【龙图杯精选案例】中国科学院光电研究院保障平台工程

中国科学院光电研究院保障平台工程

项目效果图

项目介绍

建筑面积：23783.00m²

层      数：主楼（10层）、裙房（4层）

层      高：6m、5.1m、3m、4.1m

建筑高度：主楼43.8m、裙房19.2m

建筑类别：高层实验楼

地      基：水泥粉煤灰碎石桩复合地基

基础形式：主楼为梁板式筏形基础；

               裙房为独立柱基、墙下条基、筏板基础

主体结构：主楼钢支撑-混凝土框架结构。

               裙房为框架-剪力墙结构。

01

项目简介

1.1

工程目标

质量创优目标：

北京市结构长城杯金奖；北京市建筑长城杯金奖.

安全文明创优目标：

北京市绿色安全样板工地、智慧工地、BIM应用示范工程。

进度目标：

提前30天竣工.

1.2

采用BIM技术原因分析

施工场地狭小：

本项目位于北京市中国科学院光电研究院院内，场地非常狭小，场地平面布置困难，运输压力大，工期紧，任务重。

钢结构施工难度大：

项目包括多处采用了BRB抗震结构及钢结构构件。因为钢结构及BRB构件过大，场地狭小。

机电设备、管线复杂：

本工程机电设备多，各种管线交叉多。项目部决定在本项目应用BIM技术，实现过程精品、保证工程质量，保障工程进度，极其有效地降低工程造价。

信息化管理要求：

工程施工进入转型改革时代，公司通过引进BIM技术，基于信息化管理应用于现场施工过程中，便于发现质量安全方面问题及资料协同。

为项目降本增效：

降低质量、安全、成本风险，加快施工进度，杜绝返工及拆改现象的发生，提高总承包项目精细化管理能力。

1.3

BIM技术应用目标

（1）提高参施各方的工作协同性和信息沟通效率。实现经济效益和社会效益双赢。

（2）降低质量、安全、成本风险，加快施工进度，杜绝返工及拆改现象的发生，提高总承包项目精细化管理能力。

（3）提高现场施工方案的合理性、科学性。提高深化设计的质量和效率。

（4）培养BIM应用人才，提高BIM应用能力。总结采用BIM技术对复杂机电系统进行深化设计的方法和流程。

02

BIM技术应用前期策划

2.1

BIM技术应用组织架构

2.2

统一标准制定

本工程结构类型多、专业复杂，为保证建模过程与实际施工相结合，项目制定了BIM技术应用标准，项目BIM实施策划、项目BIM管理制度，确定统一的了BIM模型的构件标准，最大程度上保证了BIM技术在施工现场实施落地。

为了全面实现项目BIM团队管理，对各专业分包进行BIM管理严格控制，以制度的形式进行规范化，为了更好的建立BIM模型，方便各专业之间的沟通，实现多专业之间模型共享，通过合理的岗位职责确保BIM推进的有序进行。

2.3

软硬件配置

软件配置情况：

硬件配置情况：

2.4

BIM模型搭建

BIM场地模型搭建：

场地模型采用BIM场地布置设计软件搭建，然后导进lumina软件进行渲染；

BIM土建、机电模型搭建：

利用Revit系列中Revit Architecture、 Revit Structure软件对中科院光电院空间与光电系统集成技术联调测试保障平台项目进行建模工作，生成建筑、结构、机电模型。

BIM钢筋模型搭建

钢筋模型采用广联达BIM钢筋算量软件搭建。

钢结构模型搭建

钢结构模型采用Tekla软件搭建，其中BRB模型采用Revit软件搭建，最后将两种模型根据链接方式在Revit中合模。

BIM模架模型搭建

利用广联达BIM模板脚手架软件拼模功能自动对模型进行拼模并导出平模图指导现场施工，提高现场模板使用率。

03

BIM技术工程管理应用

3.1

三维可视化应用

通过建模过程，将传统的2D平面视图转化为可视化3D模型，加快了对设计意图的认知，让项目管理者对工程的施工流程及重难点分析透彻，为项目施工做好决策。

三维可视化--指导会议

模型最大的好处就是三维可视化，BIM技术人员每次都利用BIM模型进行各类会议的交底、验收，模型已经是各方沟通不可或缺的载体。

三维可视化--样板先行

在施工前，利用bim软件输出施工工艺要点图集和cad深化设计图，在施工现场制作施工工艺样板，对操作人员进行技术交底并指导现场施工。

BIM技术的应用为推广工程质量样板引路工程实际问题提供新思路，为施工质量安全保驾护航。

3.2

深化设计

碰撞检查

BIM模型是对工程施工的一个“预演”，对在模型创建的过程中发现的诸多图纸问题以及在模型整合过程中查出的碰撞问题进行整理分类汇总。

根据碰撞检查深化设计及反馈流程，将检查出的问题形成碰撞检查表提交设计院进行核查修改，此项工作节约后期返工、变更等成本近20万。

采用Navisworks进行碰撞检查，并生成碰撞列表，BIM负责人员制作碰撞报告资料，与设计院进行协调沟通，并出具深化设计报告。

净高优化

进入Fuzor中漫游使用真人模式进行标高仿真模拟；

通过真人漫游和净高分析发现的碰撞问题，逐个做注释标记，添加到注释管理器，以便查找。

预留预埋

深化设计完成后，利用Magicad预留洞功能开洞，然后导出预留洞平面图和工程量表。

根据施工图纸建立BIM模型，通过各专业模型对比分析及碰撞检查总结归类碰撞点共4大项建筑、结构、机电、暖通等，交叉碰撞点约1300处，由碰撞点整理出图纸会审记录共8份，共计200余条，预计节约资金50多万元。

3.3

三维场地模型应用

本工程位于园区中心，可利用场地有限，故采用了BIM技术对现场进行合理化布置。

通过BIM技术对现场的各类机械构件进行工况模拟，合理规划运输路线，保证现场运输道路畅通、方便施工人员的管理，有效避免二次搬运及事故的发生。

因为钢结构及BRB构件过大，场地狭小，故通过BIM场地布置软件，模拟 BRB及钢结构进场构件的堆放，合理划分场地区域，节约施工过程，保证现场运输道路畅通、方便施工人员的管理，有效避免二次搬运及事故的发生。     

3.4

钢结构深化设计

钢结构异型构件算量困难，无法精确判定构件尺寸及重量，并且钢结构与钢筋土建位置不好把控。故采用Tekla软件进行钢结构优化碰撞，使钢结构正确开洞并安装。

钢结构模型采用Tekla软件进行搭建，BRB模型采用Revit软件搭建，搭建后在Revit软件中合模并整合入BIM5D软件平台。

3.5

钢筋翻样

本工程利用云翻样软件对工程进行钢筋翻样，并对施工关键部位进行三维钢筋交底。通过软件翻样指导现场施工，与现场钢筋翻样进行比对。达到现场钢筋质量的把控。

项目利用广联达钢筋云翻样软件，对图纸进行翻样，施工各个阶段与劳务队进行对比，做好阶段钢筋用量管理，审核劳务料单，使原材合理利用。

3.6

模架设计应用

本项目通过广联达BIM模板脚手架建立模型实现了：

1、高支模自动识别，避免了人为经验识别错漏的情况。

2、智能布置架体，智能拼模优化。

3、通过软件计算，快速生成安全计算书。

4、通过三维节点图，给工人交底更直观。

5、精确统计材料用量，指导材料采购，材料周转。

3.7

砌体排布

BIM技术人员引入广联达5D产品中的二次排砖功能，在大规模施工前，对二次砌筑墙体进行排砖布置，出具排砖图，辅助出具砌块材料需用计划，指导材料采购并进行精确投放，减少材料浪费，避免二次搬运。

BIM自动排砖与CAD排砖对比效率提高6倍。利用广联达BIM5D自动排砖计算砌体量与GCL算量对比材料节约14％。

04

BIM+智慧工地平台综合

管理应用

智慧工地平台 -- 项目概况

本工程项目概况为整体管理看板，整合项目智慧工地碎片化工具，项目管理层提供项目的整体管理看板，包括安全、质量、进度、成本以及工程款回收等，监控项目关键目标执行情况及预期情况，为项目成功保驾护航。

4.1

生产应用

基于项目现场原有的任务流程与BIM5D平台相结合，在最大限度不改变原有工作模式的基础上提升现场管理效率，确保现场进度实时反馈，确保现场信息高效精准的交互、留存。

以周为单位的现场生产立体管控；人是关键，工具是基础，方法是保障。

4.2

劳动力分析

现在劳动力的缺失是每个项目都会遇到的困哪，通过劳动力统计功能能够清晰查看现场劳动力的工种人数情况，通过劳动力统计功能一方面为项目编制计划提供依据，另一方面我们在编制计划的时候能够综合劳务分包的劳动力情况进行计划的编制，从而减少劳动力流失情况。

4.3

进度信息反馈

将实际的进度信息通过手机端采集到BIM5D平台，包括现场进度照片、当天天气、和若发生延期时延期的主要因素，形成完整可追溯的进度记录，进度信息上传云端后按月汇总，便于后期复盘项目进度情况。

4.4

三维作战地图

通过移动端录入现场进度、劳动力信息、设备材料信息等，与模型进行挂接，通过三维方式呈现更加直观，利于做出更好地决策。

公司对项目的管控，可以不用去现场，就能实现对现场动态的精准把控，而且数据都是未经过加工的，一手真实的数据，才能反映项目管控的真实状态。

4.5

生产周会

每周的生产会议，各类数据自动在生产平台统计汇总，无需会前准备，数据真实有效，责任明确，确保生产会议高质量高效率，（投屏模式下更清晰）！同时，支持自动生成PPT周报和电子周报，便捷分享。

4.6

质量安全管控

基于项目现场原有的任务流程与BIM5D平台相结合，在最大限度不改变原有工作模式的基础上提升现场管理效率，确保质量安全实时反馈，确保现场信息高效精准的交互、留存。

质量安全问题管理方面，项目采用了广联达BIM5D软件的系统，将现场的质量安全问题通过“项目质量、安全责任人→劳务现场负责人对接→BIM负责人→项目层”的流程实现对现场质量安全问题的实时跟踪及问题汇总 。

现场人员通过BIM平台手机端将现场发现的问题进行记录，直接指定责任人并抄送相应负责人，问题定位到模型并上传WEB端后，多方督促问题闭环处理。生成施工问题管理实现了责任可落实、问题可跟踪、后期可追溯。

质量安全数据收集完成后，在网页端及手机端进行自动汇总并形成统计图，在每周以及月质量安全会议中提供质量安全资料。

BIM5D移动端，方便问题的记录、查询；流程自动跟踪，提醒；数据成果分析自动完成，提高工作效率。

4.7

构件跟踪

本项目通过BIM5D平台，对钢结构构件施工状态进行线上跟踪，精准掌握每个构件的当前状态，结合现场施工进度掌握整体节奏，每批构件从加工厂运输到现场后，快速读取构件信息，为吊装和其它工作提供便捷。

4.8

手机端资料协同

项目各部门将施工图纸、变更、质量、安全、技术交底等工程资料按照工程进度即时上传到广联达BIM5D手机平台，方便各个部门随时随地查阅。

4.9

流水段划分

通过三维模型划分工作面，使模型更加紧密的与施工过程结合，使各方对工作面情况及对应工作量更加清晰明确，便于开展施工前准备工作。同时项目部在施工过程中对个流水段工作面的进度、工程量、清单量、施工质量问题情况进行统计梳理，细化了施工现场的管理。

4.10

二维码应用

BIM管理系统将现场信息介绍反馈至平台的同时，将钢筋及技术交底导出二维码进行现场张贴，并将实时数据制成介绍版全景供参观人员参考。

05

成果与经济效益分析

5.1 

应用成果总结

基于BIM5D的进度管理应用：

通过对传统工作方式、工作流程的变革。根据项目本身特点，创立新的进度管理系统，大大提升了项目部进度的把控。

基于智慧工地的现场管理应用：

平台将公司领导、项目成员及分包管理人员加入平台中，制定相应人员的工作职能及权限，保证施工过程中质量、安全等相关资料及照片实时上传。通过智慧平台调动各部门应用的积极性。

BIM技术的综合应用：

BIM应用技术通过前期各专业模型建立，保证基础数据的准确性。通过在基础数据方面增加方案内容并建立模型及动画模拟，便于基于三维验证方案准确性及交底。

生产管理综合应用：

BIM让施工一线管理人员的质量、安全管理、现场公共资源（如塔吊、施工电梯等）管理等方面更加高效、直观。

4.2

效益总结

经济效益：

（1）利用BIM技术开展对模型的深化设计，并通过绘制模型的过程对图纸有更深刻的认识。

（2）通过BIM模型各专业碰撞检查及深化设计，有效的检查出机电，钢结构与土建，钢筋结构的碰撞点，实现了在施工前节约工期并节省成本，减少返工的成效。

（3）通过BIM技术对施工进度的管理，编写导出并优化进度计划，进行动画演示，给人以直观的效果，并关联信息，合理在工期根据进度计划及模型进行提量，减少相应资源的投入，达到了节约时间及成本的功效。

环境效益：

通过钢结构进场模拟及对施工进度的模拟，有效的利用了厂区规划并直观的体现，避免了材料与场地的浪费。

促进项目对环保与节能工作的认知与开展，为绿色工地打好基础。

社会效益：

BIM技术在中科院项目中的实行为公司及项目提供了宝贵的经验教训，并使得BIM技术的应用范围进一步在项目中扩展开来。提升了公司对BIM技术的应用价值，为BIM技术在其他实验类项目中的充分应用提供了范例。

工程管理现代化，数字化是未来工程的发展必然趋势，BIM技术的引进与应用势在必行。项目部通过BIM技术应用的构件跟踪、质量安全、进度跟踪、三维技术方案模拟等功能应用达到了更好的服务业主方，更好的提高员工自身素质，更好的管理工程的目的。进一步提升了公司管理效能和专业化水平。

06

下一步工作计划

1.扎实做好BIM应用示范工程工作，推动公司BIM技术由示范性应用向普遍性应用转变。

2.把BIM技术人才培训、培养和BIM应用紧密结合起来，深入开展公司BIM大赛，拓宽公司BIM应用的深度、广度。

3.把BIM应用和企业信息化建设紧密结合起来，实现公司2020年实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。

4.基于BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用平台，形成企业级数据库，为企业的发展提供强大动力。