0第四屆上海市BIM技術應用創(chuàng)新大賽獲獎項目案例介紹 1一、上海市軌道交通18號線一期工程-基于BIM的車站智慧運維管理平臺 41．項目概況 42．BIM技術應用概況 43．BIM技術應用成果與特色 54．BIM技術應用效益與測算方法 125．BIM技術應用推廣與思考 12二、安陽文體中心建設工程PPP項目 131．項目概況 132．BIM技術應用概況 143．BIM技術應用成果與特色 174．BIM技術應用效益與測算方法 255．BIM技術應用推廣與思考 25三、臨空12號地塊國際商務花園四期項目 271．項目概況 272．BIM技術應用概況 273．BIM技術應用成果與特色 314．BIM技術應用效益與測算方法 405．BIM技術應用推廣與思考 41四、上海市疾病預防控制中心新建工程項目 421.項目概況 432．BIM技術應用概況 443．BIM技術應用成果與特色 484．BIM技術應用效益與測算方法 575．BIM技術應用推廣與思考 58五、基于BIM+GIS的市政道路工程規(guī)劃管理平臺 591.項目概況 592．BIM技術應用概況 603．BIM技術應用成果與特色 644．BIM技術應用效益與測算方法 715．BIM技術應用推廣與思考 72六、上海市口腔醫(yī)院綠色設計及防疫優(yōu)化BIM應用技術 741.項目概況 742．BIM技術應用概況 743．BIM技術應用成果與特色 764．BIM技術應用效益與測算方法 845．BIM技術應用推廣與思考 84七、基于BIM的原創(chuàng)設計管理應用方案-花博會主場館 851.項目概況 852．BIM技術應用概況 863．BIM技術應用成果與特色 884．BIM技術應用效益與測算方法 965．BIM技術應用推廣與思考 97八、基于Python的體育建筑內場空間智能生成 981.項目概況 982．BIM技術應用概況 1003．BIM技術應用成果與特色 1014．BIM技術應用效益 1055．BIM技術應用推廣與思考 105九、基于BIM的超淺覆土盾構隧道數字化監(jiān)測管理系統 1071．項目概況 1072．BIM技術應用概況 1093．BIM技術應用成果與特色 1124．BIM技術應用效益 1175．BIM技術應用推廣與思考 1181第四屆上海市BIM技術應用創(chuàng)新大賽獲獎項目案例介紹上海建筑信息模型技術應用推廣中心于2021年11月舉辦第四屆上海市BIM技術應用創(chuàng)新大賽。本屆大賽聚焦BIM技術的深入研究與應用，針對在工程建設各階段的優(yōu)秀BIM技術解決方案和在BIM推廣實施中極具亮點的創(chuàng)新創(chuàng)意，遵循“自愿報名，免費參賽；資料初審，擇優(yōu)入圍；專家評審，公開發(fā)布”的原則進行。本次大賽的獎項設有項目案例獎和特別創(chuàng)意獎等，旨在展示上海市BIM技術在工程建設各方面應用的優(yōu)秀成果。其中項目案例獎注重成熟型BIM關鍵技術在行業(yè)內工程項目的廣泛應用，特別創(chuàng)意獎注重思維模式，高新技術，管理模式等方面的創(chuàng)新創(chuàng)意。本次附錄案例分別從三類獎項中選取了9個獲獎項目案例(詳見下表1-1)，其中項目案例獎房建類3個、市政類1個、特別創(chuàng)意類2個，這不僅體現了全上海應用BIM技術的深度與廣度，還深刻詮釋了BIM技術在工程建設各階段的巨大作用與潛力。希望這些案例能夠成為行業(yè)標桿，鼓勵BIM更廣泛的應用，發(fā)揮引領、示范作用。1收錄獲獎項目清單項目案例獎(市政類)序號申報項目名稱(按首字母排序)主申報單位聯合申報單位1上海市軌道交通18號線一期工程上海市隧道工程軌道交通設計研究院上海軌道交通十八號線發(fā)展有限公司上海磁浮交通發(fā)展有限公司2項目案例獎(房建類)序號申報項目名稱(按首字母排序)主申報單位聯合申報單位1安陽文體中心建設工程PPP項目上海寶冶集團有限公司上海寶冶集團有限公司鄭州分公司2臨空12號地塊國際商務花園四期項目上海虹遠房產開發(fā)有限公司上海建筑設計研究院有限公司彼愛游建筑城市設計咨詢(上海)有限公司上海建工集團股份有限公司上海城建工程咨詢有限公司3上海市疾病預防控制中心新建工程上海市疾病預防控制中心上海市民防辦公室上海建科工程項目管理有限公司上海同濟工程項目管理咨詢有限公司上海建筑設計研究院有限公司上海市地下空間設計研究總院有限公司上海逸廣信息科技有限公司優(yōu)秀技術方案獎(市政)序號申報創(chuàng)意名稱(按首字母排序)主申報單位聯合申報單位1基于BIM+GIS的市政道路工程規(guī)劃管理平臺上海城投公路投資(集團)有限公司上海城建信息科技有限公司3優(yōu)秀技術方案獎(房建)序號申報創(chuàng)意名稱(按首字母排序)主申報單位聯合申報單位1口腔醫(yī)院綠色設計及防疫優(yōu)化BIM應用技術上海市口腔醫(yī)院上海申康衛(wèi)生基建管理有限公司上海科瑞真誠建設項目管理有限公司同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司上海建工四建集團有限公司上海工程建設咨詢監(jiān)理有限公司2基于BIM的原創(chuàng)設計管理應用方案—花博會主場館上海建筑設計研究院有限公司華東建筑設計研究院有限公司光明生態(tài)島投資發(fā)展有限公司特別創(chuàng)意獎序號申報創(chuàng)意名稱(按首字母排序)主申報單位聯合申報單位1基于Python的體育建筑內場空間智能生成上海建筑設計研究院有限公司/2基于BIM的超淺覆土盾構隧道數字化監(jiān)測管理系統上海城投公路投資(集團)有限公司上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司上海城建信息科技有限公司上海隧道工程有限公司上海市合流工程監(jiān)理有限公司4一、上海市軌道交通18號線一期工程—基于BIM的車站智慧運維管理平臺上海市軌道交通18號線工程是一條從東南航頭站至西北長江南路站的過江線路，全程共設置26座地下車站，控制中心一座。18號線工程從設計、施工到運維階段開展了全生命期的BIM技術應用，實現了BIM數據全生命期無縫傳遞，是首條在全線路推廣應用基于BIM的車站智慧運維管理平臺的線路。2020年12月26日，一期工程南段8座車站開通初期運營，基于BIM的車站智慧運維管理平臺(以下簡稱“BIM運維平臺”)在南段全部車站實現了同步交付。2.1BIM應用組織上海軌道交通18號線基于BIM的車站智慧運維管理平臺項目在建設階段提前考慮運營方的管理需求，以上海申通地鐵集團有限公司牽頭形成以下的BIM應用組織架構，如圖2-1所示。51)上海申通地鐵集團作為本項目的牽頭單位，負責項目總體技術路線的把控，協調各參與方資源，保障項目順利推進。2)上海磁浮交通發(fā)展有限公司作為18號線的運營方，是本項目的BIM應用需求方和最終使用方，將運營管理需求通過BIM運維平臺進行落實，提升自身智慧化管理水平。3)18號線項目公司是本項目的建設方，負責項目立項、方案落實、硬件施工、現場協調等工作，是本項目推進的主力軍。4)上海市隧道工程軌道交通設計研究院一方面是本項目的設計方，一方面是BIM運維平臺的核心研發(fā)團隊，負責平臺網絡架構、功能架構等設計工作以及平臺代碼開發(fā)、數據實施、調試測試、系統培訓等工作。2.2應用目標本項目BIM應用目標主要包括：1)將包括BIM模型在內的竣工數據無縫傳遞至運維階段，作為運維管理的基礎數據，并實現輕量化共享。2)以BIM模型數據為基礎，利用自動化集成技術，整合運維期間各類動態(tài)數據，形成運維數據庫，實現“數字孿生”。3)以數據驅動標準化運營維護業(yè)務流程，輔助運維人員作業(yè)和協同管理。4)對運維數據進行綜合分析和深度挖掘，為各類決策提供支撐，實現虛實結合的高效運維管理。本項目將運維階段的管理需求前置，在建設階段明確建設期數字資產移交要求，搭建基于BIM+IoT打造軌道交通數字孿生底座，制定數據交換標準，實現全業(yè)務鏈數據深度融合，以數據驅動車站運維標準化管理業(yè)務，并建立主題數據庫，解決運營管理難點痛點專項問題。63.1BIM技術應用成果(1)竣工數據集成整合本項目從建設階段接收竣工模型后進行輕量化處理形成運維模型，模型場景與現實車站現狀高度一致。如圖3-1、3-2所示，18號線從設計到施工階段開展了全過程BIM數據建設，并且嚴格執(zhí)行了集團BIM標準，通過多輪現場復核整改，最大程度上保證模型與現場的一致性。另外，18號線在建設階段通過設備資料管理平臺，由設備供應商提交了設施設備精細模型及9大類文檔資料，設備種類共計484種，文件數量達2萬77千余項，全部數字資產集成到BIM運維平臺，保證信息的完整準確。在運維模型場景中，如圖3-3、3-4所示，通過模型即可查看設備詳細信息，包括資產信息，比如生產廠商、產地等；可查看設備的精細模型，通過爆炸視圖可查看設備內部的零部件；可查看該設備的9類文檔資料。在車站現場，利用移動端掃描設備二維碼同樣可以查看這些信息，節(jié)省了以往查找紙質文件的時間，提升了信息查詢效率。8(2)融合定位實現人員精細管控本項目創(chuàng)新性地將藍牙技術(BT)和超寬帶技術(UWB)進行融合，滿足車站內不同區(qū)域的人員定位精度需求，并與車站運營管理業(yè)務流程融合，對站內人員的巡檢工作進行標準化配置和精細化過程管理，并在車站三維場景中實現人員實時位置和歷史軌跡的可視化查詢，實時掌握巡檢工作進度，如圖3-5所示。(3)視頻監(jiān)控虛實結合本項目集成了視頻監(jiān)控數據，通過點擊三維場景中的攝像機模型可查看真實場景下對應攝像機的視頻監(jiān)控畫面(如圖3-6所示)，做到模型與實時監(jiān)控畫面虛實結合，更好的為車站運維服務。并且站內人員可通過移動端進行車站事件上報，支持照片、視頻等附件上傳，自動記錄事件發(fā)生位置。同時在三維場景中查看事件詳情，提升車站運營管理的信息化水平。9(4)站務管理業(yè)務搭載本項目以車站運營管理需求為導向，將站內的傳統紙質臺賬進行電子化，如圖3-7所示，站內人員可在巡視、巡檢過程中使用移動端進行填寫，也可在桌面端或網頁端進行填寫或更正，電子化臺賬一方面可減少紙張的使用，推進無紙化辦公；一方面將站內的日常工作數據結構化，方便運營人員查詢追溯、統計分析，充分發(fā)揮信息的價值。另外，通過移動端可以對車站內發(fā)生的各類事件進行上報，例如客傷事件、四亂現象等，支持照片、視頻等附件上傳，并結合定位信息自動記錄事件發(fā)生位置，提交后在三維場景中即可查看事件詳情，包括發(fā)生時間、事件位置等，直觀掌握各類事件的高發(fā)位置，來輔助運營決策，如圖3-8所示。011(6)專項專題管理提升車站運營平臺對各類業(yè)務數據進行統計分析，包括資產數據統計，如圖3-9所示，可以看到資產產地、使用年限、大修頻次、剩余壽命等統計圖表；還有客流數據分析，通過AFC獲取進出站客流數據，并進行歷史平均值和同期平均值計算，形成客流趨勢曲線，幫助運營人員掌握本站客流趨勢。3.2BIM技術應用特色本項目的創(chuàng)新性與特色包括：(1)建設基于BIM+IoT的軌道交通數字孿生底座本項目采用四大關鍵技術建設基于BIM+IoT的軌道交通數字孿生底座。關鍵技術一為數字資產平臺化交付技術。本項目通過建設管理平臺，由設備供應商提交設施設備精細模型及9大類文檔資料，并在線上審核、歸檔和移交并自動同步到運維管理平臺。關鍵技術二為運維模型數據輕量化共享技術。本項目通過自主研發(fā)的插件結合Blender對竣工模型進行輕量化處理，保證平臺訪問的便捷性、流暢性、穩(wěn)定性。關鍵技術三為數據自動化集成技術。平臺集成了設備運行狀態(tài)數據、視頻監(jiān)控數據、空間定位數據等動態(tài)、靜態(tài)數據，創(chuàng)新性地將BIM模型與設備運行狀態(tài)實時聯通，初步實現“數字孿生”。關鍵技術四為室內定位融合技術，本項目創(chuàng)新性的采用了超寬帶技術與藍牙技術融合的定位系統，滿足不同區(qū)域的人員定位精度需求。(2)數字孿生驅動標準化運維管理業(yè)務本項目由數字孿生驅動了標準化設備管理、客運管理、人員管理及統計分析四大運維管理業(yè)務，創(chuàng)新了管理模式。實現了辦公電子化、管理精細化、數據一體化、分析智慧化。設備管理板塊將BIM模型與設備運行狀態(tài)實時聯通，并與報修OA系統全面對接，一站式報修，實現設備全生命周期可視化管理。同時升級了固資二維碼標簽，可通過移動端掃描進行設備信息查詢、故障報修等操作，提升現場工作效率。客運管理板塊將車站管理的紙質臺賬切換為電子臺賬，可統計分析、查詢追溯，充分發(fā)揮信息價值。另外，平臺集成了視頻監(jiān)控數據，模型中與實時監(jiān)控畫面虛實結合，更好的為車站運維服務。人員管理板塊通過集成融合定位系統的人員位置信息輔佐日常巡檢工作的開展，可在三維場景中的實時查看人員位置和巡檢工作執(zhí)行情況，為車站人員考核管理提供可視化工具，提升管理效力和效率。統計分析板塊對各類數據進行統計分析，形成業(yè)務報表，成為考核依據；另一方面針對巡查巡更、故障響應、乘客反饋等多類數據進行深度挖掘，發(fā)現異常，及時預警，為管理決策提供支持。(3)制定BIM與制造業(yè)、IoT數據交換標準，實現全業(yè)務鏈數據深度融合本項目在實施過程中制定了設備供應商數據交付技術指導要求，對原有項目級BIM交付標準進行了擴展和補充，打通制造業(yè)與BIM的數據鏈。與綜合監(jiān)控系統、視頻監(jiān)控系統等系統進行數據對接，形成了項目適用的標準數據接口，并在其他線路進行推廣，逐步升級為企業(yè)級數據接口標準。(4)優(yōu)化移交流程，實現數字資產與實物資產同步移交本項目探索了數字資產與實物資產移交相結合的移交流程，升級了固資標簽，實現了實物資產在數字孿生場景中的一一映射，為資產全壽命期管理提供數據支撐。本項目為BIM技術在軌道交通車站運維管理中的應用提供明確的解決方案，保證BIM成果的全生命期應用，有較為直接的經濟效益。同時，通過平臺實現運維階段信息集成管理，避免信息孤島、信息冗余、信息缺失等問題，降低因這些問題造成的經濟損失；對設施設備的狀態(tài)進行跟蹤和分析，有效降低工作人員的巡檢強度，降低運維成本；通過將傳統業(yè)務電子化，提高信息采集效率和正確率，大大減少人工和返工的成本；智慧可視化管理提供智能預測和輔助決策，能有效避免部分問題的發(fā)生，經濟效益明顯。本項目技術成果的應用和推廣，將軌道交通車站的各類靜態(tài)、動態(tài)數據進行集成、共享和三維可視化展示，可初步形成覆蓋地鐵車站各專業(yè)系統、設施設備的綜合數據展示平臺，打破數據壁壘和信息孤島，形成車站與車站、車站與線路、線路與管理部門之間有效的數據共享、信息傳遞機制，為初步形成統一指揮、相互支持、密切配合、協同應對各類應急管理工作提供支持。上海軌道交通18號線BIM運維平臺以建設階段交付的BIM竣工模型數據為基礎，搭建了三維輕量化數字化運維模型場景，集成了運營期間各類靜態(tài)、動態(tài)數據，包括設備廠商產品模型與資料、資產信息、設備運行狀態(tài)信息、視頻監(jiān)控、平臺具備設備管理、人員管理、事件管理、站務管理和統計分析等五項功能，支持面部識別、觸屏操作等智能化交互，桌面端、網頁端和移動端形成多端互聯。通過本項目的實施應用，強化了軌道交通基于BIM的數字交付能力，提高了運維階段人均勞動效能，實現了BIM技術全生命期應用和全專業(yè)覆蓋。18號線基于BIM的車站智慧運維管理平臺在時間緊、任務重的條件下，攻關多項關鍵技術，在竣工交付前夕順利完成，首次初步實現城市軌道交通車站數字化運維管理，將起到示范引領作用，并為交通強國、數字中國建設貢獻重要力量。311二、安陽文體中心建設工程PPP項目安陽市文體中心建設工程PPP項目(如圖1-1所示)是安陽市政府為城市群眾提供公共文化服務和體育運動的主要場所，是群眾開展文體活動的重要陣地，對活躍市民生活，提高市民思想道德水平，促進精神文明建設有重要作用。安陽市文體中心項目地處安陽市文峰區(qū)，項目總占地面積702畝，總建筑面積24萬㎡，合同額為22億；包含文化、體育中心兩大部分，體育中心由四萬座體育場、6000座游泳館、1500座體育館組成；文化中心由大劇院、音樂廳、科技館和文化館組成；四大場館由北向南沿著中心軸線布置，通過景觀廣場、龍形水系串聯起來；旨在體現：龍形水系、神氣貫通、文體大成的整體效果。2.1應用策略堅持專業(yè)模型為根本，用平臺為手段，施工過程為主線，務實落地為重點的原則；實現數據協同共享、提升精細化管理、節(jié)約施工成本、提高工程品質等目標。2.2組織建設在項目開始前根據本項目特點，成立了以項目經理為主導，集團BIM中心總協調的組織架構，對施工過程中的質量、進度、成本等進行控制；保障BIM應用落地和總包BIM的管理能力，如圖2-2所示。2.2.1組織架構圖2.2.2BIM管理體系總體思路結合行業(yè)BIM標準/項目實際需求以及公司類似項目應用成功經驗，編制了BIM實施方案，管綜優(yōu)化原則、創(chuàng)建土建樣板、機電樣板等為保障BIM實施落地；并建立全專業(yè)BIM實施規(guī)劃，以信息化先進建造理念為指引，堅持專業(yè)模型為根本，用平臺為手段，施工過程為主線，務實落地為重點的原則；實現數據協同共享、提升精細化管理、節(jié)約施工成本、提高工程品質等目標；同時，通過集團BIM中心技術力量對項目各部門及分包管理人員進行階段性的培訓，便于后續(xù)實施工作開展，如圖2-3所示。2.2.3BIM應用環(huán)境(1)體育場結構設計形式為框架結構，其結構外圍設計為84°外傾式大截面斜柱，斜柱截面尺寸為1.2m*2.5m，斜柱高達30m，體育場結構施工過程斜柱傾角定位、穩(wěn)定性控制，將是確保體育場結構施工成敗的關鍵點。(2)體育場看臺設計為4萬座，整個體育場由看臺、田徑場以及足球場組成，整個看臺呈圓弧形狀布置且看臺也僅設置四道抗震縫，每部分看臺結構超過200m。超長混凝土結構易產生裂縫，且看臺弧度大，精度要求高，看臺的弧形精度質量難以控制，超長混凝土裂縫控制施工技術以及超長弧形定位以及施工措施將是看臺施工的重中之重。611(3)體育館、游泳館大跨度屋面采用直立鎖邊金屬防水屋面，如圖2-3、2-4所示，通過帶肋的金屬板相互咬合，從而達到防水目的一種新型、先進的屋面系統，掌握直立鎖邊屋面施工工藝、施工控制要點，將直接關系到直立屋面鎖邊施工的質量。(4)本項目為魯班獎項目，相比于一般的公共建筑，文化中心機電系統更為復雜，機房種類更多，排布更為密集，與其他專業(yè)交叉現象更為嚴重，凈高控制要求更為嚴格。(5)體育場懸挑鋼結構桁架結構，其主承重結構采用空間懸挑桁架結構環(huán)向聯系采用環(huán)向桁架+環(huán)向梁設計。節(jié)點深化工作體量大。南北跨度260m，東西㎡，整體用鋼量重達到12000噸。同時，材料安裝數量多、現場拼裝工作量大，安全管理任務重，吊裝難度大，安裝精度高；其次隱蔽焊縫多、焊接管件量大、焊縫形變控制難鋼管貫口切割精度高。本文重點介紹實際施工建造過程中應用BIM技術應用方法總結。3.1土建BIM技術應用(1)體育場大截面斜柱BIM施工應用分析階段：體育場結構設計形式為框架結構，其結構外圍設計為84°外傾式大截面斜柱，斜柱截面尺寸為1.2m×2.5m，斜柱高度29m；斜柱鋼筋水平投影與下層生根柱鋼筋之間存在一定傾斜關系圖紙中無法精確定位，且傳統CAD只能定位出柱子底端坐標，其他位置坐標和高程都需通過計算得到，這給施工過程中造成極大的定位困難；一旦定位不精確就會造成嚴重的質量問題。故此，斜柱定位成為施工重難點。解決階段：通過模型深化開展BIM技術應用，借助BIM空間三維坐標提取優(yōu)勢來解決此項問題。它是這樣實現的。根據技術部門編制的專項斜柱施工方案，分段澆筑。從而斜柱模板也為分段搭設，借助Revit軟件優(yōu)勢，對29m高的斜柱進度拆分，按照方案拆分為六段，在拆分截面提取斜柱四個角點空間三維坐標，提取XY坐標及高程。同樣的方法將柱子拆分。針對每根斜柱進行深化出圖，深化圖紙必須明確標出每段截面的三維坐標，文字說明等。其次導出每根斜柱的空間坐標數據，如圖3-1所示。811實施階段：通過深化模型提供的數據集、深化圖紙、空間坐標。現場測量放線人員將坐標數據導入放線儀器中，在現場展開測量放線工作；待斜柱側面模板搭設完成后，在通過測量儀器進行復核校對坐標，看是否與深化圖紙出具三維坐標保持一致，如圖3-2所示。(2)體育場超長弧形看臺BIM施工應用分析階段：體育場看臺設計為4萬座，整個看臺呈圓弧形狀布置且看臺也僅設置四道抗震縫，每部分看臺結構超過200m。超長混凝土結構易產生裂縫，且看臺弧度大，精度要求高，看臺的弧形精度質量難以控制，超長混凝土裂縫控制施工技術以及超長弧形定位以及施工措施將是看臺施工的重中之重，如圖3-3、3-4所示。圖3-3看臺復雜節(jié)點圖3-4看臺模板搭設解決階段：針對上述進行分析先解弧形看臺定位難以控制問題；借助斜柱的911解決思路，看臺依然在模型中提取坐標；但是，看臺提取坐標手動提取容易出現差錯。在BIM策劃階段，采用的軟件有GrasshopperForRhino，這時，就很好解決這個空間坐標提取問題。將BIM深化模型導入到Rhino進行準確定位，通過Grasshopper進行坐標提取程序電池編寫。完成后進行程序掛接模型，一鍵導出三維空間定位坐標。這樣提取的坐標準確無誤。對整體看臺進行分析，一共為兩層。要保證超長混凝土不產生裂縫必須要求一層看臺一次性澆筑的方法。然而這種方法目前沒有案例，于是通過Revit可模擬性的特點，對看臺澆筑順序進行模擬，出具對應的交底視頻材料，來驗證這種方法可行性。最終確定了整個看臺每層一層一次性澆筑的方法。實施階段：通過Grasshopper導出的看臺坐標，進行現場精確放線等位，放線方法與斜柱基本相同；同時，木工班組依據提供坐標參數進行模板搭設。確保看臺模板搭設位置精確無誤。同時，通過看臺每層整體澆筑的施工方法模型視頻，對現場管理人員及勞務班組進行視頻交底，讓施工人員明確每道施工工藝流程。其實，在看臺面上搭設斜面方木，用于澆筑混凝土時收面踩腳使用，如圖3-5、3-6所示。+現場測量(3)鋼混節(jié)點優(yōu)化BIM施工應用本項目中存在鋼混節(jié)點大約700余處，鋼筋與鋼結構碰撞較多；這給施工生產帶來了極大的困難。通過BIM技術對每個鋼混節(jié)點進行模型，將鋼結構預埋構件定位進行確定，在對鋼筋進行放樣，進行優(yōu)化排布，對鋼筋穿鋼結構埋件部分進行專項處理。下面以游泳館型鋼節(jié)點具體闡述應用。由于游泳館上空方案變更，由空心樓板改為鋼梁樓板。鋼梁與混凝土柱相連，022連接處混凝土柱中預埋十字型鋼，水平方向十字型鋼與鋼梁垂直相連。這給柱子箍筋與柱子縱向鋼筋安裝造成極大困難。同時，還需考慮節(jié)點的安全穩(wěn)定性等問題。BIM人員與項目總工聯合提出兩種方案。方案一：內箍筋穿十字型鋼腹板，外箍筋在水平鋼梁位置采用U型箍筋的方式，進行綁扎；柱縱筋與水平鋼梁交界處鋼梁下端直接割斷主筋，將鋼梁上端柱縱筋落鋼梁面上。方案二：柱中一個大內箍筋改裝成兩個小內箍筋，安裝時箍筋的一段直接頂到腹板處，其他內箍一樣的方式進行處理，柱外箍筋和其他地方采用方案一的方式。上述兩種方案分別進行深化，將鋼筋進行逐一排布。與設計召開型鋼柱深化專題會議，對方案進行評估，最后確定方案二，并在此方案上進行了優(yōu)化，鋼梁與十字型鋼連接處，加一道L形鋼板進行加強，截斷處鋼筋加套筒并焊接在L形鋼板上，同時，內箍內側焊接在腹板上，如圖3-7、3-8所示。案探討3.2鋼結構BIM技術應用(1)鋼結構深化體育場鋼結構承重結構采用空間懸挑桁架結構。如圖3-9、3-10所示，環(huán)向mm罩棚最高點離地面約47.4m。由此可看出鋼結構深化工作量比較大。且與機電專1業(yè)協調工作量很大。鋼結構深化采用Tekla進行模型創(chuàng)建與各種鋼結構節(jié)點進行深化。最終實現管桁網架零部件加工圖及平面定位圖。同時利用Navisworks軟件進行與機電專業(yè)進行協同，解決各類專業(yè)與專業(yè)之間的問題，其次通過設計協調解決敲不定的各種協調方案。使其問題可及時得到解決，不耽誤工廠加工生產與現場施工預制拼裝與進度。(2)鋼桿件智能加工與拼裝智能桿件加工是寶冶自主研發(fā)技術之一，如圖3-11所示，通過前期深化設計、切割程序生成、智能加工執(zhí)行等一系列流程操作，在提高桿件生產效率同時，也保證桿件生產質量，降低施工過程中的質量風險。在現場拼裝環(huán)節(jié)，根據前期預制深化模型，驗證拼裝過程中可能會出現的質量問題，一旦模擬出來存在質量風險及時溝通解決；同時，通過全站儀輔助拼裝定位，確保拼裝質量。2(3)結合BIM技術的有限元分析通過深化模型數據集的轉化，與Midas軟件相結合的方式，進行體育場管桁網架、應力、位移、應變等荷載組合進行可行仿真模擬分析，如圖3-12所示。相關驗證結果為吊裝、卸載方案提供數據支撐，針對變化較大區(qū)域，制定相應的加固措施。以理論計算為依據，以變形控制為核心，以測量控制為手段，以平穩(wěn)過渡為目標。(4)5G智能鋼構實驗室攜手河南移動，建立5G智能鋼構實驗室，如圖3-13、3-14所示。結合寶冶鋼構智能化生產線，發(fā)揮中國移動“網絡能力+平臺能力+應用能力”三大能力，實現鋼結構運營智能化、制造數字化、裝備智聯化，推廣應用數字化技術、系統集成技術、智能化裝備，實現少人甚至無人工廠。確定“1+2+N”整體解決方案，322使得生產流程更通暢、設備運轉更高效、減人增效更顯著。實現傳統行業(yè)生產、可視化，打造智慧工廠、智慧工地。5G+PLC數據采集、5G+傳感器模組：解決了平臺與下料中心交互問題，實現生產數據全流程貫通；打通了H型鋼成型中心組立、焊接、矯正數據交互，實現一體化協同運行；通過對H型鋼成型中心加裝傳感器模組，實現關鍵配件全生命周期閉環(huán)監(jiān)測，自動預警，減少設備故障，提升運轉效率，如圖3-15、3-16所示。5G+機器視覺、邊緣計算：解決部件加工中心連續(xù)運轉問題，加裝視覺設備，實現自動識別、自動上料、自動切割、自動卸料多設備協同，完成零件坡口的精準開設；解決智能分揀中心零件檢測問題，加裝視覺設備，利用邊緣計算手段，實現零件100%尺寸檢測，確保自動連續(xù)生產。5G+AR遠程診斷、5G+高清視頻、5G+智慧工地：利用5G+AR遠程診斷解決自動裝焊機器人維修“貴、慢”問題，外國工程師遠程診斷指導，提升維護效率，降低維護成本；利用5G+高清視頻(千里眼)解決智能化生產線遠程控制問題，遠程實時、同步監(jiān)控設備運轉，確保安全，提升運轉效率；安裝現場點多、面廣、距離遠，管理難，通過5G+智能安全帽、智能安全帶、無人機等方式，可以實時對人員、進度、安全管控，提升管理效率。43.3機電深化BIM應用本項目為魯班獎項目，機電安裝要求高，機房眾多，地上吊頂區(qū)域管線復雜、系統多樣，在滿足精裝區(qū)域機電凈高要求盡量提高吊頂高度，機電末端與裝修之間配合困難。故此前期機電深化工作是重中之重，在深化過程中解決各類潛在問題的存在。其次是深化出圖也是重點。因此實有必要提出一種解決思路及辦法，來解決問題。經過BIM內部討論確定了如下的深化流程方法。同時還需考慮深化圖的準確性與實用性，于是確定的深化圖紙報審流程；來把控深化圖紙的質量。現場施工時嚴格按照深化圖紙進行施工驗收等，如圖3-17、3-18、3-19所示。流程53.4幕墻深化設計圖紙GRC板只有平立剖圖紙，無設計模型。很難實現數控加工生產。如題3-20、3-21所示根據設計圖案，通過Rhino創(chuàng)建圖設計圖紙的深化模型；形成模塊化進行數據打包，導入到數控設備中，進行雕刻。在利用硅膠制成圖案模具最后實現批量生產加工。利用Rhino創(chuàng)建幕墻表皮，GH制作幕墻細部程序組，采用GH程序分區(qū)深化，自動生成構件編號、龍骨、加工圖等。實現參數化建模。通過BIM技術在本項目綜合應用，取得了階段性的成果，解決各專業(yè)圖模問題約900處，模型深化約350個批次，深化模型容量60GB，深化圖紙全專業(yè)多達3000余張，節(jié)約15%設計成本。通過BIM技術模擬優(yōu)化減少返工，管線節(jié)約3萬m。通過集團力量的支撐，使其資源得到統籌，同時，通過智慧平臺的應用，各種信息可以實現及時性、準確性，輔助項目進行問題決策，促進項目精細化管理起到了決定性作用。其次，制定嚴格的工作流程，使其工作具有方向性。BIM技術在項目上也取得了部分科技成果，其中包含專利五項、QC成果三項、論文6篇、軟件著作2項、中原杯BIM大賽一等獎、匠心杯BIM大賽一等獎，并獲得上海寶冶集團有限公司優(yōu)秀QC成果獎等。以PPP項目成本管理為例，主要特點為在業(yè)務體系中既要兼顧業(yè)主計量需622求，又要控制施工成本創(chuàng)造最大經濟效益；因此，做好計量與成本綜合管理是項目成敗的關鍵因素。安陽文體中心以項目部為總指揮，協調5家專業(yè)分公司，協調、統籌BIM資源，解決現場施工問題，同時創(chuàng)新運用5G＋技術，打造國內首條鋼結構智能生產示范線，建立5G智能鋼構實驗室實現鋼結構智能化、數字化、綠色化生產，賦予鋼結構智能建造新活力。大量的BIM技術應用點在本項目得到實現，成功總結了一套在大型文化、體育場館項目中，可推廣、可應用的BIM技術方法。盡管BIM全生命周期管理在PPP項目管理中極具潛力及優(yōu)勢，但是BIM技術在我國發(fā)展不成熟導致實際工程應用中局限性很大。主要體現在數據積累少、信息共享不及時、軟件“水土不服”、主動運用性不強等方面，解決思路為：①不斷探索裝配式建筑BIM設計，推進信息化管理平臺穩(wěn)步提升，從而掌握核心技術，打造示范引領作用；②布局高端人才，注重開拓創(chuàng)新，培養(yǎng)并發(fā)揮中堅人才優(yōu)勢，完成攻堅提升；③注重培養(yǎng)基礎BIM人員，儲備人才團隊實現可持續(xù)發(fā)展。7三、臨空12號地塊國際商務花園四期項目長寧臨空12號地塊國際商務花園四期項目(如圖1-1所示)南臨北翟路，北臨通協路，西至廣順北路，東至協和路，與天會商務廣場隔北翟路相望，總用地面積86277.2平方米，總建筑面積449033.6平方米，地下建筑面積192109.9平方米，地上建筑面積256923.7平方米。本項目把運動、科技、智能、互動等理念融入項目的開發(fā)建設與運營，圍繞綠色、節(jié)能、環(huán)保等理念，重點打造人工智能、互聯網+生活性服務的總部經濟，是集合辦公、研發(fā)、體育休閑、商業(yè)配套為一體的創(chuàng)新空間，是上海市虹橋臨空產業(yè)經濟區(qū)的重點開發(fā)項目，結合區(qū)域位置打造長寧新門戶形象，創(chuàng)立科技前沿新陣地。2.1應用策略以“工程管理思維”將常規(guī)信息化模型集成化、精細化，實現更優(yōu)、更高效的管控與決策，深挖項目難點與挑戰(zhàn)，“對癥下藥”制定三大BIM實施策略，分8類施策、聚焦重點、橫縱聯合。實現由“人力密集型”向“人機交互型”轉變，由“經驗判斷型”向“數據分析型”轉變，由“被動處置型”向“主動發(fā)現型”轉變。分類施策：著重過程把控，明確重點范圍和深度，依據不同區(qū)域不同訴求，全局策劃、整體覆蓋，實現高效應對，確保項目順利推進。令過程把控：明確重點范圍和深度重點區(qū)域：展示空間、商辦大廳、公共空間令結果論證：全局策劃、整體覆蓋非重點區(qū)域：標準化的辦公空間聚焦重點：應對技術難點BIM設計過程把控聚焦一致性管控、深化前置、多維度因素決策三大要素，保證設計品質。水平構件一致性預留洞口豎向構件核查門窗開啟性樓梯坡道一致性管溝反梁樓板邊界大于等于300管溝反梁樓板邊界地下室外墻留洞人防墻體留洞鋼構件預留洞軸網結構柱剪力墻豎井集水井變形縫女兒墻門與結構構件碰撞門與機電管線碰撞門開啟范圍內碰撞建筑平立面一致性 (門、窗、百葉)建筑圖和幕墻圖的一致性建筑結構梯井的一致性梯段深度及平臺厚度是否與結構詳圖一致建筑人防樓梯詳圖的一致性防火墻體在詳圖剖面和詳圖平面定位范圍一致性建筑的平面需與BIM的詳圖一致性9空間品質管理建筑結構水暖通強電弱電室內空間邊界空間基礎高度管線路由和尺寸管線路由和尺寸管線路由和尺寸管線路由和尺寸凈高要求相互疊加相互交叉綜合考慮、推動業(yè)主決策方案優(yōu)化、運維策劃多專業(yè)沖突協調管理滿足規(guī)范要求提高空間利用率施工安裝便利性 提高節(jié)能效率后期運維302.2組織建設2.2.1組織架構BIM管理組織采用全生命周期BIM總協調方主導實施的模式，如圖2-1所示。BIM總協調方由華建集團上海建筑設計研究院承擔，施工階段BIM總協調由上海建工承擔，在項目全過程中BIM總協調統籌BIM的管理，制定統一的BIM實施及技術標準，編制各階段BIM應用計劃，組織協調設計單位、施工單位、監(jiān)理單位以及承包商等參與方實施，審核匯總與組織驗收設計階段參與方以及施工BIM總包提交的BIM成果，對項目的BIM工作進行整體組織、規(guī)劃、監(jiān)督、管理與指導。2.2.2BIM管理體系總體思路在BIM總協調管理模式下，BIM總協調方實施工作涉及策劃階段、設計階段、施工階段、運營維護階段，并由各個參與方協同完成。項目BIM實施總體流程2-2所示。311BIM3.1設計階段3.1.1基于BIM的原創(chuàng)設計32本項目在設計伊始就帶有濃重的城市設計因素，伴隨著設計進度的推進，這一因素也始終發(fā)揮著重要影響。基于此，BIM應用在項目的初期就圍繞分析這些關系展開。如圖3-1所示，在確定使用“圍合式”的總體布局之后，建筑體量的切削就受到面積、視線、日照、間距等這些指標的限制。數量繁雜的指標之間互相關聯，如何快速平衡這些指標，達到綜合效益最優(yōu)解，是方案設計初期引入BIM技術的最大優(yōu)勢。3.1.2參數化設計對于臨高架一側的立面處理，則是方案外觀設計的重點、難點，利用參數化技術手段，采用犀牛+Grasshopper精準造型定位，在前期嘗試多種不同風格與韻律感的立面方案進行對比，如圖3-2所示。充分利用BIM參數化和可視化的技術優(yōu)勢，在方案前期的形體推敲中起到重要的輔助作用。更進一步，在前期利用BIM三維模型對立面進行細部構造對比，與結構和幕墻專業(yè)在方案的初期即進行了深度的可行性探討，對于最終方案的選定和整體推進起到重要作用。333.1.3BIM節(jié)能設計方案選型確認后的優(yōu)化設計工作，BIM技術也發(fā)揮了重要作用——模擬主立面上不同傾角的遮陽效果，使得方案設計更加合理，如圖3-3所示。分析模擬不同尺寸遮陽構件的遮陽效果和立面效果。在立面效果、遮陽效果、造價之間取得一個多方平衡的結果。3.1.4BIM工程量測算M如圖3-4所示，對不同立面類型的精確算量統計，也是BIM技術在方案階段的重要應用，可以輔助業(yè)主方快速進行成本測控，對于推動方案前期的決策具有重要意義。3.1.5基于BIM的全過程伴隨設計本項目在設計階段BIM的實施模式有兩種，如圖3-5所示。方案、擴初階段采用“伴隨設計BIM實施模式”，在不影響設計流程的情況下，將BIM構件要素搭建與設計節(jié)點緊密結合，逐步跟隨圖紙迭代，聚焦把控設計、施工角度可建造性論證。施工圖階段采用“伴隨設計過程的BIM正向實施模式”，通過BIM模型3434協調、解決各類問題后，由模型直接輸出立面、幕墻平面、墻身等圖紙，保證設計品質精準落地。BIM向設計3.1.6方案階段機電BIM正向設計作為一個大型辦公建筑，辦公區(qū)域的凈高感受尤為重要。因此本項目在方案階段，在業(yè)主主導設計全專業(yè)支持下，運用BIM模型進行機電管線預排布，確定機電管線路由基本設計原則，最大限度優(yōu)化層高利用率，如圖3-6所示。35BIM3.1.7基于BIM的幕墻專項設計本工程空間異形折面的“菠蘿面”幕墻構體體系復雜，如圖3-7所示，與主體結構配合至關重要，在幕墻設計階段，對建筑BIM模型調整加工，生成幕墻模型，并基于幕墻BIM模型，對幕墻單元板塊支撐結構體系，面板固定方式、整體立面分格等進行優(yōu)化，不斷調整改進，推進幕墻進入深化設計階段。并通過最終確定的體系，建立BIM模型，輸出圖紙。IM更進一步，通過BIM模型分析優(yōu)化幕墻單元板塊支撐結構體系，優(yōu)化分析幕墻單元，如圖3-8所示。通過幕墻BIM生成幕墻龍骨，與主體結構進行碰撞檢36測，優(yōu)化幕墻龍骨布置方案。幕墻通過BIM技術的應用，設計更加科學合理，工程成本得到進一步降低。同時通過正向設計，保障圖紙的準確性。IM3.2施工階段3.2.1施工深化設計如圖3-9、3-10、3-11所示，在施工圖設計模型基礎上，對各專業(yè)模型進行深化，提升深化設計準確性，滿足指導施工作業(yè)的需求。373.2.2施工場地規(guī)劃對施工各階段的場地地形、既有建筑設施、周邊環(huán)境、施工區(qū)域、臨時道路、臨時設施、加工區(qū)域、材料堆場、臨水臨電、施工機械、安全文明施工設施等進行規(guī)劃布置和分析優(yōu)化，以實現場地布置科學合理，如圖3-12所示。383.2.3施工進度推演根據施工現場項目進度計劃對整個項目的施工進度進行模擬，將實際施工中不同格式的進度數據與模型之間快速形成關聯關系，將進度與材料、人員、機械等相關信息結合，按照施工順序和流程模擬施工過程，實現對工程施工過程的可視化和信息化管理，如圖3-13所示。393.3運維階段策劃隨著城市經濟的發(fā)展，高樓大廈越來越多，傳統的出租管理、物業(yè)管理模式以及基礎設施維護等工作都會由于管理工程量的增加而導致管理不到位。目前移動高層建筑的管理工程量是非常大的，首先是樓層的出租管理，辦公面積、租戶044信息、整體的出租率。其次是樓棟的基礎設施管理，比如空調、照明、電路、排水、電梯、監(jiān)控等。因此，搭建指揮建筑管控平臺就顯得尤為重要。為了解決管理問題，本項目策劃重點打造一個園區(qū)能耗智慧管控管理平臺，接軌數字園區(qū)，依托數字孿生技術，在虛擬空間中完成映射，從而反應相對應實體產品的全生命周期過程。以BIM為載體，將更多的建筑信息關聯在一起，通過數據分析、性能分析、模擬分析發(fā)揮智慧建筑“以人為中心、為人服務”的最大價值4.1方案設計階段效益評估利用BIM技術進行方案前期的設計與繪圖工作，不可避免的會造成相對于傳統設計方式的工作量增加，但是作為回報收益評價，這部分工作量的增加顯然也是得到了超額的回饋。方案階段以方案選型和優(yōu)化為主，傳統方案設計流程，前期的主要設計精力集中在造型方面。對方案選型有重要影響力的面積指標和造價控制往往不能得到準確的對應關系，而這兩點恰恰是導致后期反復修改方案的重要因素。利用BIM技術進行輔助方案設計，可以將這些影響因素準確的在方案前期進行反饋，也為一些后期才可以介入的專項設計單位，在前期配合方案設計時有據可依。綜合這些因素，本項目在方案階段即完成了選型、指標和造價的統一控制，后續(xù)各專業(yè)的介入和工作變得水到渠成，避免了后期出現重大方案調整。對整個設計階段起到了正向的推動作用。4.2施工圖設計階段效益評估在設計階段，業(yè)主支持BIM正向設計模式，設計周期長達兩年，目的就是讓BIM扎實地做設計，不受緊張的設計周期約束，讓既定的策劃方案一一落地。以業(yè)主為主導的臨空12號項目，將BIM技術充分應用于項目的全生命周期，雖然項目還未建成，但通過設計階段的實施、前期工作的縝密鋪墊，可以預見，項目建成后的BIM效益非常可觀。41如表4-1所示，目前通過BIM技術優(yōu)化設計圖紙，共發(fā)現問題803處，預計節(jié)省481.8萬元，經濟效益非常可觀。表4-1經濟效益評估施工圖設計階段建筑結構問題發(fā)現問題數量經濟效益主要經濟指標初步設計階段復核解決設計問題61.8萬元平均每一個碰撞點增加設計6000元測算施工圖設計階段建筑結構問題336201.6萬元施工圖設計階段地上管綜問題64.2萬元施工圖設計階段地下管綜問題257154.2萬元總計803481.8萬元4.3施工階段的效益評估區(qū)別于傳統基于二維圖紙的施工，BIM技術應用使得設計參數和相關施工信息無須反復記錄，避免數據冗雜、歧義和錯誤；三維可視化環(huán)境使得碰撞檢測、技術交底、問題討論、決策制定等更加清晰、直觀、準確；4D虛擬建造使得進度問題在施工之前得以發(fā)現并解決，有效減少現場返工、降低施工成本、增加施工效率、節(jié)約施工工期。5.1以業(yè)主為主導的BIM全過程咨詢機制近年來，隨著工程建設行業(yè)信息化水平的不斷升級，BIM技術的應用也不斷深化，越來越多的工程信息技術與BIM相融合，創(chuàng)造出新的應用價值。本項目中，BIM通過與工程項目協同管理平臺相結合，形成以BIM為核心的項目協同管理模式，可對工程項目全流程進行整合優(yōu)化，實現投資、設計、施工、運維等項目全生命周期的精細化管理，大大提升了工程項目的管理能效，在工期和成本管42控上顯現出巨大優(yōu)勢。伴隨著這種價值的顯現，BIM技術應用的主導力量從設計、施工、總包方，前移到開發(fā)方。因為有明確的市場目標和價值預期，本項目業(yè)主不僅主動要求自主開發(fā)的項目要應用BIM，而且對BIM應用的要求越來越明確、深入，將BIM技術應用于投資決策中，單個工程項目管理也升級到對項目群的集成管理，旨在為工程大數據的積累和應用創(chuàng)造條件。以業(yè)主方為主導、BIM為核心的協同管理，在本項目中不僅調動各方積極協同推進項目進程，更做到將BIM的應用價值最大化。這對BIM咨詢方也提出了更高的要求，要求其不僅能利用BIM在項目層面解決項目問題，更要主動積累經驗，結合企業(yè)及BIM的應用現狀與需求，共同探索企業(yè)級BIM應用，實現項目協同管理體制與BIM管理流程的有機結合。5.2標準先行BIM標準的應用重點主要有以下三個方面：一是信息共享能力，即BIM技術標準的核心；二是協同工作能力，即BIM技術標準的應用過程；三是專業(yè)任務能力，即BIM技術標準的目標。使用BIM技術的目標是通過BIM技術提升管理效益、降低成本。BIM標準的制定使建筑產品信息模型的建立、流轉與應用更加標準化與規(guī)范化，可以有效促進BIM技術的發(fā)展與應用。5.3全階段全專業(yè)貫徹性的BIM應用全階段全專業(yè)貫徹性的BIM應用是推進BIM技術落地、規(guī)范應用、快速推廣的重要手段，通過全階段全專業(yè)貫徹性的BIM成功應用可以實現建筑全生命周期各參與方在統一多維建筑信息模型基礎上的數據共享，本項目BIM實施采用了“一套標準原則”+“一套流程管控追溯”方式，以“聚焦、適度、兼容、追溯”的原則推動以BIM為抓手的工程設計建造落地模式。“縱向聚焦”全過程各個階段BIM應用重點，“橫向聯合”全參與方，包括：設計總包、外方、專項分包、施工總包、施工分包及信息化拓展(綠建能耗、智能化)等，此模式不僅能夠加快建筑產業(yè)鏈的貫通，對促進企業(yè)BIM技術進步也有很大作用。344四、上海市疾病預防控制中心新建工程項目目概況本項目位于上海市虹橋商務區(qū)主功能區(qū)北部，III-A01-08地塊內，位于虹橋商務區(qū)主功能區(qū)北部，東至申虹路、南至天山西路、西至北橫瀝港、北至北翟公建筑面積117420㎡，其中地上建筑面積80000㎡，由三幢主要建筑及零星單體組成，園區(qū)自南向北依次為綜合樓，微生物實驗樓，理化實驗樓，輔助用房及門衛(wèi)。地下建筑面積37420㎡，主要為生物樣本庫，菌種庫，應急設備庫，設備機房及地下車庫(其中新建市民防辦地下公用民防設施建筑面積為20000㎡，建設主體為上海市民防辦公室)。圖1-1三維效果圖442.1應用策略針對本項目痛點難點，分析BIM應用的原因，制定BIM應用實施策劃方案。本項目重難點(一)設計圖紙錯漏碰缺傳統設計圖紙，由于基于二維平面制圖，難免會出現缺項，碰撞、表達錯誤等情況導致施工性不足。(二)設計圖紙審查難，周期長施工圖設計完成后，各個專業(yè)之間需要通過專業(yè)經驗進行大量審核工作，設計問題難以排查。(三)設計圖紙深化復雜高支模、大體積混凝土、鋼結構、深基坑、裝修、幕墻、機電工程等的工序多、專業(yè)多、做法多。(四)安裝系統復雜機電專業(yè)多、管線多、設備多，同時與建筑、結構、裝修等聯系緊密。安裝空間有限，圖紙深化難度極大。(五)設計專業(yè)多協同困難，圖紙版本多設計階段各個專業(yè)之間無法進行專業(yè)全面協同，所以導致圖紙出現碰撞，專業(yè)打架的情況；各單位、工種交叉作業(yè)多，存在大量的內外協調問題。BIM技術應用原因(一)BIM可視化三維BIM模型可視化，更全面直觀發(fā)現全專業(yè)圖紙中各項錯漏碰缺，防止設計錯誤傳遞至施工階段，避免施工返工，節(jié)約成本。(二)BIM輔助設計審查專業(yè)碰撞通過創(chuàng)建三維模型可視化的優(yōu)勢，審查設計圖紙規(guī)范及專業(yè)之間碰撞，大大提高了設計質量及節(jié)約了周期。(三)三維可視化交底45通過BIM技術輔助施工，對項目進行三維模擬，制作可視化交底的圖紙和視頻。(四)BIM深化設計，出圖通過BIM進行專業(yè)深化，更加保證圖紙的施工性，深化后可直接進行施工，節(jié)省時間，方便后續(xù)各個專業(yè)協調施工。(五)可視化項目協同平臺應用，客戶端開發(fā)設計圖紙管理，溝通協作可通過基于BIM的可視化項目協同平臺進行，一方面提升了設計項目管理的質量，溝通效率，一方面加強了項目各個參與方的協同工作效率。2.2組織建設2.2.1組織架構462.2.2BIM管理體系總體思路根據《上海市建筑信息模型技術應用指南(2015版)》《建筑信息模型設《上海市疾病預防控制中心新建工程BIM實施導則》，執(zhí)行BIM實施的各項計劃及內容，如圖2-3所示。基于BIM例會制度，規(guī)范項目BIM技術應用落實深度，同時建立了健全溝47通協調機制，有助于BIM技術協同各個參與方更好的參與并執(zhí)行工作，解決項目建設中的專業(yè)協同問題，如圖2-4所示。2.2.3BIM應用環(huán)境如圖2-5所示。根據BIM技術實施應用項，選擇合適模型工具、可視化展示工具，協同平臺等。8443.1設計階段支撐綠色建筑設計理念、強化協同設計工作模式、盡量減少因“錯、漏、碰、缺”等問題而導致的設計變更，提升設計效率及設計質量，如圖3-1所示。3.1.1全專業(yè)三維模型構建如圖3-2所示，根據圖紙創(chuàng)建三維BIM模型，使設計圖紙三維可視化，能夠直觀看到圖紙專業(yè)之間的位置關系及效果等。9443.1.2設計圖紙內容審查在審圖和模型過程中，將發(fā)現問題記錄生成圖紙問題報告，提交給設計院。根據設計院反饋、圖紙修改進行復核，直到問題報告完全閉合，如圖3-3所示。提升圖紙設計質量，輔助優(yōu)化設計。3.1.3碰撞檢測分析建模完成后，運行同專業(yè)、各專業(yè)之間的碰撞檢測，記錄整理生成碰撞報告，所示。503.1.4管線綜合排布整合機電安裝模型，重新按照規(guī)范標準，排布水，電、暖，之間的位置關系，使其滿足凈高要求，方便后續(xù)合理深化施工，排除區(qū)域內部重點碰撞及凈高問題，優(yōu)化管線路由，節(jié)約材料，確保設計圖紙可行性，為后續(xù)施工階段工作打下堅實基礎，如圖3-5所示。513.1.5凈高不利點排查根據優(yōu)化后的管綜模型，查看管綜深化后的模型各區(qū)域管底凈高，繪制凈高分析圖，復雜區(qū)域做出剖面。凈高不滿足設計要求的地方，與設計開會討論解決方案，收到變更圖紙后進行更新，直到各區(qū)域凈高滿足要求為止，如圖3-6所示。5223.1.6工程量統計隨著模型在設計變更、BIM深化中的不斷調整，深化后模型中的工程量相比設計圖更加接近施工實際使用量。根據模型工程量統計功能，能夠及時地調整數據，為施工招投標、概算提供有力的數據支撐，如圖3-7所示。3.1.7視覺呈現建筑漫游動畫可以看到樓房的整體結構，空間的布置，猶如身臨其境的感受效果。建筑漫游動畫不僅可以擁有身臨其境，還可以讓整個環(huán)境動起來。渲染三維模型，通過漫游視頻真實反映項目建成之后的效果，如圖3-8所示。533.1.8輔助工程招標本項目專業(yè)分包多，BIM技術輔助業(yè)主進行招標工作，制定BIM技術招標要求，如圖3-9所示。3.2施工階段輔助深化設計、優(yōu)化施工方案、對工程進度、質量、安全等方面進行有效管控，提高工程質量、降低成本和安全風險，提升項目整體精細化管理水平，如圖5443.2.1深化設計管線審查審核總包施工階段深化模型，排查碰撞問題，將碰撞點做成視圖，同時對應記錄生成碰撞問題報告，反饋給對應單位修改，直至問題完全閉合，如圖3-11所示。3.2.2施工預留孔洞專項核查審核總包施工階段深化模型，依據預留洞圖紙，查看是否與模型中管線匹配，預留洞口位置是否合理等。對應問題記錄生成問題報告，反饋給對應單位修改，直至問題完全閉合，如圖3-12所示。553.3BIM平臺的全過程應用1、資料管理與文件自動同步項目各參與方的施工計劃、圖紙、BIM模型、方案、各類成果等資料根據設置自動同步更新至云平臺，平臺識別有更改文件，對相關人員提示并生成目錄表格。一鍵生成excel項目文件目錄，同時高亮顯示指定時間區(qū)間內更新的文件列表，顯示云端和本地存儲路徑，如圖3-13所示。56可視化交底設計團隊、施工團隊通過平臺將各專業(yè)模型、裝配綜合模型、現場復雜節(jié)點模型以及工藝做法模型進行輕量化處理，保證模型可在多終端流暢查看，現場工作人員更加具象的了解施工交底的做法及工序，有效地減少返工、材料浪費。將項目的施工計劃、圖紙、方案、成果等資料歸檔、分類上傳到平臺中，同時根據不同參與方進行分類權限設置。方便項目進度的展示及各方資料的上傳、下載，保證項目資料的完整性，如圖3-14所示。4、多方、多終端協同移動端、網頁端、客戶端滿足不同場景需求，可以隨時進行成員管理，任務分配、查看、分享項目資料，了解項目實施進度，如圖3-15所示。57項目應用效益測算結果如表4-1所示：BIM應用效益測算應用項效益說明圖紙設計問題查找通過三維模型反饋圖紙設計問題86處，優(yōu)化了設計圖紙，精準提高了設計質量，同時減少了后續(xù)施工設計變更；專業(yè)之間碰撞問題檢測發(fā)現圖紙中碰撞問題307處，嚴重碰撞125處，其中結果設計圖紙變更52處，機電安裝設計系統調整73處，優(yōu)化了設計路徑182處，使其順利得到現場施工安裝，避免延誤工期；凈高不足問題發(fā)現凈高問題35處，減少結構變更5處，變更結構梁的位置關系，安裝圖紙優(yōu)化30處，重點設備移位，管線設計參數調整，最終節(jié)約工期預計10天；深化設計深化設計輔助施工，避免了專業(yè)分包之間探討、深化、協調、溝通的時間，節(jié)約工期預計35天，同時也避免了過程中及返工材料浪費；施工過程管理全過程施工BIM管理，對現場施工質量進行成果比對監(jiān)測，提高項目施工質量，減少施工中的設計變更，節(jié)約項目建設成本；項目協同應用團隊應用BIM協同平臺，大大提升了工作效率，方便項目管理，文檔管理，過程進度跟蹤，成果驗收等。58可視化展示功能業(yè)態(tài)分布，分析業(yè)態(tài)分布空間合理性，可行性，有利于設計調整，驗證方案可行性，為設計提供優(yōu)化思路。利用三維模型可視化展示設計建筑模型，分析圖紙存在設計問題，圖面標注問題等。提高設計質量，減少后續(xù)施工設計變更。全設計階段碰撞檢測，實現專業(yè)內及專業(yè)間碰撞檢測，及時發(fā)現并調整，防止遺留至施工中，提高建設質量，節(jié)約成本。機電安裝深化設計調整，與室內設計方案結合，快速可視化調整管線排布，優(yōu)化室內設計點位，提高施工質量。施工建設過程中，凈高控制是項目建設的重點，涉及后續(xù)項目體驗感與空間利用，所以提前確認凈空，從而優(yōu)化管線設計與室內吊頂造型設計。預留預埋孔洞預設，使主體結構施工中，提前做好預留，節(jié)約材料，防止后面再次人工去確定預埋孔洞，節(jié)約人力成本。工程量統計與分析，驗證施工過程中數據應用，設備采購的數量，使其施工過程避免材料浪費，有利于建設方合理規(guī)劃成本。BIM三維可視化表達最直觀反映建設項目真實效果表達，為建設方提供最直觀的視覺體驗。協同平臺應用更方便了項目管理的進程和質量，同時對于資料，任務，進度起到有效的管理支撐作用，優(yōu)化了項目管理。59五、基于BIM+GIS的市政道路工程規(guī)劃管理平臺目概況隨著城市規(guī)模的不斷擴大，作為其重要組成部分的市政道路工程也面臨著日益復雜的全生命周期管理難題。尤其在項目前期階段，對市政道路項目的規(guī)劃需要統籌城市經濟發(fā)展、具體交通需求和項目建設目標等多種因素。同時，對市政道路工程項目的規(guī)劃審批也是涉及部門最多，審批級別最高和審批層次最多的工程項目之一。目前，對市政道路工程前期規(guī)劃所需要的多源數據或既有成果的梳理、匯總、分析、引用主要依賴于傳統的手工作業(yè)方法進行，需要耗費大量的人力資源和成本。同時，由于人員水平或經驗的差異，導致相關成果的好壞與具體人員具有較大的關系。其次，由于仍主要依賴于傳統的紙質文檔管理方式或建立權限不同的文件夾樹等模式對相關前期研究成果進行管理，其天然的具有文檔匯總難度大、資料調用難、信息割裂多等諸多問題。再者，由于缺乏適用的協同工具和平臺，目前項目各方在規(guī)劃方案的協同設計與展示過程中仍主要采用基于單專業(yè)的CAD圖紙或BIM模型，項目規(guī)劃成果展示效果差、協同效率低。作為承擔了上海市一半以上市政公路水利等基礎設施建設項目的大型綜合性服務提供商，上海城投公路投資(集團)有限公司以“十四五”規(guī)劃發(fā)展新階段和上海市《上海市綜合交通發(fā)展“十四五”規(guī)劃》等政策為指引，以漕寶路快速路新建工程為基礎開展了“基于BIM+GIS的市政道路工程規(guī)劃管理平臺”。漕寶路快速路新建工程橫跨閔行區(qū)、徐匯區(qū)和松江區(qū)，為虹橋樞紐集散“一縱三橫”之南橫通道，承擔虹橋樞紐與中心城南部的主要對外疏解功能。工程主線西起嘉閔高架路立交，東至中環(huán)路(漕寶路與桂果路交叉口)，全長約7.1千米。其中，地面道路西起漕寶路與S20交叉口，東至漕寶路與桂平路交叉口，全長約3.9千米，標準紅線寬度50米，如圖1-1所示。本工程一方面位于虹橋商務區(qū)，周邊環(huán)境復雜；另一方面涵蓋了隧道、橋梁、地面道路等幾乎城市道路所有工程類型，具有典型示范意義。602.1應用策略針對市政道路工程在規(guī)劃前期工作過程中所遇到的種種障礙和挑戰(zhàn)，上海城投公路投資(集團)有限公司聯合上海城建信息科技有限公司共同開發(fā)了“基于BIM+GIS的市政道路工程規(guī)劃管理平臺”。如圖2-1所示，該平臺以項目展示、成果匯總、方案展示、證照管理為功能邏輯出發(fā)點，以節(jié)點管理、方案管理和系統管理為業(yè)務邏輯出發(fā)點，以碰撞分析、土地證拆、管線改遷、噪聲分析、綠化移植和交通流量為具體應用場景，構建了以BIM+GIS等為關鍵支撐技術的市政道路工程規(guī)劃前期可視化平臺。點612.2組織建設2.2.1項目團隊配置項目團隊配置如表2-1所示。項目團隊111411115642.2.2BIM管理體系總體思路從技術方面來講，本項目的管理體系主要包含兩個方面的內容與工作，即制定并實施了項目開展技術路線和數據規(guī)范。(1)技術路線本項目主要按照項目立項--需求調研與分析--技術研究路線確定--關鍵技術研究和平臺總體架構與功能設計--平臺開發(fā)--平臺試運行--平臺優(yōu)化與正式上線--62項目驗收等階段，并主要開展了空地聯合影像融合、適量驅動建模、工程規(guī)劃空間分析等關鍵技術研究，如圖2-2所示。(2)數據規(guī)范制定數據規(guī)范的制定是保障數據和信息在不同項目參與方之間流轉和產生價值的重要保障，其主要包含兩個層面，即數據的流轉規(guī)范和數據本身的規(guī)范。為了實現對規(guī)劃前期多源數據的無縫化流轉與應用，項目團隊建立了“多源信息數據應用指南”。該指南從一般規(guī)定、對BIM模型的規(guī)定、對GIS數據的規(guī)定、對傾斜攝影數據的規(guī)定的入手，從方案比選、征地拆遷、管線搬遷、噪音影響、綠化移植、交通流量、證照關聯等多個業(yè)務需求出發(fā)，制定了多源信息數據應用指南。該指南主要包含對建筑信息模型的要求、對三維模型的要求、對地理空間數據的要求、對信息數據分類與構成的要求，以及對具體信息數據的應用要求等多個方面的統一規(guī)定。632.2.3平臺總體架構本項目采用云平臺技術進行系統布局，系統的布局如圖2-3、2-4所示。64IaaS層(設施即服務)是云平臺的基礎，為上層云計算服務提供海量硬件資源。同時。在虛擬化技術的支持下，IaaS層為用戶按需提供計算、存儲和網絡等資源，以實現硬件資源的按需配置，為企業(yè)內外部用戶提供可定制、高可靠、規(guī)模動態(tài)擴展的服務。4PaaS(平臺即服務)提供虛擬化、池化的應用平臺，它支持平臺的安全性、中間件平臺的緩存、HTTP的請求排隊路由以及平臺配置的存儲供應等功能，同時，PaaS簡化底層硬件管理，直接提供中間件平臺，而且在中間件系統軟件管理、中間件系統安裝、中間件系統補丁等方面簡化運維，降低運維成本。PaaS可以通過對應用平臺的調度優(yōu)化硬件平臺資源，減少CPU和內存的空閑時間，進一步提高硬件的利用效率。通過PaaS的軟件快速部署平臺，可以明顯降低軟件部署的工作量。SaaS(應用即服務)減少了應用開發(fā)和部署的周期，節(jié)約了建設成本，同時使系統技術架構和相關標準能夠保持一致，實現應用和信息的縱向、橫向集成，提高了數據的安全性和控制能力。同時使企業(yè)對信息系統實現統一規(guī)劃、建設和管理，部分功能及模式具有可復用性和擴展性，很好地解決了不同建設單位在信息化建設統一性和適用性之間的矛盾。系統提供了web門戶和移動門戶兩種方式，適用于PC、筆記本電腦、平板和手機等不同終端接入設備。本項目基于BIM+GIS矢量驅動建模技術，融合了無人機傾斜攝影技術、空地聯合影響融合建模技術、WebGLBIM模型輕量化技術等技術，主要應用于市政道路工程項目規(guī)劃前期的可視化應用與成果歸集，主要應用場景有：3.1成果管理成果管理主要包括成果歸檔、成果預覽和成果分解結構配置三個部分。它可以完整記錄前期規(guī)劃數據傳遞過程，同時查詢追溯，能夠支持項目動態(tài)信息的創(chuàng)建、共享、更新和管理，保持信息的清晰度、一致性，如圖3-1所示。653.2方案管理方案管理模塊是平臺集中配置新建工程相關多源異構業(yè)務數據，如圖3-2所示。最終形成可以在平臺方案分析模塊進行展示的規(guī)劃設計方案的中臺管理模塊；方案管理統合成果文件中歸檔的結構化文件，以新建工程規(guī)劃設計方案為單位，整合三維模型及工程相關二維線型數據和其他相關業(yè)務數據，實現規(guī)劃工程、邊界條件和前期業(yè)務集中展示，便于前期規(guī)劃各相關單位決策、溝通與討論，提升項目管理的效率。663.3方案分析方案分析實現對前期規(guī)劃信息的集成展示，直觀查看規(guī)劃方案的工程信息和周邊環(huán)境情況，對比方案優(yōu)劣性，輔助方案決策。具體包括方案展示、方案比選和方案演進模塊。方案展示模塊主要是對前期規(guī)劃方案的多源數據，包括工程模型、基礎地理信息數據、無人機傾斜攝影數據、地面近景數據、工程限制條件等進行集成展示，如圖3-3所示。通過鼠標的拖拽、點擊、滾輪滾動等基本操作就可以實現場景瀏覽，并且通過模型結構樹可以快速點選構件、實現模型的顯隱，也可以通過視點定位至特定關注區(qū)域，多角度多方位的查看規(guī)劃方案。在規(guī)劃方案比選階段，如圖3-4所示，平臺三維展示界面將方案BIM模型與周邊環(huán)境模型相結合，可直觀反映各方案與環(huán)境融合度，同點快速切換和雙屏展示更易于方案之間的比較與選擇。針對各方案不同組成的工程類型進行信息分類統計，數據展示與對比更為直接，輔助方案決策。677方案演進模塊展現了設計方案演變歷史，可以追溯早期方案，展現方案比選結果，說明方案更新內容及原由，如圖3-5所示。3.4征地拆遷展示土地征拆展示模塊展示了前期規(guī)劃階段設計方案需進行征地、借地和拆遷的房屋或土地的位置、面積