BIM在项目施工组织中的应用.doc

BIM 技术的应用技术的应用根据国家十项新技术以及相关政策的要求，大力推行 BIM 技术在工程施工中的应用。考虑到本工程的情况，以及本项目招标内容的要求，现将我司对于本项目计划实施的 BIM 相关内容分三个方面做如下阐述：1、建模环境、建模环境1.1 软件环境软件环境序号软件名称功能1Onuma Planning System方案设计软件2Autodesk Revit 2008建筑、结构、机电专业三维设计软件3Green building studio PKPMBIM 可持续（绿色）分析软件4Auto CAD基础设施专业三维设计软件5PKPMBIM 结构分析软件6Navisworks manage 2016三维设计数据集成，软硬空间碰撞检测，项目施工进度模拟展示专业设计应用软件7Autodesk 3DS max三维效果图及动画专业设计应用软件，模拟施工工艺及方案8广联达预算软件BIM 造价管理软件9ArchiBUS 、FacilityONEBIM 运营管理软件10Autodesk forge模型软件云平台，协同设计和云数据管理，集成运动仿真，快速三维查看模型。1.2 硬件环境硬件环境序号名称功能数量1计算机Inter 志强 E3-1230V3 CPU，16GB 内存，IT 硬盘，128G 固态硬盘，Quardro 620 绘图显卡，24 英寸 LED显示器62移动存储2T 移动存储器53绘图仪A0，1200X1200dpi14打印机A3 彩色激光打印机15投影仪高亮度、高分辨率16网络接入广域网接入17全站仪高精度全站仪11.3 办公环境办公环境BIM 现场建模组设办公室要求少量分粉尘污染，以保证硬件设施的正常运行。建模师专用的电脑一般情况不宜借于他用。2、组织架构、组织架构2.1 人员组成人员组成项目需设立专职 BIM 小组，由项目总工程师负责管理，公司 BIM 科技研发部派遣专人驻场项目做 BIM 工作的总协调。序序 号号BIMBIM 小组职务小组职务项目（公司）项目（公司） 岗位岗位人员人员工作职能工作职能兼（专）兼（专） 职职1总负责人总工程师1全面把控 BIM 技术应用兼2总协调BIM 科技研发部 驻场设计师1全面组织实施 BIM 技术应用检查审核模型创建的情况协调各专业、各部门之间的工 作，模型的日常管理专3分管负责人各专业栋号长/ 工长5提供本专业涉及有关建模的所 有数据信息及资料实时跟进现场施工同 BIM 模型 的调整情况兼4BIM 小组成员专职建模师5保质保量创建模型过程中调整模型完成交付模型的调整工作专5辅助人员其他部门副职5提供本部门涉及有关建模的所 有数据信息及资料实时提供本部门调整的相关信 息兼注：1、3、4、5 项人员的配置情况根据实际情况进行调整。主要负责建模的人员初期最低不少于 5 人。2.2 组织架构组织架构辅助建模专职建模分管负责总协调总负责项目总工程 师BIM设计师地基基础施 工专职建模人 员材料设备部技术质量部土建结构施 工专职建模人 员商务合约部机电设备施 工专职建模人 员安全环境部综合办公室2.3 管理制度管理制度2.3.1 建模资料的收集及管理建模资料的收集及管理（1）需要搜集整理的资料建模工作的开展之初，需要搜集相关资料，由 BIM 建模组负责人进行资料的筛选并监督相关信息的录入工作。1、招标文件、施工合同，确定相关的建模范围，内容，深度；2、国家、省市、企业相关规范规定的要求；3、施工图，图纸会审资料，设计变更，现场洽商资料，涉及相关部门需要及时提供相关的资料内容。4、技术、质量、材料设备、商务合约、安全环境部门实时提供的相关资料（2）资料的整理由项目资料员协助整理汇总，交由建模组负责人进行筛查整理，并交由建模人员及时录入。定期进行纸质资料同模型相关内容的挂接整理，借助平台的资料管理功能，保证资料最终的协同整理。（3）文档管理体系BIM 模型的创建需要对文件的收集以及 BIM 模型的创建统一规则，以便在各专业组、各专员之间交互协作，故设计专员以及兼职管理人员、模型创建的参与人员必须遵照文件管理的方案进行搜集、整理相关文件。序号文件夹名称内容1.基础性文件1.1建模基础文件招标文件/施工合同国家/行业/地市/企业相关规范/规程/标准/图集1.2施工图纸设计院/建设单位提供的施工图纸（要求标明图纸提供的时间）1.3设计变更/洽商过程中发生的变更洽商文件扫描件（要求注明变更洽商发生的时间）2模型文件2.1模型整合文件（可不单独设置文件夹）建筑模型（或有建设单位提供）结构模型机电模型共享参数文件.TXT2.2公制常规模型族构件族2.3协同文件2.4导出 CAD 文件导出 CAD 文件的存储格式（标记导出时间）2.5模型交付存档最终交付模型的存档文件3信息提取文件3.1进度信息由项目工程部提供施工进度年/月/旬/周计划施工方案/季节性施工方案3.2材料信息由材料设备部提供材料供应商名录（需要录入信息的所有资料）材料型号规格材料下料单3.3技术质量资料由项目技术质量部提供质量整改及回复单3.4商务信息由商务合约部提供（需录入相关信息）3.5安全信息由安全环境部提供安全施工预案总平图/场布情况/施工勘察资料危险源识别表/图2.3.2 管理制度管理制度（1）模型调整的授权需经过总负责人的允许方可对模型进行信息的调整；（2）模型创建完成由总负责人、总协调人进行检查，认可后交公司备案，并上报建设、监理单位；（3）建模组建模人员需严格按照区域、专业的划分进行建模工作，过程中发现的图纸问题，不可擅自进行调整，需详细记录（记录内容包括施工图纸的图号、轴线位置、详细的问题内容） ，汇总形成模型审查报告，报各分管负责人、总协调人，同建设、监理、设计、勘察等相关单位协商后，方可进行模型的调整工作；（4）模型平台的使用权归建模组所有，建设、监理等其他单位仅能查看相关内容，不得对模型进行修改。模型在进行修改时，需要通过联系单的形式，形成纸面文字进行下达，调整后的模型以及联系单均需标注相关时间信息。3、BIM 技术的应用技术的应用根据本项目的特点，针对整体项目采取全模型的创建，进行可视化分析，优化施工方案、重难点施工分析，施工过程中进行可视化交底、预制加工、现场施工控制等等方面入手，主要应用点详述如下：3.1 优化实施方案优化实施方案通过 BIM 技术分别创建建筑、结构、机电 MEP 模型，并对三者进行关联组合，发现建筑同建筑、建筑同结构、结构同机电相互之间的冲突关系，优化实施方案，主要通过以下几个方面进行实施。3.1.1 场布方案调整场布方案调整应用 BIM 技术创建模型建筑以及场地模型，并将工程周边及现场的实际环境以数据信息的方式挂接到模型中，建立三维的现场场地平面布置。参照工程进度计划，形象直观地模拟各个阶段的现场情况，灵活地进行现场平面布置，实现现场平面布置合理、高效。针对施工现场中的临设、生产操作区域、大型设备安装，通过 3D 模型的构建，以动态的方式进行合理布局，优化施工场地布置方案，同时提高现场机械设备的覆盖率，降低运输费用及材料二次搬运成本。3.1.2 施工模拟施工模拟创建 BIM 模型，参照初步施工方案进行模拟施工，分析和优化施工方案，以及重点难点的可行性进行研讨，从而发现施工中可能出现的问题，在施工前就采取预防措施，直至获得最佳的施工方案，尽最大可能实现“零碰撞、零冲突、零返工” ，从而大大降低返工成本，减少资源浪费、施工冲突以及安全问题。创建各项措施施工模型，形象直观、动态模拟施工阶段过程和重要环节施工工艺，将多种施工及工艺方案的可实施性进行比较，为最终方案优选决策提供支持。（1）高支模施工模拟利用 BIM 模型多维度可视化的特性，对施工方案进行模拟。项目各部门可利用 BIM 模型进行讨论，调整方案，最终确定最优的施工方案。精准的模型，也可以作为模板支设样板，引导施工。（2）脚手架搭设施工模拟利用 BIM 技术模拟脚手架搭设，调整脚手架的搭设方案，材料用量计算、搭设过程可视化交底等各个环节，为施工过程中的材料、技术、质量、安全提供数据及技术支撑，减少返工，提高了现场施工效率。（3）复杂钢筋节点施工模拟对复杂钢筋节点进行精确翻样，可根据项目需要，对复杂节点进行综合优化，保证施工的可行性，提升钢筋绑扎质量。（4）地下室碰撞检查及管线综合集成各专业的 BIM 模型进行碰撞检查，发现碰撞点后，在模型中，通过三维模型调整，再次综合模型，并可导出二维平面图，生成剖面图，指导现场施工。根据重点部位的结构标高，结合深化后的机电综合排布方案，完成项目建造阶段的各专业（机电、土建结构、装饰装修等）碰撞检查，发现影响实际施工的碰撞点，生成错误报告。使用三维实体模型创建，对不同专业的模型进行碰撞检查，来识别重叠和相互冲突的图元。（5）放线方案的优化通过 BIM 模型的三维可视化，协同结构、安装等相关专业的模型文件，完成方案的优化以及施工图纸的优化调整后，编制安装工程的放线方案，提前预控后续室内外装饰工程的安装情况，将碰撞检查后的标高控制线，风管安装控制线通过空间关系进行导出，并进一步编制和调整放线法的放线位置。3.1.3 优化深化设计优化深化设计（1）结构设计优化通过创建建筑、结构、机电模型，将三者进行协同，便可发现建筑与建筑之间，建筑与结构之间，结构与机电工程之间存在的碰撞问题，结合施工进度计划，并能发现各个施工班组之间的交叉作业、节拍施工错误等问题，并及时进行综合调整。（1）机电优化设计利用 BIM 软件三维管线图可以精确管线的布置及走向，避免交叉班组在施工过程中的碰撞，减少施工过程中出现的返工现象；同时基于 BIM 技术将建筑、结构、机电等专业模型整合，再根据各专业要求及净高要求将综合模型导入相关软件进行碰撞检查，根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让，对设备和管线进行综合布置，从而在实际工程开始前发现问题，调整施工方案及施工图纸。（2）钢结构优化设计在钢结构深化设计中利用 BIM 技术三维建模，对钢结构构件空间立体布置进行可视化模拟，通过提前碰撞校核，可对方案进行优化，有效解决施工图中的设计缺陷，提升施工质量，减少后期修改变更，避免人力、物力浪费，达到降本增效的效果。具体表现为：利用钢结构 BIM 模型，在钢结构加工前对具体钢构件、节点的构造方式、工艺做法和工序安排进行优化调整，有效指导制造厂工人采取合理有效的工艺加工，提高施工质量和效率，降低施工难度和风险。另外在钢构件施工现场安装过程中，通过钢结构 BIM 模型数据，对每个钢构件的起重量、安装操作空间进行精确校核和定位，为在复杂及特殊环境下的吊装施工创造实用价值。3.2 虚拟建造虚拟建造 预制加工预制加工响应国家关于装配式建筑的发展要求，倡导绿色施工，通过 BIM 技术进行虚拟建造，研讨及把控工厂化预制、现场组合拼装建造的可能性。现如今预制加工面临的最大问题不在于工厂的加工能力，关键问题在于预制构件的下料及现场的安装阶段。从施工的角度完成方案优化、深化设计之后，将模型构件按照厂家产品库进行分段处理，生成装配图纸后交付厂家进行生产。与厂家产品库的共享既提高了模型的精准度，也打通了 BIM 模型到工厂加工的通道。针对此项应用，主要分三步走。第一步是模型设计阶段，在保证建模精准度的前提下，充分考虑施工过程中的各种不利因素，如钢梁的防火喷涂、各类检修操作空间等，以合理规避风险；第二步是现场完成结构施工后、预制加工前，应用全站仪等手段对现场进行校核测量。对于无法消除的偏差，将重新调整模型以满足实际情况，再出装配图到厂家加工；第三步是现场安装阶段，对每一个点的精确定位是保证拼装成功的前提。手工放线对于直管段偏差不大，拐角较多的预制构件、成品管道用手工放线就极易出错，可以考虑将模型通过二次开发软件转换，使用全站仪直接实现自动化放线，大大提高了定位的准确度。3.23D 扫描技术的应用扫描技术的应用利用三维扫描技术，对施工现场进行高精度的数字测绘，获得整个现场的三维模型；同事，基于工程图纸建立初步 BIM 模型，并与三维扫描模型对比，迅速发现图纸偏差，即使矫正预算数据。基于精确的数字模型和信息，施工方案中的各项数据更为准确。可视化的模型也便于决策计划，大大减少了施工中遭遇的不确定因素。3.3 协同管理协同管理BIM 技术除却模型的创建工作，借助 BIM 平台可以进行多项施工现场的协同管理工作。首先统计、汇总现场采集的材料、问题、表单、资料等数据，建立信息库，同时借助平台的移动终端实时上传施工现场情况，管理人员可以根据数据同现场客观情况进行分析总结现阶段工作，发现工程管理上存在的漏洞，及时做出调整，并对后续工作做出更精准的规划，提出行之有效的预控方案。3.3.1 质量问题协同管理质量问题协同管理利用移动终端采集现场数据，建立现场质量缺陷、安全隐患等数据资料，与 BIM 模型或图纸及时挂接关联，将问题可视化集成化，让管理者对问题的位置及详情准确掌控，及时统计分析，确定纠正措施，保证施工顺利进行在施工过程中，现场出现的错误不可避免，如果能够将错误尽早发现并整改，对减少返工、降低成本具有非常大的意义和价值。在现场将 BIM 模型与施工作业结果进行比对验证，可以有效地、及时地避免错误的发生。传统的现场质量检查，质量人员一般采用目测、实测等方法进行，针对那些需要与设计数据校核的内容，经常要去查找相关的图纸或文档资料等，为现场工作带来很多的不便。同时，质量检查记录一般是以表格或文字的方式存在，也为后续的审核、归档、查找等管理过程带来很大的不便。BIM 技术的出现丰富了项目质量检查和管理方式，将质量信息挂接到 BIM 模型上，通过模型浏览，让质量问题能在各个层面上实现高效流转。这种方式相比传统的文档记录，可以摆脱文字的抽象，促进质量问题协调工作的开展。3.3.2 安全文明施工安全文明施工协同管理协同管理传统的安全管理、危险源的判断和防护设施的布置都需要依靠管理人员的经验来进行，而 BIM 技术在安全管理方面可以发挥其独特的作用，从场容场貌、安全防护、安全措施、外脚手架、机械设备等方面建立文明管理方案指导安全文明施工。在项目中利用 BIM 建立三维模型让各分包管理人员提前对施工面的危险源进行判断，在危险源附近快速地进行防护设施模型的布置，比较直观地将安全死角进行提前排查。将防护设施模型的布置给项目管理人员进行模型和仿真模拟交底，确保现场按照布置模型执行。利用 BIM 及相应灾害分析模拟软件，提前对灾害发生过程进行模拟，分析灾害发生的原因，制定相应措施避免灾害的再次发生，并编制人员疏散、救援的灾害应急预案。3.3.3 施工进度的管理施工进度的管理通过将 BIM 与施工进度计划相链接，将空间信息与实践信息整合在模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程和虚拟形象进度，对项目施工进行精确计划、跟踪和控制，动态地分配各种施工资源和场地，实时跟踪工程项目的实际进度，并通过计划进度与实际进度进行比较，随时随地三维可视化监控进度进展，对于施工进度提前或者延误的地方用不同颜色高亮显示，做到及时预警，及时分析偏差对工期的影响程度以及产生的原因，采取有效措施，实现对项目进度的控制，保证项目能按时竣工。优化使用施工资源以及科学的进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。3.3.4 材料劳务协同管理材料劳务协同管理资源及成本计划控制是项目管理中的重要组成部分，基于 BIM 技术的成本控制的基础是建立 BIM 建筑信息模型，它是将进度信息和成本信息与三维模型进行关联整合。通过该模型，计算、模拟和优化对应于项目各施工阶段的劳务、材料、设备等的需用量，从而建立劳动力计划、材料需求计划和机械计划等，在此基础上形成项目成本计划，其中材料需求计划的准确性、及时性对于实现精细化成本管理和控制至关重要，通过 BIM 模型自动提取需求计划，并以此为依据指导采购，避免材料资源堆积和超支。根据形象进度，利用 BIM 模型自动计算完成的工程量并向业主报量，与分包核算，提高计量工作效率，方便根据总包收入控制支出进行。在施工过程中，及时将分包结算、材料消耗、机械结算在施工过程中周期地对施工实际支出进行统计，将实际成本及时统计和归集，与预算成本、合同收入进行三算对比分析，获得项目超支和盈亏情况，对于超支的成本找出原因，采取针对性的成本控制措施将成本控制在计划成本内，有效实现成本动态分析控制。3.3.5 施工作业面管理施工作业面管理在施工现场，不同专业在同一区域、同一楼层交叉施工的情况难以避免，对于一些超高层建筑项目，分包单位众多、专业间频繁交叉工作多，不同专业、资源、分包之间的协同和合理工作搭接显得尤为重要。基于 BIM 技术以工作面为关联对象，自动统计任意时间点各专业在同一工作面的所有施工作业，并依据逻辑规则或时间先后，规范项目每天各专业各部门的工作内容，工作出现超期可及时预警。流水段管理可以结合工作面的概念，将整个工程按照施工工艺或工序要求划分为一个可管理的工作面单元，在工作面之间合理安排施工顺序，在这些工作面内部，合理划分进度计划、资源供给、施工流水等，使得基于工作面内外工作协调一致。BIM 技术可提高施工组织协调的有效性，BIM 模型是具有参数化的模型，可以集成工程资源、进度、成本等信息，在进行施工过程的模拟中，实现合理的施工流水划分，并基于模型完成施工的分包管理，为各专业施工方建立良好的工作面协调管理而提供支持和依据。3.3.6 资料协同管理资料协同管理在项目管理中，基于 BIM 技术的图档协同平台是图档管理的基础。不同专业的模型通过 BIM 集成技术进行多专业整合，并把不同专业设计图纸、二次深化设计、变更、合同、文档资料等信息与专业模型构件进行关联，能够查询或自动汇总任意时间点的模型状态、模型中各构件对应的图纸和变更信息、以及各个施工阶段的文档资料。结合云技术和移动终端，项目人员还可将建筑信息模型及相关图档文件同步保存至云端，并通过精细的权限控制及多种协作功能，确保工程文档快速、安全、便捷、受控地在项目中流通和共享。同时能够通过浏览器和移动设备随时随地浏览工程模型，进行相关图档的查询、审批、标记及沟通，从而为现场办公和跨专业协作提供极大的便利。3.4 竣工复核竣工复核三维扫描技术为竣工复核提供准确的数据支持，也是竣工图的参考标准。跟随项目从始至终逐步完善的 BIM 数据库，包含了本项目最全面最精确的原始信息，综合施工阶段的工程模型、信息和资料形成的模型文件，并与后期的运营维护结合起来，不仅避免运维管理方再次搜集工程信息的二次浪费。3.5 成果交付成果交付 运营维护运营维护模型交付前的半年时间左右，物业管理人员进场，逐渐接触 BIM 模型及管理系统。在竣工验收阶段，施工方同物业管理单位的移交工作中，除了现场设备的移交，BIM 模型的交付也是其一。对于物业管理公司而言，BIM 系统最主要就是用于设备维修和应急模拟、处理方面。