地铁轨道交通工程BIM实践与规划ppt课件.ppt

1,BIM是指基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型，为设计公司、施工单位、建设单位乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理，最终使整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效的实现节省能源、节约成本、降低污染和提高效率。,建筑信息模型,建筑设计师,结构工程师,水暖电系统工程师,建造施工方,业主/运营方,解读BIM,何谓BIM,2,B,I,M,模型是基础，信息是灵魂，管理是关键！,解读BIM,BIM的内核,3,建筑信息模型 Building Information Model,三维可视化,参数化,解读BIM,4,建筑信息化模型 Building Information Modeling,解读BIM,5,建筑信息管理 Building Information Management,协同 载体、桥梁 知识传承 全生命周期 动态管理 云计算 物联网 建筑工业化,错综复杂,协调统一,BIM,解读BIM,6,2007年，深圳率先进行轨道交通BIM研究和应用 2010年，北京丰台路等地铁站BIM试点 2011年，上海BIM应用计划投入1.8亿元 广州、厦门、青岛等也已明确BIM应用要求,BIM设计施工运维一体化总体解决方案,全国轨道交通BIM应用情况,7,技术难度大: 点多 线长 面广 系统复杂 建设周期长: 通常国内一条线路建设周期为5-7年（国内），运营期为100年 风险大：工程本体风险大，周边环境风险大 投资规模大：通常一条线路的建设投资为100-200亿 参与方众多：参建单位多、利益相关方多 管理难度大：进度、质量、安全、环保、投资等管理要求高 人才稀释严重：近期每三年在建里程约翻一番，技术人才和管理人才严重短缺 无形资产拓展空间大：经济拉动、惠民工程、乘客体验、标识指引、智慧城市,轨道交通建设的特点和难点,BIM设计施工运维一体化总体解决方案,8,一,二,三,四,五,六,轨道交通应用BIM技术的重点问题,BIM设计施工运维一体化总体解决方案,9,地铁设计施工运维一体化业务逻辑,BIM设计施工运维一体化总体解决方案,10,云平台,操作层,管理层,决策层,SaaS（软件及服务）,地铁规范,管理驾驶舱及报表系统,PM项目管理,设计协同管理（协同数据、仿真数据）,三维设计工具,施工方案仿真,运维（Maximo、GIS）,数字化移交,移动应用,PaaS（平台及服务）,IaaS（基础设施及服务）,施工现场管理平台,工艺仿真,安全仿真,计划仿真,二维设计工具,有限元分析工具,施工进度管理,安全数据,4D定位,BIM施工管理,BIM设计施工运维一体化总体解决方案,11,施工（C）,规划,设计（E）,采购（P）,初设,扩大初设,施工图设计,Bill of Quantity (Project BOM),招标(材料),详细的施工方案,项目实时看板,施工执行过程,招标 (分包),2,分包商,业主,Monitoring Manufacturing,选择分包商,4,5,1,3,3D / 2D / 其它数据,Progress Report,流程报告,设计交付,Line Items,采购计划,执行情况,建造状态追踪,Inspection Request,招标 状态,施工 状态,工作包与计划分解 （设计、采购、施工、 一元化的WBS）,项目协同（多项目协同， 变更管理，等等 ）,Incident Report,NCR,Construction Progress,现场安全管理,质量管理,6,运维（0）,项目全过程数据,竣工模型,数字化移交,运维资产管理系统,典型维修场景方案,监控、检修数据,安全监测,资产管理,地铁设计施工运维一体化业务流程,BIM设计施工运维一体化总体解决方案,12,2、 BIM设计施工一体化子平台协同实践,3、 BIM现场施工管理协同子平台,4、 地铁运维子平台方案,5、 基于云的BIM平台建设方案,目录,Contents,1、 BIM设计施工运维一体化项目管理平台,13,项目启动,项目计划,项目执行和监控,项目 评估,地铁行业流程,项目执行 过程,管理知识,产品 数据库,工作流,项目综合管理,项目范围管理,项目时间管理,项目费用管理,项目质量管理,项目人力资源管理,项目沟通管理,项目风险管理,项目外包采购管理,引入项目管理平台，可以实现从业务过程项目计划工作流程纵向一体化的项目管理,满足未来业务发展,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,14,基础数据 编码规则 项目部门 项目岗位分解 费用科目 关键业绩指标定义 项目信息 工作分解结构裁剪 资源配置 人力资源配置 设备配置 其他资源配置 项目预警设置 项目流程管理 项目进度策划 项目权限设定 项目信息发布设定,项目综合规划,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,15,计划编制 计划编辑 辅助计划编辑 多用户协同编制计划 计划导入导出 进度计算 计划审查 计划任务分发 进度反馈 在线填报进度 离线填报进度导入 计划查询分析 计划查询 计划分析 计划变更,项目时间管理,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,16,定义项目目标 项目目标描述 项目目标完成日期 项目目标的评价 目标的审批等,项目范围管理,项目保证业务目标,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,17,设计流程管理 设计进度反馈 成果管理 请购单管理,项目质量管理,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,18,项目风险管理,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,19,企业人员管理 人员招聘 人员信息查询 人员调拨 劳动合同 培训记录 工时管理 绩效考核 人力成本核算 项目人员管理 人员信息查询 人员管理 项目责任书 考勤管理 薪资管理,人力资源管理,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,20,企业人员管理 人员招聘 人员信息查询 人员调拨 劳动合同 培训记录 工时管理 绩效考核 人力成本核算 项目人员管理 人员信息查询 人员管理 项目责任书 考勤管理 薪资管理,人力资源管理,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,21,报表管理,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,22,报表管理,BIM设计施工运维一体化项目管理平台,23,2、 BIM设计施工一体化子平台协同实践,3、 BIM现场施工管理协同子平台,4、 地铁运维子平台方案,5、 基于云的BIM平台建设方案,目录,Contents,1、 BIM设计施工运维一体化项目管理平台,24,BIM设计施工一体化协同实践,地铁协同设计的核心思想,25,构建面向地铁项目全生命周期过程的BIM协同三维或二维设计、协同统一平台，通过单一的产品数据源为跨专业、跨部门和跨企业的协同设计提供及时、准确、可追溯、统一的产品信息服务。,BIM设计施工一体化协同实践,地铁设计多元化协同平台,26,BIM设计施工一体化协同实践,地铁设计多元化协同平台与项目管理平台的关系,27,CATIA拥有实体和曲面及MESH网格面相结合的强大造型设计能力，使地质主动模型设计得以实现，减少修改带来的重复工作量，提高设计效率和质量。,地铁站地质环境建模,BIM设计施工一体化协同实践,28,BIM设计施工一体化协同实践,随着地下空间的不断开发，城市的发展具有建筑密集性和环境复杂性的特点。尤其是隧道工程，长距离的穿越使其环境保护的“民生”要求显得尤为重要。而切片计算技术将三维模型、有限元仿真计算与施工环境影响的需求有机结合在一起。实现了施工现场环境影响快捷分析的技术突破。,地铁站地质环境分析,29,在BIM模型内加入计算参数后即可实现切片计算： 计算结果的查看可以根据需要进行切片式的查看 也可先进行模型切片后进行快捷计算，得到计算 结果,地铁站地质环境分析,BIM设计施工一体化协同实践,30,地铁站城市管线,BIM设计施工一体化协同实践,31,整体 模型,结构,建筑,机电,BIM设计施工一体化协同实践,整体模型展示,32,BIM设计施工一体化协同实践,装修细部模型展示,33,BIM设计施工一体化协同实践,机电细部模型展示,34,BIM设计施工一体化协同实践,三维结构设计优化-理论对比,35,1、结构分析模型,2、CATIA模型,3、三维钢筋模型,BIM设计施工一体化协同实践,三维结构设计优化-地铁站局部区域,36,4、自动生成平法施工图,5、梁柱模型钢筋信息,BIM设计施工一体化协同实践,三维结构设计优化-地铁站局部区域,37,6、梁、柱钢筋下料表统计对比,BIM设计施工一体化协同实践,三维结构设计优化-地铁站局部区域,38,1、结构分析模型,2、CATIA模型,3、自动生成节点大样,4、自动生成施工图,5、自动生成工程量,BIM设计施工一体化协同实践,三维结构设计优化-钢结构,39,在BIM模型中，设计人员可设计多种装修方案，并列展示多种方案进行比选、体验。,BIM设计施工一体化协同实践,装修方案比选、体验,40,BIM设计施工一体化协同实践,建筑环境模拟分析,41,传统算量软件模型,BIM设计模型,地体站站厅层局部结构模型工程量统计,BIM设计施工一体化协同实践,工程量复核,42,BIM工程量,传统算量软件工程量,数据对比分析,1.51%,BIM设计施工一体化协同实践,工程量复核,43,BIM,初步设计,施工图设计,可行性研究,概算测定,预算测定,估算测定,相比传统的设计和工程量统计方式，BIM技术可实现工程量的自动检索、实时统计，从而可通过对应的计价规则提高估算、概算和预算的精准度和时效性。,BIM设计施工一体化协同实践,工程量统计、复核,44,通过BIM模型校核预留洞口的尺寸、位置、数量并分析洞口的合理性，从而减少因返工而造成成本浪费。,BIM设计施工一体化协同实践,机电专业预留洞口校核,45,将管线与主体、管线与管线之间进行硬碰撞检测，并列举出其详细碰撞原因和位置，本项目共发现管线之间的碰撞部位为236处，经检查复核，其中186处为可接受碰撞，50处需设计改动。,BIM设计施工一体化协同实践,机电专业碰撞检测-硬碰撞,46,37%,8%,10%,30%,11%,5%,管线碰撞相关专业比例分布图,基于碰撞检测报告，我们可以将其生成包含碰撞位置、碰撞专业的分布图，从而为管线优化做数据参考。,M:Mechanical(暖通）,E:Electrical(电气）,P:Plumbing(给排水）,BIM设计施工一体化协同实践,机电专业碰撞检测分布分析图,47,为确保机电管线、阀门有足够的安装和维修空间，可进行软碰撞检测。,施工现场管线排布,软碰撞参数设置表,BIM设计施工一体化协同实践,机电专业碰撞检测-软碰撞,48,通过碰撞检测检测到的碰撞部位，我们可以根据报告上的具体位置针对发生碰撞部位进行相应修改。,BIM设计施工一体化协同实践,机电管线优化,49,机电管线综合可以在设计阶段通过三维模型定义好管线的排布位置，从而在管线安装时直接指导施工。,走廊吊顶标高,BIM设计施工一体化协同实践,机电管线综合,50,BIM设计施工一体化协同实践,二维出图,51,BIM设计施工一体化协同实践,地铁紧急实践模拟-人员疏散,52,BIM设计施工一体化协同实践,地铁紧急实践模拟-火灾报警,53,BIM设计施工一体化协同实践,地铁站虚拟漫游体验,54,钢筋加工 及存放区,BIM设计施工一体化协同实践,地铁站施工应用分析-BIM施工模型,55,目标与责任分解,汇总协调,P6进度计划：以里程碑节点为目标，纵向通过多级进度计划逐级分解联动，横向通过接口进度计划强化协同。,BIM设计施工一体化协同实践,BIM施工仿真-P6进度计划,56,BIM设计施工一体化协同实践,BIM施工仿真-P6进度计划,57,BIM设计施工一体化协同实践,施工文档,详细施工进度计划,视频/图片,设备资源库,P6进度计划,3D model,检查实际过程中可能的物理碰撞; 检查安全问题; 尝试不同的施工方法; 验证和优化施工进度; 建设规划中的知识捕捉及重用; 以三维可视化形式展现规划信息； 在三维可视化交互查看任何给定日期的项目进度。,多维度数字化BIM施工仿真设计是基于4D可视化的模拟环境，用于验证和规划建设的进度和过程，最大限度地降低成本和风险,输入,输出,DELMIA 虚拟仿真,58,BIM设计施工一体化协同实践,用BIM协同设计平台提供的施工模型对基坑开挖施工步骤进行仿真： 地连墙施工 抗拔桩施工,施工工艺仿真,59,BIM设计施工一体化协同实践,用BIM协同设计平台提供的施工模型对基坑开挖施工步骤进行仿真： 第一二层工作面土方开挖与第一二层工作面横撑施工,施工工艺仿真,60,BIM设计施工一体化协同实践,用BIM协同设计平台提供的施工模型对基坑开挖施工步骤进行仿真： 第三层工作面到第七层工作面横撑施工 底板浇筑 地铁第三层工作面搭斜撑 地铁第三层拆横撑施工 地铁主体结构施工仿真 地铁第三层拆斜撑 地铁第二层施工仿真 地铁第一层施工仿真,施工工艺仿真,61,BIM设计施工一体化协同实践,施工工艺仿真-盾构机下井,62,BIM设计施工一体化协同实践,施工工艺仿真-轨道铺设,63,BIM设计施工一体化协同实践,施工工艺仿真-干涉碰撞仿真,64,BIM施工仿真施工安全仿真,利用BIM模型还原的施工现场，能够对包括大型设备操作、人员操作空间及视野进行细致的仿真，了解操作风险区域，规划人员和设备间的安全距离，从一定程度上避免施工安全风险。,BIM设计施工一体化协同实践,65,BIM设计施工一体化协同实践,项目管理WBS计划采用自下而上的方式汇总项目时间，及项目的总工期是由完成每一个具体的分任务需要的时间相加而成。如果能准确的计算出完成每一个施工分任务所需时间、费用，我们就能更准确的得到施工总工期，进而做出更准确的施工计划与预算。,BIM施工仿真结合施工计划的关联分析,66,BIM设计施工一体化协同实践,BIM施工工艺仿真能够模拟施工步骤，计算出完成合格的单位施工产品所需要用的人力、材料、机具、设备以及有关费用的数量标准。 T：完成单位合格产品的标准时间 tn= （在人力数量*人力利用率与设备数量*设备利用率）条件下完成步骤n需要的时间，该时间包括设备等待时间 T = t1+t2+tn 单位标准费用=人力费用+设备费用 BIM平台能够以上述计算出的时间与费用为依据，得出仿真计 划，该计划准确性更高,BIM施工仿真结合施工计划的关联分析,67,2、 BIM设计施工一体化子平台协同实践,3、 BIM现场施工管理协同子平台,4、 地铁运维子平台方案,5、 基于云的BIM平台建设方案,目录,Contents,1、 BIM设计施工运维一体化项目管理平台,68,BIM现场施工管理协同子平台,在施工阶段，利用轻量化的BIM三维显示和自主研发的管理平台，实现基于BIM的施工过程管理，为工程项目管理提供必要的现场数据，并在竣工后实现向运维的数字移交。,BIM现场施工管理协同平台,69,BIM现场施工管理协同平台系统架构,70,施工子系统与上层基于ENOVIA的项目管理系统的数据交互,变更,分析,BIM现场施工管理协同平台,71,BIM现场施工管理协同平台,BIM技术将模型与信息整合在一起，通过这样的方式管理施工过程中所需及所产生的信息，并为后续的各要点管理提供支撑。,基于BIM施工信息管理,72,BIM现场施工管理协同平台,在施工临时场地或地铁站施工现场，通过移动平台对现场材料、资源进行识别，获取协同平台中的关联信息。服务于监理对现场材料和资源进行审查，并提供电子签章确认，加强现场的质量控制,基于BIM施工质量管理,73,BIM现场施工管理协同平台,集成现场的地质监测数据，对挡土墙形变量、底层沉降等地质情况监测数据进行监测，形成三维的数据监测点，实现施工中的安全风险预报。,基于BIM施工安全管理地质数据监测,74,BIM现场施工管理协同平台,基于BIM信息以及施工关联分析的结果，统计任意多个地铁站施工工作面或施工计划的时间段工程量，结合定额造价，可以做施工的成本预算和成本分析，提高成本管理的精确度和效率。,基于BIM施工成本管理,75,BIM现场施工管理协同平台,替代纸质的工程日志，将日志信息统一管理并从中获取地铁站施工过程的进度信息，实现施工当前的进度三维模拟，并与计划进行对比分析，监控施工进度并根据情况调整施工任务，保障施工进度。,基于BIM施工进度管理,76,BIM现场施工管理协同平台,利用自主研发的移动客户产品，项目参与人员可以通过移动设备登陆施工管理协同平台，查看项目相关BIM数据信息,基于BIM施工安全管理移动客户端,77,BIM现场施工管理协同平台,利用自主研发的物联网监测产品，施工现场布设针对人员安全的4D网格定位系统，对进入施工现场的作业人员进行管理，监测人员现场位置信息，在作业人员靠近危险区域如防护栏周边、大型设备施工作业区域时提供实时安全提醒，避免安全事故，加强人员安全管理。,基于BIM施工安全管理人员定位管理,78,2、 BIM设计施工一体化子平台协同实践,3、 BIM现场施工管理协同子平台,4、 地铁运维子平台方案,5、 基于云的BIM平台建设方案,目录,Contents,1、 BIM设计施工运维一体化项目管理平台,79,BIM地铁运维管理平台,数字移交BIM三维模型,设备监控传感器数据,设备维修知识数据库,物资设备编码标准,工单,80,BIM地铁运维信息管理平台,站点信息管理,81,BIM地铁运维信息管理平台,在线视频监控,82,BIM地铁运维信息管理平台,设备设施管理,图形化设备导航器，实现设备管理的可视化,83,BIM地铁运维信息管理平台,设备维护管理,84,BIM地铁运维信息管理平台,设备故障统计分析,长江勘测规划设计研究有限责任公司,85,BIM地铁运维信息管理平台,以工单为载体,86,BIM地铁运维信息管理平台,工单流程化管理,工单内容定制,工单流转程序设计,87,BIM地铁运维信息管理平台,工作排程管理, 明确任务责任人 合理制定计划表 灵活调整优先级 优化资源利用率,88,BIM地铁运维信息管理平台,为备件采购和库存管理提供数据源,供应商,Fax or e-commerce,运输物料l,采购,重订货策略,物料接收,物料需求,库存,物料发放,计划维修,工单,执行维护,资产,非计划维护,资产,89,BIM地铁运维信息管理平台,云平台的架构体系,90,BIM地铁运维信息管理平台,移动在线管理模式, 支持 条码扫描 支持 离线编辑 支持 多种平台, 提高 信息录入的 规范性 提高 信息反馈的 时效性 提高 设备管理的 便捷性,91,BIM文档管理子系统,BIM文档管理中心,项目文档中心管理,项目文档目录管理 项目文档管理 项目文档分类 项目文档统计,系统管理,文档类型管理 属性管理 流程管理 权限管理 目录管理 单点登录,通用功能,批量上传 收藏夹 任务管理 个人目录树 离线安全,邮件通知 邮件分享文档 评论纠错 文档搜索 PDF转换引擎,个人文档中心管理,个人目录管理 个人文档管理 文档推送 个人文档分享,公司文档中心管理,公司文档目录管理 公司文档管理 文档归档、借阅 公司文档统计,档案中心管理,档案目录管理 档案管理 档案借阅 档案统计,92,BIM文档管理子系统,文档分类-内容库,93,BIM文档管理子系统,项目文档管理实例,94,BIM文档管理子系统,文档版本-文档版本管理流程,提供用户自主批量或逐条上传文档， 提供文档入库的校核、审查、批准等流程管理 用户可以实时查看评审进度 提供文档从上传到发布再到作废的全生命周期管理,95,BIM文档管理子系统,文档版本-文档版本规则配置,Major Version,Minor Version,Separator,Version Rule,Maximal Value,Minimal Value,96,BIM文档管理子系统,文档模板,系统管理中支持放置大量模板文件，并且模板文件授权给用户使用，用户通过模板即可创建文件，节约时间同时实现文档标准化管理。,97,BIM文档管理子系统,文档借阅 通过文档的借阅功能（借出、收回、借阅情况统计），可轻松实现各用户间电子文档的在线借阅，包括阅读、编辑、打印和下载。,98,文档搜索-多维度搜索,BIM文档管理子系统,99,文档搜索-快速全文检索,BIM文档管理子系统,100,BIM文档管理子系统,文档搜索-文档高级检索,101,BIM文档管理子系统,统计与报表 系统对数据库中保存的文档进行各项查询与统计，并输出相应的表格。用户可查询相应的统计数据，并将相关数据导出。,统计报表类型 1.文档管理统计 入库信息统计 各业务单位纸质文件受控统计 月度损