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1、泓域/逆变器项目建筑工程制度逆变器项目建筑工程制度目录一、 评价时点与方法2二、 评价单元及内容3三、 装配式混凝土结构体系4四、 木结构体系10五、 BIM技术在规划设计阶段的应用16六、 BIM技术在运营维护阶段的应用26七、 BIM技术应用价值价值30八、 BIM技术发展趋势33九、 工程网络计划的技术特点和分类36十、 工程网络计划中的逻辑关系38十一、 时间参数计算方法38十二、 时间参数计算方法41十三、 公司简介42十四、 项目简介43十五、 经济效益评价47营业收入、税金及附加和增值税估算表48综合总成本费用估算表49利润及利润分配表51项目投资现金流量表53借款还本付息计划表
2、56十六、 投资估算及资金筹措57建设投资估算表59建设期利息估算表59流动资金估算表61总投资及构成一览表62项目投资计划与资金筹措一览表63一、 评价时点与方法(一)评价时点(1)预评价在设计阶段进行,并应按设计文件计算装配率,这样有利于将装配式建筑设计理念尽早融入工程实施过程中。如果预评价结果不能满足装配式建筑评价的相关要求,便可结合预评价过程中发现的不足,通过调整或优化设计方案使其满足要求。(2)项目评价应在工程竣工验收后进行,并应按竣工验收资料计算装配率和确定评价等级。项目评价是装配式建筑评价的最终结果。(二)评价方法1、计算装配率评价项目装配率应按及公式进行计算,计算结果按照四舍五
3、入法取整数。若在计算过程中,评价项目缺少中对应的某项建筑功能评价项(如公共建筑中没有设置厨房)则该评价项分值记入装配率计算公式的Q4中。中部分评价项目在评价要求部分只列出比例范围。在实际评价过程中,如果实际计算的评价比例小于比例范围中的最小值,则评价分值取0分;如果实际计算的评价比例大于比例范围中的最大值,则评价分值取比例范围中最大值对应的评价分值。当全部采用本书提及的装配化装修技术时,即可在装配率计算时获得40分,这就为获得A级装配式建筑评价奠定了良好基础。装配化装修有助于提升装配式建筑的质量和性能,是对装配式建筑评价标准中获得高装配率的必要和有益补充。二、 评价单元及内容装配式建筑评价标准
4、适用于评价民用建筑的装配化程度,并采用装配率评价建筑的装配化程度。(一)评价单元装配率计算和装配式建筑等级评价以单体建筑作为计算和评价单元。之所以以单体建筑作为装配率计算和装配式建筑等级评价单元,主要基于单体建筑可构成整个建筑活动的工作单元和产品,能全面、系统地反映装配式建筑的特点,具有较好的可操作性。装配率计算和装配式建筑等级评价应符合下列规定。(1)单体建筑应按项目规划批准文件的建筑编号确认。(2)建筑由主楼和裙房组成时,主楼和裙房可按不同的单体建筑进行计算和评价。(3)单体建筑的层数不高于3层,可由多个单体建筑组成建筑组团作为计算和评价单元。(二)评价内容装配式建筑等级评价主要考虑建筑主
5、体结构、围护墙和内隔墙、装修和设备管线等方面所采用的装配比例,并用装配率予以表示。三、 装配式混凝土结构体系国际上将装配式混凝土建筑称为PC(precaStcOncrete)建筑。根据装配式混凝土建筑技术标准(GB/T51231-2016)装配式混凝土建筑是指“建筑的结构系统由混凝土部件构成的装配式建筑”。装配式混凝土建筑的基本特征包括:一是结构预制构件是混凝土材料,二是建筑中结构系统、围护系统、设备与管线系统和内装系统的部品部件是预制集成的。(一)装配式混凝土建筑特点和结构类型1、装配式混凝土建筑特点与传统现浇混凝土建筑相比,装配式混凝土建筑有以下特点。(1)提升建筑质量和性能。装配式混凝土
6、建筑并不是单纯地将工艺从工地现场现浇变为工厂预制,而是对建筑体系和运作方式的变革,使建筑质量和性能得到提升,主要表现在:一是构件质量及精度大幅度提高,二是现场施工质量易于有效控制。(2)节省劳动力、改善劳动条件。装配式混凝土建筑节省劳动力主要取决于预制率大小、生产工艺自动化程度和连接节点设计。预制率高、自动化程度高和安装节点简单的工程,可节省劳动力50%以上。此外,装配式建筑把很多繁杂的现场作业转移到工厂进行,高处或高空作业转移到平地进行,风吹日晒雨淋的室外作业转移到工厂车间进行,使得建筑工人的工作环境和劳动条件得到大幅度改善。(3)提高生产和施工效率。装配式建筑是一种集约生产方式。首先,预制
7、构件可实现机械化、自动化和智能化,从而大幅度提高生产效率。其次,预制构件可在准确位置设置预留孔洞及预埋件,在施工现场易于利用可靠的连接技术,将预制构件与已有建筑构件进行有效连接,机械化水平高、劳动强度低。最后,预制构件不仅可减少施工现场作业,而且可实现多工序同步一体化施工,加快施工进度,缩短工期。(4)节约建材,减少建筑垃圾和扬尘。装配式混凝土建筑能有效地节约材料,减少模具材料消耗,材料利用率高,特别是减少木材消耗;预制构件表面光洁平整,可以取消找平层和抹灰层;工地不用满搭脚手架,可以减少脚手架材料消耗;装配式建筑的精细化和集成化有助于降低各个环节如围护、保温、装饰等环节的材料与能源消耗,集约
8、化装饰会大量节约材料,材料的节约自然会降低能源消耗,减少碳排放量。同时,装配式建筑会大幅度减少工地建筑垃圾及混凝土现浇量,从而减少工地养护用水和冲洗混凝土罐车的污水排放。工厂化生产容易实现对E水、废料的控制和再生利用。当然,由于装配式混凝土建筑目前尚处于发展初期,规模效应尚未完全发挥出来,与现浇混凝土建筑相比,成本偏高。2、装配式混凝土结构类型(1)按照建筑结构中主要预制承重构件连接方式的整体性能不同,装配式混凝土结构可分为装配整体式混凝土结构和全装配式混凝土结构两种类型。装配整体式混凝土结构,是预制混凝土构件通过可靠方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。装配
9、整体式混凝土结构以“湿连接”为主要连接方式,是目前常用的装配式混凝土结构类型。全装配式混凝土结构是指预制混凝土构件靠“干式工法连接”,即螺栓连接或焊接形式的装配式建筑。全装配式混凝土结构整体性和抗侧向作用的能力相对不如装配整体式混凝土结构,“干式工法连接”的节点和接缝的研究尚不充分,暂不适用于高层建筑。但其具有构件制作简单、安装便利、工期短、成本低等优点。国外许多低层和多层建筑均采用全装配式混凝土结构。(2)按照建筑结构中预制混凝土应用部位不同,装配式混凝土结构可分为三类:竖向承重构件采用现浇结构,外围护墙、内隔墙、楼板、楼梯等采用预制构件;部分竖向承重构件及外围护墙、内隔墙、楼板、楼梯等采用
10、预制构件;全部竖向承重构件、水平构件和非结构构件均采用预制构件。这三种装配式混凝土结构的预制率由低到高,施工难度逐渐增加,是装配式混凝土建筑发展的过程。目前三种方式都有应用,第一种方式从结构设计、受力和施工角度来说,与现浇结构最接近(二)装配式混凝土结构形式装配式混凝土结构抵抗竖向及水平荷载的基本单元主要为框架和剪力墙,这些基本单元及其变体组成了各种结构体系:从结构形式上可分为剪力墙结构、框架结构、框架现浇剪力墙结构等。1、装配整体式剪力墙结构预制剪力墙结构的受力构件主要是板构件,作为承重结构是剪力墙墙板,作为受弯构件则是楼板。许多混凝土预制构件生产厂的生产线生产的是混凝土板构件。现场装配施工
11、则以吊装就位为主,吊装后再进行预制构件之间的连接构造处理。装配整体式剪力墙结构的全部或部分剪力墙采用预制墙板,构件之间拼缝采用湿式连接结构性能与现浇结构基本一致。装配整体式剪力墙结构基本的组成构件为墙、梁、板等。一般情况下,楼板与屋面采用叠合楼板,墙为预制墙体,墙端部的暗柱及梁墙节点采用现浇。装面整体式剪力墙结构中,关键技术在于剪力墙构件之间的接缝连接形式。预制墙体竖向接缝基本采用后浇混凝土区段连接,墙板水平钢筋在后浇段内锚固或者搭接;预制墙体水平接缝是装装配式建筑配整体式剪力墙结构体系的核心构造,目前较多采用后浇混凝土圈梁或水平后浇带连接,墙枢竖向钢筋采用套筒灌浆连接和浆锚搭接连接等方式。剪
12、力墙结构比框架结构刚度大,空间整体性好,水平荷载下的结构位移小,房屋适用高度较大。历次地震中,剪力墙结构都表现出良好的抗震性能,震害较轻。剪力墙结构比较适合高层住宅及公寓,房间内不会出现梁柱棱角、整体美观,且综合造价较低。但剪力墙结构也有自重大、空间分隔固定、建筑空间布置不灵活等缺点。2、装配整体式框架结构装配整体式框架结构为全部或部分框架梁、柱采用预制构件构建成的结构体系。一般情况下,楼板利屋面采用叠合楼板,柱可以预制也可以现浇,梁一般采用叠合梁,与叠合楼面一起进行浇筑,梁柱节点采用现浇。装配式框架结构主要受力构件是柱、梁及楼板,墙体均为分隔墙,是非承重构件。根据位置和功能要求不同,有自承重
13、内(隔)墙板和保温外墙板,这些构件需在专用生产线进行生产或通过更换模具进行不同类别构件生产。框架梁、柱吊装完成后,再进行连接构造处理,墙板、楼板依次组装。柱的受力纵筋采用套筒灌浆技术进行连接,主要做法分为两种:一是节点区域预制,这种做法是将框架结构施工中最为复杂的节点部分在工厂进行预制,避免节点区各个方向钢筋交叉避让问题,但要求预制构件精度较高,且预制构件尺寸比较大,运输困难;二是梁、柱分别预制为线性构件,节点区域现浇,这种做法的预制构件非常规整,但节点区域钢筋交叉现象比较严重,也是最为关键的环节,考虑目前我国构件制作工厂和施工单位的技术水平,装配式混凝土结构技术规程JCJ1-2014)推荐了
14、这种做法,此利做法的结构被称为装配整体式框架结构。装配整体式框架结构连接节点简单,结构构件的连接可靠且容易得到保证;同时,结合外墙板、内墙板即预制楼板或预制叠合板应用,预制率可达到很高水平。其框架结构平面布置灵活,造价较低,主要应用于多层工业厂房、仓库、停车场、商场、办公楼、医院、学校等低层和多层建筑,最大适用高度低于剪力墙结构和框架-现浇剪力墙结构。住宅中也可采用框架结构,但由于柱断面较大,常常会凸出墙面外,影响感观及家具布置。框架结构自重轻,整体性好,通过合理设计做成延性框架,有较好的抗震能力。框架结构抗侧刚度小,水平荷载下的结构位移较大,易引起非结构构件的破坏,如填充墙、装修等出现裂缝或
15、破坏。因此,装配整体式框架结构宜采用有良好变形能力的填充墙体,且建筑高度有着严格限制。3、装配整体式框架-现浇剪力墙结构装配整体式框架-现浇剪力墙结构为全部或部分框架梁、柱采用预制构件和现浇混凝土剪力墙构建成的装配整体式混凝土结构。装配式整体框架-现浇剪力墙结构基本的组成构件为墙、柱、梁、板等。一般情况下,楼盖采用叠合楼板,柱可以预制也可以现浇,墙为现浇墙体,梁柱节点采用现浇。框架一现浇剪力墙结构是把框架和剪力墙两种结构组合在一起形成的结构体系,建筑的竖向荷载由框架和剪力墙共同承担,而水平作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担。装配式框架一现浇剪力墙结构体系兼有框架结构和剪力墙结构的特点,这种体系
16、的优点是适用度高,剪力墙和框架布置灵活,易实现大空间,抗震性能好,框架部分的装配化程度较高,可广泛适用于居住建筑、商业建筑、办公建筑、工业化厂房等。主要缺点是现场同时存在预制和现浇两种作业方式,施工组织和管理复杂,效率不高。四、 木结构体系木结构建筑既古老又年轻。根据装配式木结构建筑技术标准(GB/T51233-2016)装配式木结构建筑是指建筑的结构系统由木结构承重构件组成的装配式建筑,即装配式木结构建筑的承重构件采用工厂预制的木结构组件和部品,并在现场组装而成。(一)木结构建筑特点及分类1、木结构建筑特点木结构建筑主要由木材及木制品制作的承重构件组成,具有节能低碳环保、保温性好、抗震性好、
17、加工精度高及建造周期短等特点。(1)节能低碳环保效益显著。木结构建筑全寿命期碳排放量最少,在生长、加工、施工、运营及拆除等环节都能体现其环保性能,尤其在木材生长环节吸收二氧化碳和释放氧气,当被用来建造房屋后,二氧化碳被固定在木材中,木结构建筑具有良好的固碳能力。(2)保温性能好。木材是绿色安全的天然环保材料,其蓄热系数和热阻均较高,具有天然的“冬暖夏凉”特征抗震性能好。木结构建筑由于自身质量小、柔韧性好,有很强的抵抗能力,因此,在地震中木结构建筑所受的地震作用较小,建筑结构所受到的地震破坏程度较轻。(3)具有良好的耗能性能。木结构构件大多采用钉和螺栓连接,结构安全高、抗震性能好。且木材和金属连
18、接件形成的节点具有较好的变形能力,通过自身变形使地震作用被有效消耗,从而确保建筑结构整体的安全性。(4)加工精度高。木结构设计灵活,能够突破木材自身的尺寸限制,实现各种不同的设计,更容易调整和更改空间布局、洞口位置,相较于钢筋混凝土结构更易改造扩建。(5)建造周期短。木结构建筑大量构件能够通过工厂预制成型、工地现场装配,结构件和连接件的生产和施工可以在全年任何气候条件下进行,可缩短施工周期,降低操作强度,节省劳动成本,提高施工质量,提高木结构建筑的工业化水平,推动木结构建筑发展2、木结构建筑分类按主要承重构件选用的结构材料不同,木结构建筑可分为轻型木结构、胶合木结构、方木原木结构和木组合结构。
19、(二)常见装配式木结构1、轻型木结构轻型木结构是指主要采用规格材及木基结构板材或石膏板制作的木构架墙体、木楼盖和木屋盖系统构成的单层或多层建筑。它具有施工简便、材料成本低、抗震性能好等优点,适用于3层及以下的民用建筑。轻型木结构也称作“平台式骨架结构”,在施工时,每个楼面为个平台,上一层结构的施工作业可在该平台上完成;在拼装完底层墙体后,拼装上层楼盖并以此楼盖为施工作业面继续拼装二层墙体。整个轻质木结构体系就是由墙体、楼盖和屋盖构成的箱形建筑体系。轻型木结构的结构强度是主要结构构件(框架)和次要结构构件(墙面板楼面板和屋面板)共同作用的。轻型木结构建筑的预制基本单元主要包括以下四类。(1)预制
20、墙板。根据房屋墙面大小,将一片墙进行整体或分块预制成板式组件。预制墙板分为承重墙体和非承重墙体。(2)预制楼面板与预制屋面板。根据楼面和屋面的大小,将楼面格栅或屋面橡胶条与覆盖版进行整体连接,预制成板式组件。(3)预制屋面系统。根据屋面结构形式,将屋面板、屋面桁架、保温材料和吊顶进行整体预制,预制成组件。(4)预制空间单元。根据设计要求,将整栋木结构建筑划分为几个不同的空间单元,每个单元由墙体、楼盖和屋盖共同构成具有一定建筑功能的六面体空间体系。2、胶合木结构胶合木结构是指承重构件主要采用层板胶合木制作的单层或多层建筑结构,也称作层板胶合木结构。随着木结构建筑技术的发展,新型的木质结构复合材料
21、不断涌现,现已采用的复合材料有正交胶合木(CLT)、旋切板胶合木(LVL)、层叠木片胶合木(LSL)和平行木片胶合木(PSL)等。按照主要承重构件类型不同,胶合木结构可分为胶合木梁柱式结构、胶合木拱形结构、胶合木门架结构、胶合木空间结构、正交胶合木板式结构等形式。(1)胶合木梁柱式结构。胶合木梁柱式结构中的梁和柱构件采用胶合木制作,构件之间通过金属连接件连接,组成共同受力的结构体系;结构柱间通常需要加设支撑或剪力墙来增强梁柱式木结构抗侧刚度,以抵抗侧向荷载作用。胶合木梁柱式结构主要适用于单层或多层建筑。(2)胶合木拱形结构。胶合木拱形结构主要包括两铰拱结构和三铰拱结构,通常适用于60m以下的跨
22、度,水平力由拉杆或承台承担。两铰拱结构具有结构稳定、受力明确、施工周期短和制作方便等特点;三铰拱结构通过理论计算,使得拱轴上各点只受轴力的作用,而无剪切应力和弯矩,从而受力性能更为合理,达到最优承载性能。胶合木拱形结构常用于体育场、剧场、游乐场和游泳馆等场所。(3)胶合木门架结构。胶合木门架结构主要分为弧形加腋门架和指接门架。前者适用于50m以下的跨度,为避免屋脊过大的挠度,顶部斜面坡度应大于当斜面坡度较小时,应在拱腰处加设一个调整腋,以减少胶合木结构较高的造价。后者适用于24m以下的跨度,顶部斜面坡度应大于在门架转角接口处采用特殊的指接技术。胶合木门架结构主要适用于单层或多层建筑胶合木空间结
23、构。胶合木空间结构采用胶合木作为大跨度空间结构的主要受力构件,其结构体系涵盖空间桁架结构和空间壳体结构,主要适用于体育馆、展览馆等大跨度和大空间的公共建筑。(4)正交胶合木板式结构。正交胶合木板式结构是指由正交胶合木制作的板式墙体、楼盖和屋盖构成的承重体系,构件之间基本采用金属连接件和销钉连接。正交胶合木板式结构主要适用于单层或多层建筑。除以上结构形式外,还可采用折板、薄壳等。方木原木结构方木原木结构是指承重构件主要采用方木或原木制作的单层或多层建筑结构,在木结第24装配式建筑构设计标准(CB50005-217)中称为普通木结构。常见的方木原木结构形式包括穿斗式结构、拾梁式结构、井干式结构、木
24、框架剪力墙结构、梁柱式木结构等(5)井干式结构。井干式结构是将截面适当加工后的方木、原木在水平方向上层层叠加并通过端部交叉咬合连接,围合成井字形墙体的木结构承重体系。设计时应采取措施减少因木材变形导致的结构沉降变形的影响,层与层中间采用木销钉连接,并在墙体两端用通长的螺栓拉紧,以增强墙体稳定性。(6)木框架剪力墙结构。木框架剪力墙结构是在由地梁、梁、横架梁和柱构成的木构架上铺设木基结构板,以承受水平作用的方木原木结构,其中,木构架柱主要承受坚向荷载,水平方向的地震作用和风荷载由剪力墙承担。结构构件通常采用方木或胶合木制作,截面尺寸一般较大,通常采用钢板、螺栓、销钉及专用连接件等进行连接。(7)
25、梁柱式木结构。梁柱式木结构主要以柱梁承重,墙壁只作类似屏风的阻挡视线、分割空间之用,并不承受上部屋顶的质量,因此,墙壁位置可按所需室内空间的大小和审美需求而按照自己意愿安设,并可随时按需要改动。五、 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
26、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
27、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
28、,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
29、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
30、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。
31、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
32、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,
33、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
34、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
35、,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
36、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
37、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,
38、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,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
39、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
40、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
41、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。六、 BIM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
42、国建筑师协会(AI)正在考虑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。基于BIM的运营维护管理解决方案,在具体实现技术上往往结合物联网、云计算、大数据
43、、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,从而将建筑物运营维护提升到智慧建筑的全新高度。(二)基于B
44、IM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,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,
45、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、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
46、软件,可以分析模拟和验证优化建筑性能。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。七、 BIM技术应用价值价值BIM
47、应用对工程项目参建各方均具有重要价值,归纳起来,其主要有以下六个方面的应用。(一)提高生产效率利用BIM技术可以大大加强各参与方协同工作,提高信息交流的有效性,从而提高决策速度和有效性,减少返工率,提高生产效率,节约成本。此外,与基于2D图纸的费用预算相比,基于BIM模型的工料测量和预算更加快速、准确,可节约大量计算时间和人力。在美国OneISlandEaStOfficeTOWer项目中,由于采用BIM算量方法,业主的不可预见费支出比平常更低。在HillWOOd项目中,工程造价人员采用BIM算量方法节约了92%的时间,降低了人工成本,并且误差与手工计算相比只有1%(二)提高业主对设计方案的评估
48、能力在项目进展的各个阶段,业主都需要有管理和评价设计方案的能力。在传统建设模式下,二维图纸限制了业主对设计方案的理解,业主对设计方案的管理和评价都是依靠设计人员对业主的描述及效果图来判断的,业主需求经常会发生变化,但有时很难判断新的需求是否已被实现。BIM的可视化功能可以为业主在设计阶段提供建筑产品的模拟效果,极大地提高业主对设计方案的理解能力,使得使用方在项目建设早期即可对建筑效果、性能进行审视和校核,将许多不满意及隐患(如设计碰撞等)解决在规划设计阶段。同时,有助于业主和设计人员及其他项目参与方之间进行更好的沟通。(三)提高业主对市场的反应速度1、利用BIM技术,可以通过可视化交流和信息共享来加强团队合作,改善传统的项目管理模式和信息沟通模式,实现建设工程策划、设计、采购、加工预制、现场施工的无缝对接,减少延误,大大缩短了工期。在美国通用汽车厂房扩建工程中,业主需要提高建设速度来抓住市场机遇,但同时又希望预算不要超支。项目团队运用全新的建设流程-基于BIM的建设工程项目集成化交付模式(IPD)运用自动化设计出图、模拟、场外构件生