汽车轻量化材料项目建筑信息模型(BIM)与建筑智能化分析.docx
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1、汽车轻量化材料项目建筑信息模型(BIM)与建筑智能化分析xx(集团)有限公司目录第一章 行业背景分析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 公司概况8一、 公司基本信息8二、 公司主要财务数据8第四章 建筑信息模型BIM与建筑智能化分析10一、 BIM技术在规划设计阶段的应用10二、 BIM技术在运营维护阶段的应用20三、 BIM技术应用价值价值24四、 BIM技术特征26第五章 宏观环境分析29第一章 行业背景分析汽车轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降
2、低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗。近年来随着汽车工业的快速发展,消费者对汽车各项性能指标的要求不断提高,同时各国政府对节能、环保的监管日趋严格,在此背景下,汽车轻量化成为世界汽车设计发展的主要潮流之一,带动了汽车轻量化材料市场需求增加。2019年,全球汽车轻量化材料市场空间在1.1万亿元左右,与欧美等发达国家相比,我国对汽车轻量化材料的研究起步较晚,铝合金、镁合金等轻量化材料在汽车上的使用量有待进一步提高。近年来,为提升我国乘用车的节能水平,缓解能源压力,我国出台了一系列利好政策,极大地推动了汽车轻量化材料的使用量。于2020年1月正式实施的产业结构调整指导目录(2019年
3、本)提到,要将镁合金列为汽车轻量化材料的应用领域。在国家政策的推动下,轻量化材料在汽车领域的应用将更加普遍。汽车轻量化是目前实现汽车节能减排的最有效、最直接的手段之一,在汽车轻量化的背景下,汽车轻量化材料迎来了良好的发展时机。根据材料不同,汽车轻量化材料可分为合金材料、塑料以及复合材料三大类,铝合金、镁合金、碳纤维复合材料以及先进高强度钢是汽车中应用较多轻量化材料,特别是碳纤维复合材料,具有质轻、高强、抗冲击以及耐腐蚀等优异特点,但成本较高,是汽车轻量化最主要的应用材料。整体来看,我国汽车轻量化材料在国际市场竞争中处于劣势地位,国际企业占据高强度钢、碳纤维复合材料市场的主导地位,包括日本新日铁
4、、韩国浦项制铁、阿塞洛集团等公司。新能源汽车行业的快速发展,为汽车轻量化材料带来了巨大的市场空间,受市场前景吸引,国恩股份、中国巨石、中材科技、光威复材等公司纷纷参与汽车轻量化材料市场的布局。汽车轻量化是目前实现汽车节能减排的最有效、最直接的手段之一,近年来受到各国政府的高度重视,在汽车轻量化的趋势下,汽车轻量化材料市场需求增加,我国对汽车轻量化材料研究的起步较晚,在国际市场中的综合竞争能力不足,随着国内各大企业不断参与汽车轻量化材料布局,我国汽车轻量化材料行业规模将进一步扩大。第二章 项目简介一、 项目名称及项目单位项目名称:汽车轻量化材料项目项目单位:xx(集团)有限公司二、 项目建设地点
5、本期项目选址位于xx园区,占地面积约47.00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31333.00(折合约47.00亩),预计场区规划总建筑面积58195.93。其中:主体工程41571.08,仓储工程6926.60,行政办公及生活服务设施7014.76,公共工程2683.49。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
6、(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19673.48万元,其中:建设投资15779.08万元,占项目总投资的80.20%;建设期利息208.03万元,占项目总投资的1.06%;流动资金3686.37万元,占项目总投资的18.74%。(二)建设投资构成本期项目建设投资15779.08万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用14103.68万元,工程建设其他费用1257.80万元,预备费417.60万元。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37600.00万元,综合
7、总成本费用29250.69万元,纳税总额3920.82万元,净利润6110.59万元,财务内部收益率25.44%,财务净现值10631.91万元,全部投资回收期5.11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31333.00约47.00亩1.1总建筑面积58195.93容积率1.861.2基底面积19113.13建筑系数61.00%1.3投资强度万元/亩329.722总投资万元19673.482.1建设投资万元15779.082.1.1工程费用万元14103.682.1.2工程建设其他费用万元1257.802.1.3预备费万元417.602.2建设期利息万
8、元208.032.3流动资金万元3686.373资金筹措万元19673.483.1自筹资金万元11182.343.2银行贷款万元8491.144营业收入万元37600.00正常运营年份5总成本费用万元29250.696利润总额万元8147.467净利润万元6110.598所得税万元2036.879增值税万元1682.1010税金及附加万元201.8511纳税总额万元3920.8212工业增加值万元13106.6313盈亏平衡点万元13934.60产值14回收期年5.11含建设期12个月15财务内部收益率25.44%所得税后16财务净现值万元10631.91所得税后第三章 公司概况一、 公司基本
9、信息1、公司名称:xx(集团)有限公司2、法定代表人:周xx3、注册资本:1100万元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:2014-12-117、营业期限:2014-12-11至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事汽车轻量化材料相关业务(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、 公司主要财务数据表格题目公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额9210.2
10、87368.226907.71负债总额4406.623525.303304.97股东权益合计4803.663842.933602.74表格题目公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入21662.9317330.3416247.20营业利润5170.594136.473877.94利润总额4223.743378.993167.80净利润3167.802470.882280.82归属于母公司所有者的净利润3167.802470.882280.82第四章 建筑信息模型BIM与建筑智能化分析一、 BIM技术在规划设计阶段的应用(一)BIM在设计前期阶段的应用建筑成本、建筑
11、使用情况、建筑结构复杂程度、建筑施工周期及其他关键性问题均由设计前期阶段的初步设计所决定,故其意义重大。不同于几乎全部依赖设计师及其团队知识积累的传统前期设计,采用BIM技术的前期设计特点为直观模拟分析和方向性指导两方面。在此阶段,建造场地的相关客观条件是影响设计决策的重要因素,因此,创建场地三维模型是采用BIM技术进行设计需要完成的重要工作。(1)场地建模。场地建模包括现状地形建模和现状地物建模两个方面。(2)场地设计。其目的是通过设计,使场地中各要素尤其是建筑物与其他要素之间能形成一个有机整体,使场地的利用能够达到最佳状态,以充分发挥最大效益,节约土地,减少浪费。场地设计主要包括场地分析、
12、场地平整、边坡处理、道路布设。(3)匹配规划设计条件。在设计的前期阶段,匹配以经济技术指标为特征的规划设计条件尤为重要。但在传统设计前期阶段,很难做到对指标的实时监控,而BIM基于其参数化和信息联动的技术特性可以高效地对指标情况进行实时统计。(4)投资估算。预算超支的现象普遍存在于工程建设中,其主要原因是对工程项目投资估算和预算不准确,在环境因素发生变化时对项目成本的控制能力不够。BIM把传统的依靠业主方和建筑师经验的投资估算变为基于模型数据的估算。设计任务书编制。传统的设计任务书一直以书面信息传达为主,指标不明确致使设计任务书表达不清楚的情况时有发生,而基于BIM模型的设计任务书可在很大程度
13、上解决此类问题。(5)BIM实施规划。BIM实施规划为具体项目执行BIM应用设定目的、规范协作流程、确定信息交换机制、明确实施内容并规定交付内容及技术标准。一般来说,其内容包括项目基本情况、实施组织及BIM实施的具体内容和相应技术措施。(二)BIM在方案设计阶段的应用思维的随意性和连贯性在建筑设计的方案构思阶段很重要,因此,方便顺手的传统手绘草图仍然不可替代,但BIM工具在方案建模、建筑生态模拟、建筑可视化分析与表现方面有其独特作用。1、方案建模(1)体量建模。方案构思阶段,设计师往往从概念开始建模,体型确定后再通过具体构建去实现造型。(2)参数化建模。参数化建模是指通过相关数字化设计软件把设
14、计的限制条件与设计的形式输出之间建立参数关系,生成可以灵活调控的计算机模型。(3)体量模型构件化。方案构思阶段要考虑简单的构件构造从而深化方案设计,BIM软件在构件化方面也有不俗表现。2、建筑生态模拟分析建筑生态模拟是指在建筑建成前按照设计方案对建筑性能进行精确的数字化仿真模拟,并在此基础上有针对性地改进和优化设计方案。生态模拟分析是建立在数字化仿真基础上的,因此,不仅对几何模型有较高要求,同时对于环境参数也有着严格要求。传统的二维CAD模型无法实现准确可联动的建筑生态模拟分析。应用BIM进行建筑生态模拟分析的内容如下。(1)能耗模拟。能耗模拟是基于传热学基本理论,针对建筑进行全年逐时仿真模拟
15、,以预测建筑的能源消耗量。(2)自然采光模拟。利用建筑信息模型进行自然采光模拟,以获得更高的使用舒适度,并降低不必要的照明及空调消耗。(3)自然通风模拟。自然通风模拟是利用计算流体力学技术精确分析室内风速、温度及舒适度,从而为进一步优化设计提供坚实依据,同时最大限度地提高建筑的使用舒适度。3、建筑可视化分析与表现BIM技术带来的全新设计方式使其在设计阶段达到设计与3D表现的同步性,设计者可以实时检视设计成果,同时对剖面和各层平面的切割检查可以让设计者更好地把握建筑的空间感受。不仅如此,BIM结合虚拟现实技术应用,还可以提供区别于目前以渲染图为主的沉浸式三维体验感受。(三)BIM在初步设计阶段的
16、应用BIM技术在初步设计阶段应用的主要目的在于优化建筑布局等功能和形体设计细节,确认结构系统、机电系统方案细节,协调专业设备间的空间关系1、设计准备建立BIM模型对于整个工程设计策划至关重要,其目的在于指导设计者更高效地工作其主要内容包括项目信息概况、模型拆分、建模方法、项目进度、图纸编制计划。2、建筑设计消防与疏散优化。消防与疏散优化是基于计算机技术对存在人员聚集、流动、分散等物理过程的场所正常运转或出现应急状况的真实再现,对工程设计起到优化参考作用。3、特殊工艺设备设施系统设计当建筑物用作生产运营场所时,除具有常见的建筑机电设备系统外,通常还会配置特殊的工艺设备设施系统,用于提供工艺生产能
17、力或改善运营服务效率。在初步设计阶段,这些特殊工艺设备设施系统,作为建设工程已形成生产能力的一个组成部分,已成为达成生产服务目标必不可少的支撑系统。4、工程概算近年来随着BIM在我国的快速发展,BIM在工程概算及工程量计算中的应用得到研究与探索,逐步开始改善我国工程概算与实际严重脱节甚至流于形式的情况。(四)BIM在施工图设计阶段的应用施工图设计是建筑设计的重要阶段,借助BIM技术,施工图设计在信息时代发生了深刻变化。以BIM建筑信息模型作为设计信息的载体,将设计信息归总为数字化、数据库,以数据库方式部分代替传统的图纸模式传递设计信息,从而使工程建设信息可以快捷、准确地查询、更新、删除和保存。
18、1、专业模型深化建筑、结构和设备各专业在施工图设计阶段的设计方法和流程与初步设计阶段并无多大区别,施工图设计BIM模型承接初步设计阶段BM模型,以高效保证BM模型在设计周期内流转、传递与深化,为BIM模型在全寿命期流转做好阶段性准备工作。(五)基于BIM的虚拟建造基于BIM的虚拟建造是实际建造过程在计算机上的虚拟仿真实现,以便发现实际建造中存在或者可能出现的问题。采用参数化设计、虚拟现实、结构仿真、计算机辅助设计等技术,在高性能计算机硬件等设备及相关软件本身发展的基础上协同工作,可对建造中的人、财、物信息流动过程进行全真环境的3D模拟,为工程项目各参与方提供一种可控制、无破坏性、耗费小、低风险
19、并允许多次重复的试验方法,可以有效地提高建造水平,消除建造隐患,防止建造事故,减少施工成本与时间,增强施工过程中的决策、控制与优化能力,增强建筑企业核心竞争力。基于BIM的虚拟建造包括基于BIM的预制构件虚拟拼装和基于BIM的施工方案模拟两方面内容。1、基于BIM的预制构件虚拟拼装在预制构件生产完成后,其相关的实际数据(如预埋件实际位置、窗框实际位置等参数)需要反馈到BIM模型中,对预制构件的BIM模型进行修正。在出厂前,需要对修正的预制构件进行虚拟拼装,旨在检查生产中的细微偏差对安装精度的影响。若虚拟拼装显示细微偏差对安装精度的影响在可控范围内,则可出厂进行现场安装;反之,不合格的预制构件则
20、需要重新加工。构件出厂前的预拼装和深化设计过程的预拼装不同,主要体现在:深化设计阶段的预拼装主要是检查深化设计的精度,其预拼装结果反馈到设计中对深化设计进行优化,可提高预制构件生产设计的水平;而出厂前的预拼装主要融合了生产中的实际偏差信息,其预拼装的结果反馈到实际生产中对生产过程工艺进行优化,同时对不合格的预制构件进行报废,可提高预制构架生产加工的精度和质量。2、基于BIM的施工方案模拟通过BIM技术建立建筑物的几何模型和施工过程模型,可以实现对施工方案进行实时交互和逼真模拟,进而对已有施工方案进行验证、优化和完善,逐步代替传统施工方案的编制方式和操作流程。在对施工过程进行三维模拟操作时,能预
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