9、第九章-BIM技術(shù)的應(yīng)用

PAGEBIM技術(shù)的應(yīng)用BIM系統(tǒng)概述BIM系統(tǒng)說明BIM（buildinginformationmodeling）的全稱是建筑信息模型，該技術(shù)已經(jīng)在世界范圍的工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并不斷發(fā)展。BIM的技術(shù)核心是一個由計算機(jī)三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫信息在建筑全過程中動態(tài)變化調(diào)整，并可以及時準(zhǔn)確的調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中包含的相關(guān)數(shù)據(jù)，加快決策進(jìn)度、提高決策質(zhì)量，從而提高項目質(zhì)量，降低項目成本，增加項目利潤。BIM基本特點及其對工程的意義BIM技術(shù)的發(fā)展是建立在建筑工程的發(fā)展和工程管理要求之上，BIM在不斷發(fā)展完善的過程中，表現(xiàn)出了其基本特點和對工程的意義?；咎攸c意義可視化可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性的可視，由于整個過程都是可視化的，所以可視化不僅可以展示效果圖和生產(chǎn)報告，項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都可以在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。協(xié)調(diào)性BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來，解決各專業(yè)間的碰撞問題。模擬性模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進(jìn)行操作的事物，在不同階段進(jìn)行相對應(yīng)的模擬分析。優(yōu)化性可把項目設(shè)計和投資回報分析結(jié)合起來，設(shè)計變化對投資回報的影響可以實時計算出來，使得業(yè)主知道哪種項目設(shè)計方案更有利于自身的需求。可出圖性通過對建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出如下圖紙：綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改，消除了相應(yīng)錯誤以后）；綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（預(yù)埋套管圖）；碰撞檢查偵錯報告和建議改進(jìn)方案。BIM應(yīng)用目標(biāo)BIM應(yīng)用管理總目標(biāo)本工程BIM系統(tǒng)應(yīng)用將以制作精細(xì)、信息完整、數(shù)據(jù)詳實的信息模型為基礎(chǔ)，以貫穿深化設(shè)計、材料采購、加工制作、現(xiàn)場管理全生命周期的5D管理系統(tǒng)為平臺，為專業(yè)配合提供串聯(lián)協(xié)同，為組織管理提供分析優(yōu)化，為決策制定提供“大數(shù)據(jù)”支撐，為后期運營管理提供數(shù)字化保障，以達(dá)到管理升級、降本增效的目的，樹立行業(yè)標(biāo)桿，打造高度信息化的“智慧建造”工程。BIM應(yīng)用實施目標(biāo)本工程將致力于實現(xiàn)BIM應(yīng)用的全部主流功能，主要分為八大核心目標(biāo)，具體如下：BIM應(yīng)用實施八大核心目標(biāo)BIM研發(fā)與拓展目標(biāo)在本工程實施過程中，還將致力于研發(fā)打造兩項前沿功能，包括鋼結(jié)構(gòu)族庫的建立以及私有云服務(wù)的架設(shè)。BIM研發(fā)與拓展前沿功能BIM工作體系BIM管理架構(gòu)及職能整體管理架構(gòu)BIM管理人員架構(gòu)圖管理人員職能分工為保障肇慶新區(qū)商務(wù)會展創(chuàng)客綜合體項目工程的順利實施，我司對BIM系統(tǒng)管理人員進(jìn)行明確的職能分工，具體如下：職位人數(shù)職能3負(fù)責(zé)司級BIM系統(tǒng)的統(tǒng)籌、維護(hù)和升級迭代，總控服務(wù)器的管理維修，項目與總部BIM信息的交互、整合和呈報，鋼結(jié)構(gòu)BIM族庫的管理，協(xié)助項目建立次級BIM平臺。1負(fù)責(zé)統(tǒng)籌調(diào)配資源，保障BIM系統(tǒng)的建立和運行，以及BIM管理制度的實施。1負(fù)責(zé)BIM系統(tǒng)建立、運行過程的監(jiān)督管理，BIM制度的制定和落實，BIM技術(shù)問題的協(xié)調(diào)解決。1負(fù)責(zé)統(tǒng)籌整個BIM系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的建立和實施管理，團(tuán)隊的組建、管理和調(diào)配，負(fù)責(zé)組織BIM相關(guān)培訓(xùn)，解決BIM實施過程中的技術(shù)問題，負(fù)責(zé)對接公司BIM管理部和業(yè)主，落實BIM管理規(guī)定。1負(fù)責(zé)整個BIM系統(tǒng)的日常運行管理，包括硬件設(shè)備的管理、保養(yǎng)和維修，軟件平臺的維護(hù)、管理和升級，負(fù)責(zé)BIM邏輯架構(gòu)的組建調(diào)整和迭代，負(fù)責(zé)保障信息流的交互暢通，負(fù)責(zé)BIM團(tuán)隊人員的日常辦公行政管理。1負(fù)責(zé)各部門錄入BIM信息的整合、信息完整性、規(guī)范性的檢查和修改，信息的梳理、歸集和呈報，負(fù)責(zé)模型維護(hù)組、綜合管理組、外聯(lián)協(xié)調(diào)組BIM信息的收集并與BIM信息的交互和同步。3負(fù)責(zé)BIM模型的建立，包括Xsteel模型的調(diào)整、導(dǎo)入和修改，Revit模型的建立和編輯，信息模型的備份存檔。2負(fù)責(zé)聯(lián)系和協(xié)調(diào)設(shè)計院及制作廠，包括進(jìn)行碰撞分析并反饋設(shè)計變更，負(fù)責(zé)協(xié)助審核制作方案、跟蹤制作狀態(tài)并實施反饋制作廠，負(fù)責(zé)與深化設(shè)計、加工制作方BIM信息的交互、聯(lián)通及維護(hù)。N按部門管控范圍負(fù)責(zé)相應(yīng)的施工現(xiàn)場BIM信息的采集、編輯、調(diào)用和維護(hù)，各部門設(shè)BIM負(fù)責(zé)人一名負(fù)責(zé)每日BIM信息完整性、即時性、準(zhǔn)確性的檢查。BIM工作模式BIM工作流程整體實施流程BIM整體實施流程圖BIM主要工作流程模型交互工作流程模型交互工作流程圖構(gòu)件信息跟蹤流程構(gòu)件信息跟蹤流程圖注：單個狀態(tài)在BIM平臺里可劃分并反映為多個不同階段。BIM工作進(jìn)度規(guī)劃BIM工作規(guī)劃時間線BIM工作制度會議制度組織三種不同形式、不同頻率的會議，以保證BIM各方溝通協(xié)調(diào)能夠順暢、及時。內(nèi)部會議類別詳情形式面對面會談時間每月30日人員項目部全體管理人員地點小會議室內(nèi)容各部門總結(jié)上月BIM系統(tǒng)錄入情況BIM管理組匯報運行情況并提出問題BIM總監(jiān)協(xié)調(diào)解決問題BIM管理組公布下月工作計劃BIM總監(jiān)及項目總工小結(jié)協(xié)調(diào)會議類別詳情形式網(wǎng)絡(luò)會議（Skype等形式）時間每周五人員BIM總監(jiān)項目BIM外聯(lián)協(xié)調(diào)組制作廠和深化設(shè)計BIM管理人員地點各自辦公室內(nèi)容項目部、制作廠、深化設(shè)計代表匯報上周情況以及提出未解決問題三方商談并協(xié)調(diào)解決問題商議需提交業(yè)主解決問題共同制定下周重點計劃多方聯(lián)合會議類別詳情形式面對面會談（主持）時間每周一人員業(yè)主、監(jiān)理、各分包技術(shù)代表地點會議室內(nèi)容總結(jié)上周鋼結(jié)構(gòu)BIM運作情況提出需各方協(xié)調(diào)解決的問題業(yè)主主持商討并解決各方問題聯(lián)合制定下周計劃檢查制度各部門BIM負(fù)責(zé)人、信息整合組需定期對模型信息進(jìn)行檢查，具體如下：檢查內(nèi)容檢查重點檢查要求檢查頻率深化模型復(fù)核按進(jìn)度提交模型是否完整準(zhǔn)確每周模型維護(hù)更新按進(jìn)度更新模型是否完整準(zhǔn)確每周設(shè)計變更按進(jìn)度確認(rèn)變更模型是否完整準(zhǔn)確每周工程量變更按進(jìn)度確認(rèn)變更模型是否完整準(zhǔn)確每周平臺數(shù)據(jù)按進(jìn)度錄入數(shù)據(jù)是否完整準(zhǔn)確每周反饋制度各BIM參與方依據(jù)管理體系、職能對信息模型進(jìn)行必要的修改調(diào)整，需在48小時內(nèi)反饋最新的信息模型至BIM管理組。培訓(xùn)制度類別內(nèi)容由BIM總監(jiān)組織，由BIM專業(yè)組人員主講，項目部全體人員參與，針對BIM模型、BIM系統(tǒng)平臺的基本操作等入門級及相關(guān)業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行培訓(xùn)，提高項目部各部門人員BIM使用水平。由BIM總監(jiān)組織，由內(nèi)外部專家主講，BIM專業(yè)組及有意加入BIM專業(yè)管理的項目人員參與，針對BIM建模、信息平臺搭建和維護(hù)、底層系統(tǒng)的管理和升級等進(jìn)行深度培訓(xùn)，提高項目部BIM專業(yè)管理人員素質(zhì)水平。BIM系統(tǒng)配置硬件配置架構(gòu)圖配置架構(gòu)圖詳細(xì)配置工作站配置部件名稱移動工作站操作工作站（A）操作工作站（B）CPU英特爾?酷睿?i7處理器英特爾?至強(qiáng)TM處理器E5英特爾?至強(qiáng)TM處理器E3內(nèi)存16GB(2X8GB)1066MHz雙通道DDR316GB(2X8GB)1600MHz雙通道DDR3ECC16GB(2X8GB)1066MHz雙通道DDR3顯卡NVIDIA?GeForceGT620M1GBNVIDIA?GeForceGTX7602GBNVIDIA?GeForceGTX7602GB硬盤1TB（500GB×2）硬盤空間SATA硬盤2T（1TB×2）硬盤空間SATA硬盤2T（1TB×2）硬盤空間SATA硬盤操作系統(tǒng)Windows7旗艦版64位SP1(SCHI)Windows7旗艦版64位SP1(SCHI)Windows7旗艦版64位SP1(SCHI)網(wǎng)卡集成千兆網(wǎng)卡集成千兆網(wǎng)卡集成千兆網(wǎng)卡顯示器22寸LED，1080P24寸LED，1080P24寸LED，1080P注明：移動工作站A應(yīng)用于模型維護(hù)組；移動工作站B應(yīng)用于綜合管控組和信息整合組。服務(wù)器配置部件名稱Mobile服務(wù)器協(xié)同服務(wù)器終端服務(wù)器CPU英特爾?至強(qiáng)?處理器E5英特爾?至強(qiáng)?處理器E5英特爾?至強(qiáng)?處理器E77內(nèi)存32GB(4x8GB)DDR31600MHzECC32GB(4x8GB)DDR31600MHzECC32GB(4x8GB)DDR31866MHzECC硬盤2TB(1TB×2)3.5-inch10KRPMSASHDD2TB(1TB×2)3.5-inch10KRPMSASHDD8TB(2TB×4)3.5-inch10KRPMSASHDD操作系統(tǒng)WindowsServer?2012x64R2企業(yè)版WindowsServer?2012x64R2企業(yè)版WindowsServer?2012x64R2企業(yè)版網(wǎng)卡集成千兆網(wǎng)卡集成千兆網(wǎng)卡集成千兆網(wǎng)卡軟件配置AutodeskCAD2015用于基礎(chǔ)設(shè)計圖紙的查看、編輯TeklaStructures19用于Xteel深化模型的查看、調(diào)整、管理和輸出。AutodeskRevit2014用于模型的建立、修改、關(guān)聯(lián)，平臺信息的鏈接，碰撞檢測和分析，建筑族庫的建立以及與其他專業(yè)協(xié)同作業(yè)。AutodeskNavisworksManager2014主要用于輔助進(jìn)度信息的錄入和調(diào)整，4D施工模擬和工序流程分析。Showcase2014用于將AutoCAD和Revit模型轉(zhuǎn)換為圖像、影片和表達(dá)視圖。Autodesk3dsMax2014用于輔助Revit和Navisworks制作施工流程動畫。Rstar2013主要用于revit模型向PKPM結(jié)構(gòu)分析模型的轉(zhuǎn)化，以輔助設(shè)計院為主。網(wǎng)絡(luò)配置本地網(wǎng)絡(luò)100M帶寬光纖750M雙頻AC路由器1000M多路交換機(jī)云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)BIM系統(tǒng)應(yīng)用信息模型的建立鋼結(jié)構(gòu)工程深化設(shè)計主要通過Xsteel完成。Xsteel模型創(chuàng)建方便，細(xì)節(jié)豐富，信息保留度，編輯靈活性高，是目前鋼結(jié)構(gòu)適用性最高的軟件。同時，Xsteel軟件通過導(dǎo)出IFC以及鋼結(jié)構(gòu)平臺的附屬錄入，能夠向Revit模型完整過渡，便于與BIM平臺的對接。建模示意圖鋼結(jié)構(gòu)完整信息清單：Tekla原信息（前二）及Revit信息模型的查看、調(diào)整、修改主要通過Revit軟件完成。BIM管理平臺簡介BIM管理平臺包含模型自動化處理、鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化建造、資源集約化管理、工程可視化管理、現(xiàn)代化終端應(yīng)用五大功能。（1）平臺以鋼結(jié)構(gòu)全生命周期數(shù)字化管理為理念，總體思路是以產(chǎn)品工位信息化管理為基礎(chǔ)，采用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集手段，通過打造集成的5D平臺，搭建鋼結(jié)構(gòu)全生命周期的數(shù)字化管理橋梁，最終實現(xiàn)可視化成本及工程進(jìn)度管理。平臺核心功能架構(gòu)圖（2）鋼結(jié)構(gòu)全生命周期數(shù)字化管理該平臺重要優(yōu)勢通過信息化手段對鋼結(jié)構(gòu)建造的“四個階段”——設(shè)計、采購、制作、安裝進(jìn)行管理，達(dá)到為企業(yè)和項目降本增效的目的。全階段管理架構(gòu)圖（3）BIM平臺由項目級BIM和企業(yè)級BIM雙層聯(lián)動打造，管理理念都是信息共享與協(xié)同工作，前者重點解決項目各專業(yè)之間的協(xié)同作業(yè)，后者重點解決建造全生命周期管理。BIM系統(tǒng)企業(yè)與項目功能架構(gòu)圖（4）平臺能通過電子標(biāo)簽解決方案、數(shù)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等措施實現(xiàn)建造過程的實時跟蹤（多種采集手段且可與第三方跟蹤系統(tǒng)集成）、異地工程信息聯(lián)網(wǎng)，建立“大數(shù)據(jù)的”整合分析平臺。信息采集方案示意圖數(shù)據(jù)保護(hù)保密性BIM平臺作為全周期信息記錄平臺，保留了大量合同、函件、企業(yè)及工程信息等有保密要求的資料，保密性保障至關(guān)重要。鋼結(jié)構(gòu)BIM系統(tǒng)采用權(quán)限分析和賬號管理為核心，軟硬件結(jié)合的加密方式，確保資料不外泄。BIM保密性過程示意圖完整性工程資料根據(jù)要求應(yīng)該具備完整的可追溯性，數(shù)據(jù)化的信息也應(yīng)具備該特征。BIM系統(tǒng)在軟件上采用自動和手動存檔結(jié)合日期信息的時光膠囊（TimeCapsule）式多重備份方式，硬件上采取雙硬盤（DualDisk）鏡像磁盤陣列（Raid1）的存儲方式，保證資料的完整性?！皶r間膠囊”多重備份信息備份流程圖注：增量備份是替換式備份，新的存檔內(nèi)容會覆蓋舊的內(nèi)容，有助減輕存儲空間負(fù)擔(dān)；正常備份是指當(dāng)前日期的資料打包備份一次，日后可以按時間點直接調(diào)取恢復(fù)，安全級別最高。雙硬盤鏡像存儲雙硬盤存儲結(jié)合鏡像磁盤陣列的備份技術(shù)，能夠使一個存儲盤出現(xiàn)故障的情況下直接啟動備份盤替換使用，安全性和時效性得以保障。功能研發(fā)及拓展鋼結(jié)構(gòu)族庫擬將本工程常規(guī)信息、二維圖紙、三維模型揉合，并結(jié)合其它項目信息，組建鋼結(jié)構(gòu)BIM族庫平臺，提供獨享的空間數(shù)據(jù)、便捷的檢索、在線協(xié)同設(shè)計編輯、二三維關(guān)聯(lián)等功能。族庫功能架構(gòu)圖云服務(wù)擬增設(shè)無線端服務(wù)器，打造鋼結(jié)構(gòu)“私有云”服務(wù)，實現(xiàn)BIM信息的在線查看、編輯、辦公協(xié)同等功能，并接駁IM（即時通訊工具）系統(tǒng)，實現(xiàn)云端辦公功能。云服務(wù)功能架構(gòu)圖BIM技術(shù)運用BIM三維表現(xiàn)技術(shù)在工程中的應(yīng)用三維碰撞檢查施工過程中相關(guān)各方有時需要付出幾十萬、幾百萬，甚至上千萬的代價來彌補由設(shè)備管線碰撞等引起的拆裝、返工和浪費。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠安全避免這種無謂的浪費。傳統(tǒng)的二維圖紙設(shè)計中，在結(jié)構(gòu)、水暖電等各專業(yè)設(shè)計圖紙匯總后，由總圖工程師人工發(fā)現(xiàn)和解決不協(xié)調(diào)問題，這將耗費建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師和安裝工程設(shè)計師大量時間和精力，影響工程進(jìn)度和質(zhì)量。由于采用二維設(shè)計圖來進(jìn)行會審，人為的失誤在所難免，使施工出現(xiàn)返工現(xiàn)象，造成建設(shè)投資的極大浪費，并且還會影響施工進(jìn)度。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維管線的碰撞檢查，不但能夠徹底消除硬碰撞、軟碰撞，優(yōu)化工程設(shè)計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案，進(jìn)行施工交底、施工模擬，提高施工質(zhì)量、同時也提高了與業(yè)主溝通的能力。三維碰撞檢測示意圖虛擬施工虛擬施工對全過程來講，施工模擬的價值在于：對比：隨時隨地都可以非常直觀快速地知道計劃是什么樣的，實際進(jìn)展是怎么樣的。協(xié)同：無論是施工方、監(jiān)理方、甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)都對工程項目的各種問題和情況了如指掌。這樣通過BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測，大大減少建筑質(zhì)量問題，安全問題，減少返工和整改。三維動畫渲染和漫游業(yè)主在進(jìn)行銷售或有關(guān)于建筑宣傳展示的時候需要用到經(jīng)過渲染的三維動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。然而，對廣告宣傳公司的相關(guān)人員來說，三維建模是相當(dāng)復(fù)雜的過程，好一點的公司有著大量的素材進(jìn)行拼接整合，但往往不能很好的傳達(dá)出業(yè)主希望通過建筑表現(xiàn)出來的真諦。同樣，通過相關(guān)渲染軟件進(jìn)行三維建模需要投入大量的人力物力，效果卻不盡人意。因此，飽含工程數(shù)據(jù)的BIM可以成為二次渲染開發(fā)的模型基礎(chǔ)，大大提高了三維渲染效果的精度和效率。三維模型校驗?zāi)壳暗娜S可視化技術(shù)可以直觀的將工程建筑與實際工程對比，考察理論化與實際的差距和不合理性。同時，三維模型的對比可以使業(yè)主對施工過程及建筑物相關(guān)功能性進(jìn)行進(jìn)一步評估，從而提早反應(yīng)，對可能發(fā)生的情況做及時的調(diào)整。BIM技術(shù)在工程造價管控中的應(yīng)用影響造價的可視化施工文檔管理目前很多施工文檔都是紙質(zhì)文檔，即使是二維電子檔案，等施工結(jié)束，也堆在檔案館無法利用，更不用提其使用價值。一旦過了若干年，建筑需要二次施工，或者有突發(fā)事件需要查詢圖紙內(nèi)容。圖紙已經(jīng)很難找到。尤其是牽涉工程造價，對造價影響大的重要資料的保管和查閱顯得更加重要。究其上述原因，是可讀性太差，因此無法利用。而基于BIM模型的造價文檔管理，則是將文檔等通過手工操作和BIM模型中相應(yīng)部位進(jìn)行鏈接。該管理系統(tǒng)集成了對文檔的搜索、查閱、定位功能，并且所有操作在基于四維BIM可視化模型的界面中，充分提高數(shù)據(jù)檢索的直觀性，提高影響造價相關(guān)資料的利用率。當(dāng)施工結(jié)束后，自動形成的完整的信息數(shù)據(jù)庫，為工程造價管理人員提供快速查詢定位。文檔內(nèi)容可包括：（1）勘察報告、設(shè)計圖紙、設(shè)計變更（2）會議記錄、施工聲像及照片、簽證和技術(shù)核定單（3）設(shè)備相關(guān)信息、各種施工記錄（4）其他建筑技術(shù)和造價資料相關(guān)信息海量工程數(shù)據(jù)篩選、調(diào)用BIM中含有大量的工程相關(guān)的信息，可以為工程提供數(shù)據(jù)后臺的巨大支撐。在工程造價中工程量部分可以根據(jù)時間維度，空間維度（樓層），構(gòu)件類型進(jìn)行匯總統(tǒng)計。保證工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確的提供，為決策者提供最真實準(zhǔn)確的支撐體系。BIM應(yīng)用軟件示意圖BIM在施工工程中，根據(jù)設(shè)計優(yōu)化與相關(guān)變更對工程量進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，將工程開工到竣工的全部相關(guān)造價數(shù)據(jù)資料存儲在基于BIM系統(tǒng)的后臺服務(wù)器中。無論是在過程中還是工程竣工后，所有的相關(guān)數(shù)據(jù)資料都可以根據(jù)需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，從而得到相應(yīng)的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。工程造價管理人員及時、準(zhǔn)確地篩選和調(diào)用工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)成為可能?；贐IM的4G工程造價過程管控基于BIM技術(shù)的新一代4G工程造價軟件可對投標(biāo)書、進(jìn)度審核預(yù)算書、結(jié)算書進(jìn)