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1、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.BIM在综合管廊工程中的应用与拓展沈小红上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.01 01 管廊管廊BIMBIM总览总览02 02 设计篇设计篇03 03 施工篇施工篇04 04 运维篇运维篇上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN IN
2、STITUTE(GROUP)CO.,LTD.01管廊BIM总览Part 1上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.标准图集图集中从设计和施工两个阶段,对图集中从设计和施工两个阶段,对综合管廊工程的综合管廊工程的BIMBIM模型进行了层模型进行了层级拆分,并以此拆分为基础进行了级拆分,并以此拆分为基础进行了构件编码。构件编码。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)C
3、O.,LTD.模型拆分上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.序号阶段划分内容描述BIM应用点1规划方案 本阶段的主要目的是为后续设计阶段提供依据及指导性文件。主要工作包括:根据区域管线规划,确定综合管廊规划,并提出管廊的规划推荐断面及管廊建设的三维控制线总体布局2初步设计 本阶段的主要目的是通过深化方案设计,论证工程项目的技术可行性和经济合理性。主要工作内容包括:拟定设计原则、设计标准、设计方案和重大技术问题以及基础形式,协调综合管廊和各专业管线之间的技术矛盾,并合理地
4、确定技术经济指标廊体设计3性能分析4施工图设计 本阶段的主要目的是为了施工安装、工程预算、设备及构件的安放、制作等提供完整的模型和图纸依据。主要工作内容包括:编制可供施工和安装的设计文件,解决施工中技术措施、工艺做法、用料等问题施工图设计模型构建5工程量统计6施工准备 本阶段为工程的施工建立必需的技术和物质条件,统筹安排施工力量和施工现场,使工程具备开工和连续施工的基本条件。其具体工作通常包括技术准备、材料准备、劳动组织准备、施工现场准备以及施工的场外准备等施工深化设计7预制构件装配8施工方案模拟9施工实施 本阶段是指自现场施工开始至竣工的整个实施过程。其中,项目的成本、进度和质量安全等管理是
5、施工过程的主要任务,其目标是完成合同规定的全部施工安装任务,以达到验收、交付的要求施工进度比对10设备与材料管理11质量与安全管理12竣工模型构建13运营管理 本阶段是管廊全生命周期的重要部分,其总体时间远远大于管廊设计、施工的时间,运营维护阶段的 BIM应用主要包括运营系统建设、设备运行管理等。运营维护阶段BIM应用主要目的是以设计、施工BIM模型为基础,结合运营管理资料,进一步完善BIM模型,为运营与管理过程做好数据准备运营系统建设应用总览上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO
6、.,LTD.规划选线总体布局入廊分析及规划推荐断面三维控制线规划方案展示标准断面设计线路布置设计及场地分析关键节点设计管线占位布置及空间协调施工方案性能分析主体模型深化附属设施建模内部管线详细设计冲突检测工程量统计设计阶段规划初步设计施工图设计廊体设计施工图设计模型构建施工阶段施工准备施工实施施工深化设计施工方案模拟预制构件加工虚拟进度与实际进度比对设备与材料管理质量与安全管理竣工模型构建应用层级关系对每一项应用指出对每一项应用指出了一般的层级关系了一般的层级关系和先后关系。一般和先后关系。一般来说,应用应逐步来说,应用应逐步深化、逐级传递模深化、逐级传递模型和信息。型和信息。上海市政工程设计
7、研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.02BIM设计篇Part 2上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.整整体呈线状工程特点,节点呈点状工程特点体呈线状工程特点,节点呈点状工程特点根根据不同路段入廊管线的具体要求,管廊断面形式多变据不同路段入廊管线的具体要求,管廊断面形式多变管管廊线路一般随道路平面和高程变化廊线路一般随道路平面和高程变化每每隔一定距离布隔一定距
8、离布置各种置各种类型节类型节点点设计特点上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.规划选线自动抓取规划图纸信息,规划管线数据结构化匹配,科学决策管廊规划选线。使用参数化软件使用参数化软件grasshopper抓取抓取CAD图纸里的相图纸里的相关数据,并进行结构化匹配,输出到关数据,并进行结构化匹配,输出到Excel表格里表格里进一步分析,来科学决策管廊的选线。进一步分析,来科学决策管廊的选线。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL EN
9、GINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.参数化设计参数化设计,快速生成多方案模型,辅助决策。我们自主开发的管廊断面参数化生成软件,可以我们自主开发的管廊断面参数化生成软件,可以用来出具管廊断面图,同时作为进一步生成管廊用来出具管廊断面图,同时作为进一步生成管廊模型的基础。模型的基础。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.旗亭路段白粮路段玉阳大道段参数化设计上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPA
10、L ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.自适应模型相关模型自动适应,设计参数自动匹配。松江管廊方案阶段使用参数化手段迅速生成松江管廊方案阶段使用参数化手段迅速生成BIM模型模型上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.设计深化上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.设计深化软件里的节点模型,能够自动获取
11、设计线路模型的数据,并进行自动更新,匹配设计线路模型的各项参数,比如分舱数、尺寸、底坡等。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.内外部空间关系分析上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.管线引出分析对电力电缆弯曲做空间分析,即时反馈电缆转弯对电力电缆弯曲做空间分析,即时反馈电缆转弯半径、曲率半径、曲率上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHAN
12、GHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.对通风口及其连接段进行通风CFD分析,帮助暖通工程师分析舱室内的空气流速及温度场分布。CFD分析CFD分析,进行风场分析,研究通风构筑物设置的合理性分析,进行风场分析,研究通风构筑物设置的合理性上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.结构分析上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN I
13、NSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.辅助出图上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.VR/AR协同设计虚拟现实、增强现实、互联网协同技术应用与设计、虚拟现实、增强现实、互联网协同技术应用与设计、沟通。虚拟现实(沟通。虚拟现实(VR)、增强现实()、增强现实(AR)、混合现)、混合现实(实(MR)技术的兴起,给工程建设领域带来梦幻般)技术的兴起,给工程建设领域带来梦幻般的可能性,在科幻片里看到的场景正在逐步变成现实。的可能性,在科幻片里看到的场景正在逐步变成现实。
14、现在已经有厂商借助混合现实眼镜开发出基于现在已经有厂商借助混合现实眼镜开发出基于BIM模模型的应用,设计师将型的应用,设计师将BIM模型文件导入模型文件导入MR眼镜,将眼镜,将模型直接投射到真实场景中,在增强现实的环境下查模型直接投射到真实场景中,在增强现实的环境下查看设计,甚至于修改、重构设计稿,设计所见即建造看设计,甚至于修改、重构设计稿,设计所见即建造所得,实实在在地缩小数字和物理之间的差距。所得,实实在在地缩小数字和物理之间的差距。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,
15、LTD.03BIM施工篇Part 3上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.场地规划无人机航拍技术,在施工前期对施工区域进行实景影像的采集,获取施工区域及周边无人机航拍技术,在施工前期对施工区域进行实景影像的采集,获取施工区域及周边环境的最直观情况,结合现有道路等环境,确定最合适的临建场布区域。环境的最直观情况,结合现有道路等环境,确定最合适的临建场布区域。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN
16、INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.虚拟建造和问题复核上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.多终端协同管理工程管理系统多终端运行,工程管理系统多终端运行,PC端和手机端。无论端和手机端。无论身处何处,手机端可查看各类施工数据身处何处,手机端可查看各类施工数据上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.面对庞大的工程信息,面对庞大的工程信息,
17、资料整理、归档不及时资料整理、归档不及时,都会都会给后期竣工资料汇总给后期竣工资料汇总带来庞大的工作量带来庞大的工作量。通过。通过在在BEBE系统,建立系统,建立信息化信息化资资料库,料库,对资料进行划分对资料进行划分归归类类,通过上传资料,挂接,通过上传资料,挂接至对应构件中,方便至对应构件中,方便一线一线管理管理人员人员通过手机通过手机端迅速端迅速查看查看。并在。并在施工结束施工结束时,时,完整保存完整保存整个项目的过程整个项目的过程资料。资料。资料文件管理资料文件管理信息管理上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN
18、 INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.信息管理图纸管理图纸管理设计设计图纸及图纸及时上时上传传至至BIMBIM平台并平台并挂接至对应管廊节挂接至对应管廊节点点,实现,实现手机随时手机随时随地查看节点图纸随地查看节点图纸。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.信息管理二维二维码应用码应用BIM模型对应的每一个构件都会生产对应的二维码。通过扫描二维码就能快速查到对应的信息,包括桩号、混凝土等级、参建单位等。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI
19、 MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.通过在系统录入计划进度与实际进度,可用甘特图和模型伸展动画的方式直观展示计划进度与实际进度的偏差;督促项目及时做进度的调整。通过时间差反查模型,挂接对应的工程联系单,为后期竣工验收提前做好资料可追溯准备。进度管理上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.进度管理计划进度驾驶舱计划进度驾驶舱实际进度驾驶舱实际进度驾驶舱施工过程可视化模拟施工过程可视化模拟上海市政工程设计
20、研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.质量安全管理现场安全问题在线反馈,相关责任人,发起整改通知。整改完成后在平台进行闭环。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.项目引进基坑监测系统,可通过手机移动端实时查看基坑监测数据质量安全管理 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITU
21、TE(GROUP)CO.,LTD.质量安全管理VR模模拟真实场景下的安拟真实场景下的安全事故,让施工人员通全事故,让施工人员通过视觉、听觉、触觉来过视觉、听觉、触觉来体验不安全操作形式带体验不安全操作形式带来的严重后果,从而有来的严重后果,从而有效提高安全意识,预防效提高安全意识,预防安全事故发生。安全事故发生。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.物料管理施工段工程量清单施工段工程量清单场地容纳量分析场地容纳量分析模型数据与现场进度关联后,对项目材料采购,资金安全做好
22、充分的准备模型数据与现场进度关联后,对项目材料采购,资金安全做好充分的准备。对。对施工区域材料施工区域材料容纳量数据的及时更新,结合施工进度,合理规划工程材料采购量。容纳量数据的及时更新,结合施工进度,合理规划工程材料采购量。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.可视化技术交底通过在计算机中将常规的操作进行流程化模拟,通过在计算机中将常规的操作进行流程化模拟,采用人机交互的方式对技术人员进行岗前培训,采用人机交互的方式对技术人员进行岗前培训,运用类似于沙盘推演的方式使技
23、术人员掌握实际运用类似于沙盘推演的方式使技术人员掌握实际操作的技能。操作的技能。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.以三维动画演示为依托,详细、系统、直观的表达施工工艺的各个细节、施工流程、工艺流程、运作原理。配合设计人员对施工班组进行技术交底,保证在施工前,一线施工人员吃透施工重难点,减少返工现象。可视化技术交底上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,
24、LTD.基于BIM模型的培训仿真系统基于人体工程学的力学仿真视距仿真等培训和仿真对于常规的检修维护工作,还可以事先利用模型对于常规的检修维护工作,还可以事先利用模型进行人体工程学的力学仿真、操作时的视距仿真,进行人体工程学的力学仿真、操作时的视距仿真,为维修人员、巡检人员的安全保障提供技术依据为维修人员、巡检人员的安全保障提供技术依据上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.04BIM运维篇Part 4上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIP
25、AL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.大数据大数据云平台云平台智慧智慧网络网络城市空间城市空间地理信息地理信息智能市政管线调度监控系统智能市政管线调度监控系统综合管廊本体综合管廊本体BIMBIM物理信息物理信息综合管廊数字综合管廊数字化监控系统化监控系统专业管线专业管线GISGIS信息信息智能管廊系统智能管廊系统智慧城市需求上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.3S+BIM3S技术是数字城市的技术基础之一,技术是数字
26、城市的技术基础之一,BIM定义的信息是建筑内部的信息,随着应用的发展,也需要定义的信息是建筑内部的信息,随着应用的发展,也需要一些建筑外部空间的信息,以支持进行多种类型的应用分析,例如结构设计需要地质资料信息,节一些建筑外部空间的信息,以支持进行多种类型的应用分析,例如结构设计需要地质资料信息,节能设计需要气象资料信息,而这些数据可以借助能设计需要气象资料信息,而这些数据可以借助GIS得到。反过来,通过得到。反过来,通过BIM和和GIS的集成,的集成,BIM可以给可以给GIS环境带来了更多的信息,从而扩展环境带来了更多的信息,从而扩展GIS的应用,提升的应用,提升GIS的应用水平。的应用水平。
27、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.运维系统建设智慧运维系统总体框架的底层是数据感知层,包括传统的计量设备、监测设备、传感器等各种监测体系,以及基于智慧运维系统总体框架的底层是数据感知层,包括传统的计量设备、监测设备、传感器等各种监测体系,以及基于传感器技术、传感器技术、RFID无线射频技术、智能识别技术、物联网技术等构建而成的强大的数据获取体系;顶层是我们的无线射频技术、智能识别技术、物联网技术等构建而成的强大的数据获取体系;顶层是我们的用户层,主要是在丰富的数据支
28、撑体系下,基于互联网、大数据技术,面向用户和客户的各种智能应用;中间层是用户层,主要是在丰富的数据支撑体系下,基于互联网、大数据技术,面向用户和客户的各种智能应用;中间层是基于数据传输、集成、分析、存储技术构建而成面向业务的自动控制体系和的智能应用体系基于数据传输、集成、分析、存储技术构建而成面向业务的自动控制体系和的智能应用体系上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.内部设施的电动化、自动化、数字化。内部设施包括通风机、消防系统、监控摄像系统、各类逃生井盖、排水系统、异
29、物入侵监控等等,在中控室必须做到全部能够数字化监控。设备管理和监测上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.综合管廊是采集和传输电力、通讯、给水、热力、燃气、中水等各类市政管线运维信息的最佳场所。大数据采集。大数据采集和预测上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.实时数据分析上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL
30、ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.城市运营决策从孤立的各个层次来讲,传统上我们行业也有不少从孤立的各个层次来讲,传统上我们行业也有不少这些方面的应用,有大量的软件企业为行业开发了这些方面的应用,有大量的软件企业为行业开发了许多应用软件,许多应用软件,但是在行业的应用平台整合方面,但是在行业的应用平台整合方面,由于缺乏统一的架构,导致我们的应用大多属于由于缺乏统一的架构,导致我们的应用大多属于“孤孤岛应用岛应用”。我们面临的任务就是要将这些孤岛打通、。我们面临的任务就是要将这些孤岛打通、连接、整合,使行业的信息化变得更智慧。连接、整合,使行业的信息化变得更智慧。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司SHANGHAI MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN INSTITUTE(GROUP)CO.,LTD.