1、 1 无锡地铁 1 号线控制中心及配套设施工程项目 BIM 应用 1 一、 成果概况 . 1 1. 单位简介 . 1 2. 工程项目简介 . 1 3. 采用 BIM 技术的原因 . 2 4. BIM 团队介绍 3 二、 本项目 BIM 应用情况 . 1 1. BIM 应用软硬件配置 1 2. BIM 应用内容及解决的问题 2 1) 图纸会审 . 2 2) 材料管控精细化 . 3 3) 动态管理施工成本 . 5 4) 碰撞检查 . 6 5) 管线综合优 化 . 8 6) 分包管理 . 10 7) 虚拟施工及动画模拟施工方案 12 8) 安全、质量及进度控制 . 12 9) 工程资料管理 . 14
2、 3. BIM 应用的改进方向、措施 15 4. 下一步 BIM 应用的项目或计划 . 15 三、 成果特点 及效益评估 . 15 1 无锡地铁 1 号线控制中心及配套工程项目 BIM 技术应用 一、 成果概况 1. 单位简介 江苏正方园建设集团有限公司 2001 年改制 为民营集团公司， 为国家房屋建筑施工总承包和市政施工总承包双壹级资质企业， 正在向 房屋建筑施工总承包 特级资质努力。 公司注册资金 24800 万元，总资产超 10 亿元， 是 集建筑施工安装、房地产开发、市政道桥建设、商品混凝土生产销售、建材物流、建筑施工机械设备租赁为一体的专业化管理多元化发展的集团企业。 公司注重规范
3、化、标准化管理，坚持走“质量第一、信誉至上”之路，已全面通过了质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全体系和 50430 标准管理体系的综合认证。利用现代信息技术推动企业转型升级， 正在 整合 BIM 和 ERP 信息资源，构建集成信息化管理平台，实现数字化、精细化管理。建立 了 企业内部管理标准 系列 ， 如 通过 实施 建筑装饰与混凝土结构精品工程实施指南 （ Q/BZFY001-2013 ）、电及设备安装精品工程实施指南（ Q/BZFY002-2013），大大提高 了 工程精品创优率。近三年， 承建了一批影响力大、施工规模大、难度大的代表性工程和政府重点工程 ， 已 获得荣誉有： 201
4、0、 2012 年 中国建筑工程鲁班奖 、 全国绿色施工示范工程 一项 、三 星 级绿色建筑 标识 一项、 杨子杯工程奖五项、省级工法三项和多项国家发明专利。 2. 工程 项目 简介 工程名称 : 无锡地铁 1 号线控制中心及配套 设施 工程 （以下简称“地铁大厦”） 建设单位：无锡市轨道交通规划建设领导小组（指挥部）办公室 建设地点：无锡清扬路与金城路交叉口处西北地块，地铁 1 号线金城路站的西侧，局部位于地铁 1 号与 5 号联络线的上方。 设计单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司 施工 总承包 单位：江苏正方园建设集团有限公司 开工日期： 2012 年 5 月 1 日 2 竣工日期： 2
5、013 年 12 月 25 日 本工程 为包括 无锡地铁 运营管理主楼 、无锡地铁控制中心 、公安交通治安分局、南裙楼四个 功能 体的连体建筑， 2层 整体 地下室，地上部分的 运营管理主楼 28层，结构高度 122.45m，采用钢筋混凝土框架 -核心筒结构形式；控制中心 7 层，结构高度 39.40m，采用钢筋混凝土框架结构形式，钢结构网架屋面； 公安交通治安分局裙楼 9 层，结构高度 38.8 米，采用钢筋混凝土框架结构形式，现浇混凝土屋面； 南裙楼 4 层，其中 1、 2 层架空，结构高度 24.65m，采用钢筋混凝土框架结构形式， V 型柱 ， 上部框梁采用型钢结构，钢结构网架屋面 。
6、 总建筑面积 约 12 万平米，总造价 7.6 亿元人民币 。 效果图 3. 采用 BIM 技术的原因 按我公司的发展战略规划， 20112015 年处于 从粗放型管理模式向信息化、精细化管理模式 的 转型 期 。 2011 年上半年公司高层 意识到 BIM 技术在建筑业建造阶段的价值和潜力， 决定 借助 BIM 技术，提升项目精细化管理，促进企业管理转型升级。 希望 以 BIM 技术推动项目管理创新，优化 项目管理模式，实施业务流程再造，建立以先进的 BIM 技术为手段的现代项目管理新体系，实现项目管理信息化，决策科学化，提高企业核心竞争力。 2011 年 6 月 24 日， 我 公司与鲁班
7、工程顾问有限公司 （以下简称“鲁班公司”） 建立 战略合作 伙伴关系 ， 本项目是公司第二个 应用 BIM 技术的项目，也是 无锡市重点工程， 根据项目工期、进度要求 面临许多 困难，如与 周边居民小区 、地铁毗邻，施工场地狭小； 工期紧 ，加3 上 设计 单位只能 分阶段 供图， 涉及的机电专业 众多 ，各 类 管线走向错综复杂，并且与土建、装修在工序上穿插频繁，协调难度大 ，现场没有返工的时间 余地等等 ， 借力 BIM 这一工具可以和业主、设计方、项目部管理人员、施工班组之间做好沟通，在施工前发现、解决设计图纸的差、碰、错等问题，在 施工组织管理上对 土建安装各专业 之间 及 各 工序之
8、间 预先做好 协调 、 预控， 对工程安全、质量、进度、效益等方面均有获益 。 4. BIM 团队介绍 根据本公司制定的 BIM 应用管理办法中的应用流程（如下图），成立 了 “地铁大厦项目 BIM 小组”。 1 地铁控制中心项目 BIM 团队简介 序号 姓名 职位 角色 本项目 承担职责 学习 应用 BIM 技术的履历 1 XXX 集团公司总师办主任 BIM 总监 监 督模型生产、应用 组织公司 BIM 培训 及BIM 工程师认证 2 XXX 集团公司预算部副经 理 BIM 项目经理 组织模型生产、维护 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 3 XXX 集团公司预算部工程 师 土建 BIM
9、 工程师 生产、维护土建模型 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 4 XXX 集团公司预算部工程 师 钢筋 BIM 工程师 生产、维护钢筋模型 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 5 XXX 电气工程师 电气 BIM 工程师 生产、维护电气模型 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 6 XXX 暖通工程师 暖 通 BIM 工程师 生产、维护暖通模型 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 7 XXX 给排水工程师 给排水 BIM 工程师 生产、维护给排水模 型 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 8 XXX 项目经理 BIM 使用成员 使用、参与维护模型 参与培训并通过公司BIM
10、 岗位 认证 9 XXX 项目技术负责人 参与培训并通过公司 BIM 岗位认证 10 XXX 土建施工负责人 参与培训并通过公司 BIM 岗位认证 11 XXX 安装经理 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 12 XXX 核算员 参与培训 并通过公司BIM 岗位 认证 13 XXX 技术员 参与培训并通过公司 BIM 工程师认证 14 XXX 库管员 参与培训并通过公司 BIM 岗位认证 15 XXX 公司材料员 参与培训并通过公司 BIM 岗位认证 16 XXX 资料员 参与培训并通过公司 BIM 岗位认证 1 二、 本项目 BIM 应用情况 1. BIM 应用软硬件配置 采用鲁班公司的
11、建造阶段 BIM 应用解决方案 中的几款软件 ， 分别 介绍如下： 1） 软件配置 建模：鲁班土建建模、鲁班钢筋建模、鲁班安装建模 软件 ； 企业级数据库： 鲁班企业基础数据管理系统 EDS（ Luban Enterprise basic Data management System）主要功能介绍： 是基于 BIM 的企业基础库，对 BIM 模型进行管理和共享，根据不同的维度对数据进行处理。其包含的模块有： BIM 数据库、指标库、定额库、构件库、子账号管理等 。通过 EDS 建立基于 BIM 的企业级项目基础数据库，实现 BIM 图形数据、报表数据共享，提升项目和企业协同能力。 数据共享：
12、鲁班 MC（ Luban Management Cockpit） 客户端 ：用于集团公司多项目集中管理、查看、统计和分析，以及单个项目不同阶段的 多算对比，主要由集团总部管理人员应用。将工程信息模型汇总到企业总部，形成一个汇总的企业级项目基础数据库，企业不同岗位都可以进行数据的查询和分析。为总部管理和决策提供依据，为项目部的成本管理提供依据。 鲁班 BE（ Luban BIM Explorer） 客户端 ：建筑信息模型浏览器，是系统的前端应用。通过 BE，工程项目管理人员可以随时随地快速查询管理基础数据，操作简单方便，实现按时间、区域多维度检索与统计数据。在项目全过程管理中，使材料采购流程、资
13、金审批流程、限额领料流程、分包管理、成本核算、资源调配计划等方面及时 准确的获得基础数据的支撑。 鲁班 iBan 客户端： 一款便于交流，易于操控，实现“高效率、低成本”的质量缺陷安全管理系统，云 +端应用结合移动设备相结合的管理模式，现场工程师拍摄的任何缺陷和检查及涉及到安全的照片，通过移动设备传输，精确定位到 BIM 模型的相关位置，实现快速有效的缺陷处理和质量检查及安全风险预防功能，最终达到提高工程质量和成本效益的最终目的。 鲁班 BIM Works（碰撞检查系统）： 碰撞检查是指在电脑中提前预警工程项目中各不同专业（结构、暖通、消防、给排水、电气桥架等）空间上的碰撞冲突。 Luban
14、BIM works 充分发挥 BIM 技术和云技术两者相结合的优势，把原来分专业的二维平面图纸转化成三维 BIM 模型，并通过 Luban BIM Works 云计算功能查找工程中的碰撞点。 2 2） 硬件配置： 电脑配置： 工作站 基本要求 推荐配置 软件系统 WindowsXP 操作系统 IE6.0 以上版本浏览器 CAD2006 或 CAD2011 Windows7 操作系统 IE8.0 以上版本浏览器 CAD2006 或 CAD2011 硬件系统 处理器：英特尔 P4 2.8GHz 内存： 512M 硬盘： 40GB 显卡：集成 网卡： 100M 处理器：英特尔 i3 3220 或以上
15、 内存： 4GB 或以上 硬盘： 500GB 或以上 显卡：独立显卡 1GB 或以上显存 网卡： 1000M 网络系统 带宽在 512K 以上的 ADSL或者 FTTB 小区宽带接入。（可共享使用） 4M 以上 ADSL，或 20M FTTH光纤接入 手机配置 （ iBan 应用）：要求 iOS6.0 以上及 Android 系统。 2. BIM 应用 内容 及解决的问题 1) 图纸会审 BIM 模型 生产 的过程 ， 也 是 发现 设计 图纸问题 的过程 。 图纸会审 时本 项目 BIM 小组成员会提出在 生产 BIM 模型过程中发现的 所有 图纸问题 。 本项目 部分图纸 会审 的 相关资
16、料截图如下： 3 2) 材料管控精细化 传统施工管理易出现的问题 有 ： 1.根据班组 上报的施工 过程 计划工程量制定采购计划，责权颠倒； 2.施工过程中无法及时、准确获取拆分工程实物量，无法实现过程管控； 3.施工中材料领取 凭 经验 估计拍板 。 4 本项目 基于 BIM 技术的 4D 关联数据库，可以实现： 1.快速、准确获得过程中工程基础数据拆分实物量； 2.随时为采购计划的制定提供及时、准确的数据支撑； 3.随时为限额领料提供及时、准确的数据支撑； 4.为 加强 现场管理 避免“飞单” 等 现象 提供 了 审核基础。 利用鲁班基础数据分析系统 (MC)及鲁班 BIM 浏览器， 公司
17、 可以 根据项目需求 统一采购 钢筋、模板、混凝土、砌体等主材 ， 公司各 职能部门 人员 可以 依据分配的权限 随时随地调取到项目上的 数据，控制 主材的 合理 采购量；项目部 对班组实行限额领料 也有了可靠的依据。 通过 BIM 的应用，实现了对材料采购、仓储的精细化管理，有助于提高项目成本管理水平 。 图： LubanMC 截图， 调取钢筋工程量（分楼层、分构件） 5 图： 安装工程量分楼层、分系统 3) 动态管理施工成本 传统的项目成本管理，往往都是在项目 开工 及 竣工 后做总的成本 效益 分析， 施工 过程中缺乏 及时的数据去支撑项目成本管控。 本项目上 通过应用 BIM， 在施工
18、过程中 实现了具时效性的阶段成本分析，在施工过程中即时监控项目 成本 动态 ，为项目 及时调控、寻找对策和制定相应措施 提供 了 数据支撑。 6 图：地下室钢筋用量对比表 4) 碰撞检查 依据 传统 的 二维平面 图纸 ， 检查、解决 各专业设计的碰撞费时费力 ， 而且要想在施工前解决全部 设计碰撞问题 实属不易 。 施工 前 如未 能 发现问题， 往往导致 返工 、 工期 、增大无效成本 。 本项目各专业 模型 完成后 ，导入鲁班 BIM Works 进行 碰撞 检查， 发现 土建 与 安装 之间、安装 各专业 之间的全部 碰 撞 点 ， 并根据其影响的大小加以分类。通过 BIM 应用 ，
19、本 项目发现的 土建、钢筋、安装 各 专业 值得与建设相关方沟通交流的问题有 27 大类共计 81 个。 几例典型碰撞截图 如下 ： 7 8 5) 管线综合优化 管线综合平衡技术是应用于机电安装工程的施工管理技术，涉及到机电工程中暖通、给排水、电气、建筑智能化等专业的管线安装。传统的管线综合平衡的方法是在各专业完成设计图纸后，召开专门的协调会议，把各专业的平面图纸叠放在一起， 按 各专业的平衡优先级修改图纸， 往往要经过多次专门的协调会议才能 完成，而且 系统的复杂度及规模以及工作人员的 个人 能力 均 制约着碰撞检查的全面性。 本项目 通过 建立各专业的 BIM 模型，碰撞检查发现碰撞点后，
20、 在 安装模型中 做 调整 、 优化。 对 发现 的所有设计 图纸问题， 均 与设计单位、业主 及时 沟通，并从 BIM 调整后的 模型导出各专业平面图纸交设计单位确认，效果令参建各方满意。 通过本项目的实施，建立了 公司 安装 BIM 管线综合流程图，如 下： 9 图：安装 BIM 管线综合流程图 图：综合管线后模型及平面图 示例 10 6) 分包管理 本项目 BIM 在分包管理方面主要应用在： a）签订 分包 合 同 根据分包的内容 ， 调取模型对应的统计数量，明确计划完成工作量和 约定价格，签订分包合同。 b） 合同付款 过程中核算分包单位完成的阶段工作量， 分包单位完成合同工作内容 后
21、统计全部量、价，分析实际完成量和计划量的差值并分析原因，同时也为企业定额的编制和修订积累基础数据。 c）三维施工交底 对土建 劳务班组，针对 结构复杂节点 和 部位三维交底， 对 安装 各 专业 分包单位，全部采用三维交底。 示例如下： 11 图： BIM Works 中进行三维技术交底 图：三维技术交底班组确认单 12 7) 虚拟施工 及动画模拟施工方案 将 BIM 模型作为二次渲染开发的基础，借助 3D MAX 动画渲染，提高的三维渲染 效果的精度和效率， 加强 真实感和视觉冲击 力 ，在动画中展示项目施工工艺及特色施工技术， 作为项目 介绍 和宣传资料。（见本项目所附相关视频资料） 图：
22、 BIM 模型结合 动画 渲染用于 项目 介绍 8) 安全、质量 及进度 控制 在本项目中， 尝试 使用 了 鲁班 iBan 进行现场安全、质量的管控 。可以 用手机对现场 发现的安全、质量问题拍照 、 上传 ，照片即对应 至模型 相关位置并通知相关管理人员，相关管理人员 可通过查看模型， 及时 了解 照片反映出的安全、质量问题并提出对策。 13 图： iBan 应用流程 图： iBan 照片上传及管理 14 本项目通过 MC 中 驾驶舱功能实现进度控制，工程进度安排与模型关联，随时监控项目施工是否按原进度计划进行并可动态调整进度计划。 图： MC 中驾驶舱 9) 工程资料管理 工程档案资料包
23、含了整个项目开工到竣工所有的工作活动中形成的有价值的文件，有文字材料、图表、图纸、照片、声像材料等其它载体的材料，随着 BIM 技术的发展， BIM 技术在全生命周期的延续逐渐地受到重视， BIM 模型中包含所有建设过程中的档案资料将成为发展的趋势 。 本项目 的 工程 资料已经开始与模型关联， 主动 为 项目 的运维阶段做 些基础 准备，例如工程结构中墙、柱、梁等构件的质检报告、钢 筋隐蔽验收单、施工方案等都可与构件关联，设备、管线等资料信息、生产合格证、厂家信息、验收报告等都可以通过模型中进行查询到。 15 3. BIM 应用的改进方向、措施 公司对 BIM 应用有近期和长远的初步规划，对
24、已经应用 BIM 的项目也在做总结和反思，改进的方向除项目的实际需求外，与外部环境（国家标准、行业环境、建设相关方如业主、设计单位等）也有一定关系，现阶段还是着眼于改进建造阶段的项目精细化管理、增加公司利润，以后随着公司资质的升级（目前一级，目标特级），有向设计、运维阶段逐步拓展的打算。 4. 下一步 BIM 应用的项目或计划 目前公司通过现有项目应用 BIM 和培训已经培养了一批不同层次的 BIM 人才，公司高层已决定后续项目全部使用 BIM 工具，并最终将其融入公司信息化管理系统 ERP，升级为企业级的 BIM 应用，实现全员不同程度的运用 BIM 工具 的局面。 三、 成果特点 及效益评
25、估 如前所述，本项目 BIM 应用点较多，涉及建设项目主要相关方也比较 广 （涉 及业主、设计单位、监理单位、劳务或专业分包单位、材料供应商等）， BIM 在本工程中 的 应用 成果 主要特点 是 将 BIM 在建造阶段的应用融入项目管理、公司管理中。 16 BIM 工具对 传统的施工管理模式 带来一定的冲击 ，经 验式逐步 向 数据式 转变 ， 粗放 型 向精细化转变，通过本项目和前一个项目的 BIM 应用总结，逐步形成了公司 BIM 应用的工作流程（ BIM 模型生产 、管理 流程、材料采购 流程 、安装专业深化设计流程等） ，同时也培养了一批不同层次的 BIM 人才 。 通过本项目的 BIM 应用，在 提升项目精细化管理水平、公司品牌形象和知名度、培养 BIM人才等方面有积极意义；避免了一些因设计图纸 的 差、错、碰引起的 施工 返工 及其 造成的工期延误等损失。
