BIM实施策划方案.docx
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BIM实施策划方案
西昌市航天大道东延线道路建设工程高枧乡
棚户区改造拆迁安置点项目四期工程
BIM实施策划方案
编制人：
审核人：
审批人：
一、项目概况
1、项目背景
1.1西昌市棚户区改造项目，其一为西昌市航天大道东延线道路建设工程棚户区改造拆迁安置点建设项目，修建地址为西昌市航天大道东延线道路北侧城东大道东侧高枧乡属地内，建设规划占地367.62亩，整个项目分为1号、2号和5号三个地块，其中5号地块分为1、2、3、4期,总建筑面积96.76万㎡,总投资约37.98亿元，总计64栋单体建筑楼。
主要建筑结构形式:
地下两层框架结构和剪力墙结构（抗震设防烈度为9度）。
其二为西昌市高枧乡中所村棚户区拆迁安置点E10地块建设项目，简称“E10地块项目”，总建筑面积约19.88万平方米，总投资约9.29亿元，其中建安费初步预算约4.54亿元；
1.2本项目为PPP项目，合同工期36个月。
两个项目均由中交第一公路工程局有限公司（以下简称“一公局”）和凉山州国有投资发展有限责任公司（以下简称“州国投”）组成的联合体与西昌市国有资产经营管理有限责任公司（政府投资人）组成项目公司，三者持股比例为：
一公局30%、州国投40%、市国资30%。
施工总承包单位：
中交第一公路工程局有限公司；
设计单位：
西昌市建筑勘测设计院；
勘察单位：
四川省蜀通岩土工程公司。
2、编制依据
2.1《2006-2020年国家信息化发展战略》中提到：
“信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量。
大力推进信息化，是覆盖我国现代化建设全局的战略举措，是贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择。
”
2.2《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中也提到了十二五期间，我国建筑类企业信息化总目标：
“基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。
”
2.3《2016－2020年建筑业信息化发展纲要》，施工类企业应普及项目管理信息系统，开展施工阶段的BIM基础应用。
有条件的企业应研究BIM应用条件下的施工管理模式和协同工作机制，建立基于BIM的项目管理信息系统。
工程总承包类企业应优化工程总承包项目信息化管理，探索PPP等工程总承包项目的信息化管理模式，研究建立相应的管理信息系统。
研究制定工程总承包项目基于BIM的多参与方成果交付标准，实现从设计、施工到运行维护阶段的数字化交付和全生命期信息共享。
建筑信息模型（BuildingInformationModeling），即BIM技术在建筑行业的各个领域应用及发展十分迅速，它不仅提升行业效率，同时改变了旧的行业生产操作流程。
BIM技术是建筑企业转型升级的有力武器，BIM技术的合理应用，不仅能够解决传统模式下的一些问题，同时将给企业带来新的机遇。
国家住建部于2011、2013、2014、2015、2016分别颁布关于推进BIM应用的有关文件和规定，北京、上海、重庆、陕西、山东、辽宁、黑龙江、湖南、广西等等省市也均颁布开展BIM技术应用的文件。
2.4随着集团及局在房建项目的不断发展，各类事项的增多，特别是核心能力事务：
“内外部协调、资源优化配置、成本控制、进度控制、分包工程控制等”错综庞杂，必须采用先进的管理办法和高效率的管理工具，优化企业和项目管理流程，提升企业和项目管理信息系统的集成应用水平，建设协同工作平台，研究实施企业资源计划（ERP）系统，实现企业的持续发展。
综上述，时代要求我们做到：
提高企业信息系统安全水平，初步建立知识管理、决策支持等企业层面的信息系统，实现与企业和项目管理等信息系统的集成，提升企业决策水平和集中管控能力。
3、项目范围
3.1本项目的实施范围包括西昌项目部的各职能部门及各分部分包单位，及局里将来其它类似项目。
4、建设目标
4.1以现代企业管理和项目管理知识为理论基础，结合项目实际情况，通过与专业BIM建筑咨询公司开发合作，开发研究出一套灵活方便、安全先进、涵盖全面的专业BIM信息化管理平台，以达到提升核心竞争力、加强项目管理的目标。
4.2通过西昌项目的BIM应用，掌握BIM技术价值点，在新开工项目得到推广使用；培养一批掌握BIM技术的人才，形成专业化BIM团队，建立BIM工程师体系。
5、主要建设内容
5.1进度管理
5.1．1项目进度计划和BIM模型匹配，计划和实际进度时间数据对比；项目计划关联模型及表格，依据不同施工阶段，模拟施工现场的场地布置，验证部署方案，合理安排物资、车辆和人员进场时间及施工部位，模拟方案施工过程，提前发现可能存在的问题。
在对施工进度进行模拟的过程中，可以直观地检查实际进度是否按计划要求进行；如果出现因某些原因导致工期偏差，可以分析原因并采取补救措施或调整、修改原计划，保证工程总进度目标的实现。
5.2成本管理
5.2．1基于BIM技术的动态成本分析，快速统计合同收入、目标成本、实际成本等指标，并基于这些指标进行精细化、多维度的成本对比分析。
成本分析主要以三算为主。
分别是：
1）投标阶段，基于省市定额计价计算出来的投标成本；
2）企业中标后，根据企业定额库计算出来的目标成本；
3）项目施工后，发生的实际成本。
5.3质量管理
5.3.1对于已经发生的施工质量问题，可以将问题的原因、现场照片、图纸及文字资料与BIM模型关联。
在BIM模型中可以随时查看所有的施工质量问题部位，并调出相应的资料。
对于一些质量观点部位，可以提前通过视频对工人进行安全教育，确保关键部分质量。
5.3．2通过BIM模型，对项目的技术方案、关键施工工艺进行三维可视化表达，以发现技术方案和施工工艺的缺陷，提前进行优化。
然后利用优化后的模型对施工管理人员及施工班组作业人员进行可视化的交底，提高交底的有效性，进而提升技术管理水平。
也可以帮助申请创新课题。
5.4安全管理
5.4.1基于BIM技术从场容场貌、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。
5.4.2利用BIM模型让各分包管理人员提前对施工面的危险源进行判断，在危险源附近进行防护设施模型的布置，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。
5.4.3利用BIM模拟功能，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。
二、现状及需求分析
1、现状分析
1.1BIM时代的到来,整个行业都在发生变化,在这个大趋势的影响下,“变革”成为行业技术发展的主流,可以说唯一不变的就是变革本身。
在过去的三年中我们看到BIM对建筑行业各个分专业都产生了巨大的影响,对施工领域的影响可细化为以下几个方面:
1.1.1变革进度管理模式
通过分析BIM模型与施工进度之间、各种施工设施之间、材料供给与需求之间等诸多复杂的依存关系，将模型和施工进度计划链接起来，建立场地4D模型，实现4D施工技术在项目上的应用。
1.1.2变革成本管理模式
通过专用的工程量清单信息关联功能，为模型中的各个族（类型）关联对应的工程量清单和定额项目，对应的人工、材料、机械使用消耗进行分析计算，实现了工程量计算与计价的双向数据衔接，当模型改动时能够实时反映工程造价的变化。
1.1.3变革安全管理模式
在BIM模型建立阶段即可对项目中潜在危险源进行识别和预制。
BIM允许项目参与者直观地评估现场条件和识别风险，并提供适当的解决方案。
1.14变革质量管理模式
项目施工和监理方可及时录入工程质检和安全数据，并与BIM模型关联，可以实时查询任意WBS节点或流水段及构件的施工安全质量情况，并可自动生成工程质量安全统计分析报表。
2、需求分析
2.1在传统施工中建筑工程建筑专业、结构专业、设备及水暖电专业等各个专业分开设计，导致图纸中平立剖之间、建筑图和结构图之间、安装与土建之间及安装与安装之间的冲突问题数不胜数，随着建筑越来越复杂这些问题会带来很多严重的后果。
通过三维模型，在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，在施工前快速、全面、准确的检查出设计图纸中的错误、遗漏及各专业间的碰撞等问题，减少由此产生的设计变更和工程洽商，更大大提高了施工现场的生产效率，从而减少施工中的返工，提高建筑质量，节约成本，缩短工期，降低风险。
2.2建筑施工是一个高度动态和复杂的过程，当前建筑工程项目管理中经常用于表示进度计划的网络计划，由于专业性强，可视化程度低，无法清晰描述施工进度以及各种复杂关系，难以形象表达工程施工的动态变化过程。
通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）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。
4D施工模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源以及科学地进行场地布置，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。
此外借助4D模型，承包工程企业在工程项目投标中将获得竞标优势，BIM可以让业主直观的了解投标单位对投标项目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、总体计划是否基本合理等，从而对投标单位的施工经验和实力作出有效评估。
2.3工程量统计结合4D的进度控制，即所谓BIM在施工中的5D应用。
施工中的预算超支现象十分普遍，缺乏可靠的基础数据支撑是造成超支的重要原因。
BIM是一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供造价管理需要的工程量信息，借助这些信息，计算机可以快速对各种构件进行统计分析，进行砼算量和钢筋算量。
大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误，非常容易实现工程量信息与设计方案的完全一致。
通过BIM获得的准确的工程量统计可以用于成本测算、在预算范围内不同设计方案的经济指标分析，不同设计方案工程造价的比较，以及施工开始前的工程预算和施工过程中的结算。
三、项目必要性和可行性分析
1、项目建设必要性
1.1BIM在国内发展已经进入深水区，一方面BIM技术已被行业内普遍认可，另一方面BIM深入应用的需求正在不断加剧。
设计阶段的BIM应用模式已基本固定，施工阶段和运维阶段的成熟应用模式还未形成，总体来说呈现出以下的趋势：
1.2BIM技术在行业内掀起了改革的风潮，行业BIM标准规范的编制工作也紧锣密鼓地展开，由中国建筑科学研究院牵头成立了“中国BIM发展联盟”，联合国内研究单位、院校、企业、软件开发商共同承担BIM标准的研究以及BIM软件的开发。
1.3在过去五年中，国内工程项目特别是大型的工程项目出现爆发式增长的趋势。
越来越多的业主，在项目规划阶段便频频与BIM团队进行合作,甚至在施工阶段招标文件中明确规定施工阶段必须使用BIM技术。
这样的形势造成BIM项目应用爆发式增长，但也带来了质量参差不齐的问题。
1.4BIM相关国际交流会议及BIM相关考察访问活动日益增多。
中国建筑科学研究院业已举办了三届“BIM技术在设计、施工及房地产企业协同工作中的应用”国际技术交流会，参会人数也在逐渐增多,行业影响力也逐渐增大。
2、项目建设可行性
现阶段国内大量项目围绕以下四大方面在做应用和实施。
2.1可视化设计
可视化即“所见所得”的形式，BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前,并能够同构件之间形成互动性和反馈性。
可视化设计是BIM的基础应用。
2.2深化设计
BIM的信息集成和全生命周期的数据管理优势对于深化设计具有重要的意义，利用BIM可以很好地解决深化设计过程中的信息冲突问题，保证深化设计能够准确地体现设计意图并进行效果还原。
2.3方案模拟
施工模拟，有效协同。
三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。
随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。
这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。
方案模拟是BIM的特色应用。
2.4工具软件应用
目前,突出的BIM拓展应用是基于BIM模型的“ND”应用，在一般的应用场景中，3D代表三维几何模型，4D加载时间属性，5D加载成本属性，6D加入经营数据，7D附加运维数据，8D附加安全数据
2.5BIM技术项目落地
需要专业化及本土化服务。
不同企业不同类型项目有不同特点，在运用BIM技术中往往需定制开发。
本项目拟合作的单位——星层科技有卓越的BIM技术研发能力，可针对房建项目，基于Revit平台、Tekla平台、Catia平台等进行二次开发，以满足企业及项目独特需求并产生创新成果。
星层科技已完成的研发成果包括基于BIM设计、基于BIM工程量计算、基于BIM钢筋数控加工、基于BIM脚手架模板分析设计及安全监测，以及隧道质量安全监测等。
四、项目内容和实施方案
1、建设思路
1.1基于BIM模型，在统一的平台下强化项目运营管控。
围绕BIM模型进行分析、算量、造价，形成预算文件。
并将模型导入系统平台，形成招标、进度、结算、变更的依据。
BIM模型集成进度计划，将进度管理的甘特图绑定BIM模型，按照进度计划，形成下期资金、招标、采购等的计划。
按照实际进度填报，自动形成实际工程量的申报。
在分包和采购招标阶段，围绕BIM模型，进行造价预算分析，基于辅助评标系统，形成标书文件。
同时可以对投标文件进行分析、对比、指标抽取、造价知识存储等。
按照招标签订合同，基于进度BIM模型申报资金计划，进行设计变更、工程变更、工程结算和项目成本管理。
2、总体架构
3、建设方案
3.1BIM图纸会审
通过建立全专业BIM模型，在各专业三维模型间检测所有碰撞问题，包括硬碰撞和间隙碰撞，查找并显示碰撞构件，保存碰撞视图生成专业碰撞检测报告，根据检测报告，提出设计修改建议，并根据设计反馈及时更新三维模型。
乙方将和项目设计方密切沟通，辅助设计方进行精细化设计，消除碰撞冲突的同时，在一些部分辅助实现标准化设计。
3.2BIM成本管理
基于全专业BIM模型，按进度、工序、施工位置等信息快速统计土建、机电安装及钢筋等各分部分项工程量。
在施工过程中，动态提供所需的工程量数据。
同时也可以根据地方定额或企业定额，计算出符合定额计算规则的人机料消耗量，同时通过施工过程中不断更新的实际消耗量，实现成本对比，有效把控施工过程中的成本。
3.3BIM管线综合
基于全专业BIM模型，对图纸范围内空间管线密集区或典型区域进行三维辅助管线综合；对于施工图设计中的关键部位进行模型深化和专项分析：
协调机电管线、结构以及建筑净高要求，合理分配管线的空间关系，确保各个区域空间资源的最大利用率；并对空洞进行预留标识。
3.4BIM钢筋数控加工
基于BIM结构钢筋模型，按施工进度和流水段汇总钢筋料单，并对钢筋料单进行智能优化，最终生成经济最优的钢筋下料单；数控加工设备可直接识别料单，进行钢筋的自动加工。
同时通过BIM钢筋模型自动生成领料单及钢筋排布图，指导现场施工人员对钢筋的领料和绑扎。
3.5BIM脚手架设计
基于BIM结构钢筋模型，通过BIM软件平台内嵌结构计算模块，协同规范参数约束条件实现基于BIM结构模型自动计算脚手架参数。
利用BIM技术可出图的特点设计了平面图、剖面图、大样图自动生成功能，可以快速输出专业的整体施工图。
材料统计功能可楼层、结构类别统计出钢管、安全网、扣件、型钢等，支持自动生成统计表便于实际应用。
支持整栋、整层、任意剖面三维显示，有助于技术交底和细节呈现。
3.6模板设计
基于BIM结构模型对模板进行设计优化，包括拼装方案、模板用量对比等。
模板种类可包括木模、铝模和钢模等，同时根据早拆、快装、快拆等不同的施工工艺进行设计。
对模板系统中包含模板、钢楞、支撑的强度刚度、稳定性以及穿墙螺杆受拉验算等提供全面计算，适用于墙模板、梁底模板、梁侧模板、柱模板、梁支架、模板支架和板高支架计算。
3.7基坑支护优化
建立基坑BIM模型，其中包含各种物理信息如地层信息、水文地质信息、支护（围护结构、支撑等），及周边环境（道路、建筑物、地下管线等）。
由于深大基坑的复杂性，围护桩、支撑、锚杆、地下管线和其他地下构物可能会产生交叉、重叠现象，导致施工时无法按设计要求进行。
利用BIM技术的碰撞检测功能可以方便地进行检查，并据此进行修改设计。
3.8塔吊设计优化
基于BIM模型验算校核塔吊基础受力；模拟优化塔吊安装方案；通过BIM模拟，验证塔吊生产效率是否能满足施工进度要求；模拟优化塔吊拆除方案。
4、硬件配置清单
五、项目计划进度
1、各专业模型节点交付安排：
2、BIM应用计划：
六、项目投资估算
1、BIM技术服务费用：
BIM技术施工管理服务（主合同）：
192万元
2、硬件费用：
1）小组成员电脑（戴尔，工作站）：
15万元
2）服务器硬件：
2万元
3）无人机设备：
4万元
3、人员工资：
BIM小组专职人员（三个人，2年）：
80万元
4差旅、学习交流、咨询等费用：
10万元
项目投资估算共：
303万元。
七、项目效益分析
本项目将在西昌房建项目实现的具体效益评估分析：
编号
项目
节省成本（万元）
备注
1
钢筋节约
554
基于BIM数控加工减少损耗
2
混凝土节约
596
精细化混凝土定制
3
施工过程工程量统计
400
减少人机料浪费
4
基于BIM施工前图纸审核
1000
施工前消除CAD图纸中“错缺碰漏”，避免设计变更、施工返工，缩短工期
5
BIM碰撞检查及管线综合
400
管线优化，避免冲突，空洞预留等
6
BIM技术方案
600
基于BIM脚手架模板计算设计等
7
BIM翻模
500
快速创建BIM精细化模型
合计
3878
1、【钢筋节约】BIM技术辅助下的钢筋数控加工：
正常钢筋数控加工损耗率为2%左右，利用BIM技术辅助下的钢筋数控加工损耗率为0.68%,本项目钢筋用量为12万吨，预估总共将节约钢筋1584吨，即1584吨x3500元/吨=554万元
2、【混凝土节约】基于BIM模型及星层科技研发成果，可以容易地直接得到符合计量规范的各部分的混凝土、钢筋等真实量；在浇筑混凝土时，可以根据真实混凝土量（即扣除掉钢筋体积），来定制混凝土，这样减少混凝土损耗，进一步实现材料精细化管理。
考虑到损耗等各种因素，按保守估计，一吨钢筋体折算积为7.85方，本项目12万吨钢筋，，钢筋体积为120000/7.85=15286立方米。
西昌地区的混凝土每立方成本按390元/立方米，总节省：
15286立方米x390元/立方米=5961540元，即596万元
3、【工程数量统计】BIM技术辅助下，可进行精确地工程量统计，并更好地安排人工和机械设备，（72栋楼，若人工算量，一栋楼3个人工需要至少1---2个月，一个人工费1万元/月，则为3个人x2个月x72栋x1万元=432万）此项预估节约将超过400万元。
4、【基于BIM施工前图纸审核】CAD图纸中往往存在“错缺碰漏”，导致设计变更，耽误工期，或导致施工返工，增加成本，在创建BIM模型后，可各专业协同，直观地发现问题，使“错缺碰漏”在施工前消除掉。
项目38号楼，BIM设计评估发现问题40个，29号楼发现问题54个，20号楼发现问题46个（请参考三份评估报告，见附件）。
项目总共有72栋楼，按平均每栋楼30个问题，总共将能消除超过2160个问题。
这部分对工期、对质量，对减少设计变更导致的成本节省保守估计将超过1000万元。
5、【BIM碰撞检查及管线综合】基于星层科技已有BIM技术研发成果，在项目上实施BIM碰撞检查和管线综合，提前空洞预留，并出安装指导图，（每栋楼的因管线碰撞导致返工和开洞毁墙整修所用的人工、材料、机械费预计5万—6万元，72栋x6万元=432万元）预计将给项目节约人工成本超过400万元。
6、【BIM技术方案】基于星层科技已有BIM技术研发成果，在项目上实施，比如基于BIM脚手架计算及设计、模板设计，以及钢筋碰撞自动检测（避免间距过小导致混凝土振捣问题）等，（每栋楼出现的间距过小导致混凝土振捣问题，导致的部分墙体出现质量问题二反工，所用人工、材料5万—6万元，72栋x5.6万元=403.2万元；脚手架及模板计算设计优化，每栋楼减少3个人工，72栋x3个人工x1万元/个=216万元，则216万+403万=619万元）预计将给项目节约超过600万元。
7、【BIM翻模】BIM模型是BIM技术应用的前提，其它公司都需要手工创建BIM模型，基于星层科技BIM技术研发成果，可实现自动从CAD图纸创建BIM模型。
市场价格创建BIM模型需要5元/平方米，对于项目116.5万方，仅建模费用将有580万。
在该项目BIM实施中，通过技术，BIM模型费用大大降低。
以上仅仅是针对部分BIM应用内容做了成本节省分析，实际BIM应用将为项目带来很大的收益，比如BIM在项目管理方面导致的隐性成本的节省，比如在项目实施过程中，项目人员BIM技能的提升，以及信息化成果为后期其它类似项目应用带来的价值，以及对于项目形成的基于BIM在质量、安全、环保等形成的标准化模块成果等等。
BIM是技术，也是理念，在技术层间的应用价值，远小于因技术导致的管理流程，以及信息化导致的价值低，因此BIM在项目的实施价值是巨大的。
根据某整合中心收集的32个案例分析，使用BIM技术整体成效初步评估如下：
1.减少变更设计达40%。
2.节省项目期程达7%以上。
3.检讨管线碰撞冲突，节约成本约10%。
4.成本估算时间大幅减少80%以上。
5.成本估算准确性误差3%以内。
佛罗里达大学针对国家建筑科学设施资讯BIM标准委员会（NationalInstituteofBuildingSciencesFacilityInformationCouncilNationalBIMStandardsCommittee）105名委员进行BIM效益调查，BIM技术整体成效调查结果如下：
1.降低单位设施人力工时：
76%认为有帮助。
2.降低产制设施单位成本：
70%认为有帮助。
3.降低项目成本：
84%认为有帮助。
4.项目准时完工：
90%认为有帮助。
5.项目设计质量控制：
94%认为有帮助。
另外还有专家就某个企业做过专门的研究，结果发现由于BIM3D作业初始投资成本较高，因此初次成果交付时，3D作业比2D作业之成本节省仅达约11%，但随设计作业次数的增加，3D作业累积成本节省效益大幅增加。
当进行第四次设计作业时，累积成本效益比可达49%。
八、风险及对策
1、项目风险
在BIM在设计阶段的一片繁华背后，如何用设计阶段BIM成果支持施工阶段甚至运维阶段的应用，仍是目前面临的一个难题。
BIM实施中涉及的风险，基本上有以下几点：
1.1目标不明确
国内很多BIM项目，在实施之前普遍没有确立好BIM应用的目标。
由于业内目前尚无统一的BIM建模规范，BIM建模的精度要求应以满足未来BIM应用的深度和广度为依据，如果模型精度达不到应用要求，势必对未来BIM应用造成障碍，这也是目前国内很多BIM项目中途停滞的重大原因；相反如果超出精度范围，则会出现建模资源浪费的情况，同时更高精度的模型意味着对硬件资源的占用。
以当前硬件配置水平,适当的模型精度是BIM应用的关键。
1.2规范
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