中建钢构大厦建造全过程BIM技术应用与创新探索.pdf

1、中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦开发了结构专业BIM 建模与结构计算模型之间数据的互导转换程序和设备专业BIM建模与二维平面施工图之间的数据导入程序，获得3项著作权保护；中国建筑东北设计研究院有限公司BIM工作简介对BIM的研究工作始于2009 年，经过不断的探索与发展，于2011 年末，以中建东北院科技研发中心BIM研究小组为基础，成立了辽宁省勘察设计行业第一家BIM中心,致力于深入研究BIM关键技术，解决业主、设计、施工、运维管理各方在工程项目中存在的突出问题，实现整个建筑项目的质量、效率、成本及运营各阶段的全面控制，推动BIM技术的研究与应用；中心成立以来，研究成

2、果在沈阳财富中心三期、东北院办公楼信息化改造、中建钢构天津有限公司办公楼、中建钢构大厦等近30 个工程（共计60 多万m）中得以成功应用推广，在方案规划、施工图设计、专业综合协调、建筑性能化分析、绿色建筑等方面发挥了巨大的作用和价值；BIM中心为辽宁省土木建筑学会“BIM和数值模拟专业委员会”主任委员单位。BIM中心几年来，共获得中国建筑工程总公司BIM科研课题2 项，沈阳市BIM科研课题2 项；参与编制国家标准2 部，主编辽宁省地方标准1 部；ArchiCAD、Revit、Bentley、SketchUp、Navisworks、Lumion、Tekla、Ecotect、Rhino中建钢构大厦

3、CscecStell Tower中建钢构大厦BIM工程沈阳会展中心（建筑面积19.8万m ）鲁迅美术学院新校区（建筑面积23.9万m ）中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦中建钢构天津有限公司办公楼（建筑面积1.1万m ）台湾 东北经贸中心（建筑面积7.9万m ）BIM工程中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦沈阳市府恒隆广场皇冠钢结构东北院办公楼信息化改造BIM工程中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦中建钢构大厦建造全过程BIM技术应用与创新探索中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计

4、优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell Tower项目概述1.工程名称：中建钢构大厦；2.建设地点：深圳市南山区后海中心3.建设用地面积：2892.54.建筑面积：56052.19；5.建筑高度：166.75m；6.建筑层数：地上26层/地下4层。7.结构体系：钢结构支撑8.设计理念：与“铁骨仁心”之企业文化相契合。1.1项目说明本工程为东北院深圳分院参加国际竞赛中标的原创建筑设计方案；由我院作为总牵头单位完成BIM全过程设计；尝试设计、加工、建造一体化BIM技术应用，与中建钢构设计院和中建四局合作完成

5、。中建钢构大厦CscecStell Tower项目概述项目效果图中建钢构大厦CscecStell Tower项目概述室内大堂效果中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell TowerBIM应用流程BIM执行计划确保BIM模型在建筑全生命周期中各个阶段之间的顺利交接,同时发挥信息传递的重要作用。BIM建模标准是BIM工作的基础,将模型标准在具体软件中的应用准则进行细化,不仅便于成果模型系统的进行划分或过滤,而且可以便捷的

6、提取和统计模型信息。计划制定本次BIM项目由设计院、钢结构安装、机电安装三方合作完成，为保证模型有效的传递,我们制定了BIM执行计划和BIM建模标准。中建钢构大厦CscecStell TowerBIMBIM建模标准BIM应用流程为方便多软件配合，需要对存储方式、命名规则、模型色彩、格式交换进行统一规定。中建钢构大厦CscecStell TowerBIM应用流程本次BIM项目由设计院、钢结构安装、机电安装三方合作完成，具体流程如下碰撞检查材料信息性能分析几何数据设计院BIM设计工程总承包单位BIM深化钢结构BIM设备安装BIM深化设计预装配数值加工深化设计材料统计安装模拟幕墙BIM构件生产深化设

7、计碰撞检查装修BIM材料统计空间拆分三维效果竣工BIM模型中建钢构大厦CscecStell TowerBIMXBIMXBIM应用流程通过多种BIM软件配合，最终在Revit平台上整合完成BIM设计。应用BIM多软件平台EcotectEcotectVasarVasari i中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示整体效果图中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示整体效果图中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示整体鸟瞰漫游中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示室内综合模型四层空中花园十五层休息平台十八层走廊俯视屋顶层休息平台中建钢构大厦C

8、scecStell TowerBIM展示首层大堂漫游展示中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示局部动画演示裙房室外漫游裙房室外漫游首层商业大堂顶层设备间中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示建筑模型中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示结构模型中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示机电模型中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示综合模型中建钢构大厦CscecStell TowerBIMBIM展示建筑局部放大模型中建钢构大厦CscecStell Tower结构局部放大模型BIMBIM展示中建钢构大厦CscecStell

9、 Tower机电局部放大模型BIMBIM展示中建钢构大厦CscecStell Tower全专业综合模型剖面BIMBIM展示中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示三维剖面中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示地下室人防楼梯_3D节点中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示室内综合模型标准层办公空间标准层管线综合十五层空中花园十五层管线综合中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示局部室内模型一层自动扶梯屋顶花园层室内透视避难层设备机房二层商业室内透视中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示局部室内模型休息平台室内漫游屋顶大堂

10、室内漫游25F25F室内漫游25F25F室内漫游中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦借助BIM提供方便的、低成本的不同解决方案供项目投资方进行选择，通过数据对比和模拟分析，找出不同解决方案的优缺点，帮助项目投资方迅速评估建筑投资方案的成本和时间。一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell Tower设计优化建筑性能化分析通过对建筑的室内外风环境、可视度、日照、能耗等分析为节能提供设计参考。中建钢构大厦CscecStell Tower设计优化可视化辅助方案

11、决策基于BIM的可视化，甲方认为斜撑对视线有遮挡，经过结构重新计算，将斜撑调整到下层，对方案决策起到良好的辅助作用。方案调整前方案调整后中建钢构大厦CscecStell Tower设计优化建筑结构碰撞检查方案调整前方案调整后中建钢构大厦CscecStell Tower设计优化管线优化地下室泵房管线综合前管线综合后中建钢构大厦CscecStell Tower设计优化净高控制方案调整前方案调整后中建钢构大厦CscecStell Tower清单算量在BIM模型中，数据库的数据粒度达到构件等级，通过材料明细表统计功能，可以提高工程算量的效率和准确性，对控制成本、保证利润具有重要的现实意义。模型提取工程

12、量中建钢构大厦CscecStell TowerBIM展示建筑结构碰撞报告根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让，对设备和管线进行综合布置，调整施工图，减少变更。中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装NCNC文件文件钢结构深化加工在钢结构深化设计中利用BIM技术三维建模，对钢结构构件空间立体布置进行可视化模拟，通过提前碰撞校核，可对方案进行优化，有效解决施工图中的设计缺陷，提升施工质量，减少后期修

13、改变更，避免人力、物力浪费，达到降本增效的效果。中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装钢结构清单算量中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装钢结构加工-自动排版中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装钢结构加工-施工管理中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装钢结构工程建造的全过程钢结构工程建造的全过程中实现各方信息共享和工作协同。中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装钢结构全过程信息化管理模式信息化平台深化设计构件安装构件制作材料采购钢结构全过程信息化管理模式信息集成共享协作效率提高信息交换及时资源有效利用中建钢构大厦

14、CscecStell Tower钢结构安装钢结构全生命周期信息化管理平台中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装物联网按照海外构件制作标准自我要求，提高制作精度按照海外构件制作标准自我要求，提高制作精度强化出厂前验收，减少对现场安装的影响强化出厂前验收，减少对现场安装的影响构件采用了最新试行的物联网系统（基于构件采用了最新试行的物联网系统（基于RFID技术），便于项目掌握构件加工进度，根据实际情况联动调整安装计划技术），便于项目掌握构件加工进度，根据实际情况联动调整安装计划中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装碰撞检查制定地上钢构与地下土建同步施工半逆向作业方法通

15、过BIM（Revit和Naviswork）进行碰撞分析和模拟，解决地下室复杂工况问题，避开冲突结构，制定精准的安装流程利用Rstar导出PKPM，核算任意阶段的结构稳定状态中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装施工进度模拟 利用BIM（Navisworks）进行逐层施工模拟，并作吊装分析，协助制定月、周、日安装计划（利用BIM可精确至每根构件工期）采集吊装、校正、焊接时间等组成项目的大数据库（录入BIM模型），通过分析拟合，不断提高生产安装计划的合理性以及与现实的契合度 运用三维可视化以及不同施工状态的信息标记辅助生产管理人员全面把控施工进程中建钢构大厦CscecStell T

16、ower钢结构安装现场布置优化BIM技术可提高施工组织协调的有效性，根据不同构件采用不同的堆放和吊装方案南北塔吊根据日夜班和每日吊装工程量，进行不对称的任务分工和调整自有制作厂根据安装顺序进行分区、分类、依次序装车发运，计划进场，计划吊装，实现主构件即卸即吊、减少周转时间。中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装施工安全一体式高空操作平台侧嵌一体式高空操作屋、铝合金轻量化通道、爬梯等，大大减少安防措施对现场工期的影响快速的工作面（压型钢板）跟进，对安全措施形成二重保障传统的安全管理、危险源的判断和防护设施的布置都需要依靠管理人员的经验来进行，而BIMBIM技术在安全管理方面可以发

17、挥其独特的作用，从场容场貌、安全防护、安全措施、外脚手架、机械设备等方面建立文明管理方案指导安全文明施工。中建钢构大厦CscecStell Tower施工安全铝合金轻量化水平通道钢结构安装中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装施工安全钢梁下挂安全网中建钢构大厦CscecStell Tower钢结构安装技术保障现场四个球状180高清摄像头、制作厂两个、无死角覆盖工作面24小时全天候录制，保证全部安装过程可回溯电脑、手机、平板客户端齐备，便于管理人员随时随地监控中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六

18、.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell Tower机电安装解决方案（1）基于BIM模型的碰撞检查及综合管线优化。利用BIM软件自身功能，对管线模型进行碰撞检查，再由具有施工经验的工程师对检测出的碰撞点进行优化。优化总原则：大管优先，小管让大管。有压管让无压管。冷水管让热水管。不保温管让保温管。附件少的管线让附件多管线，分支管线让主干管线。电气管线避热避水。（2）BIM模型转化二维平面图及剖面图BIM模型优化完整后即可导出二维平面图及剖面图，然后通过AutoCAD的复核处理加上标注，以达到指导施工的目的。基于BIM技术可将建筑、结构、机

19、电等专业模型整合，再根据各专业要求及净高要求将综合模型导入相关软件进行碰撞检查，根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让，对设备和管线进行综合布置，从而在实际工程开始前发现问题。中建钢构大厦CscecStell Tower机电安装管线优化-利用梁的高差如图桥架和风管在大梁底上下重叠，为了提升标高，在和设计院沟通后桥架贴小梁走遇大梁翻弯，将风管从大梁位置处回缩如图桥架和风管在大梁底上下重叠，为了提升标高，在和设计院沟通后桥架贴小梁走遇大梁翻弯，将风管从大梁位置处回缩至小梁处，然后将风管提高至大梁底至小梁处，然后将风管提高至大梁底50mm，整个管线优化后风管底标高提升了，整个管线优化后风管底标高提升了

20、150mm.中建钢构大厦CscecStell Tower机电安装管线优化-考虑工艺办公办公区域最低管线为冷凝水管区域最低管线为冷凝水管(DN32)，由于冷凝水为无压重力流，根据规范及设计要求空调冷凝水管要放坡进行安装的，并，由于冷凝水为无压重力流，根据规范及设计要求空调冷凝水管要放坡进行安装的，并且冷凝水要就近排放，所以冷凝水管和排烟风管且冷凝水要就近排放，所以冷凝水管和排烟风管(1250X300)交叉，然而排烟风管已经紧贴梁底，冷凝水管只能走风管底，故交叉，然而排烟风管已经紧贴梁底，冷凝水管只能走风管底，故最低点为冷凝水管即最低点为冷凝水管即3.15米米.中建钢构大厦CscecStell T

21、ower机电安装机房方案优化水泵斜放方案水泵斜放减少管道翻弯，同时减少占用空间。水泵正放方案水泵正放会造成管道翻弯过多，从而增加管道压力。中建钢构大厦CscecStell Tower机电安装净高控制消防泵房管线排布（6F）低压配电室（B2）柴油发电机房（B2）生活水泵房（B3)中建钢构大厦CscecStell Tower机电安装一层楼梯间（模型）一层楼梯间（现场）模型与现场对比中建钢构大厦CscecStell Tower机电安装模型与现场对比地下一层管综（模型）地下一层管综（现场）中建钢构大厦CscecStell Tower机电安装模型与现场对比二层管综（模型）二层管综（现场）中建钢构大厦Cs

22、cecStell Tower机电安装BIM经济效益 提前发现图纸问题，并给业主最佳的深化设计方案 复杂节点、复杂方案进行模型建立并模拟给项目提供了一种更支管更有效的交底方式，降低了传递信息的损耗 快速统计现场与变更发生时工程量，降低管理人员算量工作量 三维设计现场场地布置、工地形象设计快捷、清晰，考虑空间因素有事明显 利用BIM座位各类会议沟通基础，降低沟通成本，提高会议效率 BIM模型与实体对比检查直观方便，现场翻阅电子图纸，查阅资料方便快捷，提高现场管理效率。中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化

23、七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell Tower幕墙深化解决方案优化幕墙表皮，辅助方案决策；幕墙节点与结构、机电等专业的碰撞；提取建造数据，缩短加工周期，减少造价；中建钢构大厦CscecStell Tower幕墙深化幕墙_3D_3D节点中建钢构大厦CscecStell Tower幕墙深化BIM通过数字信息仿真模拟建筑幕墙所具有的真实信息，不仅仅是几何形状描述的视觉信息，还包含大量的非几何信息，如材料的强度、性能、传热系数，构件的造价、采购信息等。BIM是通过数字化技术，在计算机中建立一个虚拟建筑幕墙，提供了一个单一的、完整一致的、有逻辑的建筑

24、信息库。幕墙清单算量中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化装修BIM优势A.漏画少画图纸的部位几乎没有。减少了变更与工作量。B.解决了施工图中冲突的问题。二维表达也经常会忽略了空间关系，造成施工阶段做不通的问题。C.比例关系更协调。特别是装饰立面的进退关系，三维模型则清晰直观，推敲方便。D.前期介入施工阶段，有利于避免天花边缘造型与管线的碰撞。E.便于工程量统计，便于排版切割统一下料生产。中建钢

25、构大厦CscecStell Tower装修深化装修-1F办公大堂模型中不仅包含每个构件的几何详细信息，还可添加生产厂家、单价、购买日期等信息。中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化装修-1F办公大堂中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化装修-1F办公大堂中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化装修-办公走廊-5F中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化装修-办公走廊-5F中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化装修BIM展示盥洗室盥洗室盥洗室盥洗室卫生隔断卫生隔断1F商业大堂商业大堂3F商业商业大堂大堂2F商业大堂商业大堂1F办公

26、大堂电梯厅办公大堂电梯厅1F办公大堂办公大堂1F办公大堂入口两侧办公大堂入口两侧中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化办公走廊-8、9F20F走廊走廊15F休息厅休息厅10F共享空间共享空间7F走廊走廊21F走廊走廊21F休息厅休息厅10F走廊走廊24F走廊走廊11、12、13走廊走廊中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化1F商业大堂装修动画中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化装修BIM注意事项1.由于天花造型影响，需要注意支管、幕墙和天花边缘的关系。2.装修的饰面板需和幕墙位置进行协调。中建钢构大厦CscecStell Tower装修深化在装修阶段

27、，不仅可以从BIM模型中提取各种门窗表、材料表以及各种综合表格，也可以统计某间隔墙的面积、体积，或者装饰构件的数量、价格、厂家信息。利用BIM技术生成采购清单等能够保证采购数量的准确性，对控制成本具有重要的现实意义。装修清单算量中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell Tower项目体会BIM 技术应辅助设计优化，减少错漏碰缺，减少变更。BIM 技术应通过标准的制定与技术文件的规范化，解决数据的传递。BIM 应保持各

28、阶段的可传递性，不断完善模型，在设计、构件生产、施工等全生命周期的不同阶段持续使用。BIM各专项设计，应尽早介入。中建钢构大厦CscecStell Tower中建钢构大厦一.项目概述二.BIM展示三.设计优化四.钢结构安装五.机电安装六.幕墙深化七.装修深化八.项目体会九.BIM与互联网、物联网的探索中建钢构大厦CscecStell TowerBIM与互联网、物联网的探索对对BIM技术技术应用扩展应用扩展与与有针对性技术研发有针对性技术研发，研究，研究BIM设计设计与与互联互联网网+、物联网物联网+之间通道之间通道，探求，探求结构性转型与调整结构性转型与调整的的发展新思路发展新思路。1.BIM

29、与与互联网、物联网互联网、物联网概念的实施概念的实施2.BIM虚拟和现实虚拟和现实与与互联网、物联网互联网、物联网概念的实施概念的实施精确统计精确统计钢筋用量钢筋用量数字化数字化钢筋加工钢筋加工钢筋预算钢筋预算自动钢筋自动钢筋加工设备加工设备钢筋网购钢筋网购各钢筋生产厂家各钢筋生产厂家钢筋物流钢筋物流各施工现场、各施工现场、预制件厂预制件厂施工现场施工现场二维码扫描、确定位二维码扫描、确定位置、安装到位置、安装到位为了解决为了解决BIMBIM应用过程中的结构钢筋布置问题应用过程中的结构钢筋布置问题需要编制需要编制BIMBIM钢筋自动生成软件钢筋自动生成软件BIMBIM设计遇到的问题设计遇到的问

30、题？施工、预制件、施工、预制件、钢筋厂家钢筋厂家甲方节甲方节约资金约资金降低成本、节约人力、降低成本、节约人力、减少场地减少场地BIMBIM与互联网、物联网的产业链与互联网、物联网的产业链BIM设计设计（虚拟）（虚拟）施工施工（虚拟（虚拟现实）现实）GPS定位定位施工人员监控施工人员监控视频视频现场调度现场调度各单位沟通各单位沟通BIM施工过施工过程模拟程模拟资金资金施工进度施工进度材料堆放材料堆放采购采购运维运维（现实）（现实）安保人员安保人员设备故障设备故障设备更换设备更换改造扩建改造扩建建筑设计建筑设计保洁保洁突发状况突发状况如何编制BIM 眼镜程序？运营成本运营成本材料信息材料信息设备参数设备参数互联网互联网物联网物联网互联网互联网物联网物联网中建钢构大厦CscecStell Tower中国建筑东北设计研究院愿与您一起铸就新的辉煌！感谢中建钢构有限公司对BIMBIM应用的大力支持！感谢中建钢构设计院和中建四局安装公司的大力合作！