北京市BIM技术应用示范工程实施总结报告.docx
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北京市BIM技术应用示范工程实施总结报告
北京市建筑信息模型（BIM）应用示范工程
实施总结报告
丰台区成寿寺B5地块定向安置房项目
2019年12月
一、项目概况
（一）项目介绍
北京丰台区成寿寺B5地块定向安置房项目是全国装配式建筑科技示范项目、北京市首个装配式钢结构住宅项目的示范工程。
本项目采用了EPC总承包模式，总用地面积6691.2㎡，拟建4栋9—16层装配式钢结构住宅，总建筑面积31685.49㎡，其中地上建筑面积20055.49㎡（包含住宅建筑面积18655.49㎡，配套公建面积1400.00㎡），地下建筑面积为11630.00㎡，绿地率30%，容积率3.0。
建筑地下层数：
三层
建筑主要功能：
住宅及公共服务配套、小型汽车库、自行车库、设备用房
抗震设防烈度：
8度
防火设计建筑分类：
二类高层民用建筑
建筑防水等级：
一级防水
本工程为深基坑支护，支护形式为混凝土灌注桩+预应力锚索且无肥槽；基础防水为3+4mmSBS弹性体改性沥青卷材防水，地下室外墙采用高分子片材单层HDPE膜（预铺反粘技术）；
基础类型：
筏板基础，筏板厚度分别为900mm、750mm、600mm；地下室外墙为现浇混凝土结构，钢管混凝土柱，楼板为钢筋桁架板和混凝土预制叠合楼板。
地上部分：
2#、3#楼为钢管砼框架-组合钢板剪力墙结构，1#、4#为钢管砼框架结构（阻尼器），外墙为PC混凝土和AAC砂加气，楼板为混凝土预制叠合楼板。
（二）项目重难点
装配式建筑是指把建筑需要的楼板、墙体、楼梯等预制构件，在企业车间按标准批量生产，到施工现场装配。
建造过程则像造汽车一样造住宅“零部件”，或像“搭积木”一样安装房子，把传统建造方式中的大量现场作业，转移到标准车间，将生产工地变为“总装车间”，这也是本项目的一个重点实施项，如何将建造过程中的众多部品部件标准化，如何将产品体系标准化，如何达到多部品的工厂预制化，如何完成现场装配化，这些都是项目实施中的重点。
为了减少设计周期，加快协同工作步伐，设计过程更精准，我们引进了BIM技术来辅助项目的完成，不仅仅通过BIM技术来设计，还要通过BIM技术进行项目跟踪和管理，如何通过BIM技术管理项目全生命周期运行过程也就成为了本项目的难点。
1、项目体系简介
1.1钢结构体系
本项目主体工程采用钢框架结构，地下车库与住宅主体结构、坡道、楼梯及核心筒均为钢框架结构。
与传统混凝土结构相比，在成本及工期方便显得尤为突出，当然也有部分弊端是不可避免的，下面就钢结构简单分析一下。
本项目梁柱均为钢框架结构并分为地上、地下两种工艺体系；地下为组立焊接钢柱，地上为成品方管钢柱，与焊接钢柱相比，成品方管作为钢柱加工，加工工期大大缩减，减轻工厂加工压力并保证现场进度，但缺点同样不能忽视，方管柱原材通过冷弯工艺成型，故四角为不同直径的圆弧角，此项目设计所有钢梁均为偏心梁以保证钢柱外突，室内无明柱外漏以保证室内美观性及实用性，故在钢柱与钢梁焊接节点，圆弧角位置焊接质量及外观难以保证，需要增加多种措施用
来保证焊接质量。
对于结构抗震，本项目采用了两种抗震方式，1/4#楼采用墙板阻尼器解决抗震问题，他的原理是结构消能减震技术。
结构消能减震技术是一种结构控制技术，他是把结构的某些抗侧力构件（支撑、剪力墙连梁、连接件等）设计成消能杆件，或在结构的某些部位（节点、连接缝等）装设消能装置，在地震或风荷载作用下，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先进入耗能状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风震能量，减小结构的地震和风震响应，从而使得主体结构在地震中免遭过大破坏或在风荷载作用下满足舒适度要求。
2/3#楼采用钢板剪力墙作为核心筒解决抗震问题；钢板剪力墙采用6mm钢板通过纵向角钢拼装而成，内侧焊有栓钉，工程组装成块，现场拼装安装，内部浇灌C50自密实混凝土，减去模板，钢筋工序，降低成本，缩减工期。
1.2楼板体系
本工程采用两种楼板体系，第一种为钢筋桁架楼承板，此材料具有重量轻，刚度大，施工方便等特点，工厂将钢筋桁架板根据现场尺寸加工完成后，现场秩序简单铺装并将板材与钢梁用栓钉焊接连接即可，板材铺好后秩序简单绑扎分布筋即可浇筑混凝土，无需支模无需搭设满堂脚手架，只需用三角架简单支撑即可施工，大大节约人工成本及工期。
第二种为预制混凝土叠合楼板，此材料通过BIM技术进行模型模拟施工，在工厂将所有预留预埋工作做好，等板材强度符合要求后进场直接吊装，根据规范要求，现场需设置90mm后现浇结合层，故预制板只有80mm厚，所有机电线盒，水暖洞口及施工用放线洞口全部工厂预留预埋，现场吊装完成后只需简单绑扎分布筋并做简单支撑便可进行混凝土浇筑施工。
1.3墙板体系
本项目墙板体系应用两种，第一种为PC预制混凝土外挂墙板，此种材料通过前期BIM技术设计确定尺寸及预埋位置，在工厂按照加工深化图纸在工厂进行制作，等强度达到规范要求时经将材料运至现场，在现场通过塔吊或汽车吊进行吊装干挂施工，此工艺减少现场湿作业工程量，降低现场污染，缩减施工工期，减少现场工人使用量，降低人工成本。
第二种为蒸压加气混凝土（AAC）条板，此材料采用蒸压加气混凝土条板，设计阶段确认条板排布并出具施工图，工厂加工完成后，运至现场吊装施工，其优点为板材轻便，运输、施工方便，表面平整度高，尺寸控制精确，施工速度快，相对于传统砌筑工程节约大量人工，降低材料损耗。
1.4设备体系
装配式建筑的设计应是涵盖主体结构、装饰装修、设备安装专业集成一体的装配式设计，采用BIM三维软件将建筑、结构、水暖电、装饰等专业通过信息化技术的应用，将水暖电位与主体装配式结构、装饰装修实现集成一体化的设计，并预先解决各专业间在设计、生产、装配施工过程中的协同及碰撞问题，在正式安装前解决全部误差，避免了由于返工造成的成本、工期的浪费，保证项目如期完成。
本工程通过在建筑设计阶段通过建筑信息模型（BIM）技术实现三维可视化的机电管线设计，设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，并拆分模型输出准确构件材料模型，从而提高管线综合的设计能力和工作效率。
加工阶段结合工厂现代化生产技术，从BIM模型直接对接加工机床。
中间环节的技术无缝对接、信息通畅。
保证了生产的标准工艺，产品质量。
现场安装阶段借助点云扫描仪、放样机器人、二维码技术，极大的提高现场与模型的一致性，物料的管理及支吊架及设备设施的放样精度及效率，将加工好的材料设备在现场进行装配式安装。
（三）BIM应用点选择及目的
1、基础应用点
1.1BIM设计：
三维出图，结构计算，日照分析，空间优化分析，碰撞分析等
1.2施工管理：
虚拟施工、施工动画、三维交底、工程量计算、成本分析、进度管理等
1.3物业运维
2、创新应用点
2.1BIM正向设计及多软件协同工作
2.2RTS放样机器人等智能化设备应用
2.3基于BIM技术的建筑工程质量远程检验系统
2.4基于BIM的前后台协同化管理新模式
3、示范应用点
3.1机电预制安装EBIM平台应用
3.2BDIP协同平台应用
二、BIM应用策划
（一）应用范围、实施目标、实施流程
1、BIM应用范围
BIM技术应用的参建方有结构专业的钢结构深化加工单位、外围护墙板装饰单位、机电预制加工单位等部品供应商，提供项目匹配的部品部件模型，我方BIM产品研发人员根据部品模型进行分部分项参数模型的搭建与虚拟，最终合并为全专业的项目模型，以此指导项目实施小前台进行精准的项目安装施工工作。
大后台虚拟建造中心利用BIM管理平台EBIM管理软件对现场施工情况进行跟踪管理；在后期项目复盘阶段利用BDIP平台实现了对项目模型的管理、对供应商的管理、施工阶段各项资金计划的管理，实现了4D进度模拟，实时查看项目施工情况，对设计施工各阶段的资料进行分类归档管理及存储，对项目各阶段流程进行发起和审批操作，最终实现5D模拟，模型提量，将成本信息、合同信息与模型构件进行关联等功能。
2、BIM实施目标
3、BIM实施流程
（二）软硬件配备及目标
1、软件配备
软件名称
软件厂商
软件功能
其他比选过同类软件
Revit
Autodesk
包括RevitArchitecture、RevitMEP和RevitStructure功能
ARCHICAD、SketchUP、犀牛、ITWO
ArchiCAD
图软
利用结构化信息实现信息设计的可视化
Revit、SketchUP、犀牛、ITWO
Tekla
天宝
钢结构详图设计软件
ARCHICAD、Revit
EBIM
译筑科技
基于BIM模型的项目管理
BDIP、BIMcloud
BDIP
毕埃慕
项目规划设计到工程施工竣工阶段的数据集成平台
EBIM、BIMcloud
注：
软件包括各类平台，如智慧工地平台等。
2、硬件配备
硬件名称
硬件型号
硬件厂家
功能
技术参数
平板电脑
Mini2
ipad
现场查看图纸及模型、扫描二维码
/
办公手机
Mate8
华为
模型核对、视频会议沟通、过程监控
能安装EBIM、Polycom、ivms-4500等办公软件
监控系统
ivms-4500
海康威视
全现场实时监控
/
RTS放线机器人
/
天宝
3D模型数据精确的放样
/
点云扫描仪
TX5激光扫描仪
天宝
扫描施工现场生成点云模型
扫描速度976000点每秒、扫描距离120米
注：
包括电脑、智能设备等硬件。
（三）组织机构建立、制度建设及标准
1、
项目组织机构
2、项目BIM工作制度
2.1BIM例会制度
建立BIM例会制度，项目每周由业主单位组织，施工单位、监理单位、分包单位相关人员参加。
要求项目经理、技术负责人、总监理工程师必须参加。
会议主要由BIM实施团队和施工总包单位汇报本周BIM技术应用成果及相关问题。
主要从设计施工优化、模型动画模拟、进度维护、质量验收、安全巡查、工程量提取及产值审核等方面进行汇报及安排下周工作。
2.2BIM成果审查制度
建立BIM成果审查制度，施工单位项目负责人及BIM负责人负责BIM成果的梳理汇总及提交，建设单位项目负责人负责审查。
对审查结果形成审查意见，反馈至施工单位BIM负责人，进行整改及完善。
主要审查内容有BIM实施方案、三维模型、施工动画、工程量清单、协同管理平台当中安全、质量、进度、资料等管理情况。
2.3BIM辅助现场巡检制度
建立BIM辅助现场巡检制度，由项目负责人组织，各相关专业人员参与，通过BIM技术辅助对现场进行巡检，并对每日巡检结果进行记录，及时处理巡检过程中发现问题，每周BIM例会上进行总结分析。
主要辅助现场巡检内容如下：
（1）三维模型辅助现场施工工序及质量检查。
（2）BDIP协同管理平台通过监控辅助现场安全巡查。
（3）点云扫描仪辅助现场扫描及质量检查。
（4）放样机器人辅助现场三维放样精度检查。
2.4项目BIM培训制度
建立项目BIM培训制度，专业BIM工程师定期对项目成员进行培训，每周一次。
培训是快速、全面掌握三维软件、理解三维设计的过程与步骤的第一步。
也是启动和切入项目BIM运用的第一步。
根据三维软件学习与认知过程，结合BIM软件的特点及施工行业BIM应用的过程，培训主要内容如下：
（1）建模软件操作：
Revit、ArchiCAD、Tekla
（2）协同管理平台软件：
EBIM、毕埃慕BDIP
（3）项目实施过程中BIM应用点及总结
2.5BIM交底制度
建立BIM交底制度，制度上与传统技术交底类似。
在各工序施工前，由项目技术人员协同BIM工程师对施工班组进行模型技术交底。
并形成记录，由交底人、审核人、接受交底人签字确认。
通过BIM技术对复杂节点进行施工工序进行优化模拟并指导现场施工。
模型优化完成后，组织各施工段工长和现场施工人员召开交底会议，通过可视化模拟演示来对工人进行技术交底。
通过这样的方式，工人更容易理解，交底的内容也会进行的更彻底，既保证了工程质量，又避免了施工过程容易出现的问题而导致返工和窝工等现象。
3、项目BIM应用标准
3.1应用及参考的国家标准
《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-2016
《建筑信息模型施工应用标准》GB/T51235-2017
《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-2017
3.2应用及参考的地方标准
北京市《民用建筑信息模型（BIM）设计基础标准》征求意见稿
《上海市建筑信息模型技术应用指南》2017版（参考）
三、BIM应用实施成果
（一）基础应用点
1、应用点概述
1.1BIM设计：
实现三维出图，结构计算，日照分析，空间优化分析，碰撞分析等
1.2施工管理：
能够指导虚拟施工、施工动画、三维交底、工程量计算、成本分析、进度管理等
1.3物业运维
2、软件应用
序号
应用软件名称
应用方向
取得的成效
存在的问题
1
Revit
机电模型
完整呈现项目机电管线、综合布线等机电设计情况
运行数据较大，全专业整体模型运行不流畅
2
ArchiCAD
建筑模型
可通过GDL语言进行部品产品定制，载入项目使用
机电专业建模不专业
3
Tekla
结构模型
结构专业深化能力较强，能达到加工级别的出图
转IFC格式与其他软件兼容时有数据丢失问题
4
EBIM
模型管理
可以集成各专业IFC的图纸，合成项目模型，生成构件二维码，快速查找定位
IFC导入时会发生信息丢失现象
5
BDIP
平台管理
可以进行项目全生命周期的资料管理，模型管理，进度管理，材料管理等工作
软件开发不完全，部分功能需要管理员协助授权操作
3、实施工作流程、制度、标准
4、实施经验、教训、总结
4.1为了更好更精准的完成装配式建筑的建造，所有构件必须在设计阶段考虑好与其相关的各个连接节点，各专业协调配合，调整适配出最优的设计方案，避免施工中的不合理现象出现。
因此我们提倡装配式建筑一定要基于BIM一体化来设计，从而保证项目实施过程中从设计阶段到三维出图、再到构件的生产、到施工、及至后期的装饰装修等工序都能完美衔接。
4.2钢结构装配式建筑与传统结构相比，材料成本较高，但人工成本及工期成本会相对低，并且装配式建筑追求的是所有构件商品化、标准化，包括施工图标准化，户型图标准化，主体钢结构设计标准化及墙板、楼板配置方案标准化等，最终达到大部分甚至所有的部品部件标准化，用户可根据自身需求任意拼装施工。
通过利用BIM虚拟建造手段，可以提前虚拟整个项目的运行过程，适配调整出更优的部品配置方案，直观快捷的展示不同类型部品部件的搭配效果，便于设计选型及后期的产品功能优化，达到标准化生产的目的，最终控制施工建造成本。
同时，利用BIM管理软件，可以根据项目运行情况实时监控项目进度，对超期及临期时间提前预警，便于管理人员及时调整方案，避免产生工期拖延等问题。
5、经济、社会效益分析
5.1简单留给用户，后台综合管控，精致标准化部品部件，住宅产品标准化，组装方式简单。
为建筑行业提供了较好的管理方式方案。
5.2用数据进行设计，用数据进行生产，工厂化加工（不受季节影响）、现场组装、干作业、施工速度快，工程时间节省50%。
5.3双模检验，内置标准，可视化过程监控，通过协同共享平台、广纳优质人才资源、部品部件资源，甄选优良部品部件，产品更优质。
为推动BIM技术的发展应用提供了样板案例。
4、资源整合，平台经济，成本节约30%，设计施工数据一体化，高效的生产效率、批量生产带来综合成本的降低。
5、通过对各种BIM软、硬件的应用，整合了各种软件的优劣势，发展了国内BIM技术的应用程度，并推动了国内比如毕埃慕、译筑等平台软件公司的发展。
（二）创新应用点
1、应用点概述
1.1BIM正向设计及多软件协同工作
1.2RTS放样机器人等智能化设备应用
1.3基于BIM技术的建筑工程质量远程检验系统
1.4基于BIM的前后台协同化管理新模式
2.软件应用
序号
应用软件名称
应用方向
取得的成效
存在的问题
1
Revit
机电模型
完整呈现项目机电管线、综合布线等机电设计情况
运行数据较大，全专业整体模型运行不流畅
2
ArchiCAD
建筑模型
可通过GDL语言进行部品产品定制，载入项目使用
机电专业建模不专业
3
Tekla
结构模型
结构专业深化能力较强，能达到加工级别的出图
转IFC格式与其他软件兼容时有数据丢失问题
4
EBIM
模型管理
可以集成各专业IFC的图纸，合成项目模型，生成构件二维码，快速查找定位
IFC导入时会发生信息丢失现象
5
BDIP
平台管理
可以进行项目全生命周期的资料管理，模型管理，进度管理，材料管理等工作
软件开发不完全，部分功能需要管理员协助授权操作
3、实施工作流程、制度、标准
4、实施经验教训总结
4.1施工前搭建建筑设计BIM模型，施工完成后利用点云扫描仪扫描现场生成点云模型，通过与设计模型进行双模对比从而进行结构验收工作，更加精准快捷的完成结构验收工作。
4.2使用EBIM管理软件在构件加工完成后编制构件信息，可一键生成构件二维码，现场人员通过扫描二维码查询构件信息，为构件安装及构件验收提供便利条件。
4.3在三维模型中提取位置坐标，通过红外线直接追踪现场相应位置进行放样，较传统测量技术，提高了工作效率及施工精度。
4.4通过BIMcloud、EBIM、BDIP等协同平台将整个产业链相关的单位全部整合到平台中，使用一个模型、一组数据进行协同工作，大大提升了工作效率及协同效率。
5、经济、社会效益分析
5.1简单留给用户，后台综合管控，精致标准化部品部件，住宅产品标准化，组装方式简单。
为建筑行业提供了较好的管理方式方案。
5.2用数据进行设计，用数据进行生产，工厂化加工（不受季节影响）、现场组装、干作业、施工速度快，工程时间节省50%。
5.3双模检验，内置标准，可视化过程监控，通过协同共享平台、广纳优质人才资源、部品部件资源，甄选优良部品部件，产品更优质。
为推动BIM技术的发展应用提供了样板案例。
5.4资源整合，平台经济，成本节约30%，设计施工数据一体化，高效的生产效率、批量生产带来综合成本的降低。
5.5通过对各种BIM软、硬件的应用，整合了各种软件的优劣势，发展了国内BIM技术的应用程度，并推动了国内比如毕埃慕、译筑等平台软件公司的发展。
（三）示范应用点
1、应用点概述
1.1机电预制安装EBIM平台应用
1.2BDIP平台过程应用
2、软件应用
序号
应用软件名称
应用方向
取得的成效
存在的问题
1
Revit
机电模型
完整呈现项目机电管线、综合布线等机电设计情况
运行数据较大，全专业整体模型运行不流畅
2
ArchiCAD
建筑模型
可通过GDL语言进行部品产品定制，载入项目使用
机电专业建模不专业
3
Tekla
结构模型
结构专业深化能力较强，能达到加工级别的出图
转IFC格式与其他软件兼容时有数据丢失问题
4
EBIM
模型管理
可以集成各专业IFC的图纸，合成项目模型，生成构件二维码，快速查找定位
IFC导入时会发生信息丢失现象
5
BDIP
平台管理
可以进行项目全生命周期的资料管理，模型管理，进度管理，材料管理等工作
软件开发不完全，部分功能需要管理员协助授权操作
3、实施的工作流程、制度、标准
4、实施经验教训总结
4.1机电、暖通、设备专业的部品部件全部采用预制化加工及安装形式，通过BIM技术实现高精度化的加工安装效果。
4.2在设计阶段根据建筑结构模型对机电管综的要求进行深化设计及碰撞分析，将优化的BIM模型上传到EBIM平台中，在平台中直接提取下料单，并生成二维施工图纸，下料单直接下发至同样在平台中协同工作的生产厂家相关人员，厂家可根据下料单直接进行生产加工工作。
4.3部品部件进场后，将建筑模型文件导入到RTS放样机器人的笔记本电脑中，可直接提取模型中待安装构件在项目中的三维坐标，放样机器人通过红外线高精度追踪到现场相应的位置，施工人员直接在此位置进行整体安装，提高了施工精度及质量。
4.4在项目实施过程中，将模型导入平台后进行分析应用。
涵盖了流程、资料、成本、进度、安全、质量、验收等各个方面的管理。
并通过轻量化技术、权限管理、2D-3D联动、构件分享、多软件模型转化、实时沟通、数据与模型挂接、图表分析、供应商管理等多方面进行个性化设置，为项目的实施带入了科技感，并大大提高了现场各个岗位的工作效率。
5、经济、社会效益分析
5.1简单留给用户，后台综合管控，精致标准化部品部件，住宅产品标准化，组装方式简单。
为建筑行业提供了较好的管理方式方案。
5.2用数据进行设计，用数据进行生产，工厂化加工（不受季节影响）、现场组装、干作业、施工速度快，工程时间节省50%。
5.3双模检验，内置标准，可视化过程监控，通过协同共享平台、广纳优质人才资源、部品部件资源，甄选优良部品部件，产品更优质。
为推动BIM技术的发展应用提供了样板案例。
5.4资源整合，平台经济，成本节约30%，设计施工数据一体化，高效的生产效率、批量生产带来综合成本的降低。
5.5通过对各种BIM软、硬件的应用，整合了各种软件的优劣势，发展了国内BIM技术的应用程度，并推动了国内比如毕埃慕、译筑等平台软件公司的发展。
四、整体应用总结
（一）项目各部门参与程度
成寿寺B5地块项目是建谊第一个真正意义上的装配式钢结构
建筑项目实施，对公司发展及行业发展起到示范性的意义。
我们将该项目当做一个产品来研究实施，取得了许多示范性的成果，这也正是因为公司高层重视装配式实施、BIM应用及虚拟建造的缘故。
公司引进大量正版BIM建模软件版权，要求全员学建模会应用，营造了非常有利的BIM实施环境并提供了充足的硬件软件保保障；同时引进大批BIM应用人才，请专业讲师来公司进行软件操作培训等，为同事们提供了良好的学习环境。
因此无论是项目前台实施人员还是公司后台的技术支持人员，全都具备BIM应用及操作能力，能够顺利的进行BIM协同工作及BIM指导施工过程的应用。
各部门参与程度都很高，分别在部品及建筑模型建设、虚拟施工、平台管理等领域深入研究BIM与施工的协同关系，为项目更好的实施贡献自己的力量。
（二）其他BIM相关科技成果
1、技术标准-《MEP技术管理体系手册》、《BIM建模标准》
2、课题申报-《基于BIM技术的建筑工程质量远程检验系统》
3、发表论文-《RTS放样机器人在钢结构测量工程中的应用》、《某项目地下工程桩墙一体施工技术的应用》、《某装配式钢结构住宅工程BIM技术的应用》
4、工艺工法-《十个主要部品部件及分部分项工程的工艺展示卡》
5、内部出书-《装配式钢结构建筑与案例解读》
（三）项目BIM应用总结与思考
基于BIM的虚拟施工管理思考：
1、粗放式管理向精细化管理转变：
过往项目管理过程中，在经济投入、成本控制、人员管理、质量监管等生产环节中没有一套合理有效的运行体制，管理中只是为了完成某一既定目标，而没有一个科学有效的过程。
而工程项目精细化管理体系包含一系列管理制度和办法。
BIM技术的引入使得虚拟施工成为可实施项，在施工之前，将施工模型、劳动力模型、进度模型、质量模型、安全模型、成本模型建立完成，以指导现场施工。
它使得岗位分工越来越精细化，工程质量的精细
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