纤维板公司建筑信息模型（BIM）与建筑智能化分析.docx

纤维板公司建筑信息模型（BIM）与建筑智能化分析目录第一章 公司简介3一、 公司基本信息3二、 公司简介3第二章 项目简介5一、 项目名称及项目单位5二、 项目建设地点5三、 建设规模5四、 项目建设进度5五、 建设投资估算5六、 项目主要技术经济指标6第三章 行业背景分析8第四章 建筑信息模型BIM与建筑智能化分析11一、 BIM技术特征11二、 BIM技术发展趋势12三、 新一代智能制造技术在建筑业的应用15第五章 宏观环境分析19第一章 公司简介一、 公司基本信息1、公司名称：xx集团有限公司2、法定代表人：任xx3、注册资本：570万元4、统一社会信用代码：xxxxxxxxxxxxx5、登记机关：xxx市场监督管理局6、成立日期：2016-9-157、营业期限：2016-9-15至无固定期限8、注册地址：xx市xx区xx9、经营范围：从事纤维板相关业务（企业依法自主选择经营项目，开展经营活动；依法须经批准的项目，经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动；不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。）二、 公司简介公司以负责任的方式为消费者提供符合法律规定与标准要求的产品。在提供产品的过程中，综合考虑其对消费者的影响，确保产品安全。积极与消费者沟通，向消费者公开产品安全风险评估结果，努力维护消费者合法权益。公司加大科技创新力度，持续推进产品升级，为行业提供先进适用的解决方案，为社会提供安全、可靠、优质的产品和服务。公司坚持提升企业素质，即“企业管理水平进一步提高，人力资源结构进一步优化，人员素质进一步提升，安全生产意识和社会责任意识进一步增强，诚信经营水平进一步提高”，培育一批具有工匠精神的高素质企业员工，企业品牌影响力不断提升。第二章 项目简介一、 项目名称及项目单位项目名称：纤维板公司项目单位：xx集团有限公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xx（以最终选址方案为准），占地面积约97.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。三、 建设规模该项目总占地面积64667.00（折合约97.00亩），预计场区规划总建筑面积104630.35。其中：主体工程69562.56，仓储工程18278.98，行政办公及生活服务设施12011.73，公共工程4777.08。四、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况，xx集团有限公司将项目工程的建设周期确定为12个月，其工作内容包括：项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。五、 建设投资估算（一）项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资35536.66万元，其中：建设投资28224.80万元，占项目总投资的79.42%；建设期利息296.95万元，占项目总投资的0.84%；流动资金7014.91万元，占项目总投资的19.74%。（二）建设投资构成本期项目建设投资28224.80万元，包括工程费用、工程建设其他费用和预备费，其中：工程费用25057.43万元，工程建设其他费用2479.78万元，预备费687.59万元。六、 项目主要技术经济指标（一）财务效益分析根据谨慎财务测算，项目达产后每年营业收入72500.00万元，综合总成本费用61276.06万元，纳税总额5663.33万元，净利润8182.03万元，财务内部收益率15.24%，财务净现值3334.55万元，全部投资回收期6.38年。（二）主要数据及技术指标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积64667.00约97.00亩1.1总建筑面积104630.35容积率1.621.2基底面积36860.19建筑系数57.00%1.3投资强度万元/亩283.972总投资万元35536.662.1建设投资万元28224.802.1.1工程费用万元25057.432.1.2工程建设其他费用万元2479.782.1.3预备费万元687.592.2建设期利息万元296.952.3流动资金万元7014.913资金筹措万元35536.663.1自筹资金万元23416.323.2银行贷款万元12120.344营业收入万元72500.00正常运营年份5总成本费用万元61276.06""6利润总额万元10909.37""7净利润万元8182.03""8所得税万元2727.34""9增值税万元2621.42""10税金及附加万元314.57""11纳税总额万元5663.33""12工业增加值万元19582.46""13盈亏平衡点万元33230.44产值14回收期年6.38含建设期12个月15财务内部收益率15.24%所得税后16财务净现值万元3334.55所得税后第三章 行业背景分析纤维板是由木质纤维素纤维交织成型并利用其固有胶粘性能制成的人造板，其应用范围非常广阔，包括家具、地板、装饰装修、包装等多个领域。我国森林资源贫乏，人均可用森林面积远低于国际平均水平，但我国经济快速增长，居民对木制品的需求不断提升，木材资源的供应日益紧张。纤维板作为人造板的主要品类之一，其木材资源使用占比较小，可以很好的解决木材资源不足的问题，以保证市场需求。纤维板主要以三剩物、次小薪材或其他植物纤维为基本原材料，1立方米的纤维板可以代替3立方米的锯材或5立方米的原木使用，大大减少了木材使用量，对保护森林资源具有积极作用，是实现木材资源综合利用的有效途径。且纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、抗冲击性能好、不易开裂、易加工等优点，其市场规模持续扩大。2006-2011年间，我国纤维板技术逐渐成熟，再加上下游市场需求旺盛，纤维板产量以17.6%的年复合增长率增长。2012年起，受淘汰落后产能、市场需求放缓等因素的影响，纤维板产量增速有所降低。2017年，我国纤维板产量为6298万立方米，总产值约为1010亿元。我国纤维板行业整体发展状况较好。相较于其他人造板品类，我国纤维板行业起步较早，技术相对成熟，21世纪以来，随着产量持续扩张，我国纤维板产业自动化率不断提高，现阶段是人造板行业中自动化程度最高的细分领域，因此产品性价比较高，使得我国成为全球最大的纤维板生产国，产品除满足国内市场需求之外，还供应海外市场。我国纤维板生产企业分布受原材料资源以及终端市场的影响较大。2017年，我国纤维板市场中，华东地区的纤维板产量在全国总产量中的占比达到48%，是产量占比最大的地区。其中，山东的产量占比为22%，江苏的产量占比为13%，安徽的产量占比为6%。我国纤维板行业区域集中度较高。我国纤维板行业自动化程度以及区域集中度较高，但行业中生产企业数量众多，中小企业占据大部市场份额，大型企业合计份额占比不足10%，行业竞争非常激烈。我国森林砍伐规定日益严格，木材资源供应日益紧张，原材料价格不断提升且供给不足，实力较弱的企业将逐步被淘汰出局，拥有自建速生林的大型企业市场份额将持续扩张，行业集中度将不断提升。随着我国居民环保意识不断提高，对木材资源使用较少且性能较好的纤维板需求将会持续增长，同时，随着消费观念的升级，我国居民对纤维板的品质要求也将不断提升。在木材资源供给日益紧张、消费者要求不断提高的背景下，我国纤维板行业优胜劣汰速度将加快，有利于行业长期健康发展。第四章 建筑信息模型BIM与建筑智能化分析一、 BIM技术特征（一）信息存储结构具有多元化特征相比2DCAD设计软件，BIM最大的特点是摆脱了几何模型的束缚，开始在模型中承载更多的非几何信息，如材料耐火等级、材料传热系数、构件造价和采购信息、质量、受力状况等系列扩展信息。也正是BIM构件信息的多元化特征，使其除具有一般3D模型的功能外，还可以模拟建筑设施的一些非几何属性，如能耗分析、照明分析、冲突检查等（二）以参数化建模作为创建模型的主要技术BIM的主要技术是参数化建模技术，操作对象不再是点、线、面这些简单的几何对象，而是墙体、门、窗、梁、柱等建筑构件。BIM将设计模型（几何形状与数据）与行为模型（变更管理）有效结合起来，在屏幕上建立和修改的不再是一堆没有建立起关联的点和线，而是由一个个建筑构件组成的建筑物整体。（三）以联合数据库的分类模型作为模型系统的实现方法由于BIM内含的信息覆盖范围包括了整个项目建设周期，因此，模型必须包含相当多的建筑元素才能满足项目各参与方对信息的需求。采用联合数据库的分类模型可让不同专业的组织参与方通过一个模型进行交流，从设计准备到初步设计再到施工图设计的各个阶段，项目不同参与方通过基本模型获取所需的信息来完成自己的专业模型，然后将各自成果通过IFC格式交换反馈到信息模型中，传递到下一个阶段以供使用和参考。这种系统可行性强，而且模型在建设工程全寿命期可以充分利用。事实上，目前使用的BM系统大都采用联合数据库的分类模型，而最终的信息集成则依靠专门的集成软件来实现。BIM分布式数据库模型。（四）以通用数据交换标准作为系统间信息交换的基础BIM的核心是信息的交换与共享，而解决信息交换与共享的核心在于标准的建立，有了统一的数据表达和交换标准，不同系统之间才能有共同语言，信息的交换与共享才能实现。二、 BIM技术发展趋势BIM技术发展意味着其要素，即BIM应用点、BIM应用软件及BIM应用标准的发展。其中，BIM应用点是源头。根据BIM特性及工程实践中的问题，有关人员首先提出具有应用价值的新BIM应用点，会成为相应BIM应用软件开发的起点。而BIM应用软件发展直接带动BIM技术发展。在面对一个工程项目时，即使相关人员懂得可用的BIM应用点及其应用价值，如果不能获得相应的、适用的BIM应用软件，BIM技术应用也无从谈起。目前，市场上BIM应用软件已有很多，但大多是一些基础性软件，如建模软件、碰撞检查软件等，发展潜力还很大。如何结合我国工程实际，开发具有自主知识产权的、基础性、关键性BIM应用软件，是我国建设工程信息化努力的方向。在BIM应用软件发展方面，除新软件开发外，对既有软件进行二次开发也是一个重要方向。例如，在一些已经成熟的平台软件上进行二次开发，结合我国相关规范完善其数据库和方法库是一种投资少、见效快的方法。另外一些国内软件开发商和应用单位一起，结合一些标志性工程开发BIM技术的新应用点并与管理软件集成在一起，是目前我国BIM技术发展的一个突出现象。而BIM应用标准的发展可为BIM技术的应用和发展创造一个良好环境。BIM应用标准可分为数据标准、内容标准、协同工作标准等。数据标准规定BIM数据格式，内容标准规定BIM所应包含的内容，而协同工作标准规定数据提交方式。有了这些标准，工程项目多参与方、多专业之间基于BIM技术的协同工作就变得十分有序，并可使各方及各专业之间为进行沟通所花费的精力大大减少，从而降低成本。国外在BIM应用标准方面已开展大量工作，形成了一些实用标准。我国目前虽然已开展BIM应用标准的编制工作，但进展缓慢，亟待汲取国外经验，加快步伐，迎头赶上。（1）BIM模型自动检测是否符合规范和可施工性。在新加坡，一些项目的BIM模型已具备自动检测是否符合规范与可施工性的性能。而一些议创新为主的公司，如SOlibri和EPM已基于IFC标准开发出具有模型自动检测功能的软件（如JOtneSOlibri2007）。（2）制造商启用3D产品目录。越来越多的制造商顺应BIM发展趋势，将其产品目录以3D格式上传网络，用户可以下载需要的3D产品，并将其插入到已构建的BIM模型中检查是否符合要求。（3）多维（nD）项目管理模式。未来项目管理的维度将由三维（3D）发展到四维（4D）、五维（5D）甚至是多维（nD）虚拟建设模式已不再停留在研究领域而是被广泛应用到项目管理中，并且越来越多的软件涌现出来支撑其应用。（4）实现预制加工工业化与全球化。依靠BIM模型详尽且准确的信息，场外预制加工得以实现，且未来发展将是实现预制加工的工业化与全球化，这些都可大大节省工期，提高生产效率。（5）BIM与GIS。地理信息系统（GIS）是用来收集、存储、分析、管理和呈现与地理位置有关的城市信息数据，如城市的道路、燃气、电力、通信和供水等。在2D图纸时代，建筑信息与其他城市信息一起仅能呈现其位置，其间的联系与影响无从体现与管理。而到了3D模型时代，BIM参数模型融入GIS系统中，二者相互联系，相互影响。BIM建模过程需要充分考虑到是否与周围的城市信息数据相冲突，而城市设施的改造等也将考虑到既有建筑，其BIM模型将为决策提供指导意义。到了“3D+环境”的时代，BIM与CIS的结合将发挥更智能化的作用，但无论是技术还是管理，所面临的挑战也无疑是巨大的。因此，BIM技术发展趋势可归纳为：基于BIM的特性及工程建设中遇到的实际问题，更多新的BIM应用点将被确定，并带动BIM应用软件发展；而BIM应用软件将朝着新BIM应用软件的开发、现有软件的二次开发和完善及BIM应用软件与管理软件的集成三者并行的方向发展；此外，BIM应用标准的发展可为BIM技术的应用和发展创造一个良好环境，而BIM应用标准的编制将朝着更多地借鉴国外先进经验、更加实用的方向发展三、 新一代智能制造技术在建筑业的应用智能制造可归纳为三个基本范式，即数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造-新一代智能制造。新一代智能制造是新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于产品设计、制造、服务全寿命期各个环节及相应系统的优化集成，不断提升企业的产品质量、效益、服务水平，减少资源能耗，是新一轮工业革命的核心驱动力，是今后数十年制造业转型升级的主要路径。“人-信息-物理系统”（Human-Cyber-PhySicalSyStemS，HCPS）揭示了新一代智能制造的技术机理，能够有效指导新一代智能制造的理论研究和工程实践。（1）传统制造与“人-物理系统”（Human-PhySicalSyStemS，HPS）。传统制造系统包含人和物理系统两大部分，是完全通过人对机器的操作控制来完成各种工作任务。动力革命极大地提高了物理系统（机器）的生产效率和质量，物理系统（机器）代替了人类大量体力劳动。传统制造系统中，要求人完成信息感知、分析决策、操作控制及认知学习等多方面任务，不仅对人的要求高，劳动强度大，而且系统工作效率、质量还不够高，完成复杂工作任务的能力还很有限。（2）新一代智能制造与新一代“人-信息-物理系统”。与传统制造系统相比，智能制造系统的本质变化是在人和物理系统之间增加信息系统，形成“人一信息-物理系统”。随着新一代人工智能技术的发展，“人一信息一物理系统”发生质的变化，形成新一代“人一信息物理系统”。新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增加了认知和学习功能，信息系统不仅具有强大的感知、计算分析与控制能力，更具有学习提升、产生知识的能力。（二）3D打印技术1、基本原理（1）建筑3D打印技术作为新型数字建造技术，集成了计算机技术、数控技术、材料成型技术等，采用材料分层叠加的基本原理，由计算机获取三维建筑模型的形状、尺寸及其他相关信息，并对其进行一定处理，按某一方向（通常为Z向）将模型分解成具有一定厚度的层片文件（包含二维轮廓信息）然后对文件进行检验或修正并生成正确的数控程序，最后由数控系统控制机械装置按照指定路径运动实现建筑物或构筑物的自动建造，也被称为“增材建造（additivecOnStructiOn）三维模型建立与近似处理。三维建模方法有两种：首先，通过建筑参数化建模软件（如Revit，3Dmax等）直接建模；其次，利用逆向工程（reverSeengineering，RE）或反求工程（如三维扫描等）通过点云数据构造出三维模型。然后用软件将三维模型导出为特定的近似模拟文件，如STL格式文件等，为后续工作做好准备。（2）模型切片与路径规划。将三维模型模拟文件导入建筑3D打印数控系统，系统对模型进行两步处理用一系列平行、等间距的二维模型进行拟合，即分层切片处理。将切片得到的层片轮廓转化为打印喷嘴的运行填充路径，即层片路径规划。2、机器人建造特征人机共生下的全新工作模式可以归结为以下三个特征：一体化、体外化和虚拟/物质化的数字。（1）一体化。一体化的首要特征是人的思维与机器运算思维的打通，其次是设计与建造的打通。这一切是建立在建筑设计方法从几何参数化、性能参数化到建造参数化的一体化联动基础之上的。（2）体外化。体外化则是对待人体与机器的基本态度。机器不是人在思维和身体上的延伸，而是独立于人体，有着与人类不同的能力与思考方式，因此它们应作为“合作同伴（partnerShipp“参与到设计过程中。机器的目的不是主导设计，而是在预设条件下增强人的能力。（3）虚拟化/物质化的数字孪生。虚拟化/物质化的数字孪生是人机协作成果获得直接体现的重要原因，无论是可视化、参数化还是性能化模拟，都在追求虚拟空间中的数字信能息与物理空间中的实体事物之间精确的映射关系，也是将可视化信息转化为实体建造的关键，这种共生关系为形式生成、材料分布带来新的可能。第五章 宏观环境分析建设高质高效、持续发展的经济发展强市。经济保持平稳较快增长，产业结构优化升级，实体经济不断壮大，质量效益明显提高。创新驱动成为经济社会发展的主要动力，科技创新能力明显增强。区域协同发展取得明显成效，开放型经济达到新水平。产业强市成效显著，项目建设鳞次栉比，传统产业优化升级，新兴产业蓬勃兴起，现代农业和服务业迅猛发展、蒸蒸日上，市域综合经济实力和影响力迈上新台阶。建设生态良好、环境优美的秀美生态城市。城镇化进程进一步加快，中心城区综合服务功能大幅提升，中小城市和特色小城镇格局基本形成，城镇化率达到60%以上。生态文明建设加快推进，具备条件的农村基本建成美丽乡村。节约型社会、循环经济深入发展，主要污染物减排如期实现省下达目标任务，森林覆盖率大幅提升，环境质量明显改善，经济、人口与资源环境相协调的发展格局初步形成。