广州地铁院BIM实施建设案例分析.docx
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广州地铁院BIM实施建设案例分析.docx
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广州地铁院BIM实施建设案例分析
1.BIM部门实施目标:
1.近期(1-2年)内完成BIM团队的组建,组建的目标是服务于公司的设计项目,提高公司在项目招投标及图纸质量控制方面的能力。
完成BIM团队的自身盈利能力及盈利模式的构建。
逐渐使组织业务成为公司业务的增值点。
具体而言将完成如下设定的目标。
a)利用BIM技术本身“虚拟建造”等能力,提高公司施工图的出图质量
b)跨专业碰撞检查,及机电专业本身的管线综合,减少施工图中的错漏碰缺等问题
c)辅助公司提高项目招投标,项目汇报及展示方面的能力。
提供虚拟现实的高精度模型,漫游动画及分析等服务,协助甲方快速可视化的决策。
d)利用BIM技术,进行空间,日照,光照,节能,材料等项目性能分析。
e)施工进度虚拟现实模拟。
f)形成广州地铁院BIM实施的技术标准,并具备规模化推广的条件。
g)扩大公司在BIM应用方面的市场影响力
2.中远期(2年—)在巩固已有BIM工作能力,拓展BIM技术在建筑产业链上下游的应用,进行行业软件的开发与应用,提高公司在施工管理(与模拟),运营维护,项目概预算等领域的深入应用。
具体而言要实现如下目标:
a)基于第一阶段市场调研及需求分析,构建软件功能扩充团队或者和相关实力机构建立相关的业务关系链,拓展BIM在施工管理,运营维护及数字化城市等方面关键技术的工具的开发与推广。
b)构建基于地铁技术应用标准达到安装精度的BIM模型,并通过绿色技术、施工技术及相关标准对建筑的能耗,材料,安全,经济及竞争力指标进行分析与决策辅助。
c)参与行业标准建立与维护,通过标准的维护与研发,参与并引领本行业BIM应用发展。
2.BIM部门团队的构建
BIM部门的团队初始构建是基于BIM部门的近期目标实施的。
具体分为3个阶段(Stage),
S1:
团队的成立(第0~1年)
S2:
团队技术标准的完成,团队业务模式的确定(第1~2年)
S3:
团队业务拓展(第1~2年)
S1:
团队的成立(第一年主要工作)
1.组织标准的建立
a)完成组织架构(BIM部门协助公司HR完成)
b)完成员工要求及员工守则(BIM部门协助公司HR完成)
c)建立招聘培训及绩效评价制度(BIM部门协助公司HR完成)
2.员工的招聘、培训
a)人员需求标准,来源渠道确定,招聘考核与录用
b)培训大纲,培训责任人,培训评价标准,培训效果审核与改进
c)培训主要采用内部人员提供为主,部分软件应高端用培训应从外部引进培训资源进行
3.项目组成员架构:
a)由于BIM项目是高度协作的项目,因此同传统的项目协作模式,人力资源搭配,项目统筹都有一定的要求。
具体考虑到目前业内的实施经验并考虑到人工成本等因素,这里对每一个BIM实施小组进行如下计划(仅供参考,按实际情况调整):
i.建筑设计师1名+配建筑专业建模人员1名(此处的数值为相对比例,随业务的拓展酌情增加)
ii.结构设计师1名+配结构专业建模人员0.5名(随业务的拓展酌情增加)
iii.设备工程师1名(不同专业可在BIM组间调配,也就是假如公司成立3个BIM实施小组,那么就有HVAV,Plumbing,和Electrical工程师各一名在小组间调配)+配MEP建模人员2名。
(建模人员随业务的拓展酌情增加)
iv.建模人员是在公司尚未形成自己的实施标准或者族库的条件下,在实施项目时预先安排相关人员进行模型搜集、创建或归档等工作。
项目的BIM的协调经理在专业工程师间指定或由(如国外设计公司一样)专门专人负责。
设计人员可充当专业技术顾问,或专业培训者的角色。
因此一个BIM实施小组共占名额,三个实施小组共计6.5x3=20人。
b)项目组员的要求建议(仅供参考,按照贵公司政策予以调整):
i.专业工程师:
本科及以上学历,能读懂设计图纸,工作经验在2年以上,具有探索不怕吃苦的精神。
建议税前薪资人民币____每月,视基本条件酌情上下调整。
ii.建模人员:
中专/大专学历,会用计算机CAD软件,能3维建模,有专业背景(尤其MEP专业)。
建议税前薪资____每月,酌情调整。
4.计算机\办公软硬件
a)软件的搭配以三个小团队基数(约20人)进行,人数调整时,宜按照比例进行调整,由于Revit建模软件是技术团队应用最多的软件,应用软件的套件应不低于BDS高级版的配置为宜(事实上考虑到团队管理的便利性,建议全部用旗舰版套装为宜)。
名称
套数(最低投入模式的推荐值)
软件描述
价格
BuildingDesignSuite旗舰版
10
贯穿项目全生命周期的项目设计(支持传统设计流程及BIM流程)、分析、高质量可视化展示、地理信息可视化集成、协同检查、施工模拟、加工级别的设计、点云功能的支持及运维数据准备等工作
BuildingDesignSuite高级版
10
除不能进行结构分析、碰撞检测、及工厂化加工之外的所有旗舰版功能
AutodeskVaultProfessional
20(本软件可在团队实施的高级阶段进行考虑,初期可缓上)
由于BIM模型即包含了所有项目信息。
因此模型与图档的安全性及合理性的要求要远远超过传统的2D制图文件。
文档管理包括文档管理平台,族库管理平台、访问权限管理,版本管理,文件夹维护,文件夹命名规则,文件命名规则,文件夹修改编辑时通知功能。
速博服务
3套BDS旗舰版配套速博服务(如不需要进行连续三个版本的免费软件升级的话,以销售政策为准)
或20套与软件套包相匹配的速博服务(如需要软件也连续升级的话)
基于云端的存储、文件共享、云渲染、云分析,速博工具包/插件下载,技术支持团队提供的点对点的问题咨询服务等。
b)硬件:
i.每个BIM项目组应配备HPZ820工作站或相近功能的计算机一台(RMB2-3W左右),用于专业综合检查,管线综合及施工模拟等服务。
具体配置如下:
CPU:
Inter(R)Xeon(R)CPU2.53G(8CPUs),内存:
16G,显卡:
NVDIAQuadro4000,硬盘:
1TBHD+250GSSD(固态硬盘用于装操作系统和BIM软件),Windows7X64Enterprise.24’LEDx2其余建族或建模人员配备普通PC(RMB5K/台)即可:
配置水平大致在酷睿双核i3-4130Haswell,内存8G,显卡Quadro600,1TB硬盘,24’LED/LEDx2
ii.品牌笔记本工作站2台(RMB10K/台)用作内部演示或外部展示之目的,IPAD两台用于运行云服务(BIM360Glue,Infraworks360)本地版,进行基于移动终端的展示,与回报
iii.其余办公、出图、通信、会议,管理等其他满足BIM技术实施要求的基础设施。
5.项目实施
a)项目的实施过程从内部项目到外部项目,初始阶段将自身已有的施工图翻图,目的为验证人员架构、协作模式、工作流程。
b)待内部过程顺利,实际上会有至少一个稳定的BIM小组,此时对于BIM小组而言才用“生长”的方式组建第二,第三个BIM小组。
从业务内容上来看,此时会逐渐协助地铁院设计部门进行项目招投标,提高部门图纸质量及协助进行疏散、日照、能耗、材料及初步概算分析等服务,并能提供虚拟现实的漫游电影短片展示设计的内容和意图,进行技术交底。
c)模型的创建与检查
i.软件版本选择与确定
ii.模型的划分与各部分协调
iii.模型的创建
iv.模型集成
v.模型碰撞检测/模型检测,检测报告
vi.模型可视化汇报
vii.利用四维工具进行模型进度审查
viii.模型算量
ix.项目协同管理
d)结果审核
i.按照项目的组建意图及短期目标建立及细化模型及项目的技术及经济审核标准
ii.按照审核标准评估项目实施的情况
iii.将实施状况及团队工作状况汇报给上级部门,辅助决策(是否修改团队工作目标)
S2:
团队技术标准的完成,团队近期业务模式确定(注:
按实际情况调整或设定)
1.实施标准
a)基于S2的人员与标准体系下构建的团队,在完成一定的项目后,会积累一定的BIM模型与项目实施的经验。
此时结合市场对BIM技术服务的需求分公司应建立广州地铁院相关BIM项目的实施标准刚要。
b)BIM技术实施标准应包括如下内容
i.文档管理标准:
文档版本管理、提交过程记录、访问权限管理,文件夹维护,文件夹命名规则,文件命名规则,文件夹修改编辑时通知功能、相关人责任等。
ii.建模深度标准
iii.BIM施工图出图标准
iv.Revit操作手册
∙通用操作手册
∙建筑专业操作手册
∙结构专业操作手册
∙机电设备操作手册
v.AutodeskVaultProfessional操作手册
vi.BIM建筑性能化分析标准
vii.BIM机电管线综合标准
viii.BIM后期包装标准(optional)
ix.BIM施工阶段应用标准(optional)
x.BIM运营阶段应用标准(optional)
2.BIM部门经验向其他部门推广
待BIM相关经验及标准建立后,条件已经成熟可将经验向其他部门推广,或在分公司所在地组建团队或代表处,复制相关操作守则及业务运作模式、流程。
在此不做赘述。
3.业务模式的确定
a)BIM部门的业务模式,在BIM部门成立1年起,对内要做到能帮助设计公司在项目招投标,项目汇报,虚拟现实漫游,提高图纸质量,分析等方面起到明显的作用。
b)对外要能独立承接一些设计单位,施工单位,甲方的一些模型需求,能获得一定的生产值。
目标在BIM部门成立2年时,财务上能做到自负盈亏,并稍有盈余。
c)对外宣传等方面,能让广州地铁院BIM部门在业内有一定的知名度,通过参加业内的相关论坛、讨论、展示、竞赛展示等活动和业内同仁互通有无。
最终建立良好的、可信赖的口碑,为下一个阶段(中长期)的业务拓展打下可以依赖的市场基础。
S3:
BIM部门成立近期的业务拓展(注:
按实际情况调整或设定)
团队成立伊始,业务拓展及盈利思维应该就时刻考虑。
基于目前的市场环境及城建院所处的竞争态势,进行有进取心的规划、宣传及业务拓展对城建院来数是必须立刻实施的。
进行基础的业务拓展及技术、市场调研储备还是要一直进行。
业务拓展大体来说分为横向拓展及竖向拓展。
1.横向拓展:
横向即扩大当前业务的应用规模与影响力
a)团队规模采用“生长”型的过程不断增加新的BIM小组
b)BIM部门的业务从内部服务到独立承接业务,到能独立的投标项目
c)BIM部门将协助其他部门应用BIM技术,或在分公司所在地组建BIM服务团队
d)在业务拓展阶段,吸纳优秀的BIM应用及推广人才,进行品牌建设与维护。
e)建立或加入BIM国内产业联盟,形成和推广BIM模型作业标准
2.竖向拓展:
即在行业的产业链上进行上下游的延伸,开拓新的业务模式及盈利增长点
a)从主要提供为设计与汇报等服务内容,延伸到为施工 /总包单位进行模型服务、工艺流程模拟、风险控制及碰撞检测,降低返工的浪费。
并维护和几家大施工或总包机构良好、固定的合作关系。
b)对于其余BIM在建筑及制造业产业链的价值,如运营维护,移动BIM终端,云计算服务项目的开发等。
应积极投入人力资金进行市场调查,确定下一步的投资及发展方向,储备相应的人才、与行业信息。
为下一阶段的计划实施做充分的准备。
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项目级实施计划及中长期实施方案待团队运营及收集市场反馈信息后出台。
3.BIM简介
3.1BIM简介
BIM(Buildinginformationmodeling)翻译为信息化建筑模型。
网上有多种阐述其内容的版本,此处不一一枚举。
其本质是信息技术在工程行业的实际应用,其核心是基于数据(库)的信息共享与管理。
其主要特点如下:
a)虚拟现实(可视化visualization),基于3DCAD软件平台创建模拟真实工作环境、对象等内容,基于可视化的成果项目相关方可直观的检验设计的成果,可模拟施工进度,安装、工艺流程,在项目完工前模拟真实环境下的竣工效果。
b)协同:
项目相关方(甲方、设计、施工、业主)共享同一个设计成果,或给予相关方的成果产生于同一个数据源。
对于项目本身,模型和图纸是双向关联的,一处修改,其余各处同步更新。
c)信息:
BIM对象是实际工作环境中的对象,BIM组件携带相应的构件信息,这些信息可以被提取,管理和应用。
如基于提取的BIM设备模型信息,可以实现设备运营工作阶段维护管理,造价控制等工程需要。
3.2BIM的对设计、施工的价值
a)提高设计效率和质量
基于协同环境的设计能大大降低设计过程中人为原因造成的错漏碰缺,大量降低设计过程中频频出现的返工现象。
设计变更时只需修改模型的内容,则相关图纸会同步更新。
b)问题检查
3D协同设计的过程亦可看作一次虚拟建造的预演,其中潜在的施工中的问题也会提前予以暴露。
基于BIM软件的检查功能可将不同专业的项目内容参考到统一的工作环境中,校验专业间的冲突与碰撞等问题。
这个功能也是目前国内大多数设计院应用的价值点所在。
c)施工过程4D模拟/验证
通过3D模型动画技术可模拟演示施工进度,预演其中可能存在的问题,并可对施工方案进行编辑和整理。
结合场地监控技术可实时比较实际施工内容和施工进度节点的内容是否一致,保证和保障工程质量。
d)工艺流程的模拟与预演
基于BIM技术可预演设计项目将来的工作流程编排是否合理,会不会存在静态合理而动态环境下打架的现象。
如上海中心项目通过BIM技术手段模拟了楼顶三台塔吊的安装与拆除次序与作业范围,基于此完善了合理的施工方案。
e)基于BIM数据库可满足概预算分析等需要
f)运营维护
对甲方而言基于BIM还能创建运营阶段的管理平台,如设备维修提醒等基本工作需要,这块对设计院或施工单位来说可以算是能提供的增值服务。
3.3国内外应用现状
3.3.1国外应用现状
在北美以及欧洲,通过MHC(麦格劳希尔公司)公司最近的几项市场统计数据可以看到,BIM在其设计、施工以及业主领域内的发展基本进入了一个比较成熟的时期,同时具有以下特点:
♦美国与欧洲BIM应用普及率较高,BIM用户的应用经验丰富,使用年限较长;
♦从应用领域上看,欧美已经将BIM技术应用在建筑工程的设计阶段、施工阶段以及建成后的维护和管理阶段,对应的应用概念、工具、标准和体系已经逐步建立并趋于成熟;
♦美国的施工企业对BIM的普及速度和比率已经超过了设计企业;
♦工程建设行业的从业人员(设计师,工程师,业主等)已经从工程项目和工程企业两个层面认可了BIM的投资回报率(ROI)。
3.3.2国内应用现状
♦在国内建筑市场,BIM理念已经被广为接受,工程项目对BIM的需求非常旺盛,尤其是复杂、大型项目;
♦国内从政府和业主的角度也同样意识到BIM的重要性,有强烈的意愿和需求,但不够系统和标准化;
♦中国勘察设计协会举办的BIM大奖赛体现了BIM技术在中国工程建设行业的发展水平,规模,潜力以及行业对BIM技术的巨大热情。
4.BIM技术实施的必要性
4.1建筑业面临的机遇与挑战
新的机遇与挑战,只有新的技术才能满足。
4.2政策
4.2.1住建部2011年5月份颁发了《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》,《纲要》明确提出了“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,这个发展纲要的重点是要建设一个建筑企业信息系统,推进专项信息技术应用和进一步完善建筑业信息化标准。
(按住Ctrl键点击图片可打开链接)
4.2.22013年1月5日,上海市规划和国土资源管理局发布了沪规土资建【2013】8号《上海市建设工程三维审批规划管理试行意见》,从2013年3月1日起,对于如下项目推行建设工程设计方案三维审批规划管理:
♦本市重点区域的公共设施项目(附区域详图)
♦景观风貌敏感区域24米以上且1万平方米以上项目
♦优秀历史建筑、文物保护单位的立面改造项目
♦全市超高100米或10平方米以上项目
♦空间影响大的项目
♦市委市政府确定的重大工程或社会关注度高的项目等
对于以上项目,在其核定规划条件、方案咨询、方案审批和竣工审批环节,建设单位和个人必须提交三维模型电子文件。
市规土部门、测绘院、信息中心是落实此文件的三个责任部门
4.2.3深圳已建立BIM应用试点-【深圳商报】
BIM(BuildingInformationModeling),是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
“作为政府工程集中建设管理部门,工务署将创新开展BIM在政府工程管理中的应用。
BIM技术被称为建筑业的信息革命,是一种全新的技术管理手段,在优化设计、优化建设过程和优化管理等方面可大大提高工作效率。
BIM可以容纳从设计到建成使用,甚至是使用周期终结的全过程信息,并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中。
这些信息在建筑设计、施工和管理的过程中能加快决策进度、提高决策质量,从而使项目质量提高,收益增加。
”杨胜军向记者介绍了一个全新的工程建设理念。
工务署已成立了BIM工作领导小组和课题小组,还到上海中心大厦、华东建筑设计院考察BIM在实际建设过程中的应用,并多次邀请专家为工程技术管理人员进行培训。
目前,工务署已与美国Autodesk(欧特克)公司建立战略合作关系,为政府工程BIM应用提供技术支持,并已在档案中心、宝荷医院、大学城国际会议中心等项目进行BIM应用试点。
接下来,工务署将继续推动BIM的推广研究,积极关注目前建筑信息模型标准的制定,寻求工务署参与BIM标准制定工作的合作模式,进一步研究在目前现状条件下建立工务署标准。
同时,将跟踪目前已经和准备采用BIM的试点项目,包括大学城国际会议中心、档案中心、宝荷医院及人才园项目等,定期及时组织对BIM工作的总结、交流,为其他项目的应用积累成功经验。
5.AutodeskBIM解决方案与工作套件
5.1BIM实施目标与软件环境
a)项目BIM实施目标
对于工程建设行业设计单位,涉及的专业较多,包括建筑设计、工业设计、综合管网设计以及总图等专业。
Autoesk提供的解决方案可以涵盖建筑行业的所有专业的建筑全生命周期的技术实施需求,通过Autodesk解决方案,目的在于利用三维操作的平台,进一步提高公司自身的设计水平和竞争能力,实现以下目的:
i.协同:
实现多专业协同设计,实现设计的一处修改、处处更新
ii.可视化:
变抽象为形象,便于各方理解和交流
iii.碰撞:
提前消灭碰撞,提高整体设计质量,降低设计成本
iv.集成:
提高集成度和数据的关联性,消除信息孤岛
v.管理:
减少设计数据重复录入,提高信息重复利用率
vi.效果:
缩短设计和施工周期,提早投产,创造效益
vii.信息应用:
基于信息(数据库)可实现深层次的BIM应用,如造价分析、运营维护等,延伸设计的价值链。
b)BIM对软件的实施要求
三维设计是一个多专业相互之间有机协同的工作过程;是一个完整的工程信息的创建过程;是一个信息管理和发布的过程。
实现三维设计需要一套“集成解决方案”。
这个软件解决方案至少应该具备这些能力:
i.是一个能够覆盖各个专业的专业软件群组
ii.工程数据能够在相关联的专业软件之间共享
iii.专业内和专业之间能够实现并行的工作
iv.整个项目的三维模型及相关信息能够集成
5.2欧特克建筑设计套件包含的软件及功能描述:
Standard、Premium和Ultimate版本
♦Standard:
借助BIM和CAD工作流的基本工具集,高效地设计、记录和共享图纸。
♦Premium:
具有Standard版本的所有功能,以及用于创建引入注目的建筑设计可视化效果的工具。
♦Ultimate:
除了Premium版本的所有功能,还包括3D建筑设计和施工的全面高级工具集。
♦套件中的软件功能:
BDS版本
功能简介
Standard
Premium
Ultimate
AutoCAD®
借助强大的设计和文档工具,加快文档访问速度、分享想法以及了解3D概念。
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AutoCAD®Architecture
获取熟悉的AutoCAD设计环境以及专门为建筑设计创建的强大AutoCAD功能。
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AutoCAD®MEP
获取专门为MEP设计师和制图者设计的AutoCAD功能。
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AutoCAD®StructuralDetailing
获取专门为结构绘图设计的AutoCAD功能。
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Showcase®
轻松地将AutoCAD设计和Revit模型转换为引人注目的图像、影片和表达视图。
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SketchBook®Designer
借助数字草图簿软件,探索设计概念并制作效果惊人的插图。
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AutoCAD®RasterDesign (英文)
将功能强大的光栅编辑工具和光栅到矢量转换工具添加到基于AutoCAD的软件。
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Autodesk®ReCap™ (英文)
在强大的准备工作环境中,可视化、清除和组织实景捕获数据。
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3dsMax®Design
创建具有电影品质的视觉效果和影片,以帮助您沟通和销售设计理念。
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Navisworks®Simulate
集成多个模型,以增进团队协作、模拟施工、量化工程范围以及加强工程审阅。
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Navisworks®Manage
集成多个来源的数据以简化整体项目审阅、协调和量化。
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Revit®
适用于建筑设计、MEP工程设计、结构工程和施工领域的BIM工具。
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Inventor®
借助3D机械CAD、可视化和文档编制软件,设计要制造的建筑部件。
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Robot™StructuralAnalysisProfessional
使用高级结构分析工具研究大型复杂结构的线性和非线性行为。
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Autodesk®InfraWorks
创建、评估并帮助沟通3D场地规划方案,以更快地获得批准。
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对于图纸量很大的项目,Autodesk的大部分的产品支持,一定程度的二次开发,以将部份重复机械的模型创建动作由人工放置转化为计算机的自动化建模。
5.3基于AutodeskBuildingDesignSuite可实现的设计功能
基于BDS可实现设计–可视化–仿真–协作一体化的作业应用,具体来说,基于建筑设计套包可实现:
a)更快速地研究和评估多种设计创意
b)创建令人震撼的施工或演示文档,更清晰地阐释设计创意
c)通过仿真设计更好地预测实际性能
d)通过web或移动设备访问设计,随时随地进行协作
5.4AutodeskBuildingDesignSuite套件的优势
a)广泛的建筑工具组合
整合面向BIM和CAD客户工作流程的工具,实现基于传统二维设计及
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