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1、上海城建 報告內容： 一、住宅產業化推動建筑業可持續發展 二、上海城建綠色、可持續PC理念 三、 BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 四、住宅產業化發展展望 上海城建 一、住宅產業化推動建筑業可持續發展 上海城建 1、前 言 中國每年竣工的城鄉建筑總面積約20億m2，其中城鎮住宅超過6億m2， 是當今世界最大的建筑市場。 與世界發達國家相比，我國住宅建筑存在能源及材料消耗大，施工質量 差，建造時間長，環境污染重，工業化程度低等問題，迫切需要采取住 宅產業化的手段來提高住宅建設的質量和效益。 因此，研發符合住宅產業化要求，建造質量好，節能環保，省工省時的 新型預制裝配式建筑，已經成為我國推進2、建筑工業化發展的重要任務。 一、住宅產業化推動建筑業可持續發展 上海城建 建設規模大，建造效率低 2011年全國住宅竣工720余萬套，并保持逐年增長的趨勢。十二五期間國 家計劃建設3600萬套保障性住房，建設規模創歷年之最。 我國每年建設工人人均竣工住宅面積僅30多平米，這與持續地推動住宅產 業化的發達國家相比，相去甚遠，日本人均竣工面積高達110-120平米， 施工效率遠超我國。 2、 國內住宅建設面臨的問題 一、住宅產業化推動建筑業可持續發展 上海城建 人工成本持續上升 目前我國典型地區普工（雜工）的工資標準約為每工日100-120元，普通技 術工人的工資標準約為每工日150-180元，一3、些專業技術工人日工資高達 300- 400元，一些經濟發達地區，一名技術工人月收入可以上萬元，建筑 工人相關成本呈不斷上升之勢。許多年輕農民工寧愿進入收入較少的行業， 也不愿從事建筑行業。勞動力成本上漲，勞動力短缺，已成為建筑行業必須 面對的趨勢。 工程質量問題層出不窮 我國每年近千萬套、近十億平方米的住宅，由沒有經過專業培訓、缺乏職業 技能的農民工進行手工作業，這種施工生產方式正是“滴、漏、跑、冒、滲” 等住宅質量通病的重要原因之一，進而導致了住宅性能不高、資源浪費嚴重。 2、國內住宅建設面臨的問題 住宅產業化為住宅建設帶來的質量穩定、品質提升、 速度提高、節能減排、人工減少、環境改善，污染4、減少 等優點為中國建筑業指明了一條可持續發展的道路。 一、住宅產業化推動建筑業可持續發展 上海城建 3、國外住宅產業化大規模發展的原因 1) 住宅建設量大，供給不足 大批量建設住宅是國外早期發展住宅工業化的主要需求之一。尤其在二戰后 各國為了緩解大量住宅不足而進行的公共性質的住宅建設時期。 2) 人工成本問題 歐美及日本等發展國家，勞動力短缺，人工昂貴，為降低高昂的勞動力成本， 提高建筑過程的機械化和自動化水平，從而推動了住宅產業化的發展 3) 提升住宅質量的需求 西方發達國家針對傳統建筑建設質量參差不齊、難以管制，提出了住宅產業 化相關構件部品和結構體系的成套技術質量體系，以提高建筑質量 45、) 綠色、環保和可持續發展的趨勢 產業化建造方式能顯著節約能源、水源、材料和垃圾排放。住宅產業化直接 帶來了水、木材、煤炭等資源消耗的減少，僅能耗一項就比傳統施工方式降 低20%至30% 一、住宅產業化推動建筑業可持續發展 上海城建 4、預制裝配式建筑促進產業升級 一是 可有效促進節能減排 二是 可全面提升建筑品質 三是可帶動相關產業發展 四是 可推動建筑產業升級 傳統建筑施工現場 預制裝配式建筑施工現場 一、住宅產業化推動建筑業可持續發展 上海城建 二、上海城建綠色、可持續PC理念 上海城建 (1) 綠色設計：模塊化戶型設計理念、3D模型節能分析和優化技術 結構抗震 防水、隔音 等專項設計 6、基于3D模型 的住宅節能 分析和優化 標準化 模塊化 設計理念 二、上海城建綠色、可持續PC理念 上海城建 (2)綠色制造：高質量構件工廠流水化制造，勞動生產率提高200% 二、上海城建綠色、可持續PC理念 上海城建 (3) 綠色材料：預制夾心保溫墻板無毒、防火與建筑物同壽命 保溫材料封閉在預制墻體內部，可采用A級到B1級保溫材料，真正做到保溫材料與結構同壽命 二、上海城建綠色、可持續PC理念 上海城建 2011年再生混凝土產量達到70萬方 2012年再生混凝土產量90萬方 2013年將接近120萬方 按混凝土中再生骨料替代率5070% 計算，僅2012年2013年便可： 減少建筑垃圾堆放耕地7、457.6畝 節約天然石材62.7萬方 降低碳排放量1956.24噸 節約生產成本5225萬元 世博會場館滬上生態家示范應用 再生混凝土骨料 (3) 綠色材料：再生混凝土節約資源、降低能耗 再生混凝土加載試驗 二、上海城建綠色、可持續PC理念 上海城建 (4) 綠色施工：將傳統建筑工地轉變成住宅產業工廠的“總裝車間” 通過綠色高效的施工管理，可以降低勞動強 度、提高施工效率，做到三樓結構體吊裝、一樓 進行管道、設備安裝和內部裝修，可有效減少建 設周期。 采用GPS定位+智能全站儀放 樣技術，具有： 精度高（2mm） 工效高（1/4傳統） 無累計誤差（絕對值） 二、上海城建綠色、可持續PC理念 8、上海城建 三、BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 上海城建浦江基地05-02地塊PC住宅項目 05-02地塊 1、浦江基地05-02地塊PC項目概況 三、BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 項目組織架構，主要由集團內部子公司組成 （1）. 項目組織架構 城建置業 城建設計院 城建物資 城建市政 開發業主 設計方案 構件預制 施工總承包 臺灣潤泰 深化設計及施工顧問 地下設計院 深化設計 三、BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 （2）. 項目區位圖 大型居住社區閔行區浦江鎮魯匯基地 三、BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 浦江基地05-029、地塊PC住宅項目總平面圖 占地面積：2.06萬平方米 建筑面積：5.24萬平方米 25號樓 26號樓 27號樓 28號樓 29號樓 三、BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 （3）. 項目總體平面 上海城建 單位工程名稱 建筑總面積 建筑層數 建筑高度 結構類型 PC率 25、26、27、28號樓 10442 m2 18層 55.5m 框架剪力墻 50% 29號樓 4133 m2 14層 44.3m 框架剪力墻 70% 單位工程名 稱 柱子 剪力墻 梁 樓板 陽臺 外墻 樓梯 女兒墻 預制砼量 2528號樓 現澆 現澆 疊合 疊合 預制 預制 預制 預制 6920m3 29號樓 預制 現澆 10、疊合 疊合 預制 預制 預制 預制 935m3 浦江基地05-02地塊PC住宅項目 預制構件總數13868件 三、BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 （4）. 項目情況簡介 上海城建 上海城建浦江基地05-02塊PC住宅項目 2012年啟動 ，2013年交房 三、BIM技術在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 建筑業信息化的第二次革命 2011年上海城建BIM仿真研究中心工作全面啟動 手繪 第一次革命 CAD 第二次革命 BIM 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 1)、BIM的概念 BIM是（Building In11、formation Modeling)-建筑信息模型的簡稱 建筑信息模型通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，這里的信息不 僅是三維幾何形狀信息，還有大量的非幾何形狀信息，如建筑構件的材料、性能、 價格、重量、位置、進度等等。 1). 數字化模型 2). 可視化模型 3). 可計量模型 4). 綜合性模型 5). 協同性模型 6). 全生命模型 計劃 概念設計 詳細設計 分析 文檔 制造 建造過程 4D5D 建造過程物流 運營維護 整修 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 二維CAD圖紙 能表達的內容 BIM模型 能12、包含的內容 -長度 -寬度 -文字描述 -三維尺寸 -幾何性質 -材料性質 -鋼筋詳細 -預埋件 -安裝位置 -施工時間 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 1)、BIM的概念 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 2)、BIM的主要功能 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 建筑圖紙 日照分析 效果圖 能耗分析 建筑聲學分析 結構分析 工程算量 協同 施工管理 水暖電設計 BIM 上海城建 3)、BIM應用在國外 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引13、領智慧建造 美國 2009年統計數據，建筑業300強企業中80%都應用了BIM技術 多個州的法律規定在政府投資項目必須用BIM技術 英國 在2011 年6 月正式宣布，所有的政府工程在五內年必須使用BIM 日本 BIM應用已經擴展到全國范圍，并上升到政府推進層面 2010年國土交通省宣布將在全國各級政府投資工程中推行BIM技術 韓國 要求2012-2015年500億韓元以上的建筑項目全部采用4D的BIM管理 2016年實現全部公共設施項目采用BIM技術 新加坡 新加坡建設局將在新加坡建筑行業推廣建筑信息模型 計劃2015 年有80%的業者采用BIM技術 上海城建 3)、BIM應用在國外 BIM14、普及率 2010年歐洲36%的行業公司 2009年北美49%的行業公司 BIM應用經驗 歐洲46%的用戶13年，54%用戶35年 北美66%的用戶13年，34%用戶35年 來源：麥格勞希爾公司（McGraw Hill Construction）2010 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 上海城建 4)、BIM應用在國內 香港 2009年成立香港BIM協會 香港房屋署要求在2014 年之前實現全港保障性住房建設均采用BIM標準 大陸 有一定數量的工程項目在不同程度上使用了BIM技術 BIM技術在世博會場館的建設中大量應用 中國第一高15、樓“上海中心”采用了全部的BIM設計 BIM被列入“十一五”國家科技支撐計劃重點項目 國家建筑業信息化化“十二五”規劃，BIM被列為核心內容 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 5)、應用BIM的價值 BIM是設計方法的革命 借助BIM，我們設計的是三維建筑，儲存的是完整的多維數據信息，主要表達 方式采用的是三維圖形和圖像（漫游、動畫、仿真與虛擬現實），二維施工圖僅是 表達方法的一小部分。 BIM能夠改變行業的生產方式和管理模式 解決信息共享問題，使建筑項目信息在規劃、設計、建造和運行維護全過程充 分共享，無損傳遞，為建筑16、從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據 的過程。 BIM可實現建筑成本節約、設計無差錯、減少施工消耗 BIM技術應用可有效減少能源和資源消耗。美國斯坦福大學CIFE（整合設施工 程中心）根據32個項目總結了使用BIM技術的以下優勢： (1)、消除40%預算外更改； (4)、通過發現和解決沖突，將合同價格降低10%； (2)、造價估算控制在3%精確度范圍內； (5)、項目工期縮短7%，及早實現投資回報。 (3)、造價估算耗費的時間縮短80%； 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 6)、BIM應用于上海城建住宅產業化17、 1.設計階段 建 筑 設 計 工 程 量 統 計 性 能 分 析 設 備 設 計 結 構 設 計 3.構件生產 模 具 設 計 自 動 化 生 產 計 劃 管 理 構 件 質 量 控 制 4.物流運輸 廠 區 堆 放 管 理 運 輸 物 流 管 理 發 貨 管 理 6.物業管理 運 維 管 理 2.深化設計 動 態 施 工 仿 真 P C 零 件 庫 碰 撞 檢 測 深 化 設 計 自 動 化 5.現場施工 現 場 手 持 設 備 研 發 現 場 施 工 管 理 遠 程 可 視 化 現 場 堆 放 管 理 上海城建完成貫穿PC建筑全生命周期的BIM應用技術體系構建 三、綠色、可持續理念在上海18、城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 7)、BIM在PC建筑設計中的應用 結構圖 建筑圖 水電專業圖 平面施工圖 門明細表 面積示意圖 專業間協同設計 三維數據模型 導出各類數據 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 日照及采光分析 7)、BIM在PC建筑設計中的應用 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 基于BIM的精確日照、采光、能耗分析使PC建筑更加節能 上海城建 1:1精確的包含埋件、鋼筋的三維模型 PC構件深化設19、計的自動化出圖 PC構件鋼筋的碰撞檢查 7)、BIM在PC建筑深化設計中的應用 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 精準的深化設計使得鋼筋的浪費 減少到最小，并實現PC構件現 場無差錯安裝 上海城建 虛擬施工指導施工組織 運動干涉檢查排除現場施工隱患 8)、BIM在PC建筑施工策劃中的應用 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 應用虛擬仿真技術，在施工前進 行工序模擬，事先排除現場施工 隱患。優化施工工序，實現高效 管理。 上海城建 9)、BIM在PC建筑建造全過程管理中的20、應用 （1）BIM數據從深化設計到構件生產的過渡 RFID芯片 PC工程的BIM中心數據庫 深化設計階段 BIM數據 PC構件生產階段 管理系統 4D工程進度監控 現場施工階段 管理系統 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 構件唯一編號 包含多種信息 主要用于手持機讀取 也可以人工閱讀 00-01-01-CA-0001-01-10100101 PC構件28位編碼 從深化設計到構件生產-RFID芯片與PC構件唯一編碼 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 9)、BIM在PC建筑建造全過程管理中的應用 （1）BIM21、數據從深化設計到構件生產的過渡 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 9)、BIM在PC建筑建造全過程管理中的應用 （2） BIM應用于PC構件生產管理 PC構件生產階段 管理系統 深化設計階段 BIM數據 4D工程進度監控 現場施工階段 管理系統 PC工程的BIM中心數據庫 RFID芯片 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 鋼筋入模澆搗前檢查確認 成品檢查確認 生 產 進 度 管 理 構 件 質 量 管 理 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 9)、BIM在PC建筑建造全過程管理中的應用22、 （2） BIM應用于PC構件生產管理 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 9)、基于BIM在PC項目建設全過程管理中的應用 （3） BIM應用于施工階段現場管理 PC構件生產階段 管理系統 深化設計階段 BIM數據 4D工程進度監控 現場施工階段 管理系統 PC工程的BIM中心數據庫 RFID芯片 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 現場安裝人員登錄 墻板安裝就位 構件進場檢查 預制柱安裝就位 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 9)、基于BIM在PC項目建設全過程管理中的應用 （3）23、 BIM應用于施工階段現場管理 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 9)、BIM在PC建筑建造全過程管理中的應用 （4）BIM應用于4D工程進度監控 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 PC構件生產階段 管理系統 深化設計階段 BIM數據 4D工程進度監控 現場施工階段 管理系統 PC工程的BIM中心數據庫 RFID芯片 2. BIM技術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 通過WEB遠程訪問查詢工程動態進度 三、綠色、可持續理念在上海城建住宅產業化中的應用 9)、BIM在PC建筑建造全過程管理中的應用 （4）BIM應用于4D工程進度監控 2. BIM技24、術貫穿全生命周期管理引領智慧建造 上海城建 四、住宅產業化發展展望 住宅產業化推動建筑業可持續發展 上海城建 1、國內住宅產業化的春天已經到來 資料顯示： 已有20多個省市出臺了推進住宅產業化的指導意見 全國30個國家住宅產業化基地 300多個國家示范工程項目正在實施 260多個住宅項目通過了性能認定 全國近1000萬平方米的PC建設規模 相對傳統建筑，PC建筑可： -節約木材消耗53.5% -減少建筑垃圾36.9% -節約用水36.4% -節約用電30.8% 四、住宅產業化發展展望 上海城建 2、PC技術需要進一步研究的方面 注重綠色、節能、可再生新材料的研發與應用 PC建筑與裝修協調一體化技術研究與應用 標準化、模塊化戶型設計與通用建筑構件協調性研究 PC建筑設計、施工規范及質量評價、驗收標準的研究 基于BIM的PC建筑全生命周期的信息化系統研究 PC 建 筑 建 造 技 術 體 系 四、住宅產業化發展展望