超高层多曲面幕墙与钢结构设计施工一体化应用研究-最终

中建五局土木工程有限公司科技研发课题计划书课题名称：超高层多曲面幕墙与钢结构设计施工一体化应用研究课题申报单位：中建五局土木工程有限公司（盖章）课题负责人：张胥（签字）起止年限：2021年3月至2023年12月中国建筑第五工程局有限公司2021年3月一、基本信息课题名称超高层多曲面幕墙与钢结构设计施工一体化应用研究申报课题级别（）重大课题（√）重点课题（）一般课题建议单位中建五局土木工程有限公司参加单位中建五局土木工程有限公司中国建筑第五工程局有限公司课题负责人姓名张胥职务/职称分公司总工程师/高级工程师电-mail68582595@选题背景本工程位于昭通市主城区西南角，亦是在昭鲁一体化通廊上的中心节点位置建设本工程，为昭通市地标建筑，结构采用核心筒剪力墙结构，其余部分为装配式钢结构，设计形式先进。通过研究超高层装配式建筑节点智慧建造关键技术，从整体设计与生产、施工等全过程阶段，解决超高层装配式建筑优化设计复杂、生产加工定位不精确以及各工况下建筑受到的影响，形成基于BIM技术进行超高层装配式建筑优化设计和全过程信息化管理，基于计算机数控技术进行超高层装配式建筑构件精确下料、加工、定位，不断提升施工技术水平，实现施工现场的安全保障、质量提升以及效益最大化。主要研究内容1）复杂环境下超高层幕墙与钢结构的协同变形控制技术研究①风荷载下幕墙与钢结构协同变形技术研究②昼夜温差影响下幕墙与钢结构协同变形技术研究③不均匀沉降影响下幕墙与钢结构协同变形技术研究④多重工况组合下幕墙与钢结构协同变形控制技术研究2）多曲面幕墙和钢结构参数化建模技术研究①幕墙和钢结构节点优化设计和参数化建模技术②幕墙和钢结构建模控制参数识别和曲线拟合技术③多曲面幕墙和钢结构参数化协同建模技术研究3）基于实测数据的设计模型实时更新方法研究①幕墙与钢结构空间节点快速定位和测量技术研究②幕墙与钢结构施工全过程监测技术研究③实测数据和建模控制参数的偏差数据处理技术研究④基于调整后参数的设计模型实时更新方法研究4）幕墙和钢结构设计施工一体化交互工作研究与应用①幕墙和钢结构一体化设计关键技术研究②主体和深化设计交互工作关键技术研究③设计和施工一体化关键技术研究与应用研究目标与成果1.课题研发总目标本课题研发总目标为实现钢结构幕墙设计施工两个“一体化”，即钢结构和幕墙深化设计协同进行，与主体结构设计同步开展，实现“钢结构幕墙设计一体化”；施工方案提前植入设计，施工数据过程反馈设计，优化设计进而指导施工，实现钢结构幕墙“设计施工一体化”。研究成果作为相关设计、施工方案优化依据，动态指导同结构类型建筑的施工，保证施工的科学、先进和安全性。利于工期管控、综合成本节约、保障质量与安全，实现经济效益、社会效益、科技效益、人才效益四大效益提升。2.课题研发成果①通过本课题研究，可实现幕墙、钢结构协同设计施工一体化，避免错漏碰缺导致的经济损失，完美实现外立面建筑效果，为项目争创鲁班奖打造亮点；②本课题形成的成果总结可在公司类似项目加以推广应用，提升项目精细化管控水平；③本课题拟提炼超高层施工成套技术，申请云南省科技进步奖。④发表施工技术相关论文5篇；⑤形成省部级施工工法3篇；⑥获得专利3项。经费总预算申请拨款15万元自筹经费981.4万元起始日期2021年3月完成日期2022年12月二、经费预算表单位：万元序号预算科目名称合计公司配套经费中建股份经费自筹经费1一、经费支出（合计）996.415981.42（一）直接费用976.412964.431．设备费201.4201.44（1）购置设备费25255（2）试制设备费006（3）设备改造与租赁费176.4176.472．材料费524.5524.583．测试化验加工费7794．燃料动力费55105．差旅费13.5211.5116．会议费1028127．国际合作与交流费00138．出版/文献/信息传播/知识产权事务费1055149．劳务费1801801510．专家咨询费153121611．其他支出101017（二）间接费用2031718其中：绩效支出3319二、经费来源（合计）996.420（一）申请从专项经费获得的资助15211、中建五局土木公司经费资助1522（二）自筹经费来源981.4231．其他财政拨款242．单位自有货币资金981.4253．其他资金

三.课题计划书（一）课题概述1.课题基本情况课题名称：超高层多曲面幕墙与钢结构设计施工一体化应用研究研究类型：重点课题依托工程：昭通高速凤凰广场建设项目办公酒店工程位于云南省通市昭阳区迎宾大道与昭麻二级公路交叉口，建造方式为设计、结构设计顾问及施工工程总承包，包括超高层办公楼、裙房酒店、商业及地下室，总建筑面积148627㎡。其中，塔楼（办公楼）地上34层，地下2层，典型层高4.2m，避难层层高4.5m，结构高度147.3m，总高度168m；采用混合结构，外框采用方钢管混凝土柱+钢梁，内筒为钢筋混凝土核心筒，基础采用灌注桩。裙楼（酒店）地上9层，地下2层，客房区典型层高3.6m，结构高度39.6m，总高度46.2m。主体采用混凝土结构，基础采用预制管桩。2.课题负责人基本情况项目负责人基本情况介绍姓名张胥性别男学历本科职称高级工程师从事专业市政工程联系电份证号-mail68582595@符合申报条件说明：张胥现为中建五局土木公司广西分公司总工程师，高级工程师，从事房建工程相关专业工作，自工作以来，科研成果突出。在BIM技术运用方面获2018首届“优路杯”全国BIM技术大赛金奖，发表论文数篇。在科研指导、技术创新上具有丰富的造诣。（二）课题的可行性分析1.课题提出的背景本项目建设内容包括超高层办公楼、裙房酒店、商业及地下室，总建筑面积148627㎡。其中，塔楼（办公楼）地上34层，地下2层，典型层高4.2m，避难层层高4.5m，结构高度147.3m，总高度168m；采用混合结构，外框采用方钢管混凝土柱+钢梁，内筒为钢筋混凝土核心筒，基础采用灌注桩。裙楼（酒店）地上9层，地下2层，客房区典型层高3.6m，结构高度39.6m，总高度46.2m。主体采用混凝土结构，基础采用预制管桩。本工程位于昭通市主城区西南角，亦是在昭鲁一体化通廊上的中心节点位置建设本工程，为昭通市地标建筑，结构采用核心筒剪力墙结构，其余部分为装配式钢结构，设计形式先进。通过研究超高层装配式建筑节点智慧建造关键技术，从整体设计与生产、施工等全过程阶段，解决超高层装配式建筑优化设计复杂、生产加工定位不精确以及各工况下建筑受到的影响，形成基于BIM技术进行超高层装配式建筑优化设计和全过程信息化管理，基于计算机数控技术进行超高层装配式建筑构件精确下料、加工、定位，不断提升施工技术水平，实现施工现场的安全保障、质量提升以及效益最大化。2.相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础现阶段，钢结构、幕墙一体化是建设行业的一种发展趋势，这种建筑具有诸多优势：施工质量、施工效率较高，周期较短，还具有节能环保的特点，深受广大业内人士及群众的认可。时至今日，钢结构、幕墙一体化在发达国家的发展历史较长，特别是在欧美和日本等地，建筑用钢量已达钢产量的三成以上，钢结构建筑面积占总建筑面积约四层以上，形成了各自的钢结构体系。如今，我国的城市化建设脚步也正在不断加快，在建筑领域，施工技术也得到了不断加强与更新，不仅施工质量大幅提高，在整体上，也明显提升了建筑物的经济效益。本项目重点超高层多曲面幕墙与钢结构设计、施工定位以及现场施工质量控制方面为切入点，利用BIM技术、计算机数控技术研究超高层多曲面幕墙与钢结构设计、施工一体化的关键技术，确保各道工序的顺利实施。3.课题实施的意义与必要性本工程为昭通市地标性建筑，设计采用核心筒剪力墙结构+装配式形式，装配式采用轻钢结构，具有绿色环保、安全可靠、缩短工期等优势，且符合建筑工业化发展的趋势。常规的钢结构及相关产业划分为：钢结构（包括深化设计、材料采购加工、安装），幕墙结构（包括深化设计、材料采购加工、安装）等多道工艺。随着建筑市场的逐步发展和完善，传统的单一划分模式已不适应市场的要求：一方面由于专业划分过细，势必将增加各自工艺的项目管理队伍，从而浪费了许多不必要的管理成本，増加了建设方的投资成本，同时对于各专业承包商而言，由于各自的承包范国不大，经营利润绝对值小，限制了管理成本的投入，很难投入比较完备的项目管理队伍，不利于工程项目的建设，另外由于幕墙结构均依附于钢结构，各自专业不同又紧密联系，相互间界面划分难度较大，各专业间相互协调难度较大，更重要的单一专业的管理极大程度的导致了各企业的低水平管理，不利于整个建筑市场的发展。综上所述，传单一专业的承包管理存在诸多弊端，因此钢结构、幕墙结构专业实行主承包一体化管理是整个建筑市场的必然趋势。4.课题实施的可行性分析本工程为昭通市区域性标志建筑建设，为一个很好的科研研究项目载体。其设计单位均为业内顶尖设计单位：清华院依托强大的校企合作，在结构设计方面有丰富的实践经验，建设单位有与业内杭萧合作的装配式加工厂，且我单位有类似超高层装配式建筑施工及BIM技术应用推广应用条目，并且经过实际施工的检验，能够较好的体现施工单位的施工效益。本科研项目对国内外相关研究现状及特点阐述清晰，申报项目拟采取的研究方法、路线及方案先进可行，预期研究目标定位合理，并已具有一定的前期研究工作基础和研究条件。本工程通过收集国内外类似工程结构选型技术的利弊分析，调查我单位在建类似超高层装配式结构现场施工及装配式构件加工情况、BIM深化设计及虚拟施工技术等相关情况，在消化吸收相关文献资料、成功案例的基础上，昭通高速凤凰广场建设项目办公酒店工程150米建筑高度的实际工程特点以及致力打造昭通市地标建筑的高质量建设项目管理目标，对超高层装配式建筑构件节点的施工要求进行逐个分析、确定应用目标值，并结合BIM信息化管理平台对施工现场管理流程进行把控、优化，精于深化设计，严控工厂化加工、现场施工等工艺，从设计、生产、施工方面全方位有针对性的开展相关的研究工作。另外，技术上可以与设计单位联合互动；通过互动解决技术、人员、设备的问题，确保结果更加权威。同时在课题研究过程中，项目可以通过公司组织专家对现场进行指导，与高校共同进行课题的研究。人员方面，由公司强大的科研体系提供支持，配以课题小组人员组成的全面性、多样性，能满足本项科研活动，公司内部的专家可不定期到项目进行指导。同时邀请设计单位、专业钢构分包单位的相关人员共同参与，必要时组织专家对相关工作进行指导。经费方面，公司企业层面运营正常，高速发展的机遇，良好的财务状况，完全具备提供合理的本课题科研活动经费的条件，项目资金情况良好，公司将提供足够的资金支持。综上所述，项目课题组完全有条件、有能力如期完成本科研项目的研究。5.课题风险与不确定性（1）技术方面本研究过程中需要对装配式建筑节点的构造形式、施工技术等的应用进行广泛性调查，对装配式钢结构的各项材料、节点的连接方式及施工技术参数、施工条件及工艺技术等均需进行深入性研究，课题技术风险较高，对课题研究人员的专业技术水平，研究能力以及其对行业的洞察能力要求较高。（2）经济方面钢材价格波动明显，要充分考虑材料成本。同时，课题研究所需的经费较多，对项目的资金周转产生一定影响，需做好资金的精细策划工作。（3）管理方面公司目前项目EPC管理经验少，实施过程中需做到设计先行，管理经验较少，且需协调设计、施工和业主各方，工作量大，工期紧张。课题研究过程中在数据收集、整理、对比上需要投入的人力较多，需要做好统筹管理工作，课题研究过程中资源组织风险较大。（4）其他无。（三）课题实施的目标及主要研究内容1.课题实施的主要研发目标通过研究超高层多曲面幕墙与钢结构设计施工一体化应用，解决超高层装配式建筑幕墙与钢结构优化设计复杂和现场施工质量难控制的问题，形成基于BIM技术进行优化设计和全过程信息化管理，基于计算机数控技术进行构件精确定位，不断提升施工技术水平，实现施工现场的安全保障、质量提升以及效益最大化。2.研究与开发的具体内容（1）复杂环境下超高层幕墙与钢结构的协同变形控制技术研究①风荷载下幕墙与钢结构协同变形技术研究在风荷载水平力作用下，建筑物钢结构之间将产生相对位移，由幕墙作为悬挂在钢结构上的围护结构，在风荷载水平力作用下不仅与钢共同运动，还有自身的运动，由于幕墙的刚度与其所在的钢结构相比较小，幕墙对于钢结构的动力特性基本没有什么影响，因此二者的共同运动，实际就是幕墙依附于钢结构的运动。在水平力作用下，幕墙的破坏表现有：a、水平力直接作用于幕墙，是幕墙产生破坏，杆件变形或破坏、连接失效；b、水平力作用于建筑物时，钢结构产出扭转、变形等效应，并强制幕墙同步运动，对幕墙产生附加效应，其中与幕墙平面平行方向的变形对幕墙影响特别显著，如果钢结构的变形超过幕墙临界变形，幕墙就会破坏。通过设计研究使幕墙与钢结构形成一个统一的结构体系并共同系统协调工作是控制两种不同结构变形协调关键。②昼夜温差影响下幕墙与钢结构协同变形技术研究现有解决幕墙昼夜温差影响的两种途径：a、构件断开，支点自由，结构随温度变形，减少或消除温度应力；b、构件连续，支点约束，结构问题变形受到限制，甚至不变形，温度应力由钢结构的强度承受。通过技术的研究，利用BIM结合实际进行方案分析，扩展对幕墙与钢结构在昼夜温差影响下，研究幕墙与钢结构各种连接节点设计，使之达到稳定的协同变形，能够在不同温度下处于稳定状态。③不均匀沉降影响下幕墙与钢结构协同变形技术研究塔楼幕墙。幕墙与钢结构为不承受建筑结构水平和垂直方向荷载，幕墙与钢结构的周边平面方向必须与主体结构留有一定的间隙，来消除主体结构因不均匀沉降造成的沉降差。由于幕墙与钢结构一体化施工，附着于主体结构的幕墙与钢结构产生大量荷载，可能导致主体结构出现不均匀沉降。研究建筑产生不均匀沉降对幕墙与钢结构的影响，使幕墙与钢结构、主体结构之间达到协同变形，减低不均匀沉降带来的不利影响，分别计算预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，幕墙与钢结构之间的选择连接方法和施工顺序。④多重工况组合下幕墙与钢结构协同变形控制技术研究塔楼幕墙。幕墙与钢结构为不承受建筑结构水平和垂直方向荷载，幕墙与钢结构的周边平面方向必须与主体结构留有一定的间隙，来消除主体结构因不均匀沉降造成的沉降差。由于幕墙与钢结构一体化施工，附着于主体结构的幕墙与钢结构产生大量荷载，可能导致主体结构出现不均匀沉降。研究建筑产生不均匀沉降对幕墙与钢结构的影响，使幕墙与钢结构、主体结构之间达到协同变形，减低不均匀沉降带来的不利影响，分别计算预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，幕墙与钢结构之间的选择连接方法和施工顺序。（2）多曲面幕墙和钢结构参数化建模技术研究①幕墙和钢结构节点优化设计和参数化建模技术在搭建模型中赋予所需的几何信息和非几何属性，模型建筑的通风、日照、雨淋等特点为工程施工提供数据支撑。塔楼幕墙转裙楼屋面弧形幕墙，弧形过渡处室内无结构支撑，叠加主楼和裙楼不均匀沉降、大跨度屋面昼夜温差过大引起的变形，风荷载、雨水冲刷等各种不利因素，极易在节点处出现质量问题。进而研究对钢结构、幕墙模型优化调整原理，根据建筑图纸来确定材料，细化节点详图；综合考虑重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求，通过力学强度计算确定合理的体系，合理控制成本投入。钢结构优化是通过对框架结构整体分析以及钢构件验算、使用性能验算，有效控制钢结构部分的成本。幕墙与钢结构施工调节前，通过三维参数化设计，和相关计算软件，碰撞分析、施工模拟等辅助设计，达到快速简便直观的设计节点结构。并同时完成其三维模型以及二维图纸出图以及其他下料工作，是一站式的解决设计、计算、下料、对接生产的技术形式，同时生成BIM模型，其可以达到无纸化操作。②幕墙和钢结构建模控制参数识别和曲线拟合技术根据模态分析理论,结构的动力响应、频率响应（或动柔度）等动力特性,均可用各阶模态参数表达，而通过对结构进行动态试验（激振试验）,可以测得结构的频率响应曲线。这样,通过幕墙和钢结构的结构动力特性的漠态表达式,动态测试数据就和模态参数联系了起来。从测试数据中识别出各阶模态参数以后,再进行适当的坐标变换,即可得到结构动力学模型的各个物理参数。由此可以看出,从动态试验数据精确地识别各阶模态参数,是确定结构的动力学模型,从而对结构进行动力分析和动态设计的关键。③多曲面幕墙和钢结构参数化协同建模技术研究整体多曲面幕墙与钢结构下单使用“BIM技术”和“3D扫描”技术，幕墙与钢结构施工前首先采用BIM进行建模，现场龙骨施工过程中利用“3D扫描技术”提取数据与BIM模型进行比对，利用BIM技术分析和优化异形建筑幕墙的表面设计，采用参数化建模公式，根据幕墙表面成型原则和公式，找到建筑控制基准位置，再由线形成面，最总由面形成几何体，以该模型为基准进行钢结构量身设计和确定幕墙分格模型和加工板块模型实现精准加工，有效解决钢结构与多曲面幕墙设计、制造和施工应用系统之间的“信息孤岛”问题，有效解决专业设计干涉，实现工程信息共享与集成管理，提高效率。通过BIM三维碰撞检测技术，实现对建筑施工过程中可能存在各种碰撞情况进行模拟，助力优化多曲面幕墙与钢结构体系。（3）基于实测数据的设计模型实时更新方法研究①幕墙与钢结构空间节点快速定位和测量技术研究幕墙与钢结构的力学计算模型比较清晰、严谨对尺寸变化比较敏感。下料不精确会造成构件的变形;安装时不能就位影响承载效果。同时在高层建筑中房屋高,体型大误差积累非常显著柱子或其他构件微小的偏移会造成上部很大的变位极大地改变结构的受力影响设计效果甚至产生工程质量事故。所以有必要对幕墙与钢结构安装进行实时跟踪定位，即时分析其与设计偏差情况及时纠偏、校正，实现钢结构快速精准安装解决钢结构空中拼装施工过程中因测量定位的精度不足引发的安装质量问题及钢结构施工过程中因高空传统测量作业困难导致的安装效率低下问题。②幕墙与钢结构施工全过程监测技术研究幕墙与钢结构的连接施工是重要施工环节。它的主要功能是把幕墙所承受的各种荷载和作用通过连接件或预埋件可靠、有效的传递到钢结构上。所以它的工序效率及质量直接影响到单元体幕墙的挂装质量和效率，直接影响到建筑幕墙的结构安全、使用功能等。由于埋件的种类多种多样，对于埋件的自身质量控制及施工过程控制尤为重要，稍微偏差就将大大降低埋件的后期利用率，在增加施工成本的同时及要增加施工时间。因此，幕墙安装前，进行连接件或预埋件安装精度控制研究，是必要的，它不仅可以消除安装不稳固的质量事故隐患，还可以缩短施工工期和减少因校正预埋件而造成不必要成本增加。③实测数据和建模控制参数的偏差数据处理技术研究幕墙与钢结构一体化施工中，不可避免的会受到温度误差，设计参数误差，测量误差，计算误差及施工误差等影响，为能实时对误差进行反馈调直，研究其反馈的到的数据结合三维模型进行调整。将测量所得到的数据实时上传至平台，通过模型进行幕墙与钢结构之间多个连接件的调整，在不调整幕墙与钢结构的情况下，最优的解决因误差带来的影响。④基于调整后参数的设计模型实时更新方法研究通过研究反馈到的数据结合三维模型进行调整，构建了一个数据同步模型。该模型能实现多个数据高效、实时地同步，对现场幕墙与钢结构一体化设计和施工提供指导作用。（4）幕墙和钢结构设计施工一体化交互工作研究与应用①幕墙和钢结构一体化设计关键技术研究幕墙和钢结构相互间界面划分难度较大，各专业间相互协调难度较大。通过对幕墙和钢结构一体化设计，能够避免后期施工存在的绝大部分问题，有效缩短工期。②主体和深化设计交互工作关键技术研究在设计过程中，专业分包单位积极参与其中，做到边设计边深化，真正的能够认识到设计工程师的设计意图，避免多次深化及纠正，影响工期；同时对各专业分包单位进行界面及设计接口划分，深化设计过程进行无缝对接，利用三维模型消除幕墙与钢结构图纸冲突，为后续施工方案可行性提供保障。在设计过程中各专业分包单位积极介入设计材料、设计截面及设计节点等方面的优化设计，提出施工安装条件诉求，有效解决施工图纸问题，为实现项目工期履约保驾护航。③设计和施工一体化关键技术研究与应用在幕墙与钢结构施工过程中，实行设计、施工管理一体化,把资源最佳地组合到工程建设项目上来，最大限度服务于幕墙和钢结构的施工质量和施工进度。3.课题研究技术路线4.课题的技术关键，包括技术难点、创新点（1）技术重难点：1）多曲面幕墙：交错造型，施工精度要求高。2）施工节点定位：大跨度屋盖幕墙系统。3）现场环境复杂：项目处于云贵高原，风荷载大、昼夜温差大。4）协调变形控制：分缝设计，软土地基，沉降差异大。（2）创新点：1）提出多曲面幕墙和钢结构参数化建模技术。2）提出幕墙与钢结构的协同变形控制技术。3）建立基于实测数据的设计模型实时更新方法。4）提出工程总承包模式下设计施工一体化关键技术。5.可能获得的成果和知识产权考核指标名称数量说明专利3受理论文5录稿省部级工法3发布研究报告2发布（四）课题投资预算、资金筹措及来源渠道1.经费预算表单位：万元序号预算科目名称合计公司配套经费中建股份经费自筹经费1一、经费支出（合计）996.415981.42（一）直接费用976.412964.431．设备费201.4201.44（1）购置设备费25255（2）试制设备费006（3）设备改造与租赁费176.4176.472．材料费524.5524.583．测试化验加工费7794．燃料动力费55105．差旅费13.5211.5116．会议费1028127．国际合作与交流费00138．出版/文献/信息传播/知识产权事务费1055149．劳务费1801801510．专家咨询费153121611．其他支出101017（二）间接费用2031718其中：绩效支出3319二、经费来源（合计）996.420（一）申请从专项经费获得的资助15211、中建五局土木公司经费资助1522（二）自筹经费来源981.4231．其他财政拨款242．单位自有货币资金981.4253．其他资金2.经费预算说明（1）对承担单位和相关部门承诺提供的支撑条件进行详细说明本课题第一承担单位承诺总体负责组织该课题的实施，为顺利实现本课题结题目标，在管理上，实行课题负责人全面负责制，通过课题联系人加强对全程的监测，及时跟进，由理论研究人员统筹建立科研研究内容大纲并指导实施；要求中建五局土木工程有限公司昭通高速凤凰广场建设项目办公酒店工程项目经理部相关科研人员对项目的成本分析和技术管理要素力求准确无误，同时做好项目资源计划、项目成本估算、项目预算编制和项目预算控制等前期工作，严格控制项目预算，建立风险应急机制，在课题研究的过程中，加强对核心技术资料的保密等。（2）对各科目支出的主要用途、与课题研究的相关性及测算方法、测算依据进行详细分析说明1）设备费在课题研究开发过程中，需要购买焊机、扳手等设备，预计需要20台，每台按2000元/台计，共计4万元。需要租赁塔吊、施工升降机这2种机械设备，机械设备按月进行租赁，塔吊需要2台，2#塔吊按31000元/月计算，1#塔吊按110000元/月计算，租赁9个月，共计126.9万元；施工升降机需要2台，每台按20000元/月计算，租赁10个月，共计40万元。全站仪1台，水准仪1台，调拨费用共计0.5万元；3D模型打印，共计5万元；测量机器人1台，共计10万元；软件平台购置费用15万元。设备费计划使用申请自筹经费201.4万元。2）材料费是指在课题研究开发过程中消耗的各种原材料、辅助材料等低值易耗品的采购及运输、装卸、整理等费用，其中需要消耗钢材300吨，每吨按5500元计，共计165万元；需要消耗焊条3000公斤，每公斤按15元计，共计4.5万元；需要高强螺栓10000个，每个按5元计，共计5万元；需要幕墙，共计350万元。材料费计划使用申请自筹经费524.5万元。3）测试化验加工费测试化验费：是指在项目（课题）实施过程中由于承担单位自身的技术、工艺和设备等条件的限制，必须支付给外单位（包括项目和课题承担单位内部独立经济核算单位）的检验、测试、设计、化验及加工等费用，其中材料（钢材、高强螺栓）抽样复试计划需30次，每次约1000元，共计3万元；租赁设备塔吊、施工电梯等各2台，其设备检测计划每台各需1次，每次约1000元/台，共计0.4万元，全站仪、水准仪等仪器标定检测计划需2次，每次约1500元/台，共计0.6万元；扭力扳手、钢卷尺等仪器标定检测计划需2次，每次约1000元/台，共计0.2万元，故测试化验加工费约4.2万元，其他测试化验加工费合计约2.8万元，合计7万元。测试化验加工费计划使用申请自筹经费7万元。4）燃料动力费课题研究开发过程中直接使用相关仪器设备、科学装置等的运输、消耗水电费等计划费用5万，计划使用申请自筹经费。5）差旅费项目研究过程中现场调研、人员流动产生的人员交通费用、住宿费用等，计划45人次，每人次预计3000元/（人次），合计13.5万元。差旅费计划使用申请自筹经费11.5万元，申请从专项经费获得2万元。6）会议费计划课题研发期间举行3次专项技术评审会、1次关键技术鉴定会、3次半年度进度检查会、5次技术成果论证会、1次课题验收会。用于布置与分配课题任务，跟踪课题研究进度与任务完成质量、课题的验收等。计划使用申请自筹经费8万元，申请从专项经费获得2万元。7）国际合作与交流费无8）出版/文献/信息传播/知识产权事务费在课题研究开发过程中，需要支付的出版费、资料费、文献检索费、查新费、专业通信费、专利申请及其他知识产权事务等费用约10万元，计划使用自筹经费5万元，申请从专项经费获得5万元。9）劳务费是指在课题研究开发过程中支付给参与课题的研究生、关键岗位研究人员等按5000元/月考虑，需要15人，工作时间为24个月，共计需约180万元，计划使用自筹经费。10）专家咨询费在课题研究开发过程中支付给临时聘请的咨询专家的费用计划约15万元，计划使用申请自筹经费12万元，申请从专项经费获得3万元。11）其他支出在课题实施过程中除上述支出项目之外的其他相关支出计划费用10万元。（3）其他来源经费说明。（需说明经费的来源、落实和到位情况、用途等）无。3.大额费用明细单（1）设备费--购置/试制设备预算明细表课题编号：课题名称：金额单位：万元填表说明：1.设备分类代码：A购置、B试制、C租赁；2.试制设备不需填列本表（7）列、（8）列；3.单价≥1万元的设备需填写明细。编号设备名称设备分类单价（元/台件）数量（台件）金额（万元）购置设备型号购置设备生产国别与地区主要技术性能指标用途（与课题研究任务的关系）11#塔吊C110000199///场内材料转运22#塔吊C31000127.93施工升降机C20000240///场内材料转运4设备购买（焊机、扳手）A2000204///钢结构焊接5全站仪、水准仪A200020.5测量63D模型打印（服务）C50000153D模型打印7测量机器人A100000110数据采集8软件平台A150000/15YJK、Midas等软件使用权单价1万元以上购置设备合计30单价1万元以上试制设备合计单价1万元以上租赁设备合计166.9单价1万元以下购置设备4.5单价1万元以下试制设备单价1万元以下租赁设备累计201.4（2）材料费预算明细表课题编号：课题名称：金额单位：万元填表说明：大宗及贵重材料，是指课题研究过程中消耗数量过多或单位价格较高、总费用在1万元及以上的材料，需填写明细。序号材料名称计量单位单价（元/单位数量）购置数量金额1钢材吨55003001652焊条公斤1530004.53高强螺栓个51000054幕墙///350大宗及贵重材料费合计524.5其他材料费0累计524.5（3）测试化验加工费预算明细表课题编号：课题名称：金额单位：万元填表说明：量大及价高测试化验加工，是指研究过程中需测试化验加工的数量过多或单位价格较高、总费用在1万元及以上的测试化验加工，需填写明细。序号测试化验加工的内容测试化验加工单位计量单位单价（元/单位数量）数量金额1材料（钢材、高强螺栓）抽样复试/次10003032租赁设备检测费用（季度检+一年一度定期检测）/台/次100040.43仪器标定（全站仪、水准仪）/台/次150040.64仪器标定（扭力扳手、钢卷尺）/台/次100020.2量大及价高测试化验加工费合计0其他测试化验加工费合计2.8累计7（五）技术、经济效益分析1.技术经济效益分析（1）通过幕墙和钢结构设计施工一体化研究，可提高现场施工效率不低于10%，整体节约2个月左右的工期，节约材料费用10%以上；（2）通过幕墙和钢结构的协同变形控制研究，可有效降低后期30%的维修费用。2.推广应用前景分析项目研究内容具有显著的创新性，研究预计成果达到省内领先或更高，且具有较大的推广和应用价值，对促进行业的施工现场管理提升以及信息化、绿色建造的推广能起积极作用。3.对公司提高经营业绩的作用通过本科研课题的研究，形成一套超高层多曲面幕墙与钢结构设计施工一体化应用施工关键技术，为类似项目提供施工参考经验，减少施工工期，为企业赢得声誉。同时，本工程为昭通市地标性建筑，可为高速在该区域塑造良好的形象，增加市场竞争力。（六）课题进度安排1.课题研究完成年限本研究计划时间为：2021年3月～2023年12月。2.课题分阶段任务安排起止时间工作内容阶段成果及形式2021年3月课题立项，收集、查询及整理相关文献资料、相关研究准备课题立项书2021年4月～2021年10月参数识别、参数化建模技术研究控制参数识