1、BIM技术在建筑样板间中的应用研究BIM技术在建筑样板（间）中的应用研究天元建设集团有限公司青岛二公司六项目QC小组一、工程概况西海岸发展集团白果树安置区（二标段）项目，位于中央商务区的东部，西邻东十五路，南邻薛泰路，施工场地狭窄；本工程为甲类平战结合式地下室工程，位于地下一层，战时设四个防护单元，战时用途均为二等人员掩蔽所，防护等级常6核6级，防化等级丙级。该工程平时用途地下车库，车库人防区域结构复杂，尤其钢筋工程。工程立面效果图见图1.1图1.1工程立面效果图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月1日2、小组概况表2.2 小组基本信息 小组名称天元建设集团有限公司青岛二公司六项目
2、QC小组成立日期2017年8月1日小组注册编号TYJTQC-青二006小组成员9人小组注册时间2017年8月5日课题注册编号2017-TYJTQC02-06课题类型创新型TQC教育学习平均40小时活动时间2017年8月5日-2017年12月30日小成员组成 序号 姓名年龄文化程度职务 组内职务职责分工1孟令锋38本科项目经理组长负责全面统筹、综合指导2张硕27本科技术负责人副组长负责监督校核、审查、施工技术指导3张伟28专科技术员组员现场施工管理4宋兴伟26本科质检员组员质量检测5张焕玲23专科资料员组员负责信息记录6胡嘉欣24本科技术员组员现场施工管理7李继峰28本科技术员组员现场施工管理8
3、孙笑27本科技术员组员现场施工管理9韩斌25本科技术员组员负责BIM培训、BIM样板建立 制表人：张焕玲 审核人：张硕 日期：2017年8月5日三、课题选择图3.1 选题理由制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月10日图3.1施工现场平面布置图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月1日图3.2人防区门框墙配筋图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月10日四、确定目标及可行性论证1、确定目标：通过现状调查分析后，确定目标：（1）施工场地狭小，虚拟样板可以节约施工场地空间，节约材料，节省成本减建筑垃圾，保护环境。（2）三维可视化技术交底、技术学习与培训：项目部根据公司
4、要求，建立基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程等虚拟工艺样板，并结合VR技术及时对操作工人进行交底，明确了工艺流程及技术质量要求。项目部将VR技术的信息交互特点与BIM技术的虚拟建造特点相结合，把二维图纸上的施工平面图、建筑施工图集和一些技术规范变成更有空间感的信息数据模型，方便对新入职或工作不久经验不足的项目管理人员进行培训学习。（3）BIM标准层虚拟样板间：因为甲方要求为各户型做交房样板，为明确交房标准，项目部建立了各户型虚拟交房样板，明确户内墙面、地面、吊顶等交付做法。通过净高分析、冲突管理及时对影响净空高度、碰撞冲突的构件进行精准定位，分析影响因素。提前
5、发现各专业存在的问题，为后续大面积施工奠定了坚实的基础。2、可行性分析图4.1可行性分析示意图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月10日五、提出方案并确定最佳方案1.提出方案 为了完成课题目标，QC小组成员在项目部会议室开了BIM技术在建筑样板（间）中的应用研究专题会议，并邀请了业主代表、监理和甲方驻场人员参加，会议由QC小组组长张硕主持确定了BIM的在本项目的应用方向，由小组成员韩斌向大家介绍了BIM技术在目前在工程中的应用情况，并介绍了本次应用的初步计划。我们小组成员将国际上主流的几种BIM建模软件和国内的几种BIM软件从功能、建模难易程度、数据分析和最后成果渲染效果等多方面对
6、比分析，提出用建模方面用国际主流BIM建模软件revit和国内主流建模软件广联达BIM系列建模软件，在后期渲染出效果图方面采用Lumion和revit。2.选定方案 QC小组成员从多角度，多方位考虑，利用广联达BIM系列软件和Revit+Lumion建模对比，制作了基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程、项目经理样板间等虚拟工艺样板的模型搭建。样板对比如下：（1）钢筋工程样板见表5.1 表5.1钢筋工程样板方案分析特点效果展示结论广联达GGJ中国本土建筑工程钢筋算量软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算工程钢筋量。优点：建模速度快，建模完成可自动出量，模型符合国
7、家规范及图集。缺点：图形不清晰，不能建立较复杂构件，只能算量，不能指导施工。不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，钢筋显示清晰直观可以指导施工。缺点：必须结合插件，并对钢筋根据我国规范图集进行修改。选用制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月15日（2）地下室防水细部样板见表5.2表5.2防水细部构造样板方案分析特点效果展示结论广联达GCL中国本土建筑工程土建算量软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算工程土建量。优点：建模速度快，建模完成可自动出量，模型符合国家规范及图集。缺点：图形不清晰，不能建立细部结构，只能算量，
8、不能指导施工。不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：运用软件体量及建族功能可以完成较复杂的建筑结构，模型清晰可以知道施工缺点：建模速度慢，操作较复杂。选用制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2011年8月15日（3）砌体抹灰工程细部样板见表5.3表5.3 砌体抹灰工程细部样板 方案分析特点效果展示结论广联达BIM5D中国本土建筑工程BIM软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算进行砌体自动排砖。优点：自用广联达土建算量软件建好的模型，模型直接导入BIM5D自动砌体排砖。缺点：人工可调节因素缺乏，不能根据工程实际更改模型，抹灰工程不能分层展示，细部结构不
9、能建模。 不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月15日（4）模板工程工艺样板见表5.4 表5.4模板工程样板方案分析特点效果展示结论广联达众然BIM模板脚手架设计中国本土建筑工程BIM软件，根据国内规范图集设定计算规则，计算模板脚手架。优点：自用广联达土建算量软件建好的模型，模型直接导入众然BIM模板脚手架设计自动建立模板脚手架。缺点：人工可调节因素缺乏，不能根据工程实际更改模型，细部结构可调节能力低。 不用Re
10、vit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用 制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月15日（5）项目经理样板间见表5.5表5.5项目经理样板间方案分析特点效果展示结论广联达BIM系列软件中国本土建筑工程BIM软件，根据国内规范图集设定计算规则，建立模型及构件。优点：同属于广联达公司开发的一系列软件，文件交互性好，建模速度快。缺点：只能按规范建立较简单模型，不能建立细部构造，以算量为主，指导施工能力不足。 不用Revit国际主流BIM建模软件，进入中国后，结合相关插
11、件得到广泛应用。优点：可以完成较复杂的建模，可根据工程任意需要建模，清晰直观可以指导施工。缺点：建模速度较慢。选用制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月15日3.主选方案进一步优化（VR与BIM技术结合实现虚拟现实）在前期已建好的各样板模型基础上，根据集团以及公司强推工艺进行样板模型进行优化，施工模型往往包含丰富的信息，造成模型文件巨大，一般计算机无法查看，通过全景影像技术将模型轻量化，减轻BIM应用对计算机性能的依赖，便于项目内普及。与此同时，借助云端BIM+VR级云管理平台，可将项目模型、工艺样板、样板间、等信息上传到云管理平台。公司领导、项目管理人员可以通过PC终端、web端、
12、或移动端扫描二维码的方式，进行动态查询，随时随地了解项目信息，并通过云平台软件实现项目远程管理。六、制定对策图6.1流程图制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月20日表6.1对策表序号项目对策目标措施地点完成时间实施人1软硬件配置咨询专业人士确定电脑配置。保证硬件配置能满足软件运行需要。项目上DELL移动工作站2台，公司塔式工作台。现场办公室2017.9.1张硕2软件培训邀请专业人士对BIM软件进行培训。小组主要建模成员熟练应用软件。负责建模成员参加公司组织的培训学习，在对小组成员培训。现场办公室2017.9.10韩斌3样板构件初步设计小组工程技术人员确定要制作的样板构件结构。全面了
13、解工程找处复杂的结构构件结构。结合图纸规范图集细化建模，再结合公司强推工艺优化模型现场办公室2017.9.20宋兴伟4BIM技术加VR深化设计BIM样板上传云平台电脑，手机可以随时查看将优化的好的样板构件通过LUMION软件渲染出图上传云平台。现场办公室2017.10.10韩斌5可视化技术交底与学习利用BIM三维模型结合图纸，对工人技术交底，并对管理人员技术规范培训学习是工人明确掌握施工工艺要求，管理人员进一步熟悉掌握技术规范。首先，运用BIM模型进行技术交底；然后，工人可以在现场随时随地打开云端进行浏览。施工现场2017.10.15张硕制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年8月20日七
14、、对策实施实施一：软硬件配置图7.1.1硬件配置制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月1日图7.1.2软件配置制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月1日实施二：软件培训 首先我们选派小组BIM建模成员韩斌去公司学习，然后由韩斌回项目部和小组成员交流学习。图7.2.1软件培训制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月10日图7.2.2软件培训制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月10日实施三：样板构件的初步设计QC小组成员从多角度，多方位考虑，Revit制作了基础防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土结构工程、砌体工程、抹灰工程、项目经理样板间等虚拟工艺样板的模
15、型，下面以项目经理样板间为例展示。图7.3.1项目经理样板间制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月20日图7.3.2项目经理样板间细部制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月20日图7.3.3项目经理样板间细部制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年9月20日实施四：BIM技术加VR深化设计图7.4.1LUMION优化渲染制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月10日图7.4.2LUMION优化渲染制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月10日图7.4.3云平台制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月10日 借助BIM+VR级云管理平台，可将
16、项目模型、工艺样板、交房样板、场地布置、进度照片等信息上传到云管理平台。公司领导、项目管理人员可以通过PC终端、web端、或移动端扫描二维码的方式，进行动态查询，随时随地了解项目信息，并通过云平台软件实现项目远程管理。实施五：可视化交底与学习图7.4.4技术交底制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年10月15日八、效果检查1、目标完成情况BIM模型样板构件都按照计划在实际工程开始之前完成，并实现利用BIM三维样板模型代替传统文字一起图片进行技术交底；管理人员结合BIM技术对建筑图集规范以及施工工艺进行巩固学习。在主体施工阶段节约大量材料，为项目开源节流；在钢筋工程中对像柱帽，门框墙等钢筋
17、复杂部位，提前做好钢筋排布方案，做好BIM样板交底，避免了错误的发生，使得钢筋工程验收一次性通过，有效避免的了工程返工整改耽误工期。通过BIM+VR技术在三维虚拟样板建造中的应用，克服了实体工艺样板施工成本高、占用空间大等不足。2、经济效益 通过本次QC活动，我们取得了较好的经济效益，节约资金19300元。节约人工费 6（人）180元/工日10工日=10800节约材料费（砌块、混凝土、模板、钢筋等） 500元/m10m=5000 300元/m5m=1500 其他2000节约机械费（搅拌机、铲车等） 300元/台班10台班=3000元投入固定设备、人工费 -2000活动经费 -1000合计节约
18、19300元 表8.1费用计算表项 目计算方式合计（元）备 注节约人工费6（人）180元/工日10工日10800瓦工、木工、钢筋工节约材料费500元/m10m=5000 300元/m5m=1500 其他20008500砌块、混凝土、沙等节约机械费300元/台班10台班=3000元3000搅拌机、铲车投入固定设备、人工费2000-2000投入费用活动经费1000-1000投入费用合计19300元制表人：韩斌 审核人：张硕 制表日期：2017年12月15日九、优化巩固1.建立了BIM虚拟样板族库。图9.1BIM虚拟样板族库制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年12月12日2.形成BIM运用的
19、基本流程通过梳理QC活动流程，对BIM建筑样板的应用总结出基本的应用流程，步骤1：根据施工设计建立施工BIM三维模型，并在模型中标注相关的技术参数；步骤2：结合工程实际，施工工艺优化模型；步骤3：将施工BIM三维模型通过可视化设备放置在屏幕上，技术人员通过BIM模型动态观察和分解施工BIM三维模型，对施工人员进行技术交底；步骤4：将施工BIM三维模型建立族库，上传云管理平台；步骤5：其他各工程项目随时下载，针对工程实际稍做修改，运用到自己项目中去。图9.1BIM应用流程制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年12月16日3.将措施纳入标准化为了进一步巩固我们小组的活动成果，我们将此措施进行
20、标准化，结合各项分部分项工程施工工艺形成BIM技术在僵住样板间中应用指导书，总结方法和经验在其他项目施工时推广使用。图9.2BIM作业指导书制图人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年12月31日十、活动体会及下一步打算1.活动体会通过本次QC活动，初步了解掌握了QC活动的基本流程；对一些建筑施工图集规范也有了一定的学习和巩固；对BIM技术在建筑领域中的应用有了一定的经验。提高了同事之间相互合作与学习的能力，同时也提高小组成员分析与解决问题的能力，为下一次QC活动积累了经验，打下了良好的基础。表10.1 活动前后自我评价表项目自我评价活动前（分）活动后（分）团队精神8595质量意识8095个人能力7090QC知识6085工作热情干劲80图7 雷达图95解决问题信心7590制表人：韩斌 审核人：张硕 日期：2017年12月31日2.下一步打算BIM三维数信息据库，利用了BIM技术的数字化集成体系，工程检查人员或业主将现实存在问题信息录入到移动终端，方便、快捷的与三维模型相关联，建立三维质量信息数据库，并生成问题制信息记录表；工程各个参与方浏览筛选出己方责任问题，将处理完的问题在数据库提交完成，并提交相关图片影像等资料；问题提出方查看问题处理情况，提交满意度。数据库最终可交付物业后期运维。
