黄藏寺水利工程BIM综合应用（下）

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BIM应用特点

2.BIM技术与项目的结合

1、模型完整度及模型深度

所有专业的模型都跟随设计阶段逐步深化，每个阶段的模型均以满足本阶段设计应用为目的。

2、基于BIM模型的协调与沟通

从基于文件的协同（CATIA V5 +  Projectwise）到基于数据的协同（3DExperience平台），实现了真正的实时数据协同操作。

在前期设计阶段，通过专业内及不同专业间的碰撞检测及基于BIM模型的跨专业讨论是解决设计协同的关键。

在施工图阶段，通过版本控制来实现设计变更的记录，并实现工序模拟验证。

3、多层次的参数化设计

依托多年来在CATIA V5上的深入研究，黄藏寺项目前期模型均采用基于参数化骨架的正向建模方式，通过参数调整可快速对方案进行修改。除此以外，借助多年积累的参数化模板库，实现了模型的快速搭建。在此基础上，通过进一步整合设计流程和模板技术，借助Visual Basic.net和CATIA API，通过二次开发实现了基于流程的工程设计软件。

4、BIM模型与计算分析

5、BIM模型的出图

借助CATIA自身的工程制图模块和我公司自主开发的工程制图辅助工具，极大的提高了工程图出图速度。

6、企业级BIM管理与标准化

本项目借助自主开发的基于CATIA V5的综合设计平台和3DExperience设计体验平台，实现了设计阶段BIM设计管理软件的平滑过渡，并在两个平台上都实现了BIM模型、标准构件库、设计辅助工具、BIM标准、三体系运行文件的企业级集成和设计流程标准化。

7、BIM产品交付管理

通过基于三体系文件规定的详细BIM设计交付流程和BIM成果交付标准，为EPC总承包部和业主提供专业的BIM成果交付。

8、BIM信息集成与传递

在设计工作完成后，利用自主开发的设计施工模型转换工具，将设计模型按照项目进度细度和施工工法进行拆解以获得施工模型。之后利用CATIA Composer对模型进行轻量化，并通过自主开发的CATIA插件对BIM信息进行提取，将模型和信息通过数据库挂接。最后，根据施工单位对于施工项目的具体要求，在此基础上进行专项二次开发，利用模块化技术，快速完成施工管理平台的搭建。

9、项目级BIM专项应用

9、项目级BIM专项应用——进度监测

利用数据库驱动模型，在模型上通过实际进度和计划进度对比查看进度偏差（超前和滞后），用不同的颜色表示不同的进度状态。也可以查看计划进度和关键线路等信息。

9、项目级BIM专项应用——进度分析

进度滞后时调整资源，根据边界条件重新计算工期，形成新的方案，计算完成之后对新方案进行进度模拟。

9、项目级BIM专项应用——虚拟建造

通过反复的施工过程模拟，让那些在施工阶段可能出现的问题在模拟的环境中提前发生，并提前制定应对措施，使进度计划和施工方案最优。

计划进度和实际进度都可进行虚拟建造。

9、项目级BIM专项应用——变更管理

通过对模型不同版本的更新控制，并与指挥工地系统的变更管理结合，可以实现变更可视化。

9、项目级BIM专项应用——安全监测

将施工期监测仪器数据连接至数据库，每个仪器模型对应其监测数据，可以单个查看某个仪器的数据，也可以通过条件查询分析各工程部位的安全性。

9、项目级BIM专项应用——验评管理

在后台云端服务器的支持下，实现了WEB端和移动端的验评管理、危险源管理的同步，并可以在任意一个界面上完成信息的输入、输出及查询。

9、项目级BIM专项应用——危险源管理

3.BIM技术贯穿项目全生命周期

1、基于全生命周期的BIM设计

根据质量验评单元划分和进度编制要求对设计模型划分，分块采用基于CATIA自主开发的分块程序进行划分，每块模型可以链接对应的BIM信息。

在施工阶段，通过基于数据库的施工管理平台，实现施工过程中的质量、安全、进度和成本的全过程记录，并连接到对应的施工模型上，形成基于质量验评单元的施工管理模型。该模型可用于后期竣工交付生成对应的竣工模型，并为后期运维的数据接入提供对应的接口，一旦交付使用，就可以根据运维单位的要求将竣工模型转换为后期运维模型。

2、基于BIM的数字化交付

通过基于BIM的施工管理平台，可以将BIM模型与相关的质量、安全、进度及成本信息进行挂接，并分别保存到后台数据库。利用这些现有的数字资产，可以有效的为数字化交付中的资料汇集整理工作提供基础，并通过该方法打造一整套数字化交付系统。

项目还通过Navisworks、CATIA Composer、CATIA程序的综合运用，实现了虚拟建造、工程交底可视化、人机模拟等方面的可视化数字产品交付，为工程降低沟通成本打下了坚实的基础。

3、对后期运维的BIM技术支持

通过基于3DE平台的CBD（Component Based Design）设计，实现了简单模型（LOD200）和复杂模型（LOD350）的集成，从而保证设计成果同时面向后期运维的轻量化要求和施工期的细节描述要求。

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创新亮点

1.创新手段的应用

1、基于流程的设计工具

CATIA软件的模板功能固然很好，但由于没有很好地UI辅助，因此设计人员在使用时需要对参数含义非常了解，这就造成了学习成本的增加。通过二次开发技术，将参数化模板库、基本参数库以及设计流程书通过统一的二次开发软件有机的结合在一起，通过友好的设计界面，调用CATIA api实现设计模型一体化创建，极大提高了建模速度！

2、集成设计平台的应用

CATIA软件的功能强大，但是对于项目资源库和标准构件库的管理却需要一定的计算机知识。本项目通过二次开发，解决了自由切换不同的项目资源库和标准构件库。同时通过对设计辅助工具、流程设计工具以及BIM设计标准的集成，方便设计人员通过统一 入口查看相关资料，调用相关工具进行设计。

3、AR技术的应用

通过基于图像的手机AR程序，在扫描图纸上的图像后，即可显示出来该图纸的三维模型，并可以进行远近操作，可以进入模型内部观察具体结构，是设计审查、项目汇报的好助手！

4、“三端合一” 施工管理系统

通过基础数据层、服务层（包括接入服务和应用服务）和业务展现层的三层结构实现了整个“三端合一”施工管理系统。

整套系统通过BIM模型导入接口和外部数据导入接口实现了与外部数据交互的目的。

系统内部，通过应用服务层实现对基础数据层的调用和数据录入，并通过接入服务实现不同客户端接入时的访问请求。通过业务展现层，实现相关业务的模块化组合。

整个系统构架于混合云平台上。

通过基于混合云的统一应用平台，实现了客户端（BIM应用综合管理平台）、网页端（智慧工地管理系统与验评及危险源管理系统）及移动端（验评及危险源管理系统）数据的融合，一端上传，多端可查。同时，利用客户端、网页端及移动端各自的优势，实现不同数据的整合，扬长避短，实现整个施工工地的数字化！

2.关键技术难点

3.成果借鉴价值

A.设计流程化与BIM结合

通过设计流程化与BIM的结合，可以有效的提高设计速度，降低设计人员的门槛，让设计人员集中精力在设计优化上

B.设计工具集成化

通过设计工具的集成可以提供统一的设计入口，减少设计人员查找资料的时间，提高设计的标准化程度。

C.沉浸式工具的使用

通过沉浸式工具，可以为业主和非专业人士提供更加栩栩如生的产品，降低沟通成本。

D.基于BIM的多终端施工管理系统

通过基于BIM的多终端施工管理系统，可以有效解决以前的管理系统各自独立，信息集成度不高，孤岛效应明显的问题，为数字化交付奠定基础。

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BIM人才培养及应用计划

1.人才培养及改进措施

在本项目设计全过程采用BIM技术，在土建、机电、协同设计、信息系统应用等方面培养了一批专业、高效、稳定的BIM专业人才，为今后在其他项目中推广BIM技术提供了可靠保障。

在后期项目应用过程中，发现虽然通过BIM培训计划实现了初步的人员推广，但是如果没有BIM项目的持续支持，人员的技能就会退化。因此，如果一个单位要进行BIM设计，必须要有持续的项目支持，只有这样才能保证整个单位的BIM能力不后退。

2.下一步实施计划

在接下来的总承包工作中，继续在施工方案快速决策、工程结算、数字化档案管理等方面深入应用BIM技术，完善BIM标准化平台和流程化建造，实现信息组织、信息搜索、知识管理等数字资产的智能化管理。

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项目总结及应用心得

1.项目层面

2.业主层面

采用勘察数字采集信息系统外业内业共减少人工超300人·日。

大坝和厂房开挖优化减少开挖16.8万方，节省投资360万元。

施工总布置优化节省土方运输数万方，节省投资约80万元。

施工导截流优化，减少导流洞长度40m，节省投资约160万元。

利用集成审核技术，减少前期的设计周期约30天。

通过BIM应用综合管理平台，有效减少了开会和资料送审，节约沟通时间约60天。

BIM应用综合管理平台经成果评审，被认定达到了国际先进水平。

通过基于BIM的施工管理平台，为后期数字化交付提供基础资料，预计可有效减少资料整理时间，加快竣工资料的移交，并为后期运维提供真实可靠的基础数据。

3.公司层面

通过BIM技术的应用和对设计施工的支持，公司对外拓展业务迅速，连续两年新签合同额超过50亿元。公司也实现了对于国内多个市场的拓展工作，打入了黑龙江、福建等地区设计市场，并进一步巩固了黄河流域相关省市的设计市场地位，让公司在设计咨询市场上的地位获得了进一步的巩固。

4.行业层面

BIM是一种技术，是一种理念，为所有的工程技术人员提供了一种新的解决问题的思路。特别是通过与EPC模式的结合，总承包方自上而下的推动实施，可以有效地降低项目成本，提高项目可控性。

值得推广到行业的BIM应用：

数字化查勘：数据精确、自动统计、高可追溯性。

数字化设计：提高效率、精确控制、辅助计算。

BIM应用综合管理平台：统一入口、高度可视化、数字化交付。

移动端验评和危险源管理系统：基于位置的服务、基于流程、基于BIM归档。

注：文章为”黄河勘测规划设计有限公司“原创。

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原文始发于微信公众号（海南省BIM中心）：黄藏寺水利工程BIM综合应用（下）