炭素项目BIM技术在建设工程全寿命期的应用（范文）.docx

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1、CMC泓域/BIM技术在建设工程全寿命期的应用炭素项目BIM技术在建设工程全寿命期的应用xx投资管理公司目录第一章 公司简介3一、 公司基本信息3二、 公司简介3第二章 行业背景分析5第三章 宏观环境分析7第四章 BIM技术在建设工程全寿命期的应用8一、 BIM技术在规划设计阶段的应用8第五章 项目简介19一、 项目名称及项目单位19二、 项目建设地点19三、 建设规模19四、 项目建设进度19五、 建设投资估算19六、 项目主要技术经济指标20第一章 公司简介一、 公司基本信息1、公司名称：xx投资管理公司2、法定代表人：段xx3、注册资本：1250万元4、统一社会信用代码：xxxxxxxx

2、xxxxx5、登记机关：xxx市场监督管理局6、成立日期：2011-3-167、营业期限：2011-3-16至无固定期限8、注册地址：xx市xx区xx9、经营范围：从事炭素相关业务（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、 公司简介面对宏观经济增速放缓、结构调整的新常态，公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索，提升企业综合实力，配合产业供给侧结构改革。同时，公司注重履行社会责任所带来的发展机遇，积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来，公司一直

3、坚持坚持以诚信经营来赢得信任。公司满怀信心，发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越，回报社会” 的企业宗旨，以优良的产品服务、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品及服务。第二章 行业背景分析炭素是以高纯度优质无烟煤为原料，经过深加工得到的产品。按照产品用途来划分，炭素可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类等。其中，石墨电极在总市场份额中占据较大比重。炭素应用范围广泛，在传统及新兴产业领域均有应用，金属冶炼及电解铝是其主要下游市场。进入21世纪以来，在国民经济快速增长、工业规模持续扩大的带动下，我国炭素行业进入快速发展阶段。随着生产成本不断降低、

4、生产技术日益成熟，炭素生产企业数量不断增多，产能过剩现象日益突出。2017年，由于供给侧改革以及环保政策持续深入，炭素行业中部分产能落后、环保要求不达标的企业陆续退出市场，行业整体利润率大幅上升，盈利能力不断增强。受2017年石墨电极供不应求、价格快速上涨的影响，2018年，我国石墨电极产能不断释放，开工率上升明显。2018年全年，我国石墨电极总产量为65.1万吨，同比大幅增长17.6%；市场销量为58.6万吨，同比增长6.7%；行业库存量为7.2万吨，同比增长1.6%。受行业盈利能力大幅上升的吸引，我国以石墨电极为代表的炭素行业产量快速上升，供需矛盾依然存在，产能过剩状况仍待改善。尽管落后产

5、能持续出清，我国炭素行业中企业数量依然较多，市场竞争格局仍较分散。在产能过剩的情况下，企业间的竞争将日益激烈，再加上环保要求不断提高以及供给侧改革的持续推进，实力较弱的中小型企业将继续被淘汰。综合实力强、技术水平高、成本控制能力好的大型企业市场份额将逐步攀升，行业集中度有望进一步提高。2018年，我国碳素行业营业收入排名前三的企业分别是方大炭素、吉林炭素、开封炭素。其中，方大炭素全年营业收入为117亿元，同比增长39.4%；净利润为56亿元，同比增长54.5%。方大炭素营收与净利润均呈现高速增长态势，龙头企业竞争优势明显。现阶段，我国炭素行业尚未形成绝对领导力量，未来随着行业集中度不断提高，龙

6、头企业将首先获益。第三章 宏观环境分析促进区域协同发展。包括统筹推动四大区域板块协调发展、打造全省经济增长极、推动资源型城市转型发展、加快发展县域经济等四个方面。推动条件较好的地区保持率先发展，基础较弱的地区补上短板，形成多极支撑的区域发展格局。抓好打造长江经济带重要的战略支撑、淮河流域综合治理和振兴发展、大别山革命老区振兴发展、国家级合肥滨湖新区、大黄山国家公园等发展平台建设，把皖江示范区建成引领全省转型发展的新支撑带，加快建设皖北“四化”协调发展先行区，高水平建设皖南国际文化旅游示范区，促进皖西革命老区振兴发展。瞄准打造长三角世界级城市群副中心城市，进一步增强合肥的辐射力和带动力，将合肥经

7、济圈打造成全省核心增长极。着力把芜马城市组群打造成全省重要增长极。引导资源型城市发展接续替代产业，加强资源型城市主城区与工矿区融合发展。深入实施县域经济振兴工程，培育一批工业强县、农业强县和生态名县。到2020年，县域经济总量突破1.5万亿元。第四章 BIM技术在建设工程全寿命期的应用一、 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，

8、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、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

9、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

10、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

11、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，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

12、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

13、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

14、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。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

15、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

16、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

17、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，能预知实际施工过程中可能碰到的问题，提前避免和减少返工及资源浪费现象，优化施工方案，合理配置施工资源，节省施工成本，加快施工进度，控制施工质量，达到提高建筑施工效率的目的。虚拟施工流程。从图中可以看出，虚拟施工是一个复杂的系统工程，不仅

18、包括建立建筑结构三维模型、搭建虚拟施工环境、定义建筑构件先后顺序、对施工过程进行虚拟仿真、管线综合碰撞检测及最优方案判定等不同阶段，同时还涉及建筑、结构、水暖电、安装、装饰等不同专业、不同人员之间的信息共享和协同工作。（六）基于BIM的施工现场临时设施规划应用BIM技术协调施工现场临时设施规划，主要是为解决多阶段平面布置协调中依靠二维图纸堆叠查看的复杂和各阶段平面布置信息不连续问题。BIM作为工具可代替传统的CAD直接进行施工现场临时设施规划工作。基于建立的BIM三维模型及搭建的各种临时设施，可对施工场地进行布置，合理安排塔吊、库房、加工场地和生活区等位置，解决现场施工场地平面布置问题，解决场

19、地划分问题；通过与业主的可视化沟通协调，对施工场地进行优化，选择最优施工路线。（1）标准化族库建立。为规范模型表现形式、方便模型统一管理，施工现场临时设施规划模型建立前，要依照企业标准、设计图纸、设备选型建立临时设施族库，族库应包含必要的可调参数。（2）主体模型简化。由于施工现场临时设施规划重点在于展现堆场、机具、临时设施布置情况，因此，可对主体模型进行必要的简化处理以降低模型复杂程度，对周围的主要建筑物、道路、环境等以外轮廓形式予以体现。（3）模型信息建立。模型信息是后期施工现场临时设施规划优化调整的重要依据，因此，充足、标准的模型信息对平面布置协调具有重要意义。（4）平面布置模拟。在模型及

20、信息完备的基础上，可对使用紧张的堆场、大重物资和大型设备进场、重型材料吊装进行平面布置模拟，对材料运输路径、堆放场地、起重半径进行复核，从而确定最优化方案。（5）模型信息使用。上述各种模型信息均是日后平面管理的重要依据，通过信息整合，可将孤立的施工现场临时设施规划连续化，形成施工现场临时设施规划变化过程，系统地统筹各阶段平面布置，作为平面管理、分包堆场申请、使用、考核的参考指标。（七）基于BIM的施工进度管理BIM技术应用，有助于提升工程施工进度计划和控制效率。一方面，支持总进度计划和项目实施中分阶段进度计划的编制，同时进行总、分进度计划之间的协调平衡，直观高效地管理施工进度有关信息。另一方面

21、，支持管理者持续跟踪工程实际进度信息，在BIM条件下将实际进度与计划进度进行动态跟踪及可视化模拟对比，进行工程进度趋势预测，为项目管理人员采取纠偏措施提供依据，实现工程进度动态控制。1、基于BIM的施工进度计划基础信息要求BIM模型是BIM施工进度管理实现的基础。BIM建模软件一般将模型元素分为模型图元、视图图元和标注图元。模型图元是BIM模型的核心元素，是对建筑实体最直接的反映。2、基于BIM的施工进度计划编制传统的施工进度计划编制，主要包括工作分解结构的建立、工期估算及工作逻辑关系安排等内容。同样，基于BM的施工进度计划编制，第一步是建立工作分解结构（WB）然后将WBS作业进度、资源等信息

22、与BIM模型图元信息链接，即可实现4D进度计划，其中的关键是数据接口集成。基于BIM的施工进度计划编制流程。（八）基于BIM的工程造价管理在正式施工之前，就可通过BIM5D模型确定不同时间节点的施工进度与施工成本，可以直观地按月、按周、按日观察工程具体实施情况，并得到各时间节点的造价数据，使造价管理与控制更加有效。1、基于BIM的工程造价过程控制利用BIMSD技术可以有效地提高施工阶段造价控制能力和精细化管理水平。（1）施工前期阶段。进行基于BIM的工程量精确计算、计价工作后，基于BIM模型进行施工模拟，不断优化方案，提高计划的合理性，提高资源利用率，这样可减小施工阶段可能存在的错误损失和返工

23、的可能性，减小潜在的经济损失。（2）施工阶段。基于BIMSD模型，可及时生成材料采购计划、劳动力入场计划和资金需用计划等，借助BIM模型中材料数据库信息，严格按照合同控制材料用量，确定合理的材料价格，发挥“限额领料”的真正效用。同时，基于三维模型，自动进行变更工程量计算和计价、工程计量和结算，相应变更和计量记录自动保存，方便查询；并能够实时把握工程成本信息，实现施工成本动态管理，通过成本多算对比提高成本分析能力。第五章 项目简介一、 项目名称及项目单位项目名称：炭素项目项目单位：xx投资管理公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xx（以选址意见书为准），占地面积约93.00亩。项目拟定建设区域

24、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62000.00（折合约93.00亩），预计场区规划总建筑面积121095.19。其中：主体工程72456.30，仓储工程26998.27，行政办公及生活服务设施14887.15，公共工程6753.47。四、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况，xx投资管理公司将项目工程的建设周期确定为24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

25、流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资44982.34万元，其中：建设投资34891.78万元，占项目总投资的77.57%；建设期利息883.43万元，占项目总投资的1.96%；流动资金9207.13万元，占项目总投资的20.47%。（二）建设投资构成本期项目建设投资34891.78万元，包括工程费用、工程建设其他费用和预备费，其中：工程费用29985.11万元，工程建设其他费用3963.62万元，预备费943.05万元。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81600.00万元，综合总成本费用65580.82万元，纳税总额7791.47万元，净利

26、润11701.73万元，财务内部收益率18.49%，财务净现值13755.36万元，全部投资回收期6.27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62000.00约93.00亩1.1总建筑面积121095.19容积率1.951.2基底面积39060.00建筑系数63.00%1.3投资强度万元/亩365.602总投资万元44982.342.1建设投资万元34891.782.1.1工程费用万元29985.112.1.2工程建设其他费用万元3963.622.1.3预备费万元943.052.2建设期利息万元883.432.3流动资金万元9207.133资金筹措万元44982.343.1自筹资金万元26953.213.2银行贷款万元18029.134营业收入万元81600.00正常运营年份5总成本费用万元65580.826利润总额万元15602.307净利润万元11701.738所得税万元3900.579增值税万元3474.0210税金及附加万元416.8811纳税总额万元7791.4712工业增加值万元27318.6013盈亏平衡点万元32095.19产值14回收期年6.27含建设期24个月15财务内部收益率18.49%所得税后16财务净现值万元13755.36所得税后