工的协调
基于BIM模型完成施工图综合会审和深化设计
减少施工现场碰撞冲突
碰撞检测
优化施工进度计划及流程
4D施工模拟
快速评估变更引起的成本变化
自动构件统计
施工现场远程监控和管理
结合Buzzsaw和RFID技术实现施工现场远程实时监控和管理
为运营提供准确的工程信息
结合Buzzsaw和RFID技术交付BIM竣工模型
对管理人员进行应急培训模拟
应急管理模拟
1.1.5.2BIM系统组织架构
公司牵头组建区资源循环利用工程项目BIM小组，确定BIM小组人员组织架构和工作职责，并设置BIM组长，带领BIM工作小组完成BIM模型建立、维护及协调等工作。
工作团队分为设计管理组，施工管理组、协调管理组。
（1）BIM小组组长职责
BIM小组组长统管整个项目BIM相关工作的规划、实施；负责BIM工作的沟通与协调，定期组织BIM工作会议。
（2）BIM设计管理组职责
设计管理组负责从设计单位接受最新版设计阶段的建筑模型、结构模型；及时发放给项目专业施工队伍进行设计深化；督促其在设计阶段模型的基础上建立各自施工阶段BIM模型；并进行个专业深化设计，对个专业施工阶段模型整合，进行冲突和碰撞检测，优化设计方案；及时收集各个专业施工队伍及供应商提供的施工阶段BIM模型和数据，及时提交设计单位；负责设计修改的及时确认与更新。
（3）BIM施工管理组职责
施工管理组负责在施工阶段建筑、结构、安装BIM模型上，采用RevitNavisworks软件按预测工程进度和实际工程进度进行4D进度模型的建立，实时协调施工各方面优化工序安排和施工进度控制，控制施工成本，优化资金和资源分配。
（4）BIM协调管理组职责
协调管理组负责在BIM系统进行过程中的各方协调，包括采购方、设计方、监理方、施工方、供应方等多渠道和多方位的协调；建立网上文件管理协同平台，并进行日常维护和管理；定期进行协调操作培训与检查；软件版本升级与有效检查。
1.1.5.3BIM系统工作计划
依据采购人对工程的工作内容及时间节点要求，以及工程施工的整体计划，制定BIM项目实施计划书。
在BIM模型创建和深化工作之前，提交采购人审核及批准BIM执行计划书。
表1-1-2BIM模型完成时间及结果表
工作内容
完成时间及结果
BIM团队搭建
合同签订前完成核心人员召集工作，合同签订后7天内完成团队搭建工作
BIM执行计划书
合同签订后的20天内完成
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
合同签订后的45天内完成施工阶段初模
收到变更单后14天内完成模型修改
基于BIM模型完成施工图综合会审和深化设计（包括CSD图与CBWD图）
与图纸一起递交BIM模型
碰撞检测报告及解决碰撞
在相应部位施工前1个月内
4D施工模拟及进度优化
在相应部位施工前1个月内
1.1.5.4BIM工作流程
1.1.5.5BIM系统模型的创建、维护
（1）对设计阶段图纸进行核对及完善
设计单位负责在设计图纸基础上进行深化和更新。
为确保施工阶段所有基于BIM模型的各项工作有一个准确的数据基础，在工程开始之初的图纸会审阶段，设计单位将对设计阶段的BIM模型进行仔细核对和完善。
1）由设计方提供设计阶段相应的BIM应用资料和设备信息。
2）对设计阶段相应的BIM模型及相关资料进行核对。
3）组织设计方和采购方代表召开BIM模型及相关资料的交接会议。
4）根据设计方和采购方补充的信息，完善设计阶段BIM模型。
（2）对施工阶段BIM模型进行核对及完善
施工承包单位负责在服务期内为区资源循环利用工程项目创建并维护主要专业的施工阶段的BIM模型，在设计深化和现场施工过程中将BIM设定为必要环节，保证BIM模型中的信息正确无误。
1）根据设计变更及设计深化及时修改和更新BIM模型。
2）根据施工现场的实际进度及时修改和更新BIM模型。
3）施工承包商根据采购人要求的时间节点，提交与施工进度和设计深化相一致的BIM模型，供采购人审核。
1.1.5.6BIM系统模型的协调、集成
建设方和施工方在专业工程合同中明确其建立和维护BIM模型的责任，负责协调、审核和集成各专业施工单位/供应单位/独立施工单位/工程顾问单位等提供的BIM模型及相关信息。
（1）项目管理部负责督促各施工队伍在施工过程中应用BIM模型，并按要求深化。
（2）项目管理部对各专业施工队伍提供BIM技术支持和培训。
以保证施工队伍在施工过程中应用BIM模型。
（3）项目管理部负责基础和验证最终的BIM竣工模型，在项目结束时，向建设方提交真实准确的竣工BIM模型、BIM应用资料和设备信息等，确保建设方、采购人和运营管理公司在运营阶段具备充足的信息。
1.1.5.7基于BIM系统模型的应用
（1）基于BIM模型完成施工图综合会审和深化设计项目管理部在施工图图纸会审和施工图深化过程中，应用BIM模型来提高各专业之间的协同设计能力，同时加强项目设计与施工之间的协调。
1）基于BIM模型完成施工图纸综合会审。
2）基于BIM模型完成土建结构部分的深化设计，包括综合结构留洞图（CBWD）等施工深化图纸。
3）基于BIM模型完成机电安装部分的深化设计，包括机电综合管道图（CSD）等施工深化图纸。
4）基于BIM模型完成装饰工程图纸深化设计。
（2）基于BIM模型进行碰撞检测，空间调整
项目管理部将通过BIM模型进行各相关专业碰撞检测，形成包括具体碰撞位置的检测报告，并在报告中提供相应的解决方案，以便及时避免和协调解决碰撞问题。
应用BIM碰撞检测将包括并且不少于如下范围：
1）施工图会审阶段
2）施工图深化设计阶段，包括完成综合结构留洞图（CBWD）和机电综合管道图（CSD）等施工深化图之前。
3）节点复杂和专业工程交叉多的部位在施工前1个月内应用BIM模型进行碰撞检查，空间调整。
管线碰撞检查优化设计后
图1-1-1管线碰撞BIM系统图
（3）基于BIM模型的4D施工模拟
项目管理部将基于BIM模型，结合本工程整体施工方案和进度计划，完成4D施工模拟，用于探讨和优化施工计划和施工方案。
应用4D施工模拟将包括并且不少于如下范围：
1）基于本工程整体施工方案和进度计划，制作中、长期4D施工模拟，用于优化中、长期的施工方案和进度计划。
2）根据建设方及施工管理的需要，制作短期可建性4D施工模拟，用于优化短期施工方案和进度计划。
3）关键和节点复杂的部位施工前1个月内提供4D模拟。
图1-1-2临建BIM系统模拟
（4）自动构件统计
项目管理部将通过BIM模型的自动构件统计功能，快速准确的计算出各类构件所需要的数量，以便及时评估因为设计变更引起的材料需求变化，已经由此产生的成本变化。
（5）预制、预加工构件跟踪管理
利用RFID技术、无线移动终端及web等技术，把预制、预加工等工厂制造的部件、构件从设计、采购、加工、运输、仓储到安装、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的进度和质量带来影响。
图1-1-3构件BIM数字化加工
（6）施工现场实施监控和管理
通过AutodeskBuzzsaw信息平台整合BIM模型、RFID、无线移动终端以及web等技术，对现场施工进度进行实时跟踪，并且和计划进度进行比较，对每天的施工进度进行自动汇报，及时发现施工进度的延误。
1）在施工现场附近架设4个全天候摄像头，并通过无线网络将施工现场照片上传到Buzzsaw系统，建设方及相关部门随时掌握施工现场情况，实现施工现场的远程监控。
2）将AutodeskBuzzsaw信息平台与BIM模型、RFID、无线移动终端以及web等技术整合，使得施工现场的构件安装状况通过RFID的信息收集形成了基于施工进度和实际现场情况的BIM模型和4D模拟。
对于重点部位、隐蔽工程等需要特别记录的部分，现场人员将以文档、照片等记录方式与BIM模型相对应的构件关联起来，使得工程管理人员能够更深入的掌握现场发生的情况。
图1-1-4实物与BIM模型快速定位
图1-1-5BIM安全管理模拟
3）结合RFID技术交付BIM竣工模型
利用BIM模型、RFID、无线移动终端、摄影摄像技术以及web等技术把隐蔽工程、特殊构造的施工记录情况与BIM模型进行整合，并用数据库的方式加以存储，等工程进入运营维护时，需要了解建筑某个部位的相关建造信息，甚至包括隐蔽工程，都可以在BIM模型及其所记录的信息中方便的得到。
1.1.6BIM系统数据安全
（1）数据访问安全。
BIM工作团队采用独立局域网工作，隔断与企业网、因特网连接。
（2）局域网内部通过“域”管理实现身份认证，非BIM工作团队人员无法登陆项目局域网访问BIM数据。
（3）BIM数据存储按照实际任务分工，制定不同等级用户的访问权限，并严格执行。
（4）数据加密
1）BIM工作团队的局域网采用防火墙数据加密安全软件，加密全部BIM数据。
2）DWF文件设置浏览密码，避免数据流失。
（5）硬件输出端口安全
1）BIM工作团队电脑屏蔽数据输出端口（包括USB、1394、eSATA端口）。
2）BIM工作团队电脑机箱安装密码锁保护。
1.1.7BIM系统协同配合
（1）与采购人、设计方、监理方及运营方的配合通过定期参加BIM工作会议、执行建设方提供的BIM规划、使用Buzzsaw网上文件协同平台等方式实现BIM信息协同配合。
（2）项目管理部与专业施工队伍的配合项目管理部将通过培训或者派驻BIM工程师的方式，保证专业施工队伍在施工过程中应用BIM模型，
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