文档详情

婴幼儿专用空调项目建筑智能化分析(范文)

泓***
实名认证
店铺
DOCX
73.27KB
约66页
文档ID:86254449
婴幼儿专用空调项目建筑智能化分析(范文)_第1页
1/66

泓域/婴幼儿专用空调项目建筑智能化分析婴幼儿专用空调项目建筑智能化分析xx(集团)有限公司目录第一章 公司基本情况 4一、 公司简介 4二、 核心人员介绍 4第二章 项目基本情况 6一、 项目承办单位 6二、 项目实施的可行性 7三、 项目建设选址 9四、 建筑物建设规模 9五、 项目总投资及资金构成 9六、 资金筹措方案 10七、 项目预期经济效益规划目标 10八、 项目建设进度规划 11第三章 项目背景分析 13一、 产业环境分析 13二、 优化产业布局 13三、 必要性分析 15第四章 建筑智能化 17一、 智能建筑与智慧城市 17二、 新一代智能制造技术在建筑业的应用 25三、 BIM技术在运营维护阶段的应用 29四、 BIM技术在规划设计阶段的应用 32五、 BIM技术特征 42六、 BIM技术发展趋势 44第五章 投资计划方案 48一、 投资估算的编制说明 48二、 建设投资估算 48三、 建设期利息 50四、 流动资金 51五、 项目总投资 53六、 资金筹措与投资计划 54第六章 项目经济效益评价 56一、 基本假设及基础参数选取 56二、 经济评价财务测算 56三、 项目盈利能力分析 60四、 财务生存能力分析 63五、 偿债能力分析 63六、 经济评价结论 65第一章 公司基本情况一、 公司简介公司坚持诚信为本、铸就品牌,优质服务、赢得市场的经营理念,秉承以人为本,始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念,遵循“以客户需求为中心,坚持高端精品战略,提高最高的服务价值”的服务理念,奉行“唯才是用,唯德重用”的人才理念,致力于为客户量身定制出完美解决方案,满足高端市场高品质的需求。

本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务公司坚持“责任+爱心”的服务理念,将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设宏伟大业二、 核心人员介绍1、郑xx,中国国籍,1976年出生,本科学历2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理2018年3月起至今任公司董事长、总经理2、付xx,中国国籍,1977年出生,本科学历2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事3、吴xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事2019年1月至今任公司独立董事4、叶xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。

2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师5、方xx,1974年出生,研究生学历2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席第二章 项目基本情况一、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xx(集团)有限公司(二)项目联系人郑xx(三)项目建设单位概况公司以负责任的方式为消费者提供符合法律规定与标准要求的产品在提供产品的过程中,综合考虑其对消费者的影响,确保产品安全积极与消费者沟通,向消费者公开产品安全风险评估结果,努力维护消费者合法权益公司加大科技创新力度,持续推进产品升级,为行业提供先进适用的解决方案,为社会提供安全、可靠、优质的产品和服务公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上,坚持优化结构,提质增效不断促进企业改变粗放型发展模式和管理方式,补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板,走绿色、协调和可持续发展道路,不断优化供给结构,提高发展质量和效益牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以提质增效为中心,以提升创新能力为主线,降成本、补短板,推进供给侧结构性改革。

公司坚持诚信为本、铸就品牌,优质服务、赢得市场的经营理念,秉承以人为本,始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念,遵循“以客户需求为中心,坚持高端精品战略,提高最高的服务价值”的服务理念,奉行“唯才是用,唯德重用”的人才理念,致力于为客户量身定制出完美解决方案,满足高端市场高品质的需求本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务公司坚持“责任+爱心”的服务理念,将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设宏伟大业二、 项目实施的可行性“十三五”时期,家电行业节能减排、环境保护工作成效显著截至目前,我省主持(参与)家电产品国家能效标准2个,涉及冰箱、空调、洗衣机、储水式电热水器等产品目前共有12种家电产品实施了能效标识制度,我省共有100多款产品入选国家“能效之星”产品,我省部分家电产品能效水平已达到国际先进水平,如200升左右的冰箱能耗水平从2010年平均日耗电量0.5kWh左右降低到2020年的0.3kWh左右。

我省6家废弃电器电子产品回收拆解企业规范拆解处理数量近亿台一)符合我国相关产业政策和发展规划近年来,我国为推进产业结构转型升级,先后出台了多项发展规划或产业政策支持行业发展政策的出台鼓励行业开展新材料、新工艺、新产品的研发,促进行业加快结构调整和转型升级,有利于本行业健康快速发展二)项目产品市场前景广阔广阔的终端消费市场及逐步升级的消费需求都将促进行业持续增长三)公司具备成熟的生产技术及管理经验公司经过多年的技术改造和工艺研发,公司已经建立了丰富完整的产品生产线,配备了行业先进的染整设备,形成了门类齐全、品种丰富的工艺,可为客户提供一体化染整综合服务公司通过自主培养和外部引进等方式,建立了一支团结进取的核心管理团队,形成了稳定高效的核心管理架构公司管理团队对行业的品牌建设、营销网络管理、人才管理等均有深入的理解,能够及时根据客户需求和市场变化对公司战略和业务进行调整,为公司稳健、快速发展提供了有力保障四)建设条件良好本项目主要基于公司现有研发条件与基础,根据公司发展战略的要求,通过对研发测试环境的提升改造,形成集科研、开发、检测试验、新产品测试于一体的研发中心,项目各项建设条件已落实,工程技术方案切实可行,本项目的实施有利于全面提高公司的技术研发能力,具备实施的可行性。

三、 项目建设选址本期项目选址位于xx(以选址意见书为准),占地面积约59.00亩项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设四、 建筑物建设规模本期项目建筑面积66752.04㎡,其中:主体工程48329.09㎡,仓储工程6096.61㎡,行政办公及生活服务设施5976.10㎡,公共工程6350.24㎡五、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金根据谨慎财务估算,项目总投资24338.18万元,其中:建设投资19327.67万元,占项目总投资的79.41%;建设期利息206.29万元,占项目总投资的0.85%;流动资金4804.22万元,占项目总投资的19.74%二)建设投资构成本期项目建设投资19327.67万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用16960.31万元,工程建设其他费用1807.22万元,预备费560.14万元六、 资金筹措方案本期项目总投资24338.18万元,其中申请银行长期贷款8420.18万元,其余部分由企业自筹七、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1、营业收入(SP):48000.00万元。

2、综合总成本费用(TC):40966.65万元3、净利润(NP):5124.26万元二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):6.62年2、财务内部收益率:13.62%3、财务净现值:-365.87万元八、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划12个月十四、项目综合评价主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积㎡39333.00约59.00亩1.1总建筑面积㎡66752.04容积率1.701.2基底面积㎡24386.46建筑系数62.00%1.3投资强度万元/亩319.662总投资万元24338.182.1建设投资万元19327.672.1.1工程费用万元16960.312.1.2工程建设其他费用万元1807.222.1.3预备费万元560.142.2建设期利息万元206.292.3流动资金万元4804.223资金筹措万元24338.183.1自筹资金万元15918.003.2银行贷款万元8420.184营业收入万元48000.00正常运营年份5总成本费用万元40966.65""6利润总额万元6832.35""7净利润万元5124.26""8所得税万元1708.09""9增值税万元1674.96""10税金及附加万元201.00""11纳税总额万元3584.05""12工业增加值万元12547.01""13盈亏平衡点万元22905.54产值14回收期年6.62含建设期12个月15财务内部收益率13.62%所得税后16财务净现值万元-365.87所得税后第三章 项目背景分析一、 产业环境分析吉林省,简称“吉”,是中华人民共和国省级行政区,省会长春。

吉林省位于中国东北地区中部,与辽宁、内蒙古、黑龙江相连,并与俄罗斯、朝鲜接壤,地处东北亚地理中心位置截至2019年末,吉林省总人口2690.73万人,下辖8个地级市、1个自治州,共有20个县级市,16个县,3个自治县,21个市辖区吉林省是近代东北亚政治军事冲突完整历程的见证地,是中国重要的工业基地和商品粮生产基地吉林省地貌形态差异明显地势由东南向西北倾斜,呈现出东南高、西北低的特征以中部大黑山为界,可分为东部山地和中西部平原两大地貌东部山地分为长白山中山低山区和低山丘陵区,中西部平原分为中部台地平原区和西部草甸、湖泊、湿地、沙地区;地跨图们江、鸭绿江、辽河、绥芬河、松花江五大水系吉林省位于中纬度欧亚大陆的东侧,属于温带大陆性季风气候2019年,吉林省实现地区生产总值11726.8亿元,同比增长3.0%二、 优化产业布局安徽家电产业集群效应凸显,产业增长迅速利用我省基础和优势,积极探索智能家电(居)发展之路,推进家电产业转型升级,促进企业集聚,形成以合肥、芜湖、滁州为主体,以蚌埠、马鞍山、阜阳、六安、宣城等地多节点的智能家电(居)产业格局,将安徽省打造成世界级智能家电(居)产业集群合肥——加快绿色环保、高效节能的智能化产品的研发更新,促进信息技术、工业设计、工业互联网等与家电产业融合,全面提升从研发到核心零部件生产、整机制造、物流、售后服务的家电产业链整体竞争力。

加快培育形成2000亿级的智能家电(居)产业集群,全力打造全国重要的智能家电制造业高地、全球具有影响力的家电、家居产业基地芜湖——“立足空调、发展小家电、适度拓展产业发展领域”,进一步发展壮大家电产业集群依托现有龙头企业,推动家电产品高端化和制造过程智能化,抢占小家电发展布局的机遇,培育一批国内领先、国际知名的整机和配套企业争取到2025年,产业总产值突破1500亿元,主营业务收入超过100亿元企业达5家以上,主要产品技术水平达到国际先进水平,打造国内外知名的高端家电产业制造集群滁州——以经开区、全椒、天长为载体,围绕家电智能终端,推进“屏—芯—端”高效协同联动发展,加快推进重点主机及配套企业智能产业园建设,加快核心零部件企业发展,增强智能家电产业集群在长三角的影响力力争到“十四五”末产值超1000亿元,争创国家级智能家电创新基地,打造成为全国重要的家电信息产业基地蚌埠——加速形成智能传感器产业集聚,高位推动中国(蚌埠)传感谷建设按照“一谷三园”产业集群总体布局,“三园”即中央创新园、MEMS(微电子机械系统)核心器件产业园、科技孵化园中央创新园打造智能传感器产业的研发、设计、制造、封装、测试于一体的全产业链。

三、 必要性分析(一)现有产能已无法满足公司业务发展需求作为行业的领先企业,公司已建立良好的品牌形象和较高的市场知名度,产品销售形势良好,产销率超过 100%预计未来几年公司的销售规模仍将保持快速增长随着业务发展,公司现有厂房、设备资源已不能满足不断增长的市场需求公司通过优化生产流程、强化管理等手段,不断挖掘产能潜力,但仍难以从根本上缓解产能不足问题通过本次项目的建设,公司将有效克服产能不足对公司发展的制约,为公司把握市场机遇奠定基础二)公司产品结构升级的需要随着制造业智能化、自动化产业升级,公司产品的性能也需要不断优化升级公司只有以技术创新和市场开发为驱动,不断研发新产品,提升产品精密化程度,将产品质量水平提升到同类产品的领先水准,提高生产的灵活性和适应性,契合关键零部件国产化的需求,才能在与国外企业的竞争中获得优势,保持公司在领域的国内领先地位第四章 建筑智能化一、 智能建筑与智慧城市(一)智能建筑智能建筑概念源于美国美国智能建筑学会认为:智能建筑是对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素进行最优化组合,为用户提供一个高效率并具有经济效益的环境我国智能建筑起步于20世纪90年代,在90年代中后期达到建设高峰。

2015年11月正式实施的《智能建筑设计标准》(GB50314-2015)将智能建筑定义为:以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑1、智能建筑基本构成智能建筑以增强建筑物科技功能、提升智能化系统的技术功效和绿色建筑为目标,追求功能实用、技术适时、安全高效、运营规范和经济合理智能建筑通常由信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、应急响应系统、智能化系统机房工程等组成1)信息化应用系统信息化应用系统是指以信息设施系统和建筑设备管理系统等智能化系统为基础,为满足建筑物各类专业化业务、规范化运营及管理需要,由多种类信息设施、操作程序和相关应用设备等组合而成的系统信息化应用系统包括公共服务、智能卡应用、物业管理、信息设施运行管理、信息安全管理、通用业务和专业业务等应用功能2)智能化集成系统智能化集成系统是指为实现建筑物运营及管理目标,基于统一的信息平台,以多种类智能化信息集成方式,形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。

智能化集成系统由智能化信息集成系统与集成信息应用系统组成,采用智能化信息资源共享和协同运行的架构形式,以实现绿色建筑,满足建筑的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为目标3)信息设施系统信息设施系统是指为满足建筑物的应用与管理对信息通信的需求,将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和显示等功能的信息系统整合,形成建筑物公共通信服务综合基础条件的系统信息设施系统包括信息接入系统、布线系统、移动通信室内信号覆盖系统、卫星通信系统、用户交换系统、无线对讲系统、信息网络系统、有线电视及卫星电视接收系统、公共广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统等4)建筑设备管理系统建筑设备管理系统是指对建筑设备监控和公共安全系统等实施综合管理的系统,其包括建筑设备监控系统、建筑能效监管系统,以及需要纳入管理的其他业务设施系统,以节约资源、优化环境质量管理为目标,具有建筑设备能耗监测,运行监控信息互为关联、共享的功能5)公共安全系统公共安全系统是指为维护公共安全,运用现代化科学技术,具有以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的综合技术防范或安全保障体系综合功能的系统,其包括安全防范综合管理和入侵报警、视频安防监控、出入口控制、电子巡查、访客对讲、停车场(库)管理系统等。

6)应急响应系统应急响应系统是指为应对各类突发公共安全事件,提高应急响应速度和决策指挥能力,有效预防、控制和消除突发公共安全事件的危害,具有应急技术体系和响应处置功能的应急响应保障机制或履行协调指挥职能的系统7)智能化系统机房工程智能化系统机房工程是指为提供机房内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件,以确保各智能化系统安全、可靠和高效地运行与便于维护建筑功能环境而实施的综合工程智能化系统机房包括信息接入机房、有线电视前端机房、信息设施系统总配线机房、智能化总控室、信息网络机房、用户交换机房、消防控制室、安防监控中心、应急响应中心和智能化设备间(弱电间、电信间)等机房工程紧急广播系统备用电源的持续供电时间,必须与消防疏散指示标志,照明备用电源的连续供电时间一致2、智能建筑技术基础计算村与通信技术是构建信息系统与信息网络的基础,能实现对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接收、交换、传输、处理、存储、检索与显示等功能自动化控制技术通过信息网络、管理的硬件设施对建筑设备运转的实时监控,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节设备,使设备运行始终处于最佳状态,对电力、供热、供水等能源的调节,安全、舒适、节能。

二)智慧城市2009年美国政府在经济复兴计划中首次描述美国智慧城市的概念2012年我国智慧城市试点全面启动我国《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出:以基础设施智能化、公共服务便利化、社会治理精细化为重点,充分运用现代信息技术和大数据,建设一批新型示范智慧城市截至2018年11月,全国100%副省级以上城市、90%地级以上城市,总计700多个城市提出或在建智慧城市,已有277个智慧城市试点和3个新型智慧城市试点《智慧城市术语》(GB/T37043-2018)将智慧城市定义为:运用信息通信技术,有效整合各类城市管理系统,实现城市各系统间信息资源共享和业务协同,推动城市管理和服务智慧化,提升城市运行管理和公共服务水平,提高城市居民幸福感和满意度,实现可持续发展的一种创新型城市1、智慧城市顶层设计智慧城市顶层设计是指从城市发展需求出发,运用体系工程方法统筹协调城市各要素,开展智慧城市需求分析,对智慧城市建设目标、总体框架、建设内容、实施路径等方面进行整体性规划和设计的过程1)基本原则智慧城市顶层设计遵循以下基本原则1)以人为本以“为民、便民、惠民”为导向2)因城施策依据城市战略定位、历史文化、资源禀赋、信息化基础设施及经济社会发展水平等方面进行科学定位,合理配置资源,有针对性地进行规划和设计。

3)融合共享以实现数据融合、业务融合、技术融合,以及跨部门、跨系统、跨业务、跨层级、跨地域的协同管理和服务为目标4)协同发展体现数据流在城市群、中心城市以及周边县镇的汇聚和辐射应用,建立城市管理、产业发展、社会保障、公共服务等多方面的协同发展体系5)多元参与在开展智慧城市顶层设计过程中应考虑政府、企业、居民等不同角色的意见及建议6)绿色发展考虑城市资源环境承载力,以实现可持续发展、节能环保发展、低碳循环发展为导向1)创新驱动体现新技术在智慧城市中的应用,体现智慧城市与创新创业之间的有机结合,将智慧城市作为创新驱动的重要载体,推动统筹机制、管理机制、运营机制、信息技术创新2)基本过程智慧城市顶层设计基本过程分为需求分析、总体设计、架构设计、实施路径设计四步1)需求分析通过城市发展战略与目标分析、城市现状调研分析、智慧城市现状评估、其他相关规划分析等方面的工作,梳理出政府、企业、居民等主体对智慧城市的建设需求2)总体设计在需求分析基础上,确定智慧城市建设的指导思想、基本原则、建设目标等内容,识别智慧城市重点建设任务,提出智慧城市建设总体框架3)架构设计依据智慧城市建设需求和目标,从业务、数据、应用、基础设施、安全、标准产业七个维度和各维度之间的关系出发,对业务架构、数据架构、应用架构、基础设施架构、安全体系、标准体系及产业体系进行设计。

4)实施路径设计在前期阶段成果的基础上,依据智慧城市重点任务建设,提出智慧城市建设重点工程,并明确工程属性、目标任务、实施周期、成本效益、政府与社会资金、阶段建设目标等,设计各工程项目的建设运营模式、实施阶段计划和风险保障措施,确保智慧城市建设顺利进行2、智慧城市评价指标(1)评价指标设计原则智慧城市评价指标设计应遵循以下原则1)导引性指标设计要突出智慧城市的本质和特征,注重智慧城市建设的质量与成效,可充分发挥对本领域智慧化建设的引导作用2)代表性评价指标应体现本领域特点,应具有典型性和代表性3)人本性评价指标应注重为民、便民、惠民成效,突出城市管理和公共服务的质量和水平4)规范性指标选取要制定分项评价指标5)可操作性评价指标应可量化计算,且指标相关的历史数据、最新数据便于采集6)系统性评价指标共同组成评价本领域智慧城市建设水平成效的有机整体,彼此之间尽可能相对独立2)评价指标体系内容智慧城市评价指标体系可分为能力类指标、成效类指标两类能力类指标、成效类指标所涉及的各个方面均可作为一级指标每个一级指标下又包含若干二级指标评价要素,每个二级指标评价要素代表对一级指标某一个侧重面的考量依据。

1)能力类指标能力类指标是指对智慧城市建设运营基础能力的评价指标,即城市运用各种资源建设运营智慧城市的基本能力评价指标能力类指标可用于评价城市运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术,进行城市规划、建设和提升城市管理.服务水平的一系列要素项智慧城市评价中的能力类一级指标通常包括信息资源、网络安全、创新能力、机制保障及基础设施五方面其中,信息资源一级指标又可包括三项二级指标,即信息资源开放、信息资源共享、信息资源开发利用;网络安全一级指标又可包括四项二级指标,即网络安全管理,监测、预警与应急,信息系统安全可控,要害数据安全;创新能力一级指标又可包括四项二级指标,即新一代信息技术应用、模式创新、技术研发与创新、科研成果转化;机制保障一级指标又可包括五项二级指标,即规划与建设方案、标准体系、政策法规、投融资机制、组织管理机制;基础设施一级指标又可包括两项二级指标,即信息基础设施和公共基础设施2)成效类指标成效类指标是指对智慧城市建设运营效果的评价指标,即城市各应用领域智慧化建设运营的成效评价指标成效类指标可用于评价城市居民、企业及政府管理者本身所感受到的通过智慧城市建设带来的便捷性、宜居性、舒适性、安全感、幸福感等一系列相关的要素项。

智慧城市评价中的成效类一级指标通常包括公共服务、社会管理、生态宜居、产业体系四方面其中,公共服务一级指标又可包括五项二级指标,即服务便捷度、服务丰富度、服务覆盖度、服务集成度、服务满意度;社会管理一级指标又可包括六项二级指标,即办理快捷度、管理公开度、管理精准度、跨部门协同度、公共安全管理水平、信用环境建设水平;生态宜居一级指标又可包括四项二级指标,即生态环境改善度、环境监测防控能力、社区信息服务水平、生活数字化程度;产业体系一级指标又可包括五项二级指标,即农业生产经营信息化水平、两化融合水平、新型信息服务提供能力、特定行业信息化发展水平、电子商务发展与应用成效二、 新一代智能制造技术在建筑业的应用智能制造可归纳为三个基本范式,即数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造-新一代智能制造新一代智能制造是新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合,贯穿于产品设计、制造、服务全寿命期各个环节及相应系统的优化集成,不断提升企业的产品质量、效益、服务水平,减少资源能耗,是新一轮工业革命的核心驱动力,是今后数十年制造业转型升级的主要路径人-信息-物理系统”(Human-Cyber-PhySicalSyStemS,HCPS)揭示了新一代智能制造的技术机理,能够有效指导新一代智能制造的理论研究和工程实践。

1)传统制造与“人-物理系统”(Human-PhySicalSyStemS,HPS)传统制造系统包含人和物理系统两大部分,是完全通过人对机器的操作控制来完成各种工作任务动力革命极大地提高了物理系统(机器)的生产效率和质量,物理系统(机器)代替了人类大量体力劳动传统制造系统中,要求人完成信息感知、分析决策、操作控制及认知学习等多方面任务,不仅对人的要求高,劳动强度大,而且系统工作效率、质量还不够高,完成复杂工作任务的能力还很有限2)新一代智能制造与新一代“人-信息-物理系统”与传统制造系统相比,智能制造系统的本质变化是在人和物理系统之间增加信息系统,形成“人一信息-物理系统”随着新一代人工智能技术的发展,“人一信息一物理系统”发生质的变化,形成新一代“人一信息物理系统”新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增加了认知和学习功能,信息系统不仅具有强大的感知、计算分析与控制能力,更具有学习提升、产生知识的能力二)3D打印技术1、基本原理(1)建筑3D打印技术作为新型数字建造技术,集成了计算机技术、数控技术、材料成型技术等,采用材料分层叠加的基本原理,由计算机获取三维建筑模型的形状、尺寸及其他相关信息,并对其进行一定处理,按某一方向(通常为Z向)将模型分解成具有一定厚度的层片文件(包含二维轮廓信息)然后对文件进行检验或修正并生成正确的数控程序,最后由数控系统控制机械装置按照指定路径运动实现建筑物或构筑物的自动建造,也被称为“增材建造(additivecOnStructiOn)三维模型建立与近似处理。

三维建模方法有两种:首先,通过建筑参数化建模软件(如Revit,3Dmax等)直接建模;其次,利用逆向工程(reverSeengineering,RE)或反求工程(如三维扫描等)通过点云数据构造出三维模型然后用软件将三维模型导出为特定的近似模拟文件,如STL格式文件等,为后续工作做好准备2)模型切片与路径规划将三维模型模拟文件导入建筑3D打印数控系统,系统对模型进行两步处理①用一系列平行、等间距的二维模型进行拟合,即分层切片处理②将切片得到的层片轮廓转化为打印喷嘴的运行填充路径,即层片路径规划2、机器人建造特征人机共生下的全新工作模式可以归结为以下三个特征:一体化、体外化和虚拟/物质化的数字1)一体化一体化的首要特征是人的思维与机器运算思维的打通,其次是设计与建造的打通这一切是建立在建筑设计方法从几何参数化、性能参数化到建造参数化的一体化联动基础之上的2)体外化体外化则是对待人体与机器的基本态度机器不是人在思维和身体上的延伸,而是独立于人体,有着与人类不同的能力与思考方式,因此它们应作为“合作同伴(partnerShipp“参与到设计过程中机器的目的不是主导设计,而是在预设条件下增强人的能力。

3)虚拟化/物质化的数字孪生虚拟化/物质化的数字孪生是人机协作成果获得直接体现的重要原因,无论是可视化、参数化还是性能化模拟,都在追求虚拟空间中的数字信能息与物理空间中的实体事物之间精确的映射关系,也是将可视化信息转化为实体建造的关键,这种共生关系为形式生成、材料分布带来新的可能三、 BIM技术在运营维护阶段的应用(一)面向运营维护的BIM技术美国国家标准与技术协会(NIST)研究报告显示,每年因计算机辅助设计、工程设计和软件系统中的互操作性不够充分而造成的损失高达158亿美元,而业主和运营商在持续设施运营和维护方面耗费的成本几乎占总成本的213美国建筑师协会(AI)正在考虑如何修改其合同文件,以规范建筑信息模型的迁出流程;实施一种协议结构,以便使其代表的建筑信息模型和知识产权可以自然地从建筑师过渡到业主/运营商,以便使用更有效的数据管理建筑运营维护目前,国内外已开始研究BIM在建筑运营维护阶段的运用将BIM三维模型与传统运营维护管理系统相结合,可将BIM模型中存储的大量建筑相关信息,如设施几何形状、材料耐火等级和传热系数、构件造价和采购等数字信息运用于运营维护管理系统,克服传统的二维运营维护管理系统过程抽象的缺点,实现对建筑物的三维可视化运营维护管理。

基于BIM的运营维护管理解决方案,在具体实现技术上往往结合物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等高新科技等,解决或改善基于BIM的运营维护管理平台可能出现的数据采集、空间定位和运行速度问题例如,对于数据采集及空间定位问题,可通过建立相应的物联网来实现数据的自动采集,以及现实设备与模型自动匹配,实现空间定位功能;对于系统运算能力的高要求问题,可运用云技术为系统提供强大的计算机存储能力和不同设备间的数据共享将物联网、云技术、RFID、移动终端等结合起来应用于基于三维展示平台的运营维护系统,不但能为建筑物实现三维可视化信息模型管理,使空间信息与实时数据融为一体,而且为建筑物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力,从而将建筑物运营维护提升到智慧建筑的全新高度二)基于BIM的运营维护管理功能基于BIM的运营维护管理通常被理解为:运用BM技术与运营维护管理系统相结合,对建筑空间、设备、资产及软性服务进行科学管理基于BIM的运营维护管理功能包括以下六个方面1、运行监控基于BIM模型集成对设施的搜索、查阅、定位功能,可以查阅供应商、使用期限、联系、维护情况等信息,可以查询相应设施在建筑中的准确定位,直观展示设施是否正常运行,以及查询设施历史运行数据,从而对即将到达寿命期的设施及时预警和更换配件,防止事故发生。

2、维护计划在建筑物使用寿命期内,建筑物结构及设备需要不断得到维护BM结合运营维护管理系统,可以充分发挥空间定位和数据记录的优势,合理制订维护计划,分配专人进行专项维护工作,降低建筑物在使用过程中可能出现的突发状况的概率对一些重要设施还可以参考跟踪维护工作的历史记录,以便对设施的适用状态提前作出判断3、资产管理套有序的资产管理系统将有效提升运营维护管理水平BIM信息能够直接导入资产管理系统,减少系统初始化的数据准备及人力投入此外,通过BIM结合RFID的资产标签芯片,还可使资产在建筑物中的定位及相关参数信息一目了然,快速查询4、建筑环境分析基于BIM的运营维护管理平台可以获取建筑空间中的温度、湿度、CO2浓度、光照度、空气洁净度等信息数据,并通过开发能源管理功能模块,自动统计分析建筑能耗情况此外,基于BIM的专业建筑物系统分析软件,可以分析模拟和验证优化建筑性能5、空间管理基于BIM获取各系统和设备空间位置信息,直观形象且方便查找,提高数据库的准确度,避免数据的重复及错误基于BM增加建筑设备及空间的管理能力,不仅可以有效管理空间资源,也可以帮助管理团队记录空间使用情况,确保空间资源的最大利用率。

6、应急管理基于BM的突发事件应急管理包括预防、警报和处理利用BIM及相应灾害分析模拟软件,可以在灾害发生前模拟灾害发生的过程,制定人员疏散、救援支持应急预案当灾害发生后,通过与楼宇自动化系统结合,及时获取建筑物及设施的紧急状态信息,能清晰地呈现建筑物内部疏散路线,提高应急行动成效四、 BIM技术在规划设计阶段的应用(一)BIM在设计前期阶段的应用建筑成本、建筑使用情况、建筑结构复杂程度、建筑施工周期及其他关键性问题均由设计前期阶段的初步设计所决定,故其意义重大不同于几乎全部依赖设计师及其团队知识积累的传统前期设计,采用BIM技术的前期设计特点为直观模拟分析和方向性指导两方面在此阶段,建造场地的相关客观条件是影响设计决策的重要因素,因此,创建场地三维模型是采用BIM技术进行设计需要完成的重要工作1)场地建模场地建模包括现状地形建模和现状地物建模两个方面2)场地设计其目的是通过设计,使场地中各要素尤其是建筑物与其他要素之间能形成一个有机整体,使场地的利用能够达到最佳状态,以充分发挥最大效益,节约土地,减少浪费场地设计主要包括场地分析、场地平整、边坡处理、道路布设3)匹配规划设计条件在设计的前期阶段,匹配以经济技术指标为特征的规划设计条件尤为重要。

但在传统设计前期阶段,很难做到对指标的实时监控,而BIM基于其参数化和信息联动的技术特性可以高效地对指标情况进行实时统计4)投资估算预算超支的现象普遍存在于工程建设中,其主要原因是对工程项目投资估算和预算不准确,在环境因素发生变化时对项目成本的控制能力不够BIM把传统的依靠业主方和建筑师经验的投资估算变为基于模型数据的估算设计任务书编制传统的设计任务书一直以书面信息传达为主,指标不明确致使设计任务书表达不清楚的情况时有发生,而基于BIM模型的设计任务书可在很大程度上解决此类问题5)BIM实施规划BIM实施规划为具体项目执行BIM应用设定目的、规范协作流程、确定信息交换机制、明确实施内容并规定交付内容及技术标准一般来说,其内容包括项目基本情况、实施组织及BIM实施的具体内容和相应技术措施二)BIM在方案设计阶段的应用思维的随意性和连贯性在建筑设计的方案构思阶段很重要,因此,方便顺手的传统手绘草图仍然不可替代,但BIM工具在方案建模、建筑生态模拟、建筑可视化分析与表现方面有其独特作用1、方案建模(1)体量建模方案构思阶段,设计师往往从概念开始建模,体型确定后再通过具体构建去实现造型2)参数化建模。

参数化建模是指通过相关数字化设计软件把设计的限制条件与设计的形式输出之间建立参数关系,生成可以灵活调控的计算机模型3)体量模型构件化方案构思阶段要考虑简单的构件构造从而深化方案设计,BIM软件在构件化方面也有不俗表现2、建筑生态模拟分析建筑生态模拟是指在建筑建成前按照设计方案对建筑性能进行精确的数字化仿真模拟,并在此基础上有针对性地改进和优化设计方案生态模拟分析是建立在数字化仿真基础上的,因此,不仅对几何模型有较高要求,同时对于环境参数也有着严格要求传统的二维CAD模型无法实现准确可联动的建筑生态模拟分析应用BIM进行建筑生态模拟分析的内容如下1)能耗模拟能耗模拟是基于传热学基本理论,针对建筑进行全年逐时仿真模拟,以预测建筑的能源消耗量2)自然采光模拟利用建筑信息模型进行自然采光模拟,以获得更高的使用舒适度,并降低不必要的照明及空调消耗3)自然通风模拟自然通风模拟是利用计算流体力学技术精确分析室内风速、温度及舒适度,从而为进一步优化设计提供坚实依据,同时最大限度地提高建筑的使用舒适度3、建筑可视化分析与表现BIM技术带来的全新设计方式使其在设计阶段达到设计与3D表现的同步性,设计者可以实时检视设计成果,同时对剖面和各层平面的切割检查可以让设计者更好地把握建筑的空间感受。

不仅如此,BIM结合虚拟现实技术应用,还可以提供区别于目前以渲染图为主的沉浸式三维体验感受三)BIM在初步设计阶段的应用BIM技术在初步设计阶段应用的主要目的在于优化建筑布局等功能和形体设计细节,确认结构系统、机电系统方案细节,协调专业设备间的空间关系1、设计准备建立BIM模型对于整个工程设计策划至关重要,其目的在于指导设计者更高效地工作其主要内容包括项目信息概况、模型拆分、建模方法、项目进度、图纸编制计划2、建筑设计消防与疏散优化消防与疏散优化是基于计算机技术对存在人员聚集、流动、分散等物理过程的场所正常运转或出现应急状况的真实再现,对工程设计起到优化参考作用3、特殊工艺设备设施系统设计当建筑物用作生产运营场所时,除具有常见的建筑机电设备系统外,通常还会配置特殊的工艺设备设施系统,用于提供工艺生产能力或改善运营服务效率在初步设计阶段,这些特殊工艺设备设施系统,作为建设工程已形成生产能力的一个组成部分,已成为达成生产服务目标必不可少的支撑系统4、工程概算近年来随着BIM在我国的快速发展,BIM在工程概算及工程量计算中的应用得到研究与探索,逐步开始改善我国工程概算与实际严重脱节甚至流于形式的情况。

四)BIM在施工图设计阶段的应用施工图设计是建筑设计的重要阶段,借助BIM技术,施工图设计在信息时代发生了深刻变化以BIM建筑信息模型作为设计信息的载体,将设计信息归总为数字化、数据库,以数据库方式部分代替传统的图纸模式传递设计信息,从而使工程建设信息可以快捷、准确地查询、更新、删除和保存1、专业模型深化建筑、结构和设备各专业在施工图设计阶段的设计方法和流程与初步设计阶段并无多大区别,施工图设计BIM模型承接初步设计阶段BM模型,以高效保证BM模型在设计周期内流转、传递与深化,为BIM模型在全寿命期流转做好阶段性准备工作五)基于BIM的虚拟建造基于BIM的虚拟建造是实际建造过程在计算机上的虚拟仿真实现,以便发现实际建造中存在或者可能出现的问题采用参数化设计、虚拟现实、结构仿真、计算机辅助设计等技术,在高性能计算机硬件等设备及相关软件本身发展的基础上协同工作,可对建造中的人、财、物信息流动过程进行全真环境的3D模拟,为工程项目各参与方提供一种可控制、无破坏性、耗费小、低风险并允许多次重复的试验方法,可以有效地提高建造水平,消除建造隐患,防止建造事故,减少施工成本与时间,增强施工过程中的决策、控制与优化能力,增强建筑企业核心竞争力。

基于BIM的虚拟建造包括基于BIM的预制构件虚拟拼装和基于BIM的施工方案模拟两方面内容1、基于BIM的预制构件虚拟拼装在预制构件生产完成后,其相关的实际数据(如预埋件实际位置、窗框实际位置等参数)需要反馈到BIM模型中,对预制构件的BIM模型进行修正在出厂前,需要对修正的预制构件进行虚拟拼装,旨在检查生产中的细微偏差对安装精度的影响若虚拟拼装显示细微偏差对安装精度的影响在可控范围内,则可出厂进行现场安装;反之,不合格的预制构件则需要重新加工构件出厂前的预拼装和深化设计过程的预拼装不同,主要体现在:深化设计阶段的预拼装主要是检查深化设计的精度,其预拼装结果反馈到设计中对深化设计进行优化,可提高预制构件生产设计的水平;而出厂前的预拼装主要融合了生产中的实际偏差信息,其预拼装的结果反馈到实际生产中对生产过程工艺进行优化,同时对不合格的预制构件进行报废,可提高预制构架生产加工的精度和质量2、基于BIM的施工方案模拟通过BIM技术建立建筑物的几何模型和施工过程模型,可以实现对施工方案进行实时交互和逼真模拟,进而对已有施工方案进行验证、优化和完善,逐步代替传统施工方案的编制方式和操作流程在对施工过程进行三维模拟操作时,能预知实际施工过程中可能碰到的问题,提前避免和减少返工及资源浪费现象,优化施工方案,合理配置施工资源,节省施工成本,加快施工进度,控制施工质量,达到提高建筑施工效率的目的。

虚拟施工流程从图中可以看出,虚拟施工是一个复杂的系统工程,不仅包括建立建筑结构三维模型、搭建虚拟施工环境、定义建筑构件先后顺序、对施工过程进行虚拟仿真、管线综合碰撞检测及最优方案判定等不同阶段,同时还涉及建筑、结构、水暖电、安装、装饰等不同专业、不同人员之间的信息共享和协同工作六)基于BIM的施工现场临时设施规划应用BIM技术协调施工现场临时设施规划,主要是为解决多阶段平面布置协调中依靠二维图纸堆叠查看的复杂和各阶段平面布置信息不连续问题BIM作为工具可代替传统的CAD直接进行施工现场临时设施规划工作基于建立的BIM三维模型及搭建的各种临时设施,可对施工场地进行布置,合理安排塔吊、库房、加工场地和生活区等位置,解决现场施工场地平面布置问题,解决场地划分问题;通过与业主的可视化沟通协调,对施工场地进行优化,选择最优施工路线1)标准化族库建立为规范模型表现形式、方便模型统一管理,施工现场临时设施规划模型建立前,要依照企业标准、设计图纸、设备选型建立临时设施族库,族库应包含必要的可调参数2)主体模型简化由于施工现场临时设施规划重点在于展现堆场、机具、临时设施布置情况,因此,可对主体模型进行必要的简化处理以降低模型复杂程度,对周围的主要建筑物、道路、环境等以外轮廓形式予以体现。

3)模型信息建立模型信息是后期施工现场临时设施规划优化调整的重要依据,因此,充足、标准的模型信息对平面布置协调具有重要意义4)平面布置模拟在模型及信息完备的基础上,可对使用紧张的堆场、大重物资和大型设备进场、重型材料吊装进行平面布置模拟,对材料运输路径、堆放场地、起重半径进行复核,从而确定最优化方案5)模型信息使用上述各种模型信息均是日后平面管理的重要依据,通过信息整合,可将孤立的施工现场临时设施规划连续化,形成施工现场临时设施规划变化过程,系统地统筹各阶段平面布置,作为平面管理、分包堆场申请、使用、考核的参考指标七)基于BIM的施工进度管理BIM技术应用,有助于提升工程施工进度计划和控制效率一方面,支持总进度计划和项目实施中分阶段进度计划的编制,同时进行总、分进度计划之间的协调平衡,直观高效地管理施工进度有关信息另一方面,支持管理者持续跟踪工程实际进度信息,在BIM条件下将实际进度与计划进度进行动态跟踪及可视化模拟对比,进行工程进度趋势预测,为项目管理人员采取纠偏措施提供依据,实现工程进度动态控制1、基于BIM的施工进度计划基础信息要求BIM模型是BIM施工进度管理实现的基础BIM建模软件一般将模型元素分为模型图元、视图图元和标注图元。

模型图元是BIM模型的核心元素,是对建筑实体最直接的反映2、基于BIM的施工进度计划编制传统的施工进度计划编制,主要包括工作分解结构的建立、工期估算及工作逻辑关系安排等内容同样,基于BM的施工进度计划编制,第一步是建立工作分解结构(WB)然后将WBS作业进度、资源等信息与BIM模型图元信息链接,即可实现4D进度计划,其中的关键是数据接口集成基于BIM的施工进度计划编制流程八)基于BIM的工程造价管理在正式施工之前,就可通过BIM5D模型确定不同时间节点的施工进度与施工成本,可以直观地按月、按周、按日观察工程具体实施情况,并得到各时间节点的造价数据,使造价管理与控制更加有效1、基于BIM的工程造价过程控制利用BIMSD技术可以有效地提高施工阶段造价控制能力和精细化管理水平1)施工前期阶段进行基于BIM的工程量精确计算、计价工作后,基于BIM模型进行施工模拟,不断优化方案,提高计划的合理性,提高资源利用率,这样可减小施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,减小潜在的经济损失2)施工阶段基于BIMSD模型,可及时生成材料采购计划、劳动力入场计划和资金需用计划等,借助BIM模型中材料数据库信息,严格按照合同控制材料用量,确定合理的材料价格,发挥“限额领料”的真正效用。

同时,基于三维模型,自动进行变更工程量计算和计价、工程计量和结算,相应变更和计量记录自动保存,方便查询;并能够实时把握工程成本信息,实现施工成本动态管理,通过成本多算对比提高成本分析能力五、 BIM技术特征(一)信息存储结构具有多元化特征相比2DCAD设计软件,BIM最大的特点是摆脱了几何模型的束缚,开始在模型中承载更多的非几何信息,如材料耐火等级、材料传热系数、构件造价和采购信息、质量、受力状况等系列扩展信息也正是BIM构件信息的多元化特征,使其除具有一般3D模型的功能外,还可以模拟建筑设施的一些非几何属性,如能耗分析、照明分析、冲突检查等(二)以参数化建模作为创建模型的主要技术BIM的主要技术是参数化建模技术,操作对象不再是点、线、面这些简单的几何对象,而是墙体、门、窗、梁、柱等建筑构件BIM将设计模型(几何形状与数据)与行为模型(变更管理)有效结合起来,在屏幕上建立和修改的不再是一堆没有建立起关联的点和线,而是由一个个建筑构件组成的建筑物整体三)以联合数据库的分类模型作为模型系统的实现方法由于BIM内含的信息覆盖范围包括了整个项目建设周期,因此,模型必须包含相当多的建筑元素才能满足项目各参与方对信息的需求。

采用联合数据库的分类模型可让不同专业的组织参与方通过一个模型进行交流,从设计准备到初步设计再到施工图设计的各个阶段,项目不同参与方通过基本模型获取所需的信息来完成自己的专业模型,然后将各自成果通过IFC格式交换反馈到信息模型中,传递到下一个阶段以供使用和参考这种系统可行性强,而且模型在建设工程全寿命期可以充分利用事实上,目前使用的BM系统大都采用联合数据库的分类模型,而最终的信息集成则依靠专门的集成软件来实现BIM分布式数据库模型四)以通用数据交换标准作为系统间信息交换的基础BIM的核心是信息的交换与共享,而解决信息交换与共享的核心在于标准的建立,有了统一的数据表达和交换标准,不同系统之间才能有共同语言,信息的交换与共享才能实现六、 BIM技术发展趋势BIM技术发展意味着其要素,即BIM应用点、BIM应用软件及BIM应用标准的发展其中,BIM应用点是源头根据BIM特性及工程实践中的问题,有关人员首先提出具有应用价值的新BIM应用点,会成为相应BIM应用软件开发的起点而BIM应用软件发展直接带动BIM技术发展在面对一个工程项目时,即使相关人员懂得可用的BIM应用点及其应用价值,如果不能获得相应的、适用的BIM应用软件,BIM技术应用也无从谈起。

目前,市场上BIM应用软件已有很多,但大多是一些基础性软件,如建模软件、碰撞检查软件等,发展潜力还很大如何结合我国工程实际,开发具有自主知识产权的、基础性、关键性BIM。

下载提示
相关文档
正为您匹配相似的精品文档