-完整版BIM技术在建筑样板(间)中的应用研究.pdf

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1、.精品BIM技术在建筑样板（间）中的应用研究天元建设集团有限公司青岛二公司六项目QC小组一、工程概况.精品西海岸发展集团白果树安置区（二标段）项目，位于中央商务区的东部，西邻东十五路，南邻薛泰路，施工场地狭窄；本工程为甲类平战结合式地下室工程，位于地下一层，战时设四个防护单元，战时用途均为二等人员掩蔽所，防护等级常6 核 6 级，防化等级丙级。该工程平时用途地下车库，车库人防区域结构复杂，尤其钢筋工程。工程立面效果图见图1.1图 1.1 工程立面效果图制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 1 日二、小组概况表 2.2 小组基本信息小组名称天元建设集团有限公司青岛二公司六项目QC小

2、组成立日期2017 年 8 月 1 日小组注册编号TYJTQC-青二 006小组成员9 人小组注册时间2017 年 8 月 5 日课题注册编号2017-TYJTQC02-06课题类型创新型TQC教育学习平均 40 小时活动时间2017 年 8 月 5 日-2017 年 12 月 30 日小成员组成序号姓名年龄文化程度职务组内职务职责分工1孟令锋38本科项目经理组长负责全面统筹、综合指导2张硕27本科技术负责人副组长负责监督校核、审查、施工技术指导3张伟28专科技术员组员现场施工管理4宋兴伟26本科质检员组员质量检测.精品5张焕玲23专科资料员组员负责信息记录6胡嘉欣24本科技术员组员现场施工管

3、理7李继峰28本科技术员组员现场施工管理8孙笑27本科技术员组员现场施工管理9韩斌25本科技术员组员负责 BIM 培训、BIM样板建立制表人：张焕玲审核人：张硕日期：2017 年 8 月 5 日三、课题选择图 3.1 选题理由制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 10 日BIM概述BIM发展趋势国家政策集团与公司要求BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点，可以广泛应用到建筑领域使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、

4、大量减少风险。针对于 BIM 技术的应用和发展，住建部早在 2011年就开始 BIM技术在建筑产业领域的发展研究，先后发布多条相关政策推广BIM技术，通过政策影响全国各地的建筑领域相关部门对于BIM技术的重视。2017年2月底，国务院办公厅印发关于促进建筑业持续健康发展的意见。加快推进建筑信息模型（BIM）技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用，实现工程建设项目全生命周期数据共享和信息化管理，为项目方案优化和科学决策提供依据，促进建筑业提质增效。执行公司质量管理方针：塑精品，创一流选定课题BIM技术在建筑样板间中的应用研究项目现状需要1.施工场地狭小，虚拟样板可以节约施工场地空

5、间，施工场地布置图见图3.1。2.工程复杂，尤其人防区域钢筋工程如人防门框墙详图见图3.2，BIM样板方便技术交底,。3.项目管理人员多数为新入职大学生，或未能参与完成一个完整的工程项目，BIM样板方便培训学习。4.节约材料，节省成本。5.减建筑垃圾，保护环境。.精品图 3.1 施工现场平面布置图制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 1 日图 3.2 人防区门框墙配筋图制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 10 日.精品四、确定目标及可行性论证1、确定目标：通过现状调查分析后，确定目标：（1）施工场地狭小，虚拟样板可以节约施工场地空间，节约材料，节省成本减建筑垃圾，

6、保护环境。（2）三维可视化技术交底、技术学习与培训：项目部根据公司要求，建立基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程等虚拟工艺样板，并结合VR技术及时对操作工人进行交底，明确了工艺流程及技术质量要求。项目部将 VR技术的信息交互特点与BIM技术的虚拟建造特点相结合，把二维图纸上的施工平面图、建筑施工图集和一些技术规范变成更有空间感的信息数据模型，方便对新入职或工作不久经验不足的项目管理人员进行培训学习。（3）BIM 标准层虚拟样板间：因为甲方要求为各户型做交房样板，为明确交房标准，项目部建立了各户型虚拟交房样板，明确户内墙面、地面、吊顶等交付做法。通过净高分析、冲突

7、管理及时对影响净空高度、碰撞冲突的构件进行精准定位，分析影响因素。提前发现各专业存在的问题，为后续大面积施工奠定了坚实的基础。2、可行性分析图 4.1 可行性分析示意图制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 10 日五、提出方案并确定最佳方案1.提出方案为了完成课题目标，QC小组成员在项目部会议室开了BIM 技术在建筑样板（间）中的应用研究专题会议，并邀请了业主代表、监理和甲方驻场人员参加，会议由QC小组组长张硕主持确定了BIM 的在本项目的应用方向，由小组成员韩斌向大家介绍了BIM 技术在目前在工程中的应用情况，并介绍了本次应用的初步计划。我们小组成员将国际上主流的几种BIM 建

8、模软件和国内的几种BIM 软件从功能、建模难易程度、数据分析和最后成果渲染效果等多方面对比分析，提出用建模方面用国际主流BIM建模软件 revit和国内主流建模软件广联达BIM 系列建模软件，在后期渲染出效果图方面采用Lumion 和 revit。可行性分析成员技术能力具备经济性公司及项目部支持小组中有多位参加过多次QC 活动的成员带领大家完成 QC 活动项目技术人员在公司和领导的支持下不断学习，基本具备完成一般BIM 工作的能力，要抓紧时间不断在实践中学习进步。项目部重视质量管理工作，对QC 小组开展的各项工作给予大力支持和帮助。购买电脑和相关专业软件，并请专业BIM技术人员对现场管理人员小

9、 组QC活 动经 验丰富虚拟样板代替实物样板，避免了工程材料的浪费，节约了成本，虚拟样板可以随着新工艺的进步不断改进可循环用。目标可以实现.精品2.选定方案 QC小组成员从多角度，多方位考虑，利用广联达BIM 系列软件和Revit+Lumion建模对比，制作了基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程、项目经理样板间等虚拟工艺样板的模型搭建。样板对比如下：（1）钢筋工程样板见表5.1 表 5.1 钢筋工程样板方案分析特点效果展示结论广联达GGJ 中国本土建筑工程钢筋算量软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算工程钢筋量。优点：建模速度快，建模完成可自动出量，模型符合国

10、家规范及图集。缺点：图形不清晰，不能建立较复杂构件，只能算量，不能指导施工。不用Revit 国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，钢筋显示清晰直观可以指导施工。缺点：必须结合插件，并对钢筋根据我国规范图集进行修改。选用制表人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 15 日（2）地下室防水细部样板见表5.2.精品表 5.2 防水细部构造样板方案分析特点效果展示结论广联达GCL 中国本土建筑工程土建算量软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算工程土建量。优点：建模速度快，建模完成可自动出量，模型符合国家规范及图集。缺点：图形不清晰，不能建立

11、细部结构，只能算量，不能指导施工。不用Revit 国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：运用软件体量及建族功能可以完成较复杂的建筑结构，模型清晰可以知道施工缺点：建模速度慢，操作较复杂。选用制表人：韩斌审核人：张硕日期：2011 年 8 月 15 日（3）砌体抹灰工程细部样板见表5.3 表 5.3砌体抹灰工程细部样板方案分析特点效果展示结论.精品广联达BIM5D 中国本土建筑工程 BIM 软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算进行砌体自动排砖。优点：自用广联达土建算量软件建好的模型，模型直接导入BIM5D自动砌体排砖。缺点：人工可调节因素缺乏，不能根据工程实际更

12、改模型，抹灰工程不能分层展示，细部结构不能建模。不用Revit 国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用制表人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 15 日（4）模板工程工艺样板见表5.4 表 5.4 模板工程样板方案分析特点效果展示结论.精品广联达众然BIM 模板脚手架设计中国本土建筑工程 BIM 软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算模板脚手架。优点：自用广联达土建算量软件建好的模型，模型直接导入众然 BIM 模板脚手架设计自动建立模板脚手架。缺点：人工可调节因

13、素缺乏，不能根据工程实际更改模型，细部结构可调节能力低。不用Revit 国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用制表人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 15 日（5）项目经理样板间见表5.5 表 5.5 项目经理样板间方案分析特点效果展示结论.精品广联达BIM 系列软件中国本土建筑工程 BIM 软件，根据国内规范图集设定计算规则，建立模型及构件。优点：同属于广联达公司开发的一系列软件，文件交互性好，建模速度快。缺点：只能按规范建立较简单模型，不能建立细部构造，以算

14、量为主，指导施工能力不足。不用Revit 国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用制表人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 15 日3.主选方案进一步优化（VR与 BIM 技术结合实现虚拟现实）在前期已建好的各样板模型基础上，根据集团以及公司强推工艺进行样板模型进行优化，施工模型往往包含丰富的信息，造成模型文件巨大，一般计算机无法查看，通过全景影像技术将模型轻量化，减轻 BIM应用对计算机性能的依赖，便于项目内普及。与此同时，借助云端BIM+VR级云管理平台，可将项

15、目模型、工艺样板、样板间、等信息上传到云管理平台。公司领导、项目管理人员可以通过PC终端、web端、或移动端扫描二维码的方式，进行动态查询，随时随地了解项目信息，并通过云平台软件实现项目远程管理。六、制定对策图 6.1 流程图制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 20 日表 6.1 对策表序号项目对策目标措施地点完成时间实施人.精品1 软 硬 件 配置咨 询 专 业 人士 确 定 电 脑配置。保 证 硬 件配 置 能 满足 软 件 运行需要。项目上DELL 移动工作站2 台，公 司 塔 式 工 作台。现场办公室2017.9.1 张硕2 软件培训邀 请 专 业 人士对BIM 软件进

16、行培训。小 组 主 要建 模 成 员熟 练 应 用软件。负 责 建 模 成 员参 加 公 司 组 织的培训学习，在对 小 组 成 员 培训。现场办公室2017.9.10 韩斌3 样 板 构 件初步设计小 组 工 程 技术 人 员 确 定要 制 作 的 样板构件结构。全 面 了 解工 程 找 处复 杂 的 结构 构 件 结构。结 合 图 纸 规 范图集细化建模，再 结 合 公 司 强推 工 艺 优 化 模型现场办公室2017.9.20 宋兴伟4 BIM 技术加VR 深 化 设计BIM 样 板 上传云平台电脑，手机可 以 随 时查看将 优 化 的 好 的样 板 构 件 通 过LUMION软件渲染

17、出 图 上 传 云平台。现场办公室2017.10.10 韩斌5 可 视 化 技术 交 底 与学习利用BIM 三维 模 型 结 合图纸，对工人技术交底，并对 管 理 人 员技 术 规 范 培训学习是 工 人 明确 掌 握 施工 工 艺 要求，管理人员 进 一 步熟 悉 掌 握技术规范。首先，运用BIM模 型 进 行 技 术交底；然后，工人 可 以 在 现 场随 时 随 地 打 开云端进行浏览。施工现场2017.10.15 张硕制表人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 8 月 20 日七、对策实施实施一：软硬件配置.精品图 7.1.1 硬件配置制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 9 月

18、1 日图 7.1.2 软件配置制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 9 月 1 日实施二：软件培训首先我们选派小组BIM建模成员韩斌去公司学习，然后由韩斌回项目部和小组成员交流学习。图 7.2.1 软件培训制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 9 月 10 日.精品图 7.2.2 软件培训制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 9 月 10 日实施三：样板构件的初步设计QC小组成员从多角度，多方位考虑，Revit 制作了基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程、项目经理样板间等虚拟工艺样板的模型，下面以项目经理样板间为例展示。图 7.3.1项目经理样

19、板间制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 9 月 20 日.精品图 7.3.2项目经理样板间细部制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 9 月 20 日图 7.3.3项目经理样板间细部制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 9 月 20 日实施四：BIM技术加 VR深化设计.精品图 7.4.1LUMION 优化渲染制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 10 月 10 日图 7.4.2LUMION 优化渲染制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 10 月 10 日.精品图 7.4.3云平台制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 10 月 10 日借助 BIM+VR级云

20、管理平台，可将项目模型、工艺样板、交房样板、场地布置、进度照片等信息上传到云管理平台。公司领导、项目管理人员可以通过PC终端、web端、或移动端扫描二维码的方式，进行动态查询，随时随地了解项目信息，并通过云平台软件实现项目远程管理。实施五：可视化交底与学习图 7.4.4 技术交底制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 10 月 15 日.精品八、效果检查1、目标完成情况BIM模型样板构件都按照计划在实际工程开始之前完成，并实现利用BIM 三维样板模型代替传统文字一起图片进行技术交底；管理人员结合BIM 技术对建筑图集规范以及施工工艺进行巩固学习。在主体施工阶段节约大量材料，为项目开源节流；

21、在钢筋工程中对像柱帽，门框墙等钢筋复杂部位，提前做好钢筋排布方案，做好BIM 样板交底，避免了错误的发生，使得钢筋工程验收一次性通过，有效避免的了工程返工整改耽误工期。通过BIM+VR技术在三维虚拟样板建造中的应用，克服了实体工艺样板施工成本高、占用空间大等不足。2、经济效益通过本次QC活动，我们取得了较好的经济效益，节约资金19300 元。节约人工费 6（人）180 元/工日 10 工日=10800 节约材料费（砌块、混凝土、模板、钢筋等）500元/m3 10m 3=5000 300元/m3 5m 3=1500 其他 2000 节约机械费（搅拌机、铲车等）300元/台班 10 台班=3000

22、 元投入固定设备、人工费 -2000 活动经费 -1000 合计节约 19300元表 8.1 费用计算表项目计算方式合计（元）备注节约人工费6（人）180 元/工日 10 工日10800瓦工、木工、钢筋工节约材料费500 元/m310m 3=5000 300 元/m35m 3=1500 其他 20008500砌块、混凝土、沙等节约机械费300 元/台班 10 台班=3000 元3000搅拌机、铲车投入固定设备、人工费2000-2000投入费用活动经费1000-1000投入费用合计19300 元制表人：韩斌审核人：张硕制表日期：2017 年 12 月 15 日.精品九、优化巩固.精品1.建立了

23、BIM虚拟样板族库。图 9.1BIM 虚拟样板族库制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 12 月 12 日2.形成 BIM运用的基本流程通过梳理 QC活动流程，对BIM建筑样板的应用总结出基本的应用流程，步骤1：根据施工设计建立施工 BIM三维模型，并在模型中标注相关的技术参数；步骤2：结合工程实际，施工工艺优化模型；步骤3：将施工BIM 三维模型通过可视化设备放置在屏幕上，技术人员通过BIM模型动态观察和分解施工BIM三维模型，对施工人员进行技术交底；步骤 4：将施工 BIM 三维模型建立族库，上传云管理平台；步骤 5：其他各工程项目随时下载，针对工程实际稍做修改，运用到自己项目中去。

24、图 9.1BIM 应用流程制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 12 月 16 日3.将措施纳入标准化为了进一步巩固我们小组的活动成果，我们将此措施进行标准化，结合各项分部分项工程施工工艺形成 BIM技术在僵住样板间中应用指导书，总结方法和经验在其他项目施工时推广使用。.精品图 9.2BIM 作业指导书制图人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 12 月 31 日十、活动体会及下一步打算1.活动体会通过本次QC活动，初步了解掌握了QC活动的基本流程；对一些建筑施工图集规范也有了一定的学习和巩固；对BIM 技术在建筑领域中的应用有了一定的经验。提高了同事之间相互合作与学习的能力，同时也提高

25、小组成员分析与解决问题的能力，为下一次QC活动积累了经验，打下了良好的基础。表 10.1 活动前后自我评价表项目自我评价活动前（分）活动后（分）团队精神8595质量意识8095个人能力7090QC知识6085工作热情干劲8095解决问题信心7590制表人：韩斌审核人：张硕日期：2017 年 12 月 31 日2.下一步打算图 7 雷达图.精品BIM三维数信息据库，利用了 BIM 技术的数字化集成体系，工程检查人员或业主将现实存在问题信息录入到移动终端，方便、快捷的与三维模型相关联，建立三维质量信息数据库，并生成问题制信息记录表；工程各个参与方浏览筛选出己方责任问题，将处理完的问题在数据库提交完成，并提交相关图片影像等资料；问题提出方查看问题处理情况，提交满意度。数据库最终可交付物业后期运维。如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！