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1、泓域/智能手环项目建筑智能化智能手环项目建筑智能化目录一、 公司简介2公司合并资产负债表主要数据3公司合并利润表主要数据3二、 产业环境分析4三、 保障措施6四、 必要性分析9五、 新一代智能制造技术在建筑业的应用9六、 智能建筑与智慧城市12七、 BIM技术发展趋势21八、 BIM技术特征24九、 BIM技术在规划设计阶段的应用26十、 BIM技术在运营维护阶段的应用36十一、 建设进度分析40项目实施进度计划一览表40十二、 投资方案41建设投资估算表43建设期利息估算表44流动资金估算表45总投资及构成一览表47项目投资计划与资金筹措一览表48十三、 经济效益评价49营业收入、税金及附加
2、和增值税估算表49综合总成本费用估算表51利润及利润分配表52项目投资现金流量表55借款还本付息计划表57一、 公司简介(一)基本信息1、公司名称:xx集团有限公司2、法定代表人:张xx3、注册资本:1030万元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:2013-8-217、营业期限:2013-8-21至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx(二)公司简介企业履行社会责任,既是实现经济、环境、社会可持续发展的必由之路,也是实现企业自身可持续发展的必然选择;既是顺应经济社会发展趋势的外在要求,也是提升企业可持续发展能力的内在需求;既是企业转
3、变发展方式、实现科学发展的重要途径,也是企业国际化发展的战略需要。遵循“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨,公司积极履行社会责任,依法经营、诚实守信,节约资源、保护环境,以人为本、构建和谐企业,回馈社会、实现价值共享,致力于实现经济、环境和社会三大责任的有机统一。公司把建立健全社会责任管理机制作为社会责任管理推进工作的基础,从制度建设、组织架构和能力建设等方面着手,建立了一套较为完善的社会责任管理机制。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。(三)公司主要财务数据公司合并
4、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7866.776293.425900.08负债总额3487.522790.022615.64股东权益合计4379.253503.403284.44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20250.8716200.7015188.15营业利润3413.752731.002560.31利润总额3134.502507.602350.88净利润2350.881833.691692.63归属于母公司所有者的净利润2350.881833.691692.63二、 产业环境分析面对国土空间需求不断加剧
5、,水土资源及生态环境的约束瓶颈作用不断增强的现实,按照国家和自治区主体功能区的要求,严格执行环境准入标准,坚持有所为有所不为,强化产业空间布局,重点打造天山北坡、天山南麓、北疆沿边三大产业带。推动天山北坡产业带率先发展,带动天山南麓、北疆沿边产业带协同发展。加快发展十四个块状产业集聚区,带动其他区域共同发展。形成重点突出、分工合理、良性互动、整体推进的产业空间发展新格局。进一步优化天山北坡产业带。充分考虑资源条件和环境承载能力,优先推动天山北坡产业带率先发展,重点布局发展石油化工下游、新型煤化工、电力、装备制造、有色金属下游、轻纺、现代中药民族药和生物制药等优势产业,培育发展新能源、新材料和电
6、子信息等新兴产业,加快乌鲁木齐、奎屯现代物流等生产性服务业发展,构建丝绸之路经济带核心区重要经济增长极。结合哈密、吐鲁番的区位优势和资源特点,重点发展新能源及新能源装备、发展石油化工及下游、石材、盐化工、煤-电-化一体化产业、黑色及有色金属采选业、绿色食品健康产业,成为我区面向内地市场的资源产品深加工基地和能源大通道。推动天山南麓产业带加快发展。南疆四地州以吸纳就业为导向,依托当地优势资源,调整优化南疆区域产业结构和布局,大力发展能够带动南疆地区人民群众收入水平大幅增长的劳动密集型产业,重点支持纺织服装、果品精深加工、电子产品加工组装、专用机械加工组装、民族医药等产业。巴州大力发展石油天然气生
7、产加工及装备制造产业,钢铁、葡萄酒产业、纺织服装产业。在油气、煤炭、黑色金属等矿产和光热资源富集区,加快发展石油天然气化工、钾肥、光伏、新型建材等产业,构建丝绸之路经济带向西开放的加工制造业产品基地和商贸物流集散中心,使之成为丝绸之路经济带南通道新型工业化的重要增长极。促进北疆沿边产业带发展。着力构建塔城地区新型煤化工、煤电、风电产业集聚区,阿勒泰地区有色黑色金属、水电产业集聚区。结合沿边地区的资源和区位特点,积极发展优势农牧产品精深加工业,使之成为我区沿边经济的重要带动区。三、 保障措施(一)加强组织领导切实加强统筹指导和协调配合,强化组织领导作用。围绕推动各地重大项目建设,建立协调推进工作
8、机制,设立产业集群、重点产业链推进工作组,明确重点任务和具体分工,积极落实自治区行业发展专班制度,会同区市各有关部门成立广西壮族自治区电子信息产业工作专班,加强组织上下贯通、整体联动,形成上下一盘棋。强化区市联动工作,落实工作责任,做好项目进展和新项目的信息报送等工作,协调解决在工作中遇到的问题和困难。加强重大项目的组织实施,深入企业及时了解产业情况,做好协调服务企业工作,以网络通信设备、手机零部件及终端、新型显示等产业集群为重点,完善电子信息重点企业及上下游核心关联企业清单、问题清单、任务清单“三张清单”,建立问题快速解决机制,采取“一链一策”、“一企一策”的方式,帮助龙头和重点企业加快项目
9、建设,强化关键零部件和关键电子原材料供应,解决跨省、跨境产业链供应链协同问题,全力疏通堵点、连接断点,力促企业达产稳产增产,推动我区电子信息产业集群绿色健康发展。(二)加强政策扶持加快落实关于推进工业振兴的若干政策措施等产业政策,强化电子信息产业集群发展保障。各有关部门、各市要结合自身职能,制定和落实电子信息产业发展的具体政策和实施方案,引导配合企业加快重点项目建设进度、技术创新研发、转型升级,提升企业产业链现代化水平。做好协调工作,着力解决企业发展中的土地、用工、物流、资金、进出口通关效率等重大问题,减轻企业负担,支持企业经济发展。鼓励各地市制定差异化产业发展财政资金投入机制,加大财政资金支
10、持力度,设立战略性产业发展专项资金,重点支持引进战略性电子信息产业重大项目、重点企业技术改造、关键共性技术研发、创新平台建设、产业链和产业基地培育、创新型企业培育等。鼓励产业链企业以商招商,引入相关配套企业,满足产品配套等要求后,按采购额适当给与资金奖励。鼓励本地产业链协同配套,满足企业全年采购无资产关联的本地企业产品或服务金额达一定比例等条件后,按采购额适当给与资金奖励。(三)提升服务水平积极改善园区招商引资环境,持续优化服务能力。面向区内外,各市各园区切实提高行政审批效率和服务意识。结合本地实际情况,全力推进电子工业园区的交通、电力、供水、网络通讯等各项基础设施配套建设。深化专业服务能力,
11、加强电子信息产品在检验检测、认证等方面的能力建设,进一步强化与东盟国家在通关、认证认可、标准计量等方面的合作平台。完善信息咨询、技术转移、跨境业务、法律援助等公共服务体系建设,为园区企业有序生产、营造良好投资环境和产业集聚奠定坚实基础。(四)集聚产业人才进一步加大人才引进、培育支持力度,为电子信息产业发展集聚人才。建立健全科技人才柔性引进和培育制度,进一步完善人才激励政策,对行业高层次急需紧缺人才,在岗位聘用管理、职称申报评审等方面给予倾斜支持。深入实施人才强桂战略,鼓励科研机构、高等院校、企业建立三方合作机制,重点培养产业发展所需的高层次复合型人才和“高精尖”专业技术人才,培育一批科技带头人
12、和中青年科技创新骨干。积极响应国家号召大力发展职业教育,鼓励区内中职高职院校提档升级、扩容发展,更好为广西培养专业人才、留住专业人才。探索构建专业咨询体系,建立国内国际产业人才智库,推进高层次人才交流合作,推动产业人才服务配套建设。(五)拓宽融资渠道围绕重点产业链建设,加大金融支持。完善政银企对接机制,拓宽电子信息产业项目与银行、保险、证券、基金等有关机构对接渠道,降低融资成本,有效满足项目融资需求。鼓励银行业金融机构采取银团贷款、联合授信、投贷联动等方式重点支持电子信息产业“双百双新”等重大项目建设。鼓励银行业金融机构开展全产业链金融服务,发展订单、仓单、存货、存货、应收账款等供应链金融服务
13、。加强工业企业融资担保,扩大广西工业新兴产业融资担保基金规模。鼓励探索由政府引导,银行、保险、评估等相关专业机构参与的科技成果质押融资体系建设。四、 必要性分析1、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。五、 新一代智能制造技术在建筑业的应用智能制造可归纳为三个基本范式,即数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造-新一代智能制造。新一代智能制造是新
14、一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合,贯穿于产品设计、制造、服务全寿命期各个环节及相应系统的优化集成,不断提升企业的产品质量、效益、服务水平,减少资源能耗,是新一轮工业革命的核心驱动力,是今后数十年制造业转型升级的主要路径。“人-信息-物理系统”(Human-Cyber-PhySicalSyStemS,HCPS)揭示了新一代智能制造的技术机理,能够有效指导新一代智能制造的理论研究和工程实践。(1)传统制造与“人-物理系统”(Human-PhySicalSyStemS,HPS)。传统制造系统包含人和物理系统两大部分,是完全通过人对机器的操作控制来完成各种工作任务。动力革命极大地提高了物理系统
15、(机器)的生产效率和质量,物理系统(机器)代替了人类大量体力劳动。传统制造系统中,要求人完成信息感知、分析决策、操作控制及认知学习等多方面任务,不仅对人的要求高,劳动强度大,而且系统工作效率、质量还不够高,完成复杂工作任务的能力还很有限。(2)新一代智能制造与新一代“人-信息-物理系统”。与传统制造系统相比,智能制造系统的本质变化是在人和物理系统之间增加信息系统,形成“人一信息-物理系统”。随着新一代人工智能技术的发展,“人一信息一物理系统”发生质的变化,形成新一代“人一信息物理系统”。新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增加了认知和学习功能,信息系统不仅具有强大的感知、计算分析与控制能
16、力,更具有学习提升、产生知识的能力。(二)3D打印技术1、基本原理(1)建筑3D打印技术作为新型数字建造技术,集成了计算机技术、数控技术、材料成型技术等,采用材料分层叠加的基本原理,由计算机获取三维建筑模型的形状、尺寸及其他相关信息,并对其进行一定处理,按某一方向(通常为Z向)将模型分解成具有一定厚度的层片文件(包含二维轮廓信息)然后对文件进行检验或修正并生成正确的数控程序,最后由数控系统控制机械装置按照指定路径运动实现建筑物或构筑物的自动建造,也被称为“增材建造(additivecOnStructiOn)三维模型建立与近似处理。三维建模方法有两种:首先,通过建筑参数化建模软件(如Revit,
17、3Dmax等)直接建模;其次,利用逆向工程(reverSeengineering,RE)或反求工程(如三维扫描等)通过点云数据构造出三维模型。然后用软件将三维模型导出为特定的近似模拟文件,如STL格式文件等,为后续工作做好准备。(2)模型切片与路径规划。将三维模型模拟文件导入建筑3D打印数控系统,系统对模型进行两步处理用一系列平行、等间距的二维模型进行拟合,即分层切片处理。将切片得到的层片轮廓转化为打印喷嘴的运行填充路径,即层片路径规划。2、机器人建造特征人机共生下的全新工作模式可以归结为以下三个特征:一体化、体外化和虚拟/物质化的数字。(1)一体化。一体化的首要特征是人的思维与机器运算思维的
18、打通,其次是设计与建造的打通。这一切是建立在建筑设计方法从几何参数化、性能参数化到建造参数化的一体化联动基础之上的。(2)体外化。体外化则是对待人体与机器的基本态度。机器不是人在思维和身体上的延伸,而是独立于人体,有着与人类不同的能力与思考方式,因此它们应作为“合作同伴(partnerShipp“参与到设计过程中。机器的目的不是主导设计,而是在预设条件下增强人的能力。(3)虚拟化/物质化的数字孪生。虚拟化/物质化的数字孪生是人机协作成果获得直接体现的重要原因,无论是可视化、参数化还是性能化模拟,都在追求虚拟空间中的数字信能息与物理空间中的实体事物之间精确的映射关系,也是将可视化信息转化为实体建
19、造的关键,这种共生关系为形式生成、材料分布带来新的可能。六、 智能建筑与智慧城市(一)智能建筑智能建筑概念源于美国。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
20、、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、
21、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
22、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
23、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
24、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
25、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
26、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
27、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、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
28、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、
29、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、实施阶段计划和风险保障措施,确保智慧城市建设顺利进行。2、智慧城市评价指标(1)评价指标设计原则。智慧城市评价指标设计应遵循以下原则1)导引性。指标设计要突出智慧城市的本质和特征,注重智慧城市建设的质量与成效,可充分发挥对本领域智慧化建设的引导作用。2)代表性。评价指标应体现本领域特点,应具有典型性和代表性。3)人本性。评价指标应注重为民、便民、惠民成效,突出城市管理和公共服务的质量和水平。4)规范性。指标选取要制定分项评价指标。5)可操作性。评价指标应可量化计算,且指标相关的历史数据、最新数据便于采集
30、。6)系统性。评价指标共同组成评价本领域智慧城市建设水平成效的有机整体,彼此之间尽可能相对独立。(2)评价指标体系内容。智慧城市评价指标体系可分为能力类指标、成效类指标两类。能力类指标、成效类指标所涉及的各个方面均可作为一级指标。每个一级指标下又包含若干二级指标评价要素,每个二级指标评价要素代表对一级指标某一个侧重面的考量依据。1)能力类指标。能力类指标是指对智慧城市建设运营基础能力的评价指标,即城市运用各种资源建设运营智慧城市的基本能力评价指标。能力类指标可用于评价城市运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术,进行城市规划、建设和提升城市管理.服务水平的一系列要素项。智慧
31、城市评价中的能力类一级指标通常包括信息资源、网络安全、创新能力、机制保障及基础设施五方面。其中,信息资源一级指标又可包括三项二级指标,即信息资源开放、信息资源共享、信息资源开发利用;网络安全一级指标又可包括四项二级指标,即网络安全管理,监测、预警与应急,信息系统安全可控,要害数据安全;创新能力一级指标又可包括四项二级指标,即新一代信息技术应用、模式创新、技术研发与创新、科研成果转化;机制保障一级指标又可包括五项二级指标,即规划与建设方案、标准体系、政策法规、投融资机制、组织管理机制;基础设施一级指标又可包括两项二级指标,即信息基础设施和公共基础设施。2)成效类指标。成效类指标是指对智慧城市建设
32、运营效果的评价指标,即城市各应用领域智慧化建设运营的成效评价指标。成效类指标可用于评价城市居民、企业及政府管理者本身所感受到的通过智慧城市建设带来的便捷性、宜居性、舒适性、安全感、幸福感等一系列相关的要素项。智慧城市评价中的成效类一级指标通常包括公共服务、社会管理、生态宜居、产业体系四方面。其中,公共服务一级指标又可包括五项二级指标,即服务便捷度、服务丰富度、服务覆盖度、服务集成度、服务满意度;社会管理一级指标又可包括六项二级指标,即办理快捷度、管理公开度、管理精准度、跨部门协同度、公共安全管理水平、信用环境建设水平;生态宜居一级指标又可包括四项二级指标,即生态环境改善度、环境监测防控能力、社
33、区信息服务水平、生活数字化程度;产业体系一级指标又可包括五项二级指标,即农业生产经营信息化水平、两化融合水平、新型信息服务提供能力、特定行业信息化发展水平、电子商务发展与应用成效。七、 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
34、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
35、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。
36、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
37、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
38、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八、 BIM技术特征(一)信息存储结构具有多元化特征相比2DCAD设计软件,BIM最大的特点是摆脱了几何模型的束缚,开始在模型中承载更多的非几何信
39、息,如材料耐火等级、材料传热系数、构件造价和采购信息、质量、受力状况等系列扩展信息。也正是BIM构件信息的多元化特征,使其除具有一般3D模型的功能外,还可以模拟建筑设施的一些非几何属性,如能耗分析、照明分析、冲突检查等(二)以参数化建模作为创建模型的主要技术BIM的主要技术是参数化建模技术,操作对象不再是点、线、面这些简单的几何对象,而是墙体、门、窗、梁、柱等建筑构件。BIM将设计模型(几何形状与数据)与行为模型(变更管理)有效结合起来,在屏幕上建立和修改的不再是一堆没有建立起关联的点和线,而是由一个个建筑构件组成的建筑物整体。(三)以联合数据库的分类模型作为模型系统的实现方法由于BIM内含的
40、信息覆盖范围包括了整个项目建设周期,因此,模型必须包含相当多的建筑元素才能满足项目各参与方对信息的需求。采用联合数据库的分类模型可让不同专业的组织参与方通过一个模型进行交流,从设计准备到初步设计再到施工图设计的各个阶段,项目不同参与方通过基本模型获取所需的信息来完成自己的专业模型,然后将各自成果通过IFC格式交换反馈到信息模型中,传递到下一个阶段以供使用和参考。这种系统可行性强,而且模型在建设工程全寿命期可以充分利用。事实上,目前使用的BM系统大都采用联合数据库的分类模型,而最终的信息集成则依靠专门的集成软件来实现。BIM分布式数据库模型。(四)以通用数据交换标准作为系统间信息交换的基础BIM
41、的核心是信息的交换与共享,而解决信息交换与共享的核心在于标准的建立,有了统一的数据表达和交换标准,不同系统之间才能有共同语言,信息的交换与共享才能实现。九、 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,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
42、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
43、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B
44、IM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
45、,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
46、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
47、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
48、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、