大型水電站BIM技術應用PPT

第七屆“龍圖杯”全國BIM大賽設計組黃河勘測規(guī)劃設計有限公司YellowRiverEngineeringConsultingCo.，LtdYREC蘇阿皮蒂水電站BIM技術應用單位介紹01工程概況02工程難點03軟硬件環(huán)境04目錄CONTENTSBIM應用及效果0501章節(jié)PART單位介紹水利水電BIM聯(lián)盟成員上海水務聯(lián)盟成員多年來致力于BIM技術的應用與推廣，在土木行業(yè)內第一家引入3DE平臺開展正向設計，編制行業(yè)標準及規(guī)范，積極參加“龍圖杯”全國BIM大賽、中國建設工程BIM大賽、中國水利水電勘測設計BIM大賽、“中原杯”BIM大賽等，屢獲佳績

黃河勘測規(guī)劃設計有限公司建于1956年，擁有國家工程勘察、工程設計、工程咨詢三項綜合甲級資質和工程總承包一級資質，在職職工約2000人，2017年合同額超100億元單位介紹單位介紹規(guī)范指南/手冊三體系文件三體系文件名稱版本水利水電工程BIM設計過程控制程序3.0水利水電工程BIM設計產品設計要求3.0水利水電工程BIM設計產品交付要求2.0水利水電工程BIM設計資源管理規(guī)定2.0指南/手冊單位介紹2016-2018全國及省內BIM大賽獲獎情況大賽名稱項目作品獲獎成績

2016年第五屆”龍圖杯”全國BIM大賽水電站大型沉砂池BIM技術應用凱樂塔水電站BIM技術應用設計組二等獎綜合組二等獎2016年第二屆中國建設工程BIM大賽幾內亞共和國凱樂塔水電站廠房BIM應用三等獎2016年首屆河南省建設工程“中原杯”BIM大賽幾內亞共和國凱樂塔水電站廠房BIM應用厄瓜多爾CCS水電站沉砂池BIM技術應用一等二等2017年第三屆中國建設工程BIM大賽黃藏寺水利工程BIM綜合應用鹽環(huán)定揚黃共用工程數(shù)字泵站設計一等獎三等獎

2017年第六屆”龍圖杯”全國BIM大賽黃藏寺水利工程BIM綜合應用綜合組二等獎2017年第二屆河南省建設工程“中原杯”BIM大賽黃藏寺水利工程BIM綜合應用一等獎2017年首屆中國水利水電勘察設計BIM應用大賽CCS水電站BIM技術綜合應用鹽環(huán)定梯級數(shù)字泵站BIM技術應用黃藏寺水利工程BIM綜合應用二等獎二等獎二等獎

2018年第七屆”龍圖杯”全國BIM大賽蘇阿皮蒂水電站BIM技術應用設計組一等獎02章節(jié)PART工程概況2工程概況工程位于“西非水塔”幾內亞西部孔庫雷河流域，國家“一帶一路”戰(zhàn)略重點工程工程總投資13億美元，最大壩高120m，土石開挖量460萬m3，混凝土澆筑量360萬m3裝機容量45萬kW，年發(fā)電量20億kW.h，使幾內亞由電力進口國變?yōu)殡娏Τ隹趪?工程概況工程樞紐布置、地質條件復雜，涉及規(guī)劃、地質、水工、施工、水機、電氣、金結、暖通、消防、造價等眾多專業(yè)，項目組啟動階段策劃全面運用BIM正向協(xié)同設計，實現(xiàn)設計全過程業(yè)務流程管理與應用03章節(jié)PART工程難點3

工程難點2016年1月與幾內亞政府簽訂融資-設計-采購-施工總承包F+EPC合同，合同工期只有58個月，與國內同類工程相比短17個月，混凝土月澆筑高峰強度高達20萬m3

工程難點1：工期緊、任務重覆蓋層最大厚度45m，邊坡最大高度150m，巖石遇水軟化，存在軟弱夾層，地質條件復雜，大壩穩(wěn)定、安全、投資問題突出，需要動態(tài)調整設計邊施工、邊勘探鉆孔電視混凝土施工鉆孔勘探覆蓋層45m厚高邊坡150m手掰即斷軟弱夾層工程難點2：地質條件復雜、需要動態(tài)調整設計3工程難點EPC合同明確要求采用歐美標準，設計文件的實施須通過YREC（設計咨詢團隊）、CWE（總包方）、CTEB（分包商）、SECC（中方監(jiān)理）、TEF（法國咨詢）的層層評審材料配件等進口周期難控制，水泥、粉煤灰、鋼材等大宗材料、設備及零配件均需從國外進口，采購運輸周期至少6個月，存在極大的工期風險設計文件實施過程工程難點3：建設環(huán)境苛刻、對設計要求高YRECCWECTEBSECCTEF3

工程難點當?shù)毓蛦T清理建基面施工人員有2/3為當?shù)毓蛦T，文化水平低、專業(yè)技能差、理解設計意圖的能力不足現(xiàn)場看圖照片工程難點4：施工人員理解設計意圖能力不足現(xiàn)場講解3工程難點針對以上工程難點，以3DE平臺為依托，開展協(xié)同正向設計，并延伸設計服務產業(yè)鏈，為項目全生命周期提供重要支撐，實現(xiàn)可交付的工程數(shù)字化資產3DE平臺協(xié)同正向設計企業(yè)級資源庫重力壩智能設計3BIM應用目標工程難點1工期緊任務重工程難點2地質條件復雜動態(tài)調整設計工程難點3建設環(huán)境苛刻對設計要求高工程難點4施工人員理解設計意圖能力不足1234設計方案優(yōu)化機電設備編碼程序開發(fā)基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)04章節(jié)PART軟硬件環(huán)境軟硬件環(huán)境從精益制造到精益建造軟硬件環(huán)境多數(shù)據(jù)融合標準化輕量化過濾建模過程文件格式轉換過濾前后文件大小10.32GB↓798.72MB文件格式轉換798.72MB↓47.2MBCATIA→Composer模板骨架設計參數(shù)化多數(shù)據(jù)融合大范圍地形多精度、大范圍、多數(shù)據(jù)源骨架設計、參數(shù)化、模板過濾、格式轉換CATIAComposer基于企業(yè)私有云的3DE企業(yè)設計平臺，對文檔、模型、外部數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一集成，基于數(shù)據(jù)庫的存儲管理，確保數(shù)據(jù)源的唯一性，結合二次開發(fā)實現(xiàn)基于CATIAComposer的設計交付全新設計的圖形內核全新的B/S架構面向協(xié)同的數(shù)據(jù)開放性面向協(xié)同的流程開放性企業(yè)私有云AutodeskCADAutodeskRevitIFCMicrosoftOffice軟硬件環(huán)境05章節(jié)PARTBIM應用及效果3DE平臺協(xié)同正向設計企業(yè)級資源庫重力壩智能設計基基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)機電設備編碼程序開發(fā)應用及效果設計方案優(yōu)化依托3DE平臺實現(xiàn)設計全過程數(shù)據(jù)管理實時在線協(xié)同數(shù)據(jù)源唯一性

設計進度把控人力資源管理大壩泄洪引水建筑物發(fā)電廠房機電設備構件1構件2構件3設計要求分析報告二維圖BIM模型項目問題風險變更成果項目族庫平臺3DE正向協(xié)同設計3DE正向協(xié)同設計地表面建模地質模型應用地形體構件壩址區(qū)選擇地質數(shù)據(jù)導入水工設計機電專業(yè)設計地表面建模建筑物模型下載、導入地質模型應用地形體構件壩址區(qū)選擇地質數(shù)據(jù)導入大壩建模分析計算配筋出圖機電設計碰撞檢測協(xié)作區(qū)與人員管理水工設計廠房建模開挖水工設計金結設計出圖及材料清單圖紙及材料清單跨部門協(xié)作項目頂層協(xié)作專業(yè)間設計協(xié)作出圖1：基本資料2：三維地形、地質模型3：多專業(yè)在線協(xié)同設計

精細實時4：設計流程管理5：成果交付6：數(shù)字化交底全面準確可視將可研、初設階段的BIM模型延續(xù)至施工圖階段，實現(xiàn)快速出圖，提高設計效率40%可研階段初設階段施工階段圖紙：30張模型大?。?80M圖紙：60張模型大?。?.1G圖紙：700張模型大?。?.2G替換照片尤3DE正向協(xié)同設計3DE平臺協(xié)同正向設計企業(yè)級資源庫重力壩智能設計基基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)機電設備編碼程序開發(fā)應用及效果設計方案優(yōu)化土建標準庫完善并豐富企業(yè)級資源庫，常用的土建、機電等公共資源總入庫零件達20000多個，標準的參數(shù)化模型400多個，實現(xiàn)各專業(yè)部之間知識最大化共享，拓展運用到其他大型水利水電工程，減少重復勞動，提高企業(yè)資源利用率5.2企業(yè)級資源庫廠房參數(shù)化建模規(guī)格標準庫3DE平臺協(xié)同正向設計企業(yè)級資源庫重力壩智能設計基基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)機電設備編碼程序開發(fā)應用及效果設計方案優(yōu)化重力壩智能設計過程5.3重力壩智能設計自主開發(fā)重力壩智能設計程序，將設計規(guī)范和公司自有知識工程融入其中，使設計產品達到最優(yōu)，設計時間由6個月縮短為3個月3DE平臺協(xié)同正向設計企業(yè)級資源庫重力壩智能設計基基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)機電設備編碼程序開發(fā)應用及效果設計方案優(yōu)化水庫大壩地質條件復雜，是制約工程質量、安全、工期、投資的關鍵點，決定工程的成敗，壩基土石開挖高達460萬m3本工程利用BIM地質模型，根據(jù)邊坡所處的不同地層情況進行設計，精確定位，指導現(xiàn)場開挖，各階段開挖圖紙共計80余張三維地質模型壩基三維開挖壩基開挖平面圖5.4復雜壩基開挖優(yōu)化土巖分界線按巖石開挖按土巖分界精準開挖按土層開挖按土巖分界精準開挖按巖石開挖按土層開挖按土巖分界精準開挖采用BIM技術，根據(jù)現(xiàn)場揭露的地質情況，動態(tài)調整地質模型和開挖設計，實現(xiàn)以土巖分界面為限的變坡開挖，在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，達到工程量最優(yōu)，僅壩基節(jié)省開挖量23.8萬m3，直接節(jié)省投資152.79萬美元，減少開挖工期3個月147.0m高程5.7復雜壩基開挖優(yōu)化初始模型試驗水力學CFD模擬BIM模型優(yōu)化模型試驗結構施工圖現(xiàn)場照片采用BIM模型、CFD計算模型、物理模型相互驗證，發(fā)現(xiàn)摻氣不足，嚴重影響建筑物的質量安全和使用壽命，通過反復調整物理模型，直到滿足摻氣要求，最終修改BIM模型，交付施工圖摻氣不足摻氣充分5.5泄流底孔壩段優(yōu)化三維鋼筋布置鋼筋施工圖BIM模型有限元分析現(xiàn)場鋼筋照片泄流底孔壩段體型復雜，根據(jù)BIM模型、有限元模型、三維配筋模型進行壩體三維配筋設計，實現(xiàn)模型共享，提高設計質量和效率，鋼筋出圖時間由傳統(tǒng)的2個月縮短為1個月，設計文件一次性通過咨詢審批5.6泄流底孔壩段優(yōu)化機身與支臂發(fā)生干涉BIM模型修改機身與支臂利用資源庫，快速組建閘門BIM模型，對閘門機身與支臂進行運動仿真，發(fā)現(xiàn)機身與支臂間干涉，對BIM模型進行反復修改驗證，并進行有限元應力分析，優(yōu)化并保證閘門的設計制造萬無一失，避免工期延誤有限元分析施工圖閘門制造5.7弧形閘門優(yōu)化設計轉子作為全廠設備最重件（約310t），通過對水電站轉子的起吊過程進行可視化模擬，優(yōu)化廠房空間結構，節(jié)省混凝土工程量10%，指導業(yè)主及施工單位制訂轉子吊裝工藝流程，提高吊裝精度，減少誤操作5.8大型設備吊裝工藝模擬3DE平臺協(xié)同正向設計企業(yè)級資源庫重力壩智能設計基基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)機電設備編碼程序開發(fā)應用及效果設計方案優(yōu)化含電氣屬性開發(fā)后設備屬性及排序方式工程所需要的上萬個設備及零配件均需從國外進口，采購運輸周期長，依據(jù)電氣設備手冊，二次開發(fā)增加設備信息，統(tǒng)一規(guī)范設備屬性信息，實現(xiàn)設計、采購、制造、運輸、安裝過程中的唯一符號化傳遞、避免了設備信息的亂、漏、錯等問題，為緊張的工期如期實現(xiàn)贏得了寶貴的時間依據(jù)電氣設備手冊標準，二次開發(fā)增加設備信息5.9機電設備編碼程序開發(fā)3DE平臺協(xié)同正向設計企業(yè)級資源庫重力壩智能設計基基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)機電設備編碼程序開發(fā)應用及效果設計方案優(yōu)化界面和功能內嵌工程漫游視頻，能更好的了解工程概況根據(jù)文檔類型如設計圖紙、設計通知等將文檔分類顯示，并通過關鍵字搜索進行查詢，大大提高了文檔管理效率工程漫游文檔管控通過輸入任意時間可視化查看設計進度、施工進度成果進度可視化模型瀏覽通過剖切、測量、隱藏/顯示、渲染、打印等方式瀏覽模型，了解工程詳細信息5.10基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)將輕量化BIM模型與現(xiàn)場設計文檔相關聯(lián)，自主研發(fā)設計信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了交互式查詢、實時更新、查看任意時刻設計進度、施工進度等系統(tǒng)化信息管理工程漫游及模型瀏覽工程漫游模型瀏覽模型平移、縮放和旋轉；多種顯示模式隨意切換；支持模型的多方位剖切渲染模式平滑（無輪廓）平滑（有輪廓）技術渲染輪廓渲染視圖剖切橫剖縱剖5.10基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)文檔管控關鍵字搜索查看和下載文檔文檔類型搜索與模型關聯(lián)交互式查看文檔檢索選擇文檔類型點擊搜索雙擊查看輸入關鍵字搜索點擊搜索5.10基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)進度可視化設計進度可視化施工進度可視化

實時查看可視化設計進度及施工進度，實施設計監(jiān)控計劃進度可視化模擬實際進度可視化模擬5.10基于BIM的設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)數(shù)據(jù)源唯一性、方案最優(yōu)性、設計進度把控、人力資源管理快速完成重力壩設計，設計時間縮短3個月入庫零件達20000多個，模板400多個，知識最大共享，減少重復勞動設計時間縮短1個月，爭取工期4個月，避免工期延誤6個月，節(jié)省445.29萬美元規(guī)范設計信息管理，效率提升70%發(fā)現(xiàn)漏、錯問題58處，為緊張的工期贏得了寶貴的時間節(jié)省設計時間4個月，爭取工期4個月，避免工期延誤6個月，節(jié)省投資445.29萬美元5.11應用效果3DE平臺協(xié)同正向設計重力壩智能設計企業(yè)級資源庫優(yōu)化方案設計設計信息管理系統(tǒng)開發(fā)機電設備編碼程序開發(fā)集成應用能力企業(yè)級資源庫ABCDEFGHIJK重力壩智能設計方案比選及優(yōu)化機電設備管理可視化溝通大型設備吊裝模擬文檔管控設計進度可視化施工進度可視