建筑信息化研究QC小组

BIM在PC深化设计中的关键技术研发上海城建(集团)公司上海地下空间设计研究总院有限公司2013年4月一、小组概况二、选题理由三、计划进度表四、制定目标五、目标可行性分析六、方案提出并选择最优方案七、制定对策八、方案实施九、确认效果十、标准化十一、总结展望目录小组名称建筑信息化研究QC小组小组活动日期2011年5月-2012年3月小组类型创新型注册编号上海城建-11-01活动次数8次出勤率100%编号姓名学历职务组内分工1辛佐先本科主任组长2夏海兵本科技术总监副组长3金振本科项目经理副组长4李治硕士项目经理调研实施5闵立本科深化设计师分析实施6宫敏本科BIM工程师实施7蒋剑本科BIM工程师实施8刘查琳本科深化设计师实施9王欢硕士深化设计师实施1、小组概况一、小组概况“攻坚”QC小组由城建集团BIM中心人员组成，是一支技术精湛、经验丰富、处理问题快速的小组。BIM中心成立于2010年，拥有建筑及信息技术全专业人员20余名，整合应用欧特克，达索，泰科拉等公司的十余种行业软件。中心主要研究方向是建筑全寿命周期BIM技术应用，目标是提供高质量的BIM咨询服务，为客户带来BIM技术的价值。2、BIM中心一、小组概况1.2012年中国勘察设计协会“创新杯”—BIM设计大赛最佳BIM拓展应用奖(一等奖)。2.2012年中国勘察设计协会“创新杯”—BIM设计大赛最佳BIM协同设计奖（二等奖）。3.2012年中国图学学会全国首届BIM大赛(一等奖）4.2012年全国三维数字化创新设计大赛总决赛“职业组建筑BIM方向”(一等奖)5.2012年度TeklaStructures软件“中国最佳混凝土用户奖”3、获得奖项一、小组概况二、选题理由1、住宅产业化发展趋势[上海市]关于加快推进本市住宅产业化的若干意见（沪府办发〔2011〕33号）2011-2013年（试点推进期）2014-2015年（面上推广期）日本7天完成“一户建”上海城建国家住宅产业化基地国内长阳半岛装配式住宅2、预制装配式住宅(PC)优点缩短工期节约劳动力降低工程造价绿色环保环境影响小使用性能好保证工程质量节约资源二、选题理由优点3、集团要求二、选题理由形成完整PC住宅结构体系，PC率可达70%以上;2012年开建20万平方米示范工程打造上海首个“国家住宅产业化示范基地”提高PC深化设计深度和效率避免设计变更和施工返工等现象集团要求设计图纸与现场施工不符，设计施工变更较多二、选题理由4、预制装配式住宅深化设计问题分析1设计预留箍筋过长，造成无保护层，现场支模困难二、选题理由4、预制装配式住宅深化设计问题分析手动作图工作量大，繁琐易出错2手动操作工作量大繁琐且容易出错二、选题理由4、预制装配式住宅深化设计问题分析设计图纸表达不详细、有歧义，钢筋定位信息不完整3深化设计未能充分考虑梁柱接头部位锚固头的位置，造成锚固头与柱筋冲突二、选题理由4、预制装配式住宅深化设计问题分析设计图纸不够系统化，造成结构安全隐患4深化设计容易漏掉水电孔二、选题理由设计图纸不够完善，工程预算不准5深化设计遗漏了边梁安全栏杆预埋件遗漏了！4、预制装配式住宅深化设计问题分析时间11-511-611-711-811-911-1011-1111-1212-112-212-3课题选择确定目标可行性分析提出方案并选择最优方案制定对策方案实施效果确认标准化总结展望三、计划进度表1、进度计划表计划时间实际时间制表人：辛佐先制表时间：2011年5月四、制定目标1、制定目标目标：BIM在PC深化设计中的关键技术研发，PC在施工过程中实现零错误率，实现深化设计节约时间30%以上。通过以上分析，我们设定本次QC小组活动的目标为：分析一五、目标可行性分析未建先造，实现零错误安装，提高生产效益35%飞机信息模型实际安装实际生产线分析二五、目标可行性分析小组成员全程参与PC项目设计建造过程3小组成员精通BIM相关软件技术46人赴台湾学习PC设计3个月5上海城建－上海大学建筑产业化研究中心成立6上海城建国家住宅产业化基地在建中1海港基地1、2号试验楼均已建成2六、方案提出并选择最优方案1、方案讨论我们按头脑风暴会议流程图的程序进行了实施，会议取得了极大的成功，参会人员“知无不言，言无不尽”，会议收集到了大量的信息资料。2、功能定义碰撞检查小组通过举行“头脑风暴会议”，集思广益，确定基于BIM技术的深化设计所需主要功能有：上游数据利用模版开发可视性自定义兼容性便利性参数化配筋六、方案提出并选择最优方案3、方案提出六、方案提出并选择最优方案时间成本人力适用性稳定性商业软件+自定义开发1个月45万9个人较好较好定制软件6个月以上1000万以上20个人以上较好一般集团开发软件12个月以上800万以上20个人以上较好一般综上，选择购买商业软件并根据其二次开发接口，自定义深化设计所需模块最经济，效率最高。4、软件选择小组采用“头脑风暴法”首先进行深化设计软件的选择讨论，共推荐了如下四款可选软件：Revit软件Tekla软件Archicad软件Allplan软件推荐人数1513六、方案提出并选择最优方案4、软件选择Revit软件•构建BIM的综合性软件，功能较全，建模较好，但在结构深化设计的专业性上不够。Tekla软件•构建BIM的综合性软件，具有专项预制混凝土模块，专业性强，适合pc的深化设计。Archicad软件•三维建筑设计软件，以建筑设计为主，结构设计缺乏。Allplan软件•三维建筑设计软件，具有建筑模块和结构模块，但缺乏参数化配筋节点功能。六、方案提出并选择最优方案制表人：夏海兵制表时间：2011年7月4、软件选择功能上游数据利用参数化配筋碰撞检查材料统计自动出图兼容性可视性参数性适用性便利性培训学习软件采购维护升级Σ(φ,s)权φ89879468881088方案功能满足系数sRevit3332233223444402Tekla5555555555555Archicad2233233223233251Allplan5244444445445410注：评价分为5个等级。5：很理想，4：好，3：过得去，2：勉强过得去，1：不能满足。用功能评价得分为权，用评分法评定四种方案的满足程度，选择最优方案。505六、方案提出并选择最优方案制表人：李治制表时间：2011年8月4、软件选择综合以上分析，最终确定最佳方案为：采用Tekla软件进行PC构件深化设计六、方案提出并选择最优方案1、绘制流程开始软件培训确定总体方案设计阶段BIM模型碰撞检查自动出图效果检查总结参数化配筋材料统计导入Tekla我们对Tekla软件进行PC深化设计绘制了流程图如下：七、制定对策制表人：金振制表时间：2011年9月2、制定对策表对策实施表序号要因对策目标措施负责人地点时间1软件培训对Tekla培训QC小组人员都掌握Tekla1、邀请Tekla公司培训2、对培训进行考核辛佐先夏海兵地下院2011.92设计阶段BIM数据利用将设计阶段数据导出设计阶段数据完整且可利用1、利用IFC接口导入到Tekla中2、利用Tekla转换IFC对象3、将两个模型进行对比李治闵立地下院2011.103参数化配筋二次开发和自定义准确快捷的配筋1、利用Tekla混凝土配筋节点进行配筋2、二次开发配筋节点宫敏夏海兵地下院2011.114碰撞检查软件漫游和碰撞检查迅速定位查找碰撞问题1、利用Tekla实时漫游功能2、利用Tekla碰撞检查器刘查琳蒋剑地下院2011.125模版开发自定义自动出图和材料表1、自定义出图模版2、自定义材料统计方案金振王欢地下院2011.12七、制定对策制表人：王欢制表时间：2011年9月编号主要人员模拟练习得分结论1辛佐先95合格，能够适应工作要求2夏海兵95合格，能够适应工作要求3金振95合格，能够适应工作要求4李治85合格，能够适应工作要求5刘查琳90合格，能够适应工作要求6王欢90合格，能够适应工作要求7崔志颖85合格，能够适应工作要求8许铮铭85合格，能够适应工作要求9陈琦85合格，能够适应工作要求八、方案实施实施一：对tekla软件培训QC小组邀请Tekla软件公司对小组成员进行相关培训，并进行了考核。制表人：夏海兵制表时间：2011年10月八、方案实施将Revit中创建完成的27号楼模型输出为IFC(IndustryFoundationClass，即工业基础标准)格式，然后在Tekla中，以参考模型的形式导入此IFC文件，再利用Tekla内置的“转换IFC对象”功能直接将参考模型转化为可编辑、深化的TeklaBIM模型。实施二：设计阶段BIM数据利用八、方案实施实施三：参数化配筋利用TeklaStructures丰富的内置混凝土配筋节点进行配筋，所有参数，包括钢筋的混凝土保护层厚度，主筋的长度、半径、等级、箍筋的数量、间距、加密区及非加密区的详细布置等等都可以直接在形象的配筋节点对话框中设置。八、方案实施实施三：参数化配筋八、方案实施实施三：参数化配筋利用Tekla开放的节点库二次开发参数化节点并保存在节点库中随时调用。八、方案实施实施四：碰撞检查模型建好后，在TeklaStructures3D模型中实时漫游，即能宏观观察模型加深对建筑的理解，也可微观检讨结构的某一构件或节点，能够精细到钢筋级别。八、方案实施实施四：碰撞检查在预制梁柱连接部位，预制梁a、b、c均有25mm搁置在下方预制柱a的顶部，中间的灰色区域需要在现场浇筑完成。这个区域梁和柱的主筋密集交错排布，一旦发生碰撞，这将给现场的吊装带来极大地不便。无论是返回到工厂修改或是在现场整改都将延误工期，造成大量的人工及材料的浪费。八、方案实施实施四：碰撞检查通过TeklaStructures自带碰撞校核管理器来检查钢筋，打开后选定所需校核的构件或模型，直接点击校核即可。八、方案实施实施四：碰撞检查八、方案实施TeklaBIM模型是一个包含丰富工程信息的数据库，可以根据软件自带或自定制的各类模板进行工程量统计。实施五：模版开发八、方案实施利用TeklaBIM模型，我们可以直接由模型自动生成各平、立、剖面图以及PC构件深化详图，有别于传统CAD创建的数据孤立的二维图纸，Tekla自动生成的图纸和模型动态链接，一旦模型数据发送修改，与其关联的所有图纸都将自动更新。实施五：模版开发PC构件深化设计的自动化出图八、方案实施实施五：模版开发九、确认效果确认效果一设计图纸与现场施工不符，设计施工变更较多1设计预留箍筋过长，造成无保护层，现场支模困难导入三维模型，箍筋位置和保护层厚度表达清晰明了，现场施工不会出现类似支模困难问题。x九、确认效果确认效果二参数化驱动模型，不会出现手动失误和遗漏。手动作图工作量大，繁琐易出错手动操作工作量大繁琐且容易出错2x设计图纸表达不详细、有歧义，钢筋定位信息不完整九、确认效果效果确认三3D实时漫游可以清晰查看钢筋位置和锚固头的位置，如有错误可以及时调整。深化设计未能充分考虑梁柱接头部位锚固头的位置，造成锚固头与柱筋冲突3x九、确认效果确认效果四所有专业都在同一个BIM模型里协同工作，不再会出现某专业在设计图中遗漏的问题。设计图纸不够系统化，造成结构安全隐患深化设计容易漏掉水电孔4x九、确认效果确认效果五定制的统计报表可以快速的对各区域的构件、部件进行统计，及时发现设计缺漏的小部件，进行查漏补缺，提高设计准确性。设计图纸不够完善，工程预算不准5深化设计遗漏了边梁安全栏杆预埋件遗漏了！x九、确认效果质量效果确认通过现场派驻人员，对施工现场反馈，实际错误情况为零。钢筋碰撞问题为零钢筋碰撞问题为零实际施工管线碰撞问题为零管线结构碰撞问题为零其他碰撞问题为零一栋楼的总造价约1500万元，变更比率按3%（一般为3%-5%）计算，节约造价约45万元。九、确认效果经济效果确认27号楼采用原深化设计方法构件类型柱梁叠合板外墙板深化设计时间50（人/天）65（人/天）50（人/天）75（人/天）合计28号楼采用基于BIM技术深化设计方法构件类型所有构件共计240（人/天）160（人/天）通过