BIM技术在装配式建筑“全生命周期”中的应用

☞张贤超☞设计院结构所副所长☞[e-mail]技术在装配式建筑“全生命周期”中的应用1.BIM技术简介2.BIM技术在设计阶段的应用3.BIM技术在生产阶段的应用4.BIM技术在施工阶段的应用5.BIM技术在运营阶段的应用目录BuildingInformationModeling(建筑信息模型)，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立.是综合性的信息平台，是在信息化的背景下，应用现代计算机和互联网技术，紧密联系建筑行业的各个产业，以达到最优设计，最优控制，最优管理的目标。BIM技术已经掀起了建筑工程的伟大变革。1.1BIM的定义的定义美国国家BIM标准对BIM的含义进行了如下四个层面的解释，内容颇为完整：一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达。一个共享的知识资源。一个分享有关设施的信息，为该设施从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程。在项目不同阶段不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新信息以支持和反应其各自职责的协同作业。BIM释意12341.1BIM的定义美国国家BIM标准：（1）IndustryFoundationalClasses(IFC标准)—数据标准（2）StandardfortheExchangeofProductModelData产品数据交换标准(STEP标准)国际BIM标准：目前，IFC标准，STEP标准均已成为了ISO国际标准(ISO／PAS16739；ISO10303)；中国标准：国家及地方标准均在陆续发布中1.2BIM的标准IFC标准的组织结构RevitBentleyArchiCADCATIA全球最高端的机械设计制造软件，其工程建设行业的建模能力、表现能力和信息管理能力都很强。工厂设计（石油、化工、电力、医药等）和基础设施（道路、桥梁、市政、水利等）领域有无可争辩的优势。在民用建筑市场借助AutoCAD的天然优势，有相当不错的市场表现。最早的一个具有市场影响力的BIM核心建筑建模软件，但是与中国多专业一体的设计院体制不匹配。Allplan面向全球建筑师和工程师的设计软件，拥有预制件设计所需的专业功能，为预制件企业提供设计、模型、数据的全套解决方案。（主要市场在德语区）致力于建筑设备领域的BIM软件，提供针对专业的机电BIM技术一体化解决方案。MagiCAD1.3BIM软件简介BIM技术优势1全生命周期2三维可视化3协调性4模拟与优化5可出图性1.4BIM技术的特点及优势解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题——建立单一工程数据源，实现设计的集成化、网络化和智能化，促进建筑生命期管理。基于BIM的工程设计实现三维设计——实现虚拟设计和智能设计，实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等；基于BIM的施工及管理——实现集成项目交付IPD（IntegratedProjectDelivery）管理；实现动态、集成和可视化的4D施工管理。实现虚拟施工；实现项目各参与方协同工作；基于BIM的建筑运营维护管理——基于BIM进行运营阶段的能耗分析和节能控制。结合运营阶段的环境影响和灾害破坏，针对结构损伤、材料劣化及灾害破坏，进行建筑结构安全性、耐久性分析与预测。1.5BIM技术的应用价值部门：住房城乡建设部时间：2011年5月20日文件：《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》部门：住房城乡建设部时间：2013年8月29日文件：《关于征求关于推荐BIM技术在建筑领域应用的指导意见（征求意见稿）意见的函》部门：住房城乡建设部时间：2014年7月1日文件：《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》部门：住房城乡建设部时间：2015年6月16日文件：《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》部门：北京质量技术监督局/北京市规划委员会时间：2014年5月文件：《民用建筑信息模型设计标准》部门：辽宁省住房和城乡建设厅时间：2014年4月10日文件：《2014年度辽宁省工程建设地方标准编制/修订计划》部门：山东省人民政府办公厅时间：2014年7月30日文件：《山东省人民政府办公厅关于进一步提升建筑质量的意见》部门：广东省住房和城乡建设厅时间：2014年9月16日文件：《关于开展建筑信息模型BIM技术推广应用工作的通知》部门：沈阳市城乡建设委员会文件时间：2016年2月19日文件：《推进我市建筑信息模型技术应用的工作方案》部门：上海市城乡建设和管理委员会时间：2015年6月17日文件：《上海市建筑信息模型技术应用指南（2015版）》部门：湖南省人民政府办公厅时间：2016年1月14日文件：《关于开展建筑信息模型应用工作的指导意见》部门：浙江省住房和城乡建设厅时间：2016年4月27日文件：《浙江省建筑信息模型（BIM）应用导则》部门：广西壮族自治区住房和城乡建设厅时间：2016年1月12日文件《关于印发广西推进建筑信息模型应用的工作实施方案的通知》部门：陕西住房和城乡建设厅时间：2014年10月文件：《陕西省级财政助推建筑产业化》1.6BIM技术的推广应用——获得2011年“创新杯”建筑信息模型（BIM）设计大赛BIM应用特等奖建筑高度：632米建筑造价：148亿元建筑/结构设计单位：M.ArthurGenslerJr.&Associat-es,Inc.同济大学建筑设计研究院竣工时间：2014年上海中心大厦1.7BIM技术典型案例建筑面积：72,478平方米建筑高度：55m建筑/结构设计单位：北京市建筑设计研究院有限公司建造时间：2009-2013年北京凤凰传媒注：三维数字技术的运用实现了设计成果的矢量化与精确化，并且进行智能化的调整和修正，优化了工程的生产、建造和运行工序。1.7BIM技术典型案例上海迪士尼总占地面积：3.9平方公里项目总投资：245亿建造时间：2011-2016年BIM应用：上海现代设计集团该项目成功应用建筑信息模型（BIM）技术，获得了AIA美国建筑师协会的“建筑实践技术大奖”。借助BIM技术，迪士尼工程人员不用手拿图纸，带个iPad就可进行现场管理，三维视图让施工错漏一目了然，避免了返工浪费。1.7BIM技术典型案例建筑面积：79,532平方米建筑体量：177m×177m×30m建筑/结构设计单位：Arup(英国奥雅纳工程顾问公司)CCDI(悉地国际有限公司)建造时间：2003-2008年水立方1.7BIM技术典型案例1.BIM技术简介2.BIM技术与装配式建筑的两化融合3.BIM技术在装配式设计中的应用4.BIM技术在装配式生产中的应用5.BIM技术在装配式施工中的应用6.BIM技术在运营阶段的应用目录2BIM技术与装配式建筑的两化融合北京凤凰传媒文件服务器总工室建筑设计所BIM服务器结构设计所机电设计所室内装修所设计校核与协调输出：3D模型、施工图、构件生产图、BOM清单标准规范模型信息模型信息模型信息模型信息模型&图纸&数据资料生产运营管理2.1BIM技术应用部门组织架构信息化平台流程系统装配设计计划制造物流BIMALLPLAN+MAGICADiTWOERP项目ERP生产MESERP供应链ERP项目iTWO装配式建筑需要一套与其产业链相配套的生产经营信息化平台，包括：设计信息化系统（BIM）、生产管理系统（ERP）、生产执行系统（MES）、项目管理系统（iTWO）。该信息化平台基于BIM技术，贯穿设计、PC深化设计、制造、物流和装配的整个流程。2.2BIM应用数据流施工图纸/构件生产详图校审BOM清单校核竣工结算齐套配送物流管理施工模拟图纸资料成本控制BIM:5D结构化数据库设计部门生产及施工计划制定物料集中采购建筑信息模型的设计与优化工程验收BIM技术让绿色理念植根每个环节绿色减排不只是理念，而是具体的数据2.3BIM应用业务流2.4BIM技术对装配式的影响框架体系综合管廊框剪体系剪力墙体系产品·案例BIM在装配式建筑体系的应用2.5装配式建筑结构体系1.BIM技术简介2.BIM技术与装配式建筑的两化融合3.BIM技术在装配式设计中的应用4.BIM技术在装配式生产中的应用5.BIM技术在装配式施工中的应用6.BIM技术在运营阶段的应用目录屋面工程防水工程门窗工程扶手栏杆工程室外装饰工程室内装饰工程3BIM技术在设计阶段的应用方案初步设计施工图设计生产详图设计通过室外风压、流场环境的分析模拟，对设计进行合理调整与优化，提高设计的附加值。性能分析3BIM技术在设计阶段的应用人员疏散模拟日照模拟性能分析方案初步设计施工图设计生产详图设计3BIM技术在设计阶段的应用方案初步设计施工图设计生产详图设计1、实时渲染室内图片；3、专属的家具库设计；2、室内内装单独建模；4、整体卫浴深化建模。精装设计3BIM技术在设计阶段的应用一、喷淋管与风管碰撞方案初步设计施工图设计生产详图设计碰撞检查3BIM技术在设计阶段的应用方案初步设计施工图设计生产详图设计碰撞检查二、风机与主体柱帽碰撞3BIM技术在设计阶段的应用方案初步设计施工图设计生产详图设计3BIM技术在设计阶段的应用方案初步设计施工图设计生产详图设计BIM参数化设计构件建模3BIM技术在设计阶段的应用方案初步设计施工图设计生产详图设计生产详图墙板梁3BIM技术在设计阶段的应用方案初步设计施工图设计生产详图设计Bom清单3BIM技术在设计阶段的应用1.BIM技术简介2.BIM技术与装配式建筑的两化融合3.BIM技术在装配式设计中的应用4.BIM技术在装配式生产中的应用5.BIM技术在装配式施工中的应用6.BIM技术在运营阶段的应用目录信息化建设：整合BIM、MES、ERP系统，打造中国制造2025。BIM系统MES系统ERP系统4BIM技术在生产阶段的应用生产时采用手薄端软件对预制构件进行编号，跟踪其入库/移库以及运输信息。按照施工计划，有效规划堆放位置。及时准确的获得构件的位置信息，为施工管理提供有效的数据支撑。4BIM技术在生产阶段的应用工厂生产4BIM技术在生产阶段的应用1.BIM技术简介2.BIM技术与装配式建筑的两化融合3.BIM技术在装配式设计中的应用4.BIM技术在装配式生产中的应用5.BIM技术在装配式施工中的应用6.BIM技术在运营阶段的应用目录施工进度模拟施工进度分析5BIM技术在施工阶段的应用借助ITWO系统，以动态的三维模式模拟整个施工装配过程，对施工工序的可操作性进行检验；同时分析、对比不同方案的优缺点，及时发现潜在问题，并为优化施工方案(包括场地的平面布置、起重机的位置及作用范围、构件碰撞、空间冲突等)、调整施工进度计划提供了数据支持。计划Schedule2015.122016.12016.22016.310.26版计划进度Planin10.263.20版实际进度Actualin3.20实际进度滞后原因：春节假期+法定年假。5BIM技术在施工阶段的应用将不同构件、不同工作子项所需要的人工、材料、机械设备进行分类统计，以实时反映不同阶段的，人工、材料的需要量，及机械设备的进场时间，动态比较多个可能方案之间的成本差别，通过分析和优化，选择成本最优的方案进行实施。5D成本分析5BIM技术在施工阶段的应用施工吊装模拟通过对施工现场和三维虚拟排布，对现场的预制构件和生产资料进行合理规划，可有效避免生产资料和储物空间的浪费。5BIM技术在施工阶段的应用5BIM技术在施工阶段的应用BIM技术指导现场安装。5BIM技术在施工阶段的应用为了控制施工质量，减小施工过程中产生的误差，使用激光扫描仪对已经吊装完成的外挂板进行三维扫描，将基于施工图纸的三维模型和基于点云数据的三维模型进行对比，以快速检查外挂板吊装后的平整度，对偏差较大的外挂板及时调整。施工质量检查5BIM技术在施工阶段的应用1.BIM技术简介2.BIM技术与装配式建筑的两化融合3.BIM技术在装配式设计中的应用4.BIM技术在装配式生产中的应用5.BIM技术在装配式施工中的应用6.BIM技术在运营阶段的应用目录使用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、应急疏散管