稀土磁制冷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、稀土磁制冷材料项目建筑信息模型BIM与建筑智能化分析目录第一章 项目背景分析3第二章 BIM技术特征及应用价值8一、 BIM技术发展趋势8第三章 建筑智能化12一、 智能建筑与智慧城市12第四章 项目概况21一、 项目概述21二、 项目总投资及资金构成22三、 资金筹措方案23四、 项目预期经济效益规划目标23五、 项目建设进度规划24第五章25一、 优势分析(S)25二、 劣势分析(W)27三、 机会分析(O)27四、 威胁分析(T)28第六章34一、 项目风险分析34二、 项目风险对策36第七章39一、 公司发展规划39二、 保障措施43第八章46一、 项目进度安排46二、 项目实施保障措
2、施47第一章 项目背景分析稀土磁制冷材料是磁制冷材料的一种,是研究起步最早、现阶段技术较为成熟、应用较为广泛的磁制冷材料类型。磁制冷材料利用磁热效应实现制冷目的,在等温磁化时放出热量,在绝热退磁时吸收热量。稀土磁制冷材料是利用镧系元素以及钪、钇共17种稀土元素与磁性材料复合制成的磁制冷材料。与传统压缩制冷技术相比,磁制冷技术具有制冷效率高、能耗低、噪音低等优点,此外,传统压缩制冷技术使用的制冷剂中含有氟利昂,排放到大气中会对臭氧层造成破坏,磁制冷技术采用磁制冷材料,不含氟利昂,在使用过程中无污染、环保性优。磁制冷技术是绿色环保的新型制冷技术,有望替代传统压缩制冷技术,具有广阔市场前景,稀土磁制
3、冷材料作为现阶段主流磁制冷材料,市场空间广阔。我国稀土资源丰富,加工技术先进,为稀土磁制冷材料行业发展奠定基础,现阶段已研发问世的稀土磁制冷材料主要有Gd5Si2Ge2、GdDyFe、GdDyFeNi、GdDyFeAl、La(Fesi)13、RECo2、RE2Fe17等,种类正在不断增多。稀土磁制冷材料通常具有脆性大、易碎的特点,制备以及加工成型难度高,易发生断裂现象,因此其技术工艺还在不断改进过程中,以期尽快实现规模化生产。我国在稀土磁制冷材料规模化生产技术方面研究成果不断增多。中科院宁波材料所在稀土磁制冷材料组织优化和高效制备方面取得进展,研发出表面光滑、厚度均一、磁转变温度可控、每炉数公
4、斤的La-Fe-Co-Si甩片;包头稀土院“实用型稀土基室温磁制冷材料的联合优化与研发”项目验收,掌握了批量制备材料的关键技术,具备制备公斤级稀土基磁制冷材料能力。技术瓶颈的突破,有望推动我国稀土磁制冷材料规模化生产步伐加快。把振兴工业作为加快发展的首要任务,以增量调结构、创新促升级作为提振工业的根本途径,落实新一轮东北老工业基地振兴战略,实施哈尔滨市落实“中国制造2025”行动计划,推进“互联网+”制造业创新发展,实施智能制造工程,打造“哈尔滨智造”品牌。加快发展食品、高端装备制造、石化等优势产业,培育壮大新一代信息技术、生物、新材料、节能环保等新兴产业,建设国家重要的现代制造业基地。到20
5、20年,规上工业增加值超过1400亿元,年均增长7%,规模以上工业全员劳动生产率年均提高10%左右。(一)加快发展优势产业1、食品产业。依托优质高效生态农产品的资源优势,适应消费升级新趋势,以资源招产业,以市场招项目,重点发展功能食品、生物食品、绿色食品、营养食品和方便休闲食品等,支持龙头企业制定食品安全行业标准,推动传统食品产业向绿色、有机、高附加值转化,叫响“寒地黑土”食品品牌,建设国家重要的食品产业基地。到2020年,实现规上工业总产值3000亿元。2、高端装备制造业。坚持做大总量与优化结构并重,采取升级技术、合资合作等方式做大增量、盘活存量、提升质量。以“制造服务”的模式整合产业链上下
6、游资源,鼓励制造业企业从生产制造型向生产服务型转变,推动高端装备产业走出去。重点发展民用航空、汽车、新能源装备、智能装备制造、增材制造、海洋装备、新型农机等产业,到2020年,实现规上工业产值1800亿元。3、石化工业。依托中石油哈石化、蓝星化工等重点企业,争取国家增加原油指标,规划和建设化工产业园区,推动市区现有化工企业迁移、升级。重点发展千万吨炼化或乙烯、CPP项目,谋划向油、气、烯烃等下游产业延伸发展高端精细化工产品。(二)培育壮大新兴产业1、新一代信息技术产业。以哈经开区、哈高新区和利民开发区为依托,重点推进物联网、云计算、大数据、移动互联网等与现代制造业结合,培育发展电子商务、工业互
7、联网等新兴业态。到2020年,实现主营业务收入600亿元。2、生物产业。加快发展生物医药、生物农业、生物制造等产业,推动生物产业向高端化、规模化、国际化发展,培育区域特色生物产业集群。到2020年,实现规上工业产值550亿元。3、新材料产业。重点发展石墨及石墨烯、高性能金属材料、高性能纤维及复合材料、半导体照明材料、化工新材料等新材料,打造国内一流、国际知名的新材料产业基地。到2020年,实现规上工业产值400亿元。4、节能环保产业。重点发展节能环保技术与装备、节能环保产品等产业,鼓励合同能源管理和节能咨询、设计等服务在各个行业推广应用。引进建设哈尔滨国家环保科技产业园、哈尔滨寒地节能产业示范
8、园等园区,打造具有寒地特色的节能环保产业技术、装备和产品品牌。到2020年,实现主营业务收入500亿元。(三)实施智能制造工程发挥移动互联网、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的先导作用,加快推进以数字化、网络化、智能化为核心的技术改造,促进生产手段向数字化、模拟化、智能化转化,生产方式向柔性、智能和精细化转变。实施一批智能制造试点示范项目,分类开展流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6方面试点示范。建设一批数字化车间和自动化生产线。组建全市智能制造产业联盟。(四)增强制造业发展支撑力实施基础能力提升行动,建设“四基”产业发展平台,提高工业基础领
9、域创新能力。实施绿色制造示范行动,建设绿色制造技术推广平台,推动工业绿色发展,提高资源综合利用能力,完善绿色制造体系。实施质量品牌提升行动,建设质量技术标准平台,推广先进质量管理技术和办法,建设质量管理体系,实施品牌培育战略。第二章 BIM技术特征及应用价值一、 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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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第三章 建筑智能化一、 智能建筑与智慧城市(一)智能建筑智能建筑概念
15、源于美国。美国智能建筑学会认为:智能建筑是对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素进行最优化组合,为用户提供一个高效率并具有经济效益的环境。我国智能建筑起步于20世纪90年代,在90年代中后期达到建设高峰。2015年11月正式实施的智能建筑设计标准(GB50314-2015)将智能建筑定义为:以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。1、智能建筑基本构成智能建筑以增强建筑物科技功能、提升智能化系统的
16、技术功效和绿色建筑为目标,追求功能实用、技术适时、安全高效、运营规范和经济合理。智能建筑通常由信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、应急响应系统、智能化系统机房工程等组成。(1)信息化应用系统。信息化应用系统是指以信息设施系统和建筑设备管理系统等智能化系统为基础,为满足建筑物各类专业化业务、规范化运营及管理需要,由多种类信息设施、操作程序和相关应用设备等组合而成的系统。信息化应用系统包括公共服务、智能卡应用、物业管理、信息设施运行管理、信息安全管理、通用业务和专业业务等应用功能。(2)智能化集成系统。智能化集成系统是指为实现建筑物运营及管理目标,基于统一
17、的信息平台,以多种类智能化信息集成方式,形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。智能化集成系统由智能化信息集成系统与集成信息应用系统组成,采用智能化信息资源共享和协同运行的架构形式,以实现绿色建筑,满足建筑的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为目标。(3)信息设施系统。信息设施系统是指为满足建筑物的应用与管理对信息通信的需求,将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和显示等功能的信息系统整合,形成建筑物公共通信服务综合基础条件的系统。信息设施系统包括信息接入系统、布线系统、移动通信室内信号覆盖系统、卫星通信系统、用户电话交换系统、无线对讲系统、信息网络系统、有线
18、电视及卫星电视接收系统、公共广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统等。(4)建筑设备管理系统。建筑设备管理系统是指对建筑设备监控和公共安全系统等实施综合管理的系统,其包括建筑设备监控系统、建筑能效监管系统,以及需要纳入管理的其他业务设施系统,以节约资源、优化环境质量管理为目标,具有建筑设备能耗监测,运行监控信息互为关联、共享的功能。(5)公共安全系统。公共安全系统是指为维护公共安全,运用现代化科学技术,具有以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的综合技术防范或安全保障体系综合功能的系统,其包括安全防范综合管理和入侵报警、视频安防监控、出入口控制、电子巡查、访客对讲、停车场(库)管理系
19、统等。(6)应急响应系统。应急响应系统是指为应对各类突发公共安全事件,提高应急响应速度和决策指挥能力,有效预防、控制和消除突发公共安全事件的危害,具有应急技术体系和响应处置功能的应急响应保障机制或履行协调指挥职能的系统。(7)智能化系统机房工程。智能化系统机房工程是指为提供机房内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件,以确保各智能化系统安全、可靠和高效地运行与便于维护建筑功能环境而实施的综合工程。智能化系统机房包括信息接入机房、有线电视前端机房、信息设施系统总配线机房、智能化总控室、信息网络机房、用户电话交换机房、消防控制室、安防监控中心、应急响应中心和智能化设备间(弱电间、电信间)等。机房工
20、程紧急广播系统备用电源的持续供电时间,必须与消防疏散指示标志,照明备用电源的连续供电时间一致。2、智能建筑技术基础计算村与通信技术是构建信息系统与信息网络的基础,能实现对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接收、交换、传输、处理、存储、检索与显示等功能。自动化控制技术通过信息网络、管理的硬件设施对建筑设备运转的实时监控,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节设备,使设备运行始终处于最佳状态,对电力、供热、供水等能源的调节,安全、舒适、节能。(二)智慧城市2009年美国政府在经济复兴计划中首次描述美国智慧城市的概念。2012年我国智慧城市试点全面启动。我国国民经济和社会发
21、展第十三个五年规划纲要提出:以基础设施智能化、公共服务便利化、社会治理精细化为重点,充分运用现代信息技术和大数据,建设一批新型示范智慧城市。截至2018年11月,全国100%副省级以上城市、90%地级以上城市,总计700多个城市提出或在建智慧城市,已有277个智慧城市试点和3个新型智慧城市试点。智慧城市术语(GB/T37043-2018)将智慧城市定义为:运用信息通信技术,有效整合各类城市管理系统,实现城市各系统间信息资源共享和业务协同,推动城市管理和服务智慧化,提升城市运行管理和公共服务水平,提高城市居民幸福感和满意度,实现可持续发展的一种创新型城市。1、智慧城市顶层设计智慧城市顶层设计是指
22、从城市发展需求出发,运用体系工程方法统筹协调城市各要素,开展智慧城市需求分析,对智慧城市建设目标、总体框架、建设内容、实施路径等方面进行整体性规划和设计的过程。(1)基本原则。智慧城市顶层设计遵循以下基本原则。1)以人为本。以“为民、便民、惠民”为导向。2)因城施策。依据城市战略定位、历史文化、资源禀赋、信息化基础设施及经济社会发展水平等方面进行科学定位,合理配置资源,有针对性地进行规划和设计。3)融合共享。以实现数据融合、业务融合、技术融合,以及跨部门、跨系统、跨业务、跨层级、跨地域的协同管理和服务为目标。4)协同发展。体现数据流在城市群、中心城市以及周边县镇的汇聚和辐射应用,建立城市管理、
23、产业发展、社会保障、公共服务等多方面的协同发展体系。5)多元参与。在开展智慧城市顶层设计过程中应考虑政府、企业、居民等不同角色的意见及建议。6)绿色发展。考虑城市资源环境承载力,以实现可持续发展、节能环保发展、低碳循环发展为导向。1)创新驱动。体现新技术在智慧城市中的应用,体现智慧城市与创新创业之间的有机结合,将智慧城市作为创新驱动的重要载体,推动统筹机制、管理机制、运营机制、信息技术创新。(2)基本过程。智慧城市顶层设计基本过程分为需求分析、总体设计、架构设计、实施路径设计四步。1)需求分析。通过城市发展战略与目标分析、城市现状调研分析、智慧城市现状评估、其他相关规划分析等方面的工作,梳理出
24、政府、企业、居民等主体对智慧城市的建设需求。2)总体设计。在需求分析基础上,确定智慧城市建设的指导思想、基本原则、建设目标等内容,识别智慧城市重点建设任务,提出智慧城市建设总体框架。3)架构设计。依据智慧城市建设需求和目标,从业务、数据、应用、基础设施、安全、标准产业七个维度和各维度之间的关系出发,对业务架构、数据架构、应用架构、基础设施架构、安全体系、标准体系及产业体系进行设计。4)实施路径设计。在前期阶段成果的基础上,依据智慧城市重点任务建设,提出智慧城市建设重点工程,并明确工程属性、目标任务、实施周期、成本效益、政府与社会资金、阶段建设目标等,设计各工程项目的建设运营模式、实施阶段计划和
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