基于BIM的城市轨道交通全生命周期应用

2 准确理解建筑全生命周期的BIM应用
CONTENTS
3 BIM在设计阶段的应用价值
录
4 BIM在施工阶段报的应用价价值
5 BIM在运维阶段的应用价值
6 BIM平台建设方案
准确理解建筑全生命周期的BIM应用
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。
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
基应于用精介细绍化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。
6.各专业综合碰撞检查
7.一体化专项设计方案
初步设计 阶段
施工图设 计阶段
施工阶段
运维阶段
初步设计阶段 ____ 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）
展览馆站土建BIM模型
展览馆站机电BIM模型
运维阶段 ____ 设备故障分析
运维阶段 ____ 设备故障分析
资产
计划维修
执行维护 执行维护
资产
工单 物料需求
库存 重订货策略
物料发放 非计划维护 物料接收
采购 Feacox mormerce
运输物料
供应商
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。
目
巡点检工作
缺陷管理
设备检修工 作
巡点检工单
消缺工单
检修工单
定期工作
定期工作工 单
票证管理
以工单管 理为载体
物资管理
设备巡点 检台账
设备消缺 台账
设备检修 台账
设备定期 试验台账
票证台账
设备备件 台账
编制设备基础 台账
设备基础 台账
设备编码 体系
企业级全生命 周期设备编码
设备状态 台账
运行日志及 运行台账
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。
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。
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：
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、
施工图设计阶段 ____ 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
复杂框架结构配筋
Y型梁节点大样配筋
施工图设计阶段 ____ 装修方案比选
施工图设计阶段 ____ 工程量清单
4000 3000 2000 1000
运营
规
施 基于BIM的城市轨道交通全生命
划
工
设计
周期应用及管理平台建设
技术 创新 服务
目
1 城市轨道交通建设现状及面临难题
2 准确理解建筑全生命周期的BIM应用
CONTENTS
3 BIM在设计阶段的应用价值
录
4 BIM在施工阶段报的应用价价值
5 BIM在运维阶段的应用价值
6 BIM平台建设方案
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
信息化
三维可视化
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
错综复杂
BIM
运营
政府
业主
施工
设计
监理
咨询
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
录
4 BIM在施工阶段报的应用价价值
5 BIM在运维阶段的应用价值
6 BIM平台建设方案
施工阶段
应 用 要 点
初步设计 阶段
施工图设 计阶段
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
施工阶段
2008.11.15 杭州地铁基坑塌陷
2016.08.13 东莞地铁某标段塌陷
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 各方、各环节的全生命周期综合协调管理平台！
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
目
1 城市轨道交通建设现状及面临难题
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3~5年，运营期为100年
2 准确理解建筑全生命周期的BIM应用
CONTENTS
3 BIM在设计阶段的应用价值
录
4 BIM在施工阶段报的应用价价值
5 BIM在运维阶段的应用价值
6 BIM平台建设方案
初步设计阶段
1.三维协同设计
2.全专业模型
应
3.交通疏解方案模拟
用 要
4.周边环境漫游仿真及方案比选
点
5.地下市政管网改迁方案模拟
冷却塔与风亭、紧急 出入口结合方案优化
初步设计阶段 ____ 一体化专项设计方案
施工图设计阶段
1.一体化模型应用
应
用
2.三维管线综合
要 点
3.可视化断面配筋
4.装修方案比选
5.工程量清单
初步设计 阶段
施工图设 计阶段
施工阶段
运维阶段
施工图设计阶段 ____ 一体化模型应用
三维土建模型导出二维平面图
管理标准 台账
安全管理 台账
技术监督 管理台账
设备状态统计
设备运行管理
管理标准
设备安全管理
技术监督管理
运维阶段 ____ 设备设施管理
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
支持 条码扫描 支持 离线编辑 支持 多种平台
运营阶段 ____ 设备设施管理
协调统一
运营
政府
业主
BIM
施工
设计
监理 咨询
准确理解建筑全生命周期的BIM应用
B
I
M
Building 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
– 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10~20%。
• 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
目
1 城市轨道交通建设现状及面临难题
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
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。
展览馆站全专业整合BIM模型
初步设计阶段 ____ 交通疏解方案模拟
第二期
第一期
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。
目
1 城市轨道交通建设现状及面临难题
2 准确理解建筑全生命周期的BIM应用
CONTENTS
3 BIM在设计阶段的应用价值
录
4 BIM在施工阶段报的应用价价值
5 BIM在运维阶段的应用价值
6 BIM平台建设方案
运维阶段
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
1 城市轨道交通建设现状及面临难题
2 准确理解建筑全生命周期的BIM应用
CONTENTS
3
BIM在设计阶段的应用价值
录
4
BIM在施工阶报段的应价用价值
5
BIM在运维阶段的应用价值
6
BIM平台建设方案
BIM平台建设方案 ____ BIM平台核心思想
BIM平台建设方案 ____ BIM平台应用目标
提升工程质量
运维阶段
施工阶段主要应用 ____ 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。
施工阶段主要应用 ____ 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
施工组织设计优化案例
施工阶段主要应用 ____ 进度管理
城市轨道交通建设现状及面临难题
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的暴露出来
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
管线碰撞
北京某线轨道对接失误
城市轨道交通建设现状及面临难题
2003.07.01上海轨道交通联络工程事故 2005.07.21 广州海珠广场基坑坍塌
初步设计阶段 ____ 各专业综合碰撞检查
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 ____ 一体化专项设计方案
应用介绍
蒙汉情深
犄纹长城
出入口的设计与城市景观环境融合，结合当地 传统文化，彰显城市魅力与地区特色。
一马当先
初步设计阶段 ____ 一体化专项设计方案
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
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，实现合理材料库存并减少资金占用
0
实际清单 BIM清单 CAD清单
暖通工程量统计
计量单位：M2
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
送风、排风、回风量统计
目
1 城市轨道交通建设现状及面临难题
2 准确理解建筑全生命周期的BIM应用
CONTENTS
3 BIM在设计阶段的应用价值
初步设计 阶段
施工图设 计阶段
施工阶段
运百度文库阶段
运维阶段
工单
数字移交BIM三 设备监控传感
维模型
器数据
设备维修知识 数据库
物资设备编码 标准
运维阶段 ____ 设备查询
运维阶段 ____ 设备设施管理
三维管理界面
故障 设备
Maximo设备监控
物联网技术
快速定位和维 修故障设备
运维阶1 段 ____ 设备设施管理
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，经验表明可降低成本1~10%;
• 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1~10%；
施工阶段主要应用 ____ 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