基于BIM的地鐵(軌道交通)全生命周期應用及管理平臺建設課件

1、基于BIM的城市軌道交通全生命 周期應用及管理平臺建設運營施 工設計規(guī) 劃目錄CONTENTS12城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題準確理解建筑全生命周期的BIM應用3BIM在設計階段的應用價值4BIM在施工階段的應用價值5BIM在運維階段的應用價值6BIM平臺建設方案 城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題根據(jù)中國交通運輸規(guī)劃研究中 心2015年9月提供的數(shù)據(jù)，中國城 市軌道交通工程建設規(guī)模全世界 第一，39個城市正在建設或已獲 批建設，按照規(guī)劃，2020年中國 的城市軌道交通運營總里程將達 到6100公里，總投資達4萬億。 城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題軌道交通建設具有如下特點：投資規(guī)模大：通常一條線

2、路的建設投資為幾百億，平均每公里投資為6-7億；參與方多協(xié)調難度大：多設計方、多施工方、多標段同時展開工程建設。點多、 線長、面廣、系統(tǒng)復雜，管理難度大，投資、進度、質量、安全、環(huán)保等管理 要求高；人才緊缺：近年來，國內(nèi)軌道交通在建里程大幅增長，技術人才和管理人才嚴 重短缺；風險源眾多：工程基本位于城市主城區(qū)，工程結構風險大，周邊建筑密集、地 下管線眾多，工程環(huán)境風險同樣巨大；建設周期長: 通常國內(nèi)一條線路建設周期為35年，運營期為100年 城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題北京某線軌道對接失誤管線碰撞隨著軌道交通建設的爆發(fā)式增長，管理中的一些問題也愈發(fā)突出的暴露出來站位變化引發(fā)投資損失：某城市明

3、故宮站因文物遺址改變位置2008.11.15 杭州地鐵基坑塌陷2016.08.13 東莞地鐵某標段塌陷2003.07.01上海軌道交通聯(lián)絡工程事故 2005.07.21 廣州海珠廣場基坑坍塌 城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題各地軌道交通公司出 臺了大量文件、制度、管 理辦法國家、行業(yè)頒布了大量標準、規(guī)范 城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題從總體上依然欠缺一個打通建設、設計、施工、監(jiān)理、運營 各方、各環(huán)節(jié)的全生命周期綜合協(xié)調管理平臺！目錄CONTENTS12城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題準確理解建筑全生命周期的BIM應用3BIM在設計階段的應用價值4BIM在施工階段的應用價值5BIM在運維階段的應用價

4、值6BIM平臺建設方案BIM是指基于最先進的三維數(shù) 字設計和工程軟件所構建的“可視 化”的數(shù)字建筑模型，為建設單位、 設計單位、施工單位及運維單位等 各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”的 統(tǒng)一科學協(xié)作平臺，幫助他們利用 三維數(shù)字模型對項目進行設計、建 造及運營管理，最終使整個工程項 目在設計、施工和運營等各個階段 都能有效的節(jié)省能源、節(jié)約成本、 降低污染和提高效率。 準確理解建筑全生命周期的BIM應用三維可視化信息化 準確理解建筑全生命周期的BIM應用三維協(xié)同設計虛擬建造(VDC) 智慧運營 準確理解建筑全生命周期的BIM應用BIM政府業(yè)主設計咨詢監(jiān)理施工運營業(yè)主設計咨詢監(jiān)理施工運營協(xié)同載體、橋梁全

5、生命周期知識傳承動態(tài)管理物聯(lián)網(wǎng)云計算建筑工業(yè)化協(xié)調統(tǒng)一BIM錯綜復雜政府 準確理解建筑全生命周期的BIM應用BIMBuildingInformation Model 建筑信息模型BuildingInformation Modeling 建筑信息模型化Building Information Management 建筑信息管理模型是基礎，信息是靈魂，管理是關鍵！ 準確理解建筑全生命周期的BIM應用降低投資項目工程量精確入微；土建施工，機電安裝，鋼結構等專業(yè)的應用都已證明能 精細化預決算，經(jīng)驗表明可降低成本110%;提高效率基于BIM模型的多方實時溝通協(xié)調，可以提高總包管理 和分包協(xié)調工作效率11

6、0%；可實現(xiàn)進度、成本、物資即時管理并智能分析;縮短工期輔助施工深化設計，減少設計變更;歐美工程經(jīng)驗表明使用BIM，可以縮短工期1020%。智能運維工程結構的健康監(jiān)測及智能運維；萬達案例：每年運維約減少人力成本1億；*數(shù)據(jù)來源于中國建筑科學研究院李云貴研究員 準確理解建筑全生命周期的BIM應用目錄CONTENTS12城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題準確理解建筑全生命周期的BIM應用3BIM在設計階段的應用價值4BIM在施工階段的應用價值5BIM在運維階段的應用價值6BIM平臺建設方案 初步設計階段初步設計 階段施工圖設 計階段施工階段應用要點運維階段三維協(xié)同設計全專業(yè)模型交通疏解方案模擬周邊環(huán)境

7、漫游仿真及方案比選地下市政管網(wǎng)改遷方案模擬各專業(yè)綜合碰撞檢查一體化專項設計方案三維協(xié)同設計采用鏈接文件模式，同 步更新各個專業(yè)的模型，做到隨時更新模型和校正專業(yè)設計。初步設計階段全專業(yè)模型（建筑、結構、機電等）初步設計階段展覽館站土建BIM模型展覽館站機電BIM模型展覽館站全專業(yè)整合BIM模型交通疏解方案模擬第一期第二期第三期整合建筑、結構、機電 模型，快速搭建施工圍擋方 案初步設計階段周邊環(huán)境漫游仿真及方案比選基于各種設計 方案創(chuàng)建多個方案 模型，整合項目周 邊環(huán)境模型，以三 維可視化的形式展 現(xiàn)各個方案的優(yōu)缺 點，協(xié)助設計人員 方案比選、整體優(yōu) 化及最終方案確定。場地整體布局初步設計階段地

8、下市政管網(wǎng)改遷方案模擬現(xiàn)狀管線仿真一期管線改遷模擬二期管線改遷模擬初步設計階段各專業(yè)綜合碰撞檢查基于精細化BIM模 型，進行管線綜合與 碰撞檢查，及時發(fā)現(xiàn) 管線與結構構件之間 的碰撞、各專業(yè)的管 線碰撞等問題，分析 并生成協(xié)調數(shù)據(jù)，解 決設計圖紙中可能存 在的“錯漏碰缺”， 避免后期的設計變更 及施工返工。初步設計階段通過三維模型，可以更直觀地 檢查出設計的“錯、漏、碰、缺”， 生成碰撞報告，從而有效提高設計 質量。初步設計階段各專業(yè)綜合碰撞檢查一體化專項設計方案出入口的設計與城市景觀環(huán)境融合，結合當?shù)?傳統(tǒng)文化，彰顯城市魅力與地區(qū)特色。蒙漢情深犄紋長城一馬當先初步設計階段冷卻塔與風亭、緊急

9、出入口結合方案優(yōu)化一體化專項設計方案初步設計階段一體化專項設計方案初步設計階段 施工圖設計階段初步設計 階段施工圖設 計階段施工階段應用要點運維階段一體化模型應用三維管線綜合可視化斷面配筋裝修方案比選工程量清單一體化模型應用施工圖設計階段三維土建模型導出二維平面圖三維管線綜合施工圖設計階段三維管線綜合三維局部管線下翻結構梁管線綜合剖面圖施工圖設計階段可視化斷面配筋Y型梁節(jié)點大樣配筋施工圖設計階段復雜框架結構配筋裝修方案比選施工圖設計階段工程量清單實際清單BIM清單CAD清單40003000200010000暖通工程量統(tǒng)計計量單位：M2施工圖設計階段工程量清單(分類型調取不同設備，不同構建的數(shù)量

10、)門數(shù)量統(tǒng)計施工圖設計階段風閥量統(tǒng)計送風、排風、回風量統(tǒng)計目錄CONTENTS12城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題準確理解建筑全生命周期的BIM應用3BIM在設計階段的應用價值4BIM在施工階段的應用價值5BIM在運維階段的應用價值6BIM平臺建設方案 施工階段初步設計 階段應用要點1.三維可視化交底2.4D施工模擬施組和方案優(yōu)化進度管理物資管理設備管理成本管理安全管理風險監(jiān)管質量管理運維階段施工圖設 計階段施工階段施工階段主要應用三維可視化交底利用BIM模型的三維可視化，可以進行直觀形象的三維技術交底，指導施工。蠲丿fl3DModelA-01 PfansA-01.1 S1tepfanA-012

11、 BasementA-Ol .3 Ground floor A-01.4 First floorA -01,5 Terr11ce planA-02 Sec11onsA-03 ElevationsBIMDe1110H YPermocJel3D Model發(fā)布3D 勾大小4D施工模擬應用BIM模型結合時間要素，可以直接模擬軌道交通工程建設全過程。施工階段主要應用施組和方案優(yōu)化施工階段主要應用施工組織設計優(yōu)化案例進度管理構建以鋪軌為主線、以里程碑工期為導向的城市軌道交通施工主線；獲取各類實時管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各項目、各專業(yè)、分類分項工程的智能分析和對比； 與計劃進度對比，滯后超限，自動預警；施工階段主要

12、應用物資管理施工階段主要應用根據(jù)工程進度智能反算各類材料理論消耗材料實際消耗與理論消耗自動對比分析，超限報警，有效、及時監(jiān)控材料超耗 根據(jù)生產(chǎn)計劃智能反算材料供應計劃，實現(xiàn)合理材料庫存并減少資金占用成本管理基于實時的物資、設備、勞務以及管理數(shù)據(jù)，可以智能生成即時成本分析數(shù)據(jù)和報 告，避免成本管理滯后還可建立實際成本與責任成本、投標價的對比分析體系，有效監(jiān)管成本盈虧施工階段主要應用設備管理主要針對施工階段大型設備如盾構、掘進機等設備的管理 設備狀態(tài)的管理、設備消耗的管理施工階段主要應用安全管理施工階段主要應用安全管理人員信息管理人員定位門禁管理視頻監(jiān)控語音指揮危險救助軌跡回放施工階段主要應用風險

13、源監(jiān)管圍護側墻水平位移 深層水平位移錨桿內(nèi)力 支撐內(nèi)力 地下水位圍護結構側向土壓力 立柱沉降孔隙水壓力 周邊地表沉降 周邊管線沉降施工階段主要應用風險源監(jiān)管錨桿軸力監(jiān)測圍巖與初支接觸壓力監(jiān)測 鋼支撐應力監(jiān)測初襯應力監(jiān)測二次襯砌應力監(jiān)測 地下水位監(jiān)測拱頂沉降監(jiān)測 凈空收斂監(jiān)測深層水平位移監(jiān)測施工階段主要應用質量管理施工階段主要應用利用移動終端生成質量巡檢報告，實時上傳到BIM服務器，并通知相關人員處 理。可結合物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)智能化質量管理。目錄CONTENTS12城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題準確理解建筑全生命周期的BIM應用3BIM在設計階段的應用價值4BIM在施工階段的應用價值5BIM在運

14、維階段的應用價值6BIM平臺建設方案初步設計 階段應用要點設備查詢設備設施管理在線視頻監(jiān)控設備故障分析運維階段運維階段施工階段施工圖設 計階段數(shù)字移交BIM三 維模型設備監(jiān)控傳感 器數(shù)據(jù)設備維修知識 數(shù)據(jù)庫物資設備編碼 標準工單 運維階段設備查詢運維階段設備設施管理Maximo設備監(jiān)控故障設備三維管理界面快速定位和維 修故障設備物聯(lián)網(wǎng)技術運維階段設備狀態(tài)統(tǒng)計設備運行管理管理標準設備狀態(tài) 臺賬運行日志及 運行臺賬管理標準 臺賬設備基礎 臺賬編制設備基礎臺賬設備編碼 體系企業(yè)級全生命 周期設備編碼巡點檢工作物資管理票證管理以工 理為單管 載體定期工作設備檢修工 作缺陷管理定期工作工 單檢修工單消缺

15、工單巡點檢工單設備巡點 檢臺賬設備消缺 臺賬設備檢修 臺賬設備定期 試驗臺賬票證臺賬設備備件 臺賬設備安全管理安全管理 臺賬技術監(jiān)督管理技術監(jiān)督 管理臺賬設備設施管理運維階段支持 條碼掃描支持 離線編輯支持 多種平臺提高信息錄入的規(guī)范性提高信息反饋的時效性提高設備管理的便捷性設備設施管理運維階段設備設施管理運營階段設備故障分析運維階段供應商Fax orecommerce采購計劃維修工單 物料需求庫存重訂貨策略執(zhí)行維護執(zhí)行維護資產(chǎn)物料發(fā)放非計劃維護物料接收運輸物料資產(chǎn)設備故障分析以工單為工具，以臺賬為基礎，實現(xiàn)運營維護的全 面數(shù)字化和自動化，構建智能軌道交通系統(tǒng)。運維階段目錄CONTENTS12

16、城市軌道交通建設現(xiàn)狀及面臨難題準確理解建筑全生命周期的BIM應用3BIM在設計階段的應用價值4BIM在施工階段的應用價值5BIM在運維階段的應用價值6BIM平臺建設方案BIM平臺建設方案BIM平臺核心思想BIM平臺應用目標提升工程質量 通過多專業(yè)的集成，及時發(fā)現(xiàn)碰撞 與沖突，改進設計質量；虛擬建造， 模擬施工過程，優(yōu)化施工方案，對 施工質量進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并解 決質量相關問題。保證施工工期可視化遠程監(jiān)控施工進度，提升項 目決策的效率與質量，如加快招投 標組織、生產(chǎn)計劃編制、變更決策、 支付審核等等工作。提升溝通效率BIM 是三維可視化的，建筑物所有信 息的載體，因此是溝通的最好介質。 所有工

17、程參與單位、所有工 程涉及 專業(yè)都可以利用三維可視化的工具來 交流，有清晰地明確責任，有效地提 升溝通的效率和決策的質量。 減少投資風險通過施工進度的可視化，投資成本的可 視化，及時快速地獲得最新最準確的投 資數(shù)據(jù)，有效 管控造價，解決投資分 攤等難題；通過減少變更、優(yōu)化設計等 方式有效減少投資。減少變更風險通過多專業(yè)集成，有效發(fā)現(xiàn)碰撞、解決 管線優(yōu)化排布、凈空優(yōu)化等工作，減少 施工過程中的相關變更；快速獲知不同 變更方案對成本的影響，提高變更決策 效率，減少變更風險。方便后期運維在施工過程中一些重要文檔可以直接掛接在 BIM 模 型上，同時在竣工后，一些重要設備文檔、信息等 資料也可以掛接在

18、 BIM 模型當中，作為后續(xù)業(yè)主運 維階段的重要基礎資料。利用 BIM 與物聯(lián)網(wǎng)技術集 成開發(fā)新的應用，提升運維的效率與質量。BIM平臺建設方案前期平臺系統(tǒng)架構設計招標施工驗收運營管理決策執(zhí)行應用BIM模型建立與更新、可視化展現(xiàn)資產(chǎn)管理空間管理能耗管理。數(shù)據(jù)平臺工程量統(tǒng)計、招標配合碰撞檢查4D施工模擬 管線綜合設計可視化驗收參數(shù)化設計安全、質量、進度管理 模型圖紙文檔信息數(shù)據(jù)交互標準、數(shù)據(jù)編碼標準、應用規(guī)范建設管理平臺運維管理平臺工程基礎數(shù)字信息BIM平臺建設方案云服務器BIM平臺技術架構BIM平臺建設方案需建立的標準規(guī)范體系軌道交通項目數(shù)據(jù)交換標準軌道交通項目成果交付標準軌道交通項目BIM實

19、施規(guī)范軌道交通項目信息分類與編碼標準軌道交通項目工作任務分解（WBS）規(guī)范軌道交通項目BIM建模要求軌道交通項目建設成果驗收標準軌道交通項目運營管理規(guī)范BIM平臺建設方案方案設計前期準備制定計劃需求分析 確定目標 資料收集平臺方案咨詢 平臺方案比選 確定建設方案 制定建設規(guī)劃制定平臺標準 明確參與各方 確定交付標準 建立執(zhí)行計劃平臺建設云平臺及數(shù)據(jù)中心搭建 基礎平臺選定系統(tǒng)界面設計 各數(shù)據(jù)接口定制 業(yè)務流程制定 平臺功能開發(fā) 系統(tǒng)測試與優(yōu)化 系統(tǒng)試運行系統(tǒng)上線推廣平臺建設規(guī)劃BIM平臺建設方案組織架構-領導決策層標準制定組政策支持組應用推廣組組織協(xié)調組下屬各企業(yè)BIM技術應用團隊傳統(tǒng)的項目管理

20、組織結構無法滿足在 BIM 環(huán)境下的組織管理需求，因此 需要在傳統(tǒng)管理模式的基礎上，根據(jù) BIM 應用的需求，確定適合本工程的 BIM 應用的組織架構、各方職責以及各階段的工作管理流程，這也是實現(xiàn)軌道 交通工程 BIM 技術應用戰(zhàn)略目標的重要保證。領導組BIM平臺建設方案項管中心線路管理部門BIM經(jīng)理BIM技術中心項目部項管中心設計單位施工單位BIM技術中心計劃(BIM)平臺開發(fā)土建(BIM)給排水、通風(BIM)結構(BIM)建筑裝修(BIM)動力照明(BIM)BIM協(xié)調人BIM經(jīng)理BIM技術中心項目部BIM經(jīng)理監(jiān)理單位BIM技術中心項目部BIM經(jīng)理組織架構-實施執(zhí)行層BIM平臺建設方案各方

21、職責業(yè)主組成：軌道交通建設管理信息中心。職責：對項目的 BIM 技術應用提出需求，審核項目實施導則，接收項目成果，監(jiān)督 BIM 總 體及各 BIM 參與方的服務進程和質量。BIM 總體職責：建立內(nèi)部管理體系和組織架構，編制 BIM 實施導則、搭建 BIM 協(xié)同工作平臺、開發(fā) 族庫、開發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。組織管理本項目的 BIM 實施，收集并審核各參與方的 BIM 模型成 果和BIM 應用成果，必要時進行模型補充完善。對各參與方的 BIM 工作進行指導、支持。工點設計方職責：建立內(nèi)部管理體系和組織架構，按 BIM 總體制定的 BIM 實施導則完成本項目各設計 階段的 BIM 模型成果和 BIM 應用成果，并對成果與二維圖紙的一致性負責。由各設計參與 方 BIM 負責人整理 BIM 模型成果和 BIM 應用成果提交 BIM 總體方，供 BIM 總體審核， 確保成果滿足實施導則要求。BIM平臺建設方案推薦BIM實施模式設計階段BIM總包單位BIM建模工點施工階段業(yè)主BIM 管理團隊設計建模施工監(jiān)理單位協(xié)同管理云平臺（含監(jiān)控平臺）數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測設 備（甲供）B1設計工點配合用戶界面 開發(fā)維護編制租用超算中心硬件支持自建服務器或人員、設備、場地投入BIM技術總體方案、實施標準（應用、設計、施工、編碼）、總體管理、接口管理、技術支持模型數(shù)據(jù)使用采集管理反饋過程管控+輸出竣工模型