1、上海城建 报告内容： 一、住宅产业化推动建筑业可持续发展 二、上海城建绿色、可持续PC理念 三、 BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 四、住宅产业化发展展望 上海城建 一、住宅产业化推动建筑业可持续发展 上海城建 1、前 言 中国每年竣工的城乡建筑总面积约20亿m2，其中城镇住宅超过6亿m2， 是当今世界最大的建筑市场。 与世界发达国家相比，我国住宅建筑存在能源及材料消耗大，施工质量 差，建造时间长，环境污染重，工业化程度低等问题，迫切需要采取住 宅产业化的手段来提高住宅建设的质量和效益。 因此，研发符合住宅产业化要求，建造质量好，节能环保，省工省时的 新型预制装配式建筑，已经成为我国推进
2、建筑工业化发展的重要任务。 一、住宅产业化推动建筑业可持续发展 上海城建 建设规模大，建造效率低 2011年全国住宅竣工720余万套，并保持逐年增长的趋势。十二五期间国 家计划建设3600万套保障性住房，建设规模创历年之最。 我国每年建设工人人均竣工住宅面积仅30多平米，这与持续地推动住宅产 业化的发达国家相比，相去甚远，日本人均竣工面积高达110-120平米， 施工效率远超我国。 2、 国内住宅建设面临的问题 一、住宅产业化推动建筑业可持续发展 上海城建 人工成本持续上升 目前我国典型地区普工（杂工）的工资标准约为每工日100-120元，普通技 术工人的工资标准约为每工日150-180元，一
3、些专业技术工人日工资高达 300- 400元，一些经济发达地区，一名技术工人月收入可以上万元，建筑 工人相关成本呈不断上升之势。许多年轻农民工宁愿进入收入较少的行业， 也不愿从事建筑行业。劳动力成本上涨，劳动力短缺，已成为建筑行业必须 面对的趋势。 工程质量问题层出不穷 我国每年近千万套、近十亿平方米的住宅，由没有经过专业培训、缺乏职业 技能的农民工进行手工作业，这种施工生产方式正是“滴、漏、跑、冒、渗” 等住宅质量通病的重要原因之一，进而导致了住宅性能不高、资源浪费严重。 2、国内住宅建设面临的问题 住宅产业化为住宅建设带来的质量稳定、品质提升、 速度提高、节能减排、人工减少、环境改善，污染
4、减少 等优点为中国建筑业指明了一条可持续发展的道路。 一、住宅产业化推动建筑业可持续发展 上海城建 3、国外住宅产业化大规模发展的原因 1) 住宅建设量大，供给不足 大批量建设住宅是国外早期发展住宅工业化的主要需求之一。尤其在二战后 各国为了缓解大量住宅不足而进行的公共性质的住宅建设时期。 2) 人工成本问题 欧美及日本等发展国家，劳动力短缺，人工昂贵，为降低高昂的劳动力成本， 提高建筑过程的机械化和自动化水平，从而推动了住宅产业化的发展 3) 提升住宅质量的需求 西方发达国家针对传统建筑建设质量参差不齐、难以管制，提出了住宅产业 化相关构件部品和结构体系的成套技术质量体系，以提高建筑质量 4
5、) 绿色、环保和可持续发展的趋势 产业化建造方式能显著节约能源、水源、材料和垃圾排放。住宅产业化直接 带来了水、木材、煤炭等资源消耗的减少，仅能耗一项就比传统施工方式降 低20%至30% 一、住宅产业化推动建筑业可持续发展 上海城建 4、预制装配式建筑促进产业升级 一是 可有效促进节能减排 二是 可全面提升建筑品质 三是可带动相关产业发展 四是 可推动建筑产业升级 传统建筑施工现场 预制装配式建筑施工现场 一、住宅产业化推动建筑业可持续发展 上海城建 二、上海城建绿色、可持续PC理念 上海城建 (1) 绿色设计：模块化户型设计理念、3D模型节能分析和优化技术 结构抗震 防水、隔音 等专项设计
6、基于3D模型 的住宅节能 分析和优化 标准化 模块化 设计理念 二、上海城建绿色、可持续PC理念 上海城建 (2)绿色制造：高质量构件工厂流水化制造，劳动生产率提高200% 二、上海城建绿色、可持续PC理念 上海城建 (3) 绿色材料：预制夹心保温墙板无毒、防火与建筑物同寿命 保温材料封闭在预制墙体内部，可采用A级到B1级保温材料，真正做到保温材料与结构同寿命 二、上海城建绿色、可持续PC理念 上海城建 2011年再生混凝土产量达到70万方 2012年再生混凝土产量90万方 2013年将接近120万方 按混凝土中再生骨料替代率5070% 计算，仅2012年2013年便可： 减少建筑垃圾堆放耕地
7、457.6亩 节约天然石材62.7万方 降低碳排放量1956.24吨 节约生产成本5225万元 世博会场馆沪上生态家示范应用 再生混凝土骨料 (3) 绿色材料：再生混凝土节约资源、降低能耗 再生混凝土加载试验 二、上海城建绿色、可持续PC理念 上海城建 (4) 绿色施工：将传统建筑工地转变成住宅产业工厂的“总装车间” 通过绿色高效的施工管理，可以降低劳动强 度、提高施工效率，做到三楼结构体吊装、一楼 进行管道、设备安装和内部装修，可有效减少建 设周期。 采用GPS定位+智能全站仪放 样技术，具有： 精度高（2mm） 工效高（1/4传统） 无累计误差（绝对值） 二、上海城建绿色、可持续PC理念
8、上海城建 三、BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 上海城建浦江基地05-02地块PC住宅项目 05-02地块 1、浦江基地05-02地块PC项目概况 三、BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 项目组织架构，主要由集团内部子公司组成 （1）. 项目组织架构 城建置业 城建设计院 城建物资 城建市政 开发业主 设计方案 构件预制 施工总承包 台湾润泰 深化设计及施工顾问 地下设计院 深化设计 三、BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 （2）. 项目区位图 大型居住社区闵行区浦江镇鲁汇基地 三、BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 浦江基地05-02
9、地块PC住宅项目总平面图 占地面积：2.06万平方米 建筑面积：5.24万平方米 25号楼 26号楼 27号楼 28号楼 29号楼 三、BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 （3）. 项目总体平面 上海城建 单位工程名称 建筑总面积 建筑层数 建筑高度 结构类型 PC率 25、26、27、28号楼 10442 m2 18层 55.5m 框架剪力墙 50% 29号楼 4133 m2 14层 44.3m 框架剪力墙 70% 单位工程名 称 柱子 剪力墙 梁 楼板 阳台 外墙 楼梯 女儿墙 预制砼量 2528号楼 现浇 现浇 叠合 叠合 预制 预制 预制 预制 6920m3 29号楼 预制 现浇
10、叠合 叠合 预制 预制 预制 预制 935m3 浦江基地05-02地块PC住宅项目 预制构件总数13868件 三、BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 （4）. 项目情况简介 上海城建 上海城建浦江基地05-02块PC住宅项目 2012年启动 ，2013年交房 三、BIM技术在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 建筑业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启动 手绘 第一次革命 CAD 第二次革命 BIM 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 1)、BIM的概念 BIM是（Building In
11、formation Modeling)-建筑信息模型的简称 建筑信息模型通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，这里的信息不 仅是三维几何形状信息，还有大量的非几何形状信息，如建筑构件的材料、性能、 价格、重量、位置、进度等等。 1). 数字化模型 2). 可视化模型 3). 可计量模型 4). 综合性模型 5). 协同性模型 6). 全生命模型 计划 概念设计 详细设计 分析 文档 制造 建造过程 4D5D 建造过程物流 运营维护 整修 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 二维CAD图纸 能表达的内容 BIM模型 能
12、包含的内容 -长度 -宽度 -文字描述 -三维尺寸 -几何性质 -材料性质 -钢筋详细 -预埋件 -安装位置 -施工时间 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 1)、BIM的概念 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 2)、BIM的主要功能 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 建筑图纸 日照分析 效果图 能耗分析 建筑声学分析 结构分析 工程算量 协同 施工管理 水暖电设计 BIM 上海城建 3)、BIM应用在国外 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引
13、领智慧建造 美国 2009年统计数据，建筑业300强企业中80%都应用了BIM技术 多个州的法律规定在政府投资项目必须用BIM技术 英国 在2011 年6 月正式宣布，所有的政府工程在五内年必须使用BIM 日本 BIM应用已经扩展到全国范围，并上升到政府推进层面 2010年国土交通省宣布将在全国各级政府投资工程中推行BIM技术 韩国 要求2012-2015年500亿韩元以上的建筑项目全部采用4D的BIM管理 2016年实现全部公共设施项目采用BIM技术 新加坡 新加坡建设局将在新加坡建筑行业推广建筑信息模型 计划2015 年有80%的业者采用BIM技术 上海城建 3)、BIM应用在国外 BIM
14、普及率 2010年欧洲36%的行业公司 2009年北美49%的行业公司 BIM应用经验 欧洲46%的用户13年，54%用户35年 北美66%的用户13年，34%用户35年 来源：麦格劳希尔公司（McGraw Hill Construction）2010 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 上海城建 4)、BIM应用在国内 香港 2009年成立香港BIM协会 香港房屋署要求在2014 年之前实现全港保障性住房建设均采用BIM标准 大陆 有一定数量的工程项目在不同程度上使用了BIM技术 BIM技术在世博会场馆的建设中大量应用 中国第一高
15、楼“上海中心”采用了全部的BIM设计 BIM被列入“十一五”国家科技支撑计划重点项目 国家建筑业信息化化“十二五”规划，BIM被列为核心内容 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 5)、应用BIM的价值 BIM是设计方法的革命 借助BIM，我们设计的是三维建筑，储存的是完整的多维数据信息，主要表达 方式采用的是三维图形和图像（漫游、动画、仿真与虚拟现实），二维施工图仅是 表达方法的一小部分。 BIM能够改变行业的生产方式和管理模式 解决信息共享问题，使建筑项目信息在规划、设计、建造和运行维护全过程充 分共享，无损传递，为建筑
16、从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据 的过程。 BIM可实现建筑成本节约、设计无差错、减少施工消耗 BIM技术应用可有效减少能源和资源消耗。美国斯坦福大学CIFE（整合设施工 程中心）根据32个项目总结了使用BIM技术的以下优势： (1)、消除40%预算外更改； (4)、通过发现和解决冲突，将合同价格降低10%； (2)、造价估算控制在3%精确度范围内； (5)、项目工期缩短7%，及早实现投资回报。 (3)、造价估算耗费的时间缩短80%； 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 6)、BIM应用于上海城建住宅产业化
17、 1.设计阶段 建 筑 设 计 工 程 量 统 计 性 能 分 析 设 备 设 计 结 构 设 计 3.构件生产 模 具 设 计 自 动 化 生 产 计 划 管 理 构 件 质 量 控 制 4.物流运输 厂 区 堆 放 管 理 运 输 物 流 管 理 发 货 管 理 6.物业管理 运 维 管 理 2.深化设计 动 态 施 工 仿 真 P C 零 件 库 碰 撞 检 测 深 化 设 计 自 动 化 5.现场施工 现 场 手 持 设 备 研 发 现 场 施 工 管 理 远 程 可 视 化 现 场 堆 放 管 理 上海城建完成贯穿PC建筑全生命周期的BIM应用技术体系构建 三、绿色、可持续理念在上海
18、城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 7)、BIM在PC建筑设计中的应用 结构图 建筑图 水电专业图 平面施工图 门明细表 面积示意图 专业间协同设计 三维数据模型 导出各类数据 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 日照及采光分析 7)、BIM在PC建筑设计中的应用 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 基于BIM的精确日照、采光、能耗分析使PC建筑更加节能 上海城建 1:1精确的包含埋件、钢筋的三维模型 PC构件深化设
19、计的自动化出图 PC构件钢筋的碰撞检查 7)、BIM在PC建筑深化设计中的应用 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 精准的深化设计使得钢筋的浪费 减少到最小，并实现PC构件现 场无差错安装 上海城建 虚拟施工指导施工组织 运动干涉检查排除现场施工隐患 8)、BIM在PC建筑施工策划中的应用 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 应用虚拟仿真技术，在施工前进 行工序模拟，事先排除现场施工 隐患。优化施工工序，实现高效 管理。 上海城建 9)、BIM在PC建筑建造全过程管理中的
20、应用 （1）BIM数据从深化设计到构件生产的过渡 RFID芯片 PC工程的BIM中心数据库 深化设计阶段 BIM数据 PC构件生产阶段 管理系统 4D工程进度监控 现场施工阶段 管理系统 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 构件唯一编号 包含多种信息 主要用于手持机读取 也可以人工阅读 00-01-01-CA-0001-01-10100101 PC构件28位编码 从深化设计到构件生产-RFID芯片与PC构件唯一编码 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 9)、BIM在PC建筑建造全过程管理中的应用 （1）BIM
21、数据从深化设计到构件生产的过渡 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 9)、BIM在PC建筑建造全过程管理中的应用 （2） BIM应用于PC构件生产管理 PC构件生产阶段 管理系统 深化设计阶段 BIM数据 4D工程进度监控 现场施工阶段 管理系统 PC工程的BIM中心数据库 RFID芯片 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 钢筋入模浇捣前检查确认 成品检查确认 生 产 进 度 管 理 构 件 质 量 管 理 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 9)、BIM在PC建筑建造全过程管理中的应用
22、 （2） BIM应用于PC构件生产管理 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 9)、基于BIM在PC项目建设全过程管理中的应用 （3） BIM应用于施工阶段现场管理 PC构件生产阶段 管理系统 深化设计阶段 BIM数据 4D工程进度监控 现场施工阶段 管理系统 PC工程的BIM中心数据库 RFID芯片 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 现场安装人员登录 墙板安装就位 构件进场检查 预制柱安装就位 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 9)、基于BIM在PC项目建设全过程管理中的应用 （3）
23、 BIM应用于施工阶段现场管理 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 9)、BIM在PC建筑建造全过程管理中的应用 （4）BIM应用于4D工程进度监控 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 PC构件生产阶段 管理系统 深化设计阶段 BIM数据 4D工程进度监控 现场施工阶段 管理系统 PC工程的BIM中心数据库 RFID芯片 2. BIM技术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 通过WEB远程访问查询工程动态进度 三、绿色、可持续理念在上海城建住宅产业化中的应用 9)、BIM在PC建筑建造全过程管理中的应用 （4）BIM应用于4D工程进度监控 2. BIM技
24、术贯穿全生命周期管理引领智慧建造 上海城建 四、住宅产业化发展展望 住宅产业化推动建筑业可持续发展 上海城建 1、国内住宅产业化的春天已经到来 资料显示： 已有20多个省市出台了推进住宅产业化的指导意见 全国30个国家住宅产业化基地 300多个国家示范工程项目正在实施 260多个住宅项目通过了性能认定 全国近1000万平方米的PC建设规模 相对传统建筑，PC建筑可： -节约木材消耗53.5% -减少建筑垃圾36.9% -节约用水36.4% -节约用电30.8% 四、住宅产业化发展展望 上海城建 2、PC技术需要进一步研究的方面 注重绿色、节能、可再生新材料的研发与应用 PC建筑与装修协调一体化技术研究与应用 标准化、模块化户型设计与通用建筑构件协调性研究 PC建筑设计、施工规范及质量评价、验收标准的研究 基于BIM的PC建筑全生命周期的信息化系统研究 PC 建 筑 建 造 技 术 体 系 四、住宅产业化发展展望
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