基于BIM的城市轨道交通全生命周期应用.pdf

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1、基于BIM的城市轨道交通全生命周期应用及管理平台建设技术 创新 服务运营施工设计规划目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用报价3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案城市轨道交通建设现状及面临难题根据中国交通运输规划研究中心2015年9月提供的数据，中国城市轨道交通工程建设规模全世界第一，39个城市正在建设或已获批建设，按照规划，2020年中国的城市轨道交通运营总里程将达到6100公里，总投资达4万亿。投资规模大：通常一条线路的建设投资为几百亿，平均每公里投资为6-7亿；参与方多协

2、调难度大：多设计方、多施工方、多标段同时展开工程建设。点多、线长、面广、系统复杂，管理难度大，投资、进度、质量、安全、环保等管理要求高；人才紧缺：近年来，国内轨道交通在建里程大幅增长，技术人才和管理人才严重短缺；风险源众多：工程基本位于城市主城区，工程结构风险大，周边建筑密集、地下管线众多，工程环境风险同样巨大；建设周期长:通常国内一条线路建设周期为35年，运营期为100年城市轨道交通建设现状及面临难题轨道交通建设具有如下特点：站位变化引发投资损失：某城市明故宫站因文物遗址改变位置城市轨道交通建设现状及面临难题北京某线轨道对接失误管线碰撞随着轨道交通建设的爆发式增长，管理中的一些问题也愈发突出

3、的暴露出来2008.11.15 杭州地铁基坑塌陷2005.07.21 广州海珠广场基坑坍塌2016.08.13 东莞地铁某标段塌陷2003.07.01上海轨道交通联络工程事故城市轨道交通建设现状及面临难题各地轨道交通公司出台了大量文件、制度、管理办法国家、行业颁布了大量标准、规范城市轨道交通建设现状及面临难题从总体上依然欠缺一个打通建设、设计、施工、监理、运营从总体上依然欠缺一个打通建设、设计、施工、监理、运营各方、各环节的全生命周期综合协调管理平台！各方、各环节的全生命周期综合协调管理平台！目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用报价3BIM在

4、设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案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，为建设单位、设计单位、施工单位及运维单位等各环节人员提供“模拟和分析”的统一科学协作平台，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、施工和运营等各个阶段都能有效的节省能源、节约成本、降低污染和提高效率。准确理解建筑全生命周期的BIM应用三维可视化信息化准确理解建筑全生命周期的BIM应用三维协同设计虚拟建造(VDC)智慧运营准确理解建筑全生命周期的BIM应用BIM政府业主设计咨询监理施工

5、运营政府业主设计咨询监理施工运营 协同 载体、桥梁 全生命周期 知识传承 动态管理 物联网 云计算 建筑工业化协调统一BIM错综复杂准确理解建筑全生命周期的BIM应用BIMBuilding Information Model 建筑信息模型Building Information Modeling 建筑信息模型化Building Information Management 建筑信息管理模型是基础，信息是灵魂，管理是关键！模型是基础，信息是灵魂，管理是关键！准确理解建筑全生命周期的BIM应用 降低投资 项目工程量精确入微；土建施工，机电安装，钢结构等专业的应用都已证明能精细化预决算，经验表明可降

6、低成本110%;提高效率 基于BIM模型的多方实时沟通协调，可以提高总包管理和分包协调工作效率110%；可实现进度、成本、物资即时管理并智能分析;缩短工期 辅助施工深化设计，减少设计变更;欧美工程经验表明使用BIM，可以缩短工期1020%。智能运维 工程结构的健康监测及智能运维；万达案例：每年运维约减少人力成本1亿；*数据来源于中国建筑科学研究院李云贵研究员准确理解建筑全生命周期的BIM应用目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用报价3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案初步设计阶

7、段初步设计阶段施工图设计阶段施工阶段应用要点运维阶段1.三维协同设计2.全专业模型3.交通疏解方案模拟4.周边环境漫游仿真及方案比选5.地下市政管网改迁方案模拟6.各专业综合碰撞检查7.一体化专项设计方案三维协同设计采用链接文件模式，同步更新各个专业的模型，做到随时更新模型和校正专业设计。初步设计阶段_全专业模型（建筑、结构、机电等）初步设计阶段展览馆站土建BIM模型展览馆站机电BIM模型展览馆站全专业整合BIM模型_交通疏解方案模拟第一期第二期第三期整合建筑、结构、机电模型，快速搭建施工围挡方案初步设计阶段_周边环境漫游仿真及方案比选基于各种设计方案创建多个方案模型，整合项目周边环境模型，以

8、三维可视化的形式展现各个方案的优缺点，协助设计人员方案比选、整体优化及最终方案确定。场地整体布局初步设计阶段_地下市政管网改迁方案模拟现状管线仿真一期管线改迁模拟二期管线改迁模拟初步设计阶段_各专业综合碰撞检查应用介绍基于精细化BIM模型，进行管线综合与碰撞检查，及时发现管线与结构构件之间的碰撞、各专业的管线碰撞等问题，分析并生成协调数据，解决设计图纸中可能存在的“错漏碰缺”，避免后期的设计变更及施工返工。初步设计阶段_通过三维模型，可以更直观地检查出设计的“错、漏、碰、缺”，生成碰撞报告，从而有效提高设计质量。初步设计阶段_各专业综合碰撞检查应用介绍一体化专项设计方案出入口的设计与城市景观环

9、境融合，结合当地传统文化，彰显城市魅力与地区特色。蒙汉情深犄纹长城一马当先初步设计阶段_冷却塔与风亭、紧急出入口结合方案优化一体化专项设计方案初步设计阶段_一体化专项设计方案初步设计阶段_施工图设计阶段初步设计阶段施工图设计阶段施工阶段应用要点运维阶段1.一体化模型应用2.三维管线综合3.可视化断面配筋4.装修方案比选5.工程量清单一体化模型应用施工图设计阶段三维土建模型导出二维平面图_三维管线综合施工图设计阶段_三维管线综合三维局部管线下翻结构梁管线综合剖面图施工图设计阶段_可视化断面配筋Y型梁节点大样配筋施工图设计阶段_复杂框架结构配筋装修方案比选施工图设计阶段_工程量清单暖通工程量统计计

10、量单位：M201000200030004000实际清单BIM清单CAD清单施工图设计阶段_工程量清单(分类型调取不同设备，不同构建的数量)门数量统计风阀量统计施工图设计阶段_送风、排风、回风量统计目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用报价3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案施工阶段初步设计阶段应用要点1.三维可视化交底2.4D施工模拟3.施组和方案优化4.进度管理5.物资管理6.设备管理7.成本管理8.安全管理9.风险监管10.质量管理运维阶段施工图设计阶段施工阶段施工阶段主要

11、应用三维可视化交底利用BIM模型的三维可视化，可以进行直观形象的三维技术交底，指导施工。_4D施工模拟应用BIM模型结合时间要素，可以直接模拟轨道交通工程建设全过程。施工阶段主要应用_施组和方案优化施工阶段主要应用_施工组织设计优化案例进度管理构建以铺轨为主线、以里程碑工期为导向的城市轨道交通施工主线；获取各类实时管理数据，实现各项目、各专业、分类分项工程的智能分析和对比；与计划进度对比，滞后超限，自动预警；施工阶段主要应用_物资管理施工阶段主要应用_根据工程进度智能反算各类材料理论消耗材料实际消耗与理论消耗自动对比分析，超限报警，有效、及时监控材料超耗根据生产计划智能反算材料供应计划，实现合

12、理材料库存并减少资金占用成本管理基于实时的物资、设备、劳务以及管理数据，可以智能生成即时成本分析数据和报告，避免成本管理滞后还可建立实际成本与责任成本、投标价的对比分析体系，有效监管成本盈亏施工阶段主要应用_设备管理主要针对施工阶段大型设备如盾构、掘进机等设备的管理设备状态的管理、设备消耗的管理施工阶段主要应用_安全管理施工阶段主要应用_安全管理人员信息管理人员定位门禁管理视频监控语音指挥危险救助轨迹回放施工阶段主要应用_风险源监管围护侧墙水平位移深层水平位移锚杆内力支撑内力地下水位围护结构侧向土压力立柱沉降孔隙水压力周边地表沉降周边管线沉降施工阶段主要应用_风险源监管锚杆轴力监测围岩与初支接

13、触压力监测钢支撑应力监测初衬应力监测二次衬砌应力监测地下水位监测拱顶沉降监测净空收敛监测深层水平位移监测施工阶段主要应用_质量管理施工阶段主要应用_利用移动终端生成质量巡检报告，实时上传到BIM服务器，并通知相关人员处理。可结合物联网技术，实现智能化质量管理。目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用报价3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案初步设计阶段应用要点1.设备查询2.设备设施管理3.在线视频监控4.设备故障分析运维阶段运维阶段施工阶段施工图设计阶段数字移交数字移交BIMBI

14、M三三维模型维模型设备监控传感设备监控传感器数据器数据设备维修知识设备维修知识数据库数据库物资设备编码物资设备编码标准标准工单工单运维阶段设备查询_运维阶段设备设施管理Maximo设备监控故障设备三维管理界面快速定位和维快速定位和维修故障设备修故障设备物联网技术物联网技术_运维阶段1以工单管理为载体以工单管理为载体设备状态统计设备状态统计设备运行管理设备运行管理管理标准管理标准设备状态台账设备状态台账运行日志及运行台账运行日志及运行台账管理标准台账管理标准台账设备基础台账设备基础台账编制设备基础台账编制设备基础台账设备编码体系设备编码体系企业级全生命周期设备编码企业级全生命周期设备编码巡点检工

15、作巡点检工作物资管理物资管理票证管理票证管理定期工作定期工作设备检修工作设备检修工作缺陷管理缺陷管理定期工作工单定期工作工单检修工单检修工单消缺工单消缺工单巡点检工单巡点检工单设备巡点检台账设备巡点检台账设备消缺台账设备消缺台账设备检修台账设备检修台账设备定期试验台账设备定期试验台账票证台账票证台账设备备件台账设备备件台账设备安全管理设备安全管理安全管理台账安全管理台账技术监督管理技术监督管理技术监督管理台账技术监督管理台账设备设施管理_运维阶段支持 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 便捷性设备设施管理_运维阶段设备设施管理_

16、运营阶段设备故障分析_运维阶段供应商FaxFax or or ecommerceecommerce运输运输物料物料采购重订货策略重订货策略物料接收物料接收物料需求物料需求库存物料发放物料发放计划维修计划维修工单执行维护执行维护执行维护执行维护资产非计划维护非计划维护资产设备故障分析以工单为工具，以台账为基础，实现运营维护的全面数字化和自动化，构建智能轨道交通系统。_运维阶段目录CONTENTS12城市轨道交通建设现状及面临难题准确理解建筑全生命周期的BIM应用报价3BIM在设计阶段的应用价值4BIM在施工阶段的应用价值5BIM在运维阶段的应用价值6BIM平台建设方案BIM平台建设方案BIM平台

17、核心思想_BIM平台应用目标提升工程质量通过多专业的集成，及时发现碰撞与冲突，改进设计质量；虚拟建造，模拟施工过程，优化施工方案，对施工质量进行监控，及时发现并解决质量相关问题。保证施工工期可视化远程监控施工进度，提升项目决策的效率与质量，如加快招投标组织、生产计划编制、变更决策、支付审核等等工作。提升沟通效率BIM 是三维可视化的，建筑物所有信息的载体，因此是沟通的最好介质。所有工程参与单位、所有工 程涉及专业都可以利用三维可视化的工具来交流，有清晰地明确责任，有效地提升沟通的效率和决策的质量。减少投资风险通过施工进度的可视化，投资成本的可视化，及时快速地获得最新最准确的投资数据，有效 管控

18、造价，解决投资分摊等难题；通过减少变更、优化设计等方式有效减少投资。减少变更风险通过多专业集成，有效发现碰撞、解决管线优化排布、净空优化等工作，减少施工过程中的相关变更；快速获知不同变更方案对成本的影响，提高变更决策效率，减少变更风险。方便后期运维在施工过程中一些重要文档可以直接挂接在 BIM 模型上，同时在竣工后，一些重要设备文档、信息等资料也可以挂接在 BIM 模型当中，作为后续业主运维阶段的重要基础资料。利用 BIM 与物联网技术集成开发新的应用，提升运维的效率与质量。BIM平台建设方案_平台系统架构前期设计招标施工验收运营管理决策执行应用BIM模型建立与更新、可视化展现工程量统计、招标

19、配合资产管理碰撞检查管线综合设计参数化设计4D施工模拟可视化验收安全、质量、进度管理空间管理能耗管理。数据平台模型图纸文档信息数据交互标准、数据编码标准、应用规范建设管理平台运维管理平台工程基础数字信息BIM平台建设方案_云服务器BIM平台技术架构BIM平台建设方案_需建立的标准规范体系 轨道交通项目数据交换标准 轨道交通项目成果交付标准 轨道交通项目BIM实施规范 轨道交通项目信息分类与编码标准 轨道交通项目工作任务分解（WBS）规范 轨道交通项目BIM建模要求 轨道交通项目建设成果验收标准 轨道交通项目运营管理规范BIM平台建设方案_方案设计前期准备制定计划平台建设需求分析确定目标资料收集

20、平台方案咨询平台方案比选确定建设方案制定建设规划制定平台标准明确参与各方确定交付标准建立执行计划云平台及数据中心搭建基础平台选定系统界面设计各数据接口定制业务流程制定平台功能开发系统测试与优化系统试运行系统上线推广平台建设规划_BIM平台建设方案组织架构-领导决策层领导组标准制定组政策支持组应用推广组组织协调组下属各企业BIM技术应用团队传统的项目管理组织结构无法满足在 BIM 环境下的组织管理需求，因此需要在传统管理模式的基础上，根据 BIM 应用的需求，确定适合本工程的BIM 应用的组织架构、各方职责以及各阶段的工作管理流程，这也是实现轨道交通工程 BIM 技术应用战略目标的重要保证。BI

21、M平台建设方案_项管中心线路管理部门BIM经理BIM技术中心项目部项管中心设计单位施工单位监理单位项目部BIM技术中心BIM技术中心计划(BIM)平台开发土建(BIM)给排水、通风(BIM)结构(BIM)建筑装修(BIM)动力照明(BIM)BIM协调人BIM经理BIM经理BIM技术中心项目部BIM经理组织架构-实施执行层BIM平台建设方案_各方职责业主组成：轨道交通建设管理信息中心。职责：对项目的 BIM 技术应用提出需求，审核项目实施导则，接收项目成果，监督 BIM 总体及各 BIM 参与方的服务进程和质量。BIM 总体职责：建立内部管理体系和组织架构，编制 BIM 实施导则、搭建 BIM

22、协同工作平台、开发族库、开发数据库系统。组织管理本项目的 BIM 实施，收集并审核各参与方的 BIM 模型成果和BIM 应用成果，必要时进行模型补充完善。对各参与方的 BIM 工作进行指导、支持。工点设计方职责：建立内部管理体系和组织架构，按 BIM 总体制定的 BIM 实施导则完成本项目各设计阶段的 BIM 模型成果和 BIM 应用成果，并对成果与二维图纸的一致性负责。由各设计参与方 BIM 负责人整理 BIM 模型成果和 BIM 应用成果提交 BIM 总体方，供 BIM 总体审核，确保成果满足实施导则要求。BIM平台建设方案_推荐BIM实施模式施工监理单位设计阶段BIM总包单位BIM建模工

23、点施工阶段业主BIM管理团队设计建模协同管理云平台（含监控平台）BIM技术总体方案、实施标准（应用、设计、施工、编码）、总体管理、接口管理、技术支持数据采集和监测设备（甲供）B1设计工点配合开发维护用户界面编制租用超算中心硬件支持自建服务器或人员、设备、场地投入模型使用数据采集管理反馈过程管控+输出竣工模型需引进通过平台移交设计模型BIM平台建设方案_推荐BIM实施模式中铁隆工程集团有限公司，以项目设计、建设、运营全生命周期管理为目标，以互联网+工程服务为创新基础，打造国内顶尖的BIM项目综合管控平台部分应用案例项目名称项目名称主要应用点主要应用点北京新奥综合管廊项目BIM建模、管线综合、BI

24、M指导施工、4D施工模拟、人员资料管理、风险监管、施工进度与合同管理、施工指导北京地铁十四号线土建10合同段项目BIM建模、碰撞检测、BIM指导施工、BIM管控平台、4D施工模拟、深化设计施工指导、工法工序模拟、专项方案、临建设施、交通疏解青岛地铁一号线石油大学站BIM建模、碰撞检测、三维施工说明书、BIM信息管理平台、临建设施南宁地铁一号线01标段石埠站三维施工说明书、基于3DGIS三维漫游、深化设计施工指导、施工推演成都地铁二号线东延伸线龙泉东站三维施工说明书、管线综合、BIM指导施工、4D施工模拟四川内江隆昌影视中心BIM建模、碰撞检测、场地布置、三维施工说明书西安地铁五号线土建设计五标

25、段BIM建模、碰撞检测、场地布置、BIM指导施工、BIM指导施工、4D施工模拟北京地铁八号线三期12标段合义站三维施工说明书、碰撞检测、BIM指导施工、BIM管控平台、4D施工模拟乌鲁木齐地铁一号线13标段三维施工说明书、碰撞检测、BIM指导施工、BIM信息管理平台重庆地铁08标环线五童路区间三维施工说明书、基于3DGIS三维漫游、深化设计施工指导、施工推演重庆环线07标段民安大道站三维施工说明书、基于3DGIS三维漫游、深化设计施工指导、施工推演成都地铁四号线二期东延伸线04标项目段盾构区间BIM施工信息管理平台、盾构工作状态在BIM模型上的展示.感谢聆听！THE END成都云隆科技有限公司成都市武侯区武兴五路中铁隆大厦姚鑫：15828489388