服务机器人项目建筑信息模型BIM与建筑智能化【参考】.docx
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1、泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化服务机器人项目服务机器人项目建筑信息模型建筑信息模型 BIMBIM 与建筑智能化与建筑智能化目录目录第一章第一章 项目背景分析项目背景分析.3一、产业环境分析.3二、产业发展存在的主要问题.3三、必要性分析.6第二章第二章 建筑信息模型建筑信息模型 BIM 与建筑智能化与建筑智能化.7一、BIM 技术在运营维护阶段的应用.7二、BIM 技术在规划设计阶段的应用.10三、BIM 技术发展趋势.21四、BIM 技术特征.24第三章第三章 项目基本情况项目基本情况.26一、项目承办单位.26二、项目实施的可行性.27三、项目建设选址.28四、建筑
2、物建设规模.28五、项目总投资及资金构成.29六、资金筹措方案.29七、项目预期经济效益规划目标.29泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化八、项目建设进度规划.30第四章第四章 进度规划方案进度规划方案.32一、项目进度安排.32二、项目实施保障措施.33第五章第五章 项目经济效益分析项目经济效益分析.34一、基本假设及基础参数选取.34二、经济评价财务测算.34三、项目盈利能力分析.38四、财务生存能力分析.41五、偿债能力分析.41六、经济评价结论.43第六章第六章 项目投资计划项目投资计划.45一、投资估算的编制说明.45二、建设投资估算.45三、建设期利息.47四、流
3、动资金.48五、项目总投资.50六、资金筹措与投资计划.51泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化第一章第一章 项目背景分析项目背景分析一、产业环境分析产业环境分析湖北省,简称鄂,中华人民共和国省级行政区,省会武汉。地处中国中部地区,东邻安徽,西连重庆,西北与陕西接壤,南接江西、湖南,北与河南毗邻,介于北纬 29015333647、东经10821421160750之间,东西长约 740 千米,南北宽约470 千米,总面积 18.59 万平方千米,占中国总面积的 1.94%。最东端是黄梅县,最西端是利川市,最南端是来凤县,最北端是郧西县。湖北省地势大致为东、西、北三面环山,中间低
4、平,略呈向南敞开的不完整盆地。在全省总面积中,山地占 56%,丘陵占 24%,平原湖区占20%,属长江水系。湖北省地处亚热带,全省除高山地区属高山气候外,大部分地区属亚热带季风性湿润气候。截至 2019 年末,湖北省共辖 12 个地级市、1 个自治州、4 个省直辖县级行政单位,共有 25 个县级市、36 个县、2 个自治县、1 个林区,常住人口 5927 万人。实现地区生产总值(GD)45828.31 亿元,其中,第一产业完成增加值3809.09 亿元,第二产业完成增加值 19098.62 亿元,第三产业完成增加值 22920.60 亿元。二、产业发展存在的主要问题产业发展存在的主要问题泓域/
5、服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化“十三五”时期,我省家电产业已取得长足的发展,但仍存在一些问题,制约了全省家电行业稳健可持续发展。(一)产品结构有待优化冰箱、洗衣机、空调、彩电等“四大件”中,我省生产多为各大家电品牌的中低档产品,附加值较高的家电产品相对于广东、山东等家电大省占比较低。如,“四大件”产量占全国的 1/5,但营业收入占比不足 1/6、利润占比约 1/10;厨电、小家电等其他家电产量及营业收入占比均不足 10%,江苏、浙江两省大家电制造虽弱于我省,但得益于小家电占比较高,且市场增长空间大,两省在全国排位上紧跟我省。(二)研发及营销存在短板我国家电行业已经形成以海尔、
6、美的、格力三大集团为龙头的高度集中的产业格局,三大集团在全国范围布局生产基地,由总部综合考量各地生产要素成本及支持政策,分配各基地生产订单。我省作为重要的家电生产基地,价值链中占比较高的研发及营销两头在外,安徽在家电产业发展和结构调整中话语权较弱。近年来,安徽家电企业研发经费投入占销售收入比重在 3左右,与全国平均水平相比尚有差距。(三)本地品牌影响力较弱泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化全国家电行业上市公司共 60 家,广东省 21 家、约占 35%。广东不仅有美的、格力、TCL、科龙等知名品牌,还有万家乐、华帝、万和等成长型品牌。江苏拥有小天鹅、春兰等十多家上市公司。山
7、东拥有海尔、海信、澳柯玛等知名品牌。在市场占有率全国前十的品牌中,我省仅美菱冰箱位居第四位,扬子、荣事达、尊贵等本土品牌影响力相对较弱。(四)核心配套能力不够强我省家电产业零部件配套率已达到 60%以上,但智能技术、等离子体技术、变频技术、节能环保技术、新材料与新能源应用、关键零部件升级等核心技术受制于人。控制系统组件、传感系统组件、精密步进(微)电机(马达)、热泵系统组件、高精小型泵阀组件、精密模具制造与成型、物联网通讯模块等智能家电(居)关键核心部件缺乏,高端芯片、智能传感器等长期依赖进口,本地产业链短板明显,核心配套能力不足。(五)要素成本不断攀升随着人口红利的逐渐消失,人力成本已经成为
8、传统制造业的最大软肋。“留人难、结构差、成本高”的现象困扰着我省家电企业,其中“领军型”专业技术人才与“工匠型”产业技能人才尤为缺乏。另外,家电产品成本约 80%以上为原材料成本,2020 年下半年以来,钢泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化铁、铜铝、能源、塑料等家电主要原材料价格大幅上涨,给冰箱、空调、洗衣机、彩电等原材料成本比重较大的企业经营带来巨大影响。同时,仓储、物流等费用的增加给企业带来不少困扰。三、必要性分析必要性分析(一)提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提
9、升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化第二章第二章 建筑信息模型建筑信息模型 BIM 与建筑智能化与建筑智能化一、BIM 技术在运营维护阶段的应用技术在运营维护阶段的应用(一)面向运营维护的 BIM 技术美国国家标准与技术协会(NIST)研究报告显示,每年因计算机辅助设计、工程设计和软件系统中的互操作性不够充分而造成的损失高达 158 亿美元,而业主和运营商在持续设施运营和维护方面耗费的成本几乎占总成本的 213。美国建筑师协会(AI)正在考虑
10、如何修改其合同文件,以规范建筑信息模型的迁出流程;实施一种协议结构,以便使其代表的建筑信息模型和知识产权可以自然地从建筑师过渡到业主/运营商,以便使用更有效的数据管理建筑运营维护。目前,国内外已开始研究 BIM 在建筑运营维护阶段的运用。将 BIM三维模型与传统运营维护管理系统相结合,可将 BIM 模型中存储的大量建筑相关信息,如设施几何形状、材料耐火等级和传热系数、构件造价和采购等数字信息运用于运营维护管理系统,克服传统的二维运营维护管理系统过程抽象的缺点,实现对建筑物的三维可视化运营维护管理。泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化基于 BIM 的运营维护管理解决方案,在具体
11、实现技术上往往结合物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等高新科技等,解决或改善基于 BIM 的运营维护管理平台可能出现的数据采集、空间定位和运行速度问题。例如,对于数据采集及空间定位问题,可通过建立相应的物联网来实现数据的自动采集,以及现实设备与模型自动匹配,实现空间定位功能;对于系统运算能力的高要求问题,可运用云技术为系统提供强大的计算机存储能力和不同设备间的数据共享。将物联网、云技术、RFID、移动终端等结合起来应用于基于三维展示平台的运营维护系统,不但能为建筑物实现三维可视化信息模型管理,使空间信息与实时数据融为一体,而且为建筑物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力,从而将建筑物运
12、营维护提升到智慧建筑的全新高度。(二)基于 BIM 的运营维护管理功能基于 BIM 的运营维护管理通常被理解为:运用 BM 技术与运营维护管理系统相结合,对建筑空间、设备、资产及软性服务进行科学管理。基于 BIM 的运营维护管理功能包括以下六个方面。1、运行监控基于 BIM 模型集成对设施的搜索、查阅、定位功能,可以查阅供应商、使用期限、联系电话、维护情况等信息,可以查询相应设施在泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化建筑中的准确定位,直观展示设施是否正常运行,以及查询设施历史运行数据,从而对即将到达寿命期的设施及时预警和更换配件,防止事故发生。2、维护计划在建筑物使用寿命期内
13、,建筑物结构及设备需要不断得到维护。BM 结合运营维护管理系统,可以充分发挥空间定位和数据记录的优势,合理制订维护计划,分配专人进行专项维护工作,降低建筑物在使用过程中可能出现的突发状况的概率。对一些重要设施还可以参考跟踪维护工作的历史记录,以便对设施的适用状态提前作出判断。3、资产管理套有序的资产管理系统将有效提升运营维护管理水平。BIM 信息能够直接导入资产管理系统,减少系统初始化的数据准备及人力投入。此外,通过 BIM 结合 RFID 的资产标签芯片,还可使资产在建筑物中的定位及相关参数信息一目了然,快速查询。4、建筑环境分析基于 BIM 的运营维护管理平台可以获取建筑空间中的温度、湿度
14、、CO2 浓度、光照度、空气洁净度等信息数据,并通过开发能源管理功能模块,自动统计分析建筑能耗情况。此外,基于 BIM 的专业建筑物系统分析软件,可以分析模拟和验证优化建筑性能。泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化5、空间管理基于 BIM 获取各系统和设备空间位置信息,直观形象且方便查找,提高数据库的准确度,避免数据的重复及错误。基于 BM 增加建筑设备及空间的管理能力,不仅可以有效管理空间资源,也可以帮助管理团队记录空间使用情况,确保空间资源的最大利用率。6、应急管理基于 BM 的突发事件应急管理包括预防、警报和处理。利用 BIM 及相应灾害分析模拟软件,可以在灾害发生前模
15、拟灾害发生的过程,制定人员疏散、救援支持应急预案。当灾害发生后,通过与楼宇自动化系统结合,及时获取建筑物及设施的紧急状态信息,能清晰地呈现建筑物内部疏散路线,提高应急行动成效。二、BIM 技术在规划设计阶段的应用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,建造场地的相关客观条件是影响设计决策的重要因素,因泓域/服务机器人项目建筑信息模
16、型 BIM 与建筑智能化此,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实时统计。(4)投
17、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。泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化(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
18、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
19、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泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化案。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
20、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 在初步设计阶段的应用泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化BIM 技术在初步设计阶段应用的主要目的在于
21、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力或改善运营服务效率。在初步设计阶段,这些
22、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、工程概算泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化近年来随着 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
23、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,可对建造中的泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化人
24、、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
25、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。泓域/服务机器人项目建筑信息模型 BIM 与建筑智能化2、基于 BIM 的施工方案模拟通过 BIM 技术建立建
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