地铁指挥中心BIM项目试点总结报告.docx

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地铁指挥中心BIM项目试点总结报告

地铁指挥中心BIM项目

试点总结报告

地铁BIM试点项目总结报告

BIM建筑信息化模型是一种全新的建筑设计、施工、管理的方法，以三维数字为基础，将规划、设计、建造、运营等各阶段的数据全部包含在BIM模型之中，其目的在建筑物整个生命周期中各阶段工作人员在使用该模型时，都能拥有精确完整的数据，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，从根本上解决各阶段以及应用系统间的信息断层问题，真正实现全过程工程信息管理，乃至建筑全生命周期管理，具有巨大的应用潜质和经济效益。

一项目概况

广州地铁琶洲AH041018、AH041023地块项目建设工程位于广州市海珠区琶洲地块，在万胜围地铁站B出口西侧，南临珠江、北接新港东路、东邻新滘东路、西靠琶洲村改造地块；项目可建设用地总面积约为4.1万平方米，分为南、北两个地块，其中南地块9千平方米，北地块为3.2万平方米（含公交场站交通用地约3千平方米）北面地块由裙楼及两栋超高层塔楼组成，裙楼为商铺（5层）及控制中心COCC（6层）建筑高度30m，两栋塔楼分别为地铁指挥中心大楼（45层）建筑高度200m和商务办公楼（28层）建筑高度119.4m。

南面地块为裙楼（7层）和3#塔楼商务办公楼（26层）建筑高度120m。

；工程总计建筑面积约31万平方米，将建成集商业、金融、办公、枢纽于一体的具有区域标志性的地铁上盖城市综合体建筑。

效果图

二应用目标

本工程涉及建筑、结构、装饰装修、幕墙、机电安装等20多个专业，各系统管线错综复杂，加之施工蓝图并未考虑各专业之间的空间关系，如果不进行管线综合，会导致在施工过程中出现大量墙体、管线、设施拆改，造成返工、材料浪费等现象，为企业造成无法挽回的经济损失

深化设计图纸也是本工程的一个重点，优化地下室管线，不仅使地下室车道区域管线标高达到设计最低2.3米的要求，而且美观；设备机房深化后，管线分层布置，各系统管线美观，且满足业主对空间的要求，为后期争创鲁班奖打好坚实的基础。

序号

管理目标项

BIM工作内容及优势

质量目标

基于BIM的多专业设计审查，在正式施工前消除施工图上“错漏彭缺”，提前进行设计变更，避免怠工、返工等费工废料情况，提高工程质量，避免工期和成本浪费基于BIM模型的设计安全性、合理性、可建造性审核，发现潜在问题，提高工程质量基于BIM的机电深化设计、综合协调及工序进度安排，可在合理性、可建造性、美观性等方面达到有效的平衡，提高一次性安装合格率，提高工程质量基于BIM模型的其它专业分析，提高设计质量，保障工程质量

经济效益目标

基于BIM的碰撞检测、深化设计及管线综合，避免返工废料，有效的降低成本，同时随进度计划的物料跟踪和采购管理，优化现金流，提高资金周转率

工期进度目标

基于BIM的进度计划及模拟，有了BIM模型，工程进度安排计划就可以在一个直观透明的环境下不断进行细化和调整，在确保基本进度目标下推演合理、可行、更短工期的可能

工程安全生产目标

基于BIM的现场布置和管理，即在添加了场地及机具设备等模型与信息的虚拟施工BIM模型基础上，研究分析在4D时间轴变化下的更合理、安全的现场布置和多工作面安排，为工程安全生产提供保障

三具体应用点

BIM在本项目的应用主要有碰撞检查、管线综合及优化、可视化沟通、漫游仿真、4D施工模拟、出图指导施工。

1.蓝图校核

在项目开工前期，我们就开始用设计院提供的全套施工图纸来进行建立模型工作，这样基于模型的多专业设计图纸校核，在正式施工前消除施工图上“错、漏、碰”。

例如在建筑施工图纸中楼梯起步位置和方向及防火门的位置大样图与平面图不符

负三层建筑平面（楼体区域）

楼梯大样

以上问题通过图纸会审之后都得到了解决，在施工前已通知设计院进行设计变更。

像这样的问题的及时处理，除避免了在正式施工的时候发生怠工、返工等现象以及杜绝产生废料等情况的发生，也提高了工程质量，避免工期和成本的浪费，同时也提高一次性安装的合格率。

2.碰撞检查及优化设计

基于BIM模型进行的碰撞检测、深化设计及管线综合，这也是BIM技术为业主带来经济效益的尤为突出的一方面。

能很好的避免返工，产生不必要的废料，有效的降低成本，最重要的是减少设计变更，使施工的资金流通变得更为透明。

现在的通风空调、给排水、电气、消防等各个专业的设计人员都是独立的绘制专业图纸。

所以，专业设计师很难考虑到其他专业设计人员的图纸内容，发生专业之间的碰撞是不可避免。

以下列举几个具有代表性的碰撞点：

1）建筑与结构的碰撞

1　自动扶梯与该区域的梁相撞，柱子穿过了扶梯。

经过设计沟通，重新调整该区域自动扶梯的位置。

附图1：

梁平面定位图

附图2：

自动扶梯平面定位图

附图3：

REVIT模型截图

2　地下室负三层自来水泵房水箱进水管与负二层车道结构冲突,经设计协调，将水箱位置挪至左侧，水泵放置右侧，进而解决。

附图4：

自来水泵房CAD大样图

附图5：

按照CAD大样图建的模型

附图6：

优化后的模型截图

2）设备与设备的碰撞

1　机电各专业之间管线碰撞检测后，发现存在很多管线严重重叠冲突的情况。

通过管线重新调整，将管线打架问题一一解决。

前两张CAD蓝图就不难看出，建筑设计师没有考虑到结构设计师布置梁柱的问题，所以就会产生这样的问题。

这个问题向设计单位反映后，得到的处理结果是：

对应设计修改联系单台帐，不符合扶梯安装要求，调整I区首层梁配筋位置。

像这样涉及到结构修改图纸的问题，设计院都会花费大量的时间重新进行受力分析与计算，重新进行构件截面确定和配筋。

如果在即将进行这个工序的时候才发现这个问题，就会出现工期延误，材料浪费等重大损失。

所以就此类碰撞点而言，无论是为施工单位还是为业主单位所挽回的经济损失都是非常可观而不容忽视的。

3.在BIM中运用管线布置综合平衡技术（管线综合）

管线布置综合平衡技术是应用于建筑机电安装工程的施工管理技术，涉及到建筑机电工程中通风空调、给排水、电气、智能化控制等专业的管线安装。

管线布置综合平衡技术是根据工程实际将各专业管线设备在图纸上通过计算机建立与实际工程相符的模型进行预装配，将问题解决在施工之前，将返工率降低到零点的技术。

管线布置综合平衡技术的推行与应用，可以缩短施工工期，避免各专业管路（线）交叉重叠、衔接不当而造成的返工浪费，提高工程质量并创造一定的经济效益。

在指挥中心运用了此项技术得到了如下收获：

1）能较快完善节点设计和施工详图设计，在REVIT模型中，可以在关键的部位进行剖砌视图，生成详图，用于后续指导机电安装施工。

例如在安装C塔7层走道的管线时候，先在该位置的模型中生成一张剖面图，然后以这张图纸来进行管道的安装。

附图7：

C塔7层走道模型中建立的剖面图

附图8：

同一位置，模型中的透视图

2）在保证功能情况下，解决管线设备的标高和位置问题，避免交叉时产生冲突，尽量减少不必要的翻转所产生的接头。

同时还要配合并满足结构及装修的各个位置要求，在模型中，可以对设备管线进行空间上的调整，以便于符合相关专业的安装规范，特别是管道的净空要求。

我们在排列各种管道（线）时要考虑施工顺序对不同管线的要求及运行管理维修的需要，要考虑先施工的管道（线）不要影响后续施工的管（线），还要考虑对于需要维修和二次施工管道（线）的安排。

例如在1-4轴与1-E轴相交处，该位置风管无法满足最低净空高度2.3m，处理结果：

风管截面积不变，改变风管截面高度。

附图9：

风管定位图

附图10：

同一位置REVIT模型透视图

3）机房净高充足，故采用风管、喷淋管贴梁，冷冻水冷却水干管与支管分层布置。

按原设计图纸建模后，剖视图下发现冷水机组走道只有1.25米，不满足物业运营维保且影响美观。

通过调整，管道采用转向成排的连接方式，将冷水机组走道拓宽至2米。

按原设计建模（调整前）

调整后

4）本项目三号楼七层为标准层，走道仅宽1.75米，管线众多，如果不进行综合排布，空调新风管将无法进行下一道保温施工，且无检修空间。

经过管线调整，风管与桥架分层布置，空调管与消防水管分层布置，中间留出400cm的操作空间，方便后续保温施工、电线电缆的放置、物业维护检修。

调整前（无检修及保温安装空间）

调整后剖面

调整后三维效果

5）本项目的地下室原设计的消防喷淋管最低净高2.7m，基于BIM模型的管综调整后升最低净高至2.9m,效果更佳，材料更省：

连接消防喷淋头的DN25管长度平均每个减少150mm，合计喷淋头15410个，此项优化调整单节省管料就达2311.5m，单价按20元/m计，此项合计节省材料费46230元。

附图11：

未优化设计的模型截图附图12：

优化设计后的模型截图

6）能主动进行成本控制。

当我们在模型中已经把管线安装的空间位置关系确定了，完全可以采用综合支吊架可减少施工后的拆改工作量；利用综合支吊架排布好管线可减少窝工损失、降低人工费用等。

4.可视化沟通

传统的设计师与施工人员在有争议的图纸内容所用的沟通方式是通过平面图、空间想象来交换意见。

这对设计师的知识与经验的积累提出了苛刻的要求，同时也对施工人员的理解也是一场考验。

即使在讨论阶段达成了共识，但在实际执行过程中，往往也会出现认知不一，修建出来的成果也不是设计师所想要达到的效果。

所以就不得不返工，造成巨大的经济损失。

现在我们可以通过BIM可视化技术的应用，使得图纸会审、现场技术交底应用、施工现场检查（利用IPAD现场检查）变得简单而直观，极大的提高了施工人员与设计人员的信息沟通的准确性。

最大程度地减少了设计变更次数，降低建造成本，符合绿色施工理念。

5.漫游仿真

初期施工现场布置漫游（环形道路车道漫游、塔吊转动漫游）、安全现场定型化防护检查漫游。

现场环形车道保证8米宽度，满足两辆车同时交汇的空间，现场设置两个大门，保证车辆顺利进出，且满足消防通道要求。

现场布置7台塔吊，且布局合理，保证各区域最大起吊需要。

6.4D施工模拟

进度模拟，通过施工进度模拟，有利于科学的调动人员、材料、机械。

同时，导入相关的项目管理软件，从而得到科学合理的横道图。

在项目开工前，利用NavisWorks4D虚拟建造功能，结合已编制的进度规划，按照分区分楼段进行4D虚拟建造，利用模拟情况检查进度计划的合理性与可实施行性。

7.出图指导施工

因为在REVIT模型中就运用了管线布置综合平衡技术进行了管线的调整，所以得到的模型与施工现场的官网布置是一样的准确。

所以就需要通过REVIT进行施工图的输出，进行指导管线和设备的安装施工。

这次指挥中心主要输出的施工图有：

地下室管线综合图纸、空调机房大样图、风机房大样图、剖面图、预留洞图。

通过这些图纸最大限度地指导了施工，保证了施工质量。

管线综合-暖通施工指导平面图

预留洞口平面

机房大样图

四建模专业及模型拆分

本项目分为地上地下两个部分。

其中地上部分包括：

ABC三座塔楼及COCC指挥控制中心；地下部分分为南、北两块地下室。

初期模型是分专业分区域建立的。

专业划分为：

建筑结构给排水电气暖通五个部分；区域分为地上地下两大块，其中地上部分又分为A#B#C#及COCC等四小块。

在后期的模型调整修改中，建筑结构合并成一个专业，给排水电气和暖通合并为机电专业。

附图1：

建筑结构

附图2：

机电合并（管线综合）

A#建筑结构A#机电

C#建筑结构B#建筑结构

COCC

C#机电综合

模型与现场施工对照

附图：

负二层CAD图纸、模型、现场

附图：

负二层CAD图纸、模型、现场

附图：

负二层CAD图纸、模型、现场

五文件夹结构目录及命名

文件夹结构

片区

楼栋

专业

建筑

结构

暖通

给排水

电气

塔

楼

分层文件

COCC

分层文件

地

下

室

北地块地下室

分层文件

南地块地下室

分层文件

注：

分层文件是指在当前楼栋单一专业下的每一层模型文件

文件命名：

1项目中间文件及成果物文件的电子档名称命名最多分四段式表示，分别为项目编号、单体/分区分项名称、单元/系统子项名称、文件版本号，每段之间以中“-”连接

2【项目编号】GZMTR

3【单体/分区分项名称】是由业主及设计院共同确定，并在设计院交付的图纸中注明的该项目各单体或独立的分区分项的名称，如“1号写字楼”、“北区地下室”等。

命名体系：

项目编号-区域-专业-楼层，例：

GZMTR-地下室-暖通-16F

4颜色命名方案

六建模软件

项目团队利用BIM相关软件revit、navisworks等开始对建筑、结构、机电、幕墙等专业模型的搭建，进而获得完成的BIM模型，利用BIM的可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点，提前解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题。

1引用BIM技术能提高质量、提高效率、降低成本。

2基于模型的三维设计检查可获得合理、优化的模型，而三维碰撞测试可获得零碰撞的模型

3安装工程各专业相对独立，施工蓝图未做过管线综合或考虑不全面，不知不合理，使得机电管线内部及与建筑结构、精装碰撞点多。

使用BIM的三维模型及模拟排布，可提升项目深化设计水平，避免在工程施工中出现因管综冲突而产生的工程返工、工期损失等现象

4通过虚拟漫游、仿真模拟、进度计划模拟，保证模型的可建性、可实施性

七项目投入

人员配备：

项目节点：

八项目硬件

项目组单独成立工作室，配备4台台式组装双屏组装机，2台ipad移动端

项目部专员在BIM工作室对模型跟现场实际作对比审查

BIM工作室交流学习

九项目沟通交流机制

1针对项目过程中的分歧及疑问，组织协调会

2就模型建立过程中发现的疑点和错误信息，即使以工联单的形式反馈给设计院，设计院作出相应回复后，将变更发回项目部，项目对应做出调整和修改。

提交设计院的联系单

设计院给予回复

十BIM应用为项目所产生的价值

•BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

建立以BIM应用为载体的项目管理信息化，提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本。

具体体现在：

1三维渲染，宣传展示

三维渲染动画，给人以真实感和直接的视觉冲击。

建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标几率。

2快速算量，精度提升

BIM数据库的创建，通过建立5D关联数据库，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。

由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。

BIM技术能自动计算工程实物量，这个属于较传统的算量软件的功能，在国内此项应用案例非常多。

3精确计划，减少浪费

施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据，无法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。

而BIM的出现可以让相关管理条线快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。

4多算对比，有效管控

管理的支撑是数据，项目管理的基础就是工程基础数据的管理，及时、准确地获取相关工程数据就是项目管理的核心竞争力。

BIM数据库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比，可以有效了解项目运营是盈是亏，消耗量有无超标，进货分包单价有无失控等等问题，实现对项目成本风险的有效管控。

5虚拟施工，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。

6碰撞检查，减少返工

BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。

最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。

7冲突调用，决策支持

BIM数据库中的数据具有可计量（computable）的特点，大量工程相关的信息可以为工程提供数据后台的巨大支撑。

BIM中的项目基础数据可以在各管理部门进行协同和共享，工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等，保证工程基础数据及时、准确地提供，为决策者制订工程造价项目群管理、进度款管理等方面的决策提供依据。

从全球建筑信息化发展趋势来看，BIM正在引发建筑行业一场空前绝后的彻底变革。

应用BIM技术，可以将建设全生命周期中各阶段的数据进行高度的集成，能改变传统的建筑管理理念，能引领建筑信息技术走向更高层次，其最大价值在于打通建筑的全生命周期，大大提高建筑管理集成化程度。

BIM的应用在设计、施工、运营维护不同阶段都带来了建筑行业的里程碑跨越！

•BIM技术在本项目的设计、施工阶段进行了应用，并将继续在运营维护中深入研究与探索，力求将BIM技术的潜在价值，在本项目的实际运用中得到充分的体现。

无论是为业主带来的经济效益，还是从国家所提倡的绿色施工这两方面来讲所达到的效果都是有目共睹的。

同时也使得施工程序变得更加的透明，减少了不必要的投资。

业主也更了解自己的资金流向。

运用了BIM技术，把各专业的信息融为一体，使得把以前复杂的工作简单化，人性化，这是建筑行业的进步，也是今后建筑业发展的方向。

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