泓域/矿物质补充剂产品项目建设工程手册矿物质补充剂产品项目建设工程手册目录一、 公司简介 2二、 产业环境分析 3三、 有利因素 4四、 必要性分析 5五、 绿色建筑相关政策及标准 6六、 绿色建筑的特征 9七、 建筑节材与绿色建筑设施设备 11八、 建筑节水与城市雨水利用 18九、 BIM技术在运营维护阶段的应用 22十、 BIM技术在规划设计阶段的应用 26十一、 新一代智能制造技术在建筑业的应用 36十二、 智能建筑与智慧城市 39十三、 施工投标报价策略 48十四、 施工招标方式和程序 55十五、 招标投标法实施条例 57十六、 招标投标法 72十七、 工程勘察设计投标 78十八、 工程勘察设计开标和评标 80十九、 项目概况 83二十、 进度计划 85项目实施进度计划一览表 85二十一、 投资计划 87建设投资估算表 89建设期利息估算表 90流动资金估算表 91总投资及构成一览表 92项目投资计划与资金筹措一览表 93一、 公司简介(一)公司基本信息1、公司名称:xxx有限责任公司2、法定代表人:万xx3、注册资本:510万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2015-6-157、营业期限:2015-6-15至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx(二)公司简介公司不断建设和完善企业信息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和效益。
搭建信息化服务平台,培育产业链,打造创新链,提升价值链,促进带动产业链上下游企业协同发展公司依据《公司法》等法律法规、规范性文件及《公司章程》的有关规定,制定并由股东大会审议通过了《董事会议事规则》,《董事会议事规则》对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范 二、 产业环境分析以国家自主创新示范区建设为龙头,深入推进创新驱动发展,发挥科技创新在全面创新中的引领作用,完善科技创新体制机制,构建以市场为导向、企业为主体、高校院所为支撑的产业科技创新体系,加快建设创新型城市和产业科技创新领军城市一)建设国家自主创新示范区完善示范区发展格局全面提升科技、人才和产业的核心竞争力,重点在深化科技体制改革、贯彻落实创新政策等方面进行先行先试,在推进区域自主创新、调整经济结构、转变发展方式等方面发挥示范引领作用,加快形成创新发展新格局二)提升自主创新能力强化企业创新主体地位实施创新型企业培育计划,进一步推动创新资源、创新人才、创新政策、创新服务向企业集聚,支持企业开展创新活动,提升企业技术创新能力和水平,培育拥有国际竞争力的创新型领军企业,推动形成以高新技术企业为主力军的创新企业集群。
激发中小企业的创新活力,鼓励有条件的中小企业与高校、科研机构联合建立研发机构,发挥中小企业在技术创新、商业模式创新和管理创新方面的生力军作用鼓励和支持骨干龙头企业和规模企业建设高水平研发机构,增强其整合利用全球创新资源能力三、 有利因素1、“健康中国”国家战略为行业发展注入持久动力“十三五规划”从维护全民健康和实现长远发展出发,提出“推进健康中国建设”的新目标,将“健康中国”上升到国家战略层面健康中国”上升为国家战略后,我国持续深化医疗卫生体制改革,加大对健康服务相关产业尤其是医药健康行业的支持和投入国务院印发的《“健康中国2030”规划纲要》中指出,到2020年,健康服务业总规模将超过8万亿元人民币,到2030年达到16万亿元人民币2019年,国务院、国务院办公厅和健康中国行动推进委员会先后印发了《关于实施健康中国行动的意见》《健康中国行动组织实施和考核方案》和《健康中国行动(2019-2030年)》,为“健康中国”战略绘就了“施工图”,为行业发展注入了持久动力2、人口老龄化进程加快,带来对疾病防御和治疗需求的增加我国人口老龄化呈加速趋势,根据国家统计局数据,我国65岁以上老年人口占总人口的比例由2009年的8.5%(约1.13亿人)上升至2020年的11.97%(约1.91亿人)。
据世界卫生组织预测,到2050年,中国将有35%的人口超过60岁而60岁以上人群是老年疾病及慢性疾病的高发人群,其人均消耗的卫生资源是总人口的1.9倍,60岁以上慢性疾病患病率是总人口的3.2倍,伤残率是总人口的3.6倍;老年人人均用药水平高于人均水平,是医药健康产品最大的消费群体故人口老龄化进程加速,将促使医药健康市场不断扩容3、居民可支配收入稳步增长推动医药健康需求增长社会经济的持续健康发展,是我国医药健康产业发展的基础近年来,我国居民人均可支配收入呈上升趋势根据国家统计局数据,2016年至2021年我国居民人均可支配收入由23,821元增至35,128元,年均增长率为8.08%在疫情推动的全民健康意识不断提高背景下,大健康产品的刚需属性得到提升民众健康意识和消费能力双提高将推动行业的持续健康发展四、 必要性分析1、提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。
五、 绿色建筑相关政策及标准(一)相关政策为加快推动我国绿色建筑发展,推进建筑行业转变发展方式,国务院办公厅于2013年1月转发国家发展改革委、住房和城乡建设部《绿色建筑行动方案》,之后,住房和城乡建设部、国家发展改革委、科技部、国管局、财政部和国家能源局等相关部委发布了一系列贯彻落实《绿色建筑行动方案》的政策性文件,全国大部分地区相继发布了地方绿色建筑行动实施大案,明确了绿色建筑的发展目标和任务2014年3月,中共中央发布的《国家新型城镇化规划(2014-2020)》)中进一步提出了我国绿色建筑发展的中期目标2020年7月15日,住房和乡建设部等七部门联合印发的《绿色建筑创建行动方案》(以下简称《行动方案》)中,提出的创建目标是:到2022年,当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%,星级绿色建筑持续增加,既有建筑能效水平不断提高,住宅健康性能不断完善,装配化建造方式占比稳步提升绿色建材应用进一步扩大,绿色住宅使用者监督全面推广,人民群众积极参与绿色建筑创建活动,形成崇尚绿色生活的社会氛围目前,我国已逐步形成“强制”与“激励”相结合推动绿色建筑发展的格局1、绿色建筑强制政策国家《绿色建筑行动方案》要求自2014年起政府投资的国家机关、学校、医院、博物馆、科技馆、体育馆等建筑,直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房,机场、车站、宾馆、饭店、商场、写字楼等大型公共建筑全面执行绿色建筑标准。
根据上述要求,各地结合实际情况,相继提出了强制目标且大多数与国家目标一致为贯彻落实国家和地方提出的强制性要求,各地相继研究制定了适合当地实际情况的绿色建筑强制方案,本着因地制宜、控制增量成本、成熟技术推广、避免增加过多工作量等原则,充分结合现行工程建设程序,将绿色建筑主要指标纳入土地出让、初步设计、规划设计、施工图设计、施工、竣工验收、运营管理等主要阶段进行管控,并通过制定管理办法明确发改、园林、国土、规划、住建、图审、质监、房管等相关部门的监管职责,建立了绿色建筑全过程闭合管理制度此外,为及时了解各地强制绿色建筑标准的执行情况,2014年6月住房和城乡建设部发布《关于实施绿色建筑及既有建筑节能改造工作定期报表的通知》(建科节函[2014]96号)开始对各地强制执行绿色建筑的情况进行季度报表统计,并于2014年起对绿色建筑行动方案的执行情况进行了专项检查2、绿色建筑激励政策我国一直致力于用多种政策措施激发市场主体建设绿色建筑的主动性2012年4月,财政部、住房和城乡建设部联合发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(财建〔2012〕167号)提出了针对三星级绿色建筑的财政奖励标准。
《行动方案》进一步强化了绿色建筑激励政策,要求各地住房和城乡建设部门要加强与财政部门沟通,争取资金支持名地要积极完善绿色金融支持绿色建筑的政策环境,推动绿色金融支持绿色建筑发展家绿色发展基金,鼓励采用政府和社会资本合作等方式推进创建工作部分省市陆续出台并落实了一系列经济激励政策如江苏省提出了标识项目奖励、绿色建筑主要技术应用奖励公积金贷款利率优惠、峰谷分时电价等一揽子激励政策;山东省对获得设计标识、竣工验收后和获得运行标识后分别给予一定比例的奖励资金;陕西省针对商业性住宅项目,将奖励资金按比例兑付给建设单位(或投资方)和购房者;青海、海南、内蒙古等地提出返还城市配套费的激励政策;安徽省提出金融机构对绿色建筑实行消费贷款利率和开发贷款利率下浮的激励政策;河南省提出对绿色建筑返还墙材基金的奖励;山西、贵州省出台了容积率奖励政策,等等二)相关标准我国于2006年首次发布国家标准《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)经过八年实践,于2014年4月进行第一次修订;2019年又进行了第二次修订,自2019年8月1日起实施基于国家标准《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)逐步形成了绿色建筑系统化标准体系。
绿色建筑设计、施工、运行维护标准,绿色工业、办公、医院、商店、饭店、博览、既有建筑改造绿色、校园、生态城区等评价标准,民用建筑绿色性能计算、既有社区绿色化改造技术规程,以及绿色超高层、保障性住房、数据中心、养老建筑等技术细则相继颁布或启动编制从地域视角看,各省市纷纷出台了地方绿色建筑评价标准当前,绿色建筑标准体系正向全寿命期、不同建筑类型、不同地域特点、由单体向区域等多个维度充实和完善六、 绿色建筑的特征《绿色建筑评价标准》(CB/T50378-2019)强调了绿色建筑的以下特征1建筑全寿命期绿色化建筑全寿命期的绿色化,一是要强调建筑本体各环节绿色化,即在建筑规划、设计阶段就应考虑建筑全寿命期所有环节,对建筑规划、设计、施工、使用、维修、保养、拆除等方面,综合考虑绿色建筑的理念落实和指标要求;二是考虑到建筑对环境的影响并不局限于建筑物存在的时间段,还应在上述基础上往前、往后延伸因此,绿色建筑全寿命期理念不仅仅包括建筑全寿命期的各个环节,还应向前延伸到建筑材料的开来到运输、生产过程,鼓励使用绿色建材,向后延伸到建筑物拆除后的垃圾分解或回收利用等环节1、“四节一环保”“节约资源、保护环境、减少污染”涵盖了“四节一环保”的内容,是指节能、节地、节水、节材和保护环境。
在建筑的建造和使用过程中,需要消耗大量自然资源,而资源储量是有限的,因此,在设计和建造绿色建筑时,应采用适宜的技术、材料和产品,提高资源的循环利用和使用效率,尽可能地使用清洁可再生能源,避免对自然资源的浪费2、提供“健康、适用、高效”的使用空间切建筑设施都是为了人们更好地生活,绿色建筑也不例外因此,在建造绿色建筑的过程中,除应满足人们的使用需求和基本功能要求外,还应坚持以人为本的原则,节约能源,改善室内外环境质量,降低环境污染,满足人们高品质需求这就要求实现绿色建筑技术创新,提高绿色建筑技术含量3、实现人与自然和谐共生“绿色”是自然、生态、生命与活力的象征,代表了人类与自然的和谐共处、协调发展的文化,贴切而形象地表达了可持续发展理念同时,发展绿色建筑的最终目的就是实现人、建筑与自然的和谐统一,体现了以人为本的价值理念,是满足人民美好生活需要的高质量建筑七、 建筑节材与绿色建筑设施设备(一)建筑节材我国目前的工业生产中,原材料消耗一般占整个生产成本的70%-80%建筑材料工业高能耗、高物耗、高污染,是对不可再生资源依存度非常高、对天然资源和能源资源消耗大、对大气污染严重的行业,是节能减排的重点行业。
钢材、水泥和砖瓦砂石等建筑材料是建筑业的物质基础节约建筑材料,降低建筑业物耗、能耗,减少建筑业对环境的污染,是建设资源节约型社会与环境友好型社会的必然要求因此,搞好原材料节约,对降低生产成本和提高企业经济效益具有重要现实意义1、建筑节材主要技术路径建筑节材途径是多方面的,效果较好且可行的主要包括以下五个方面1)可取代黏土砖的新型保温节能墙体材料的工程应用技术,如外墙外保温技术、保温模板一体化技术等该类技术可以节约大量黏土资源,同时可以降低墙体厚度,减少墙体材料消耗量2)散装水泥应用技术城镇住宅建设工程限制使用包装水泥,广泛应用散装水泥:排水管、压力管、水泥电杆、地铁与道路用混凝土构件等水泥制品全部使用散装水泥该类技术可以节约大量的木材资源和矿产资源,减少能源消耗量,同时可以降低粉尘及二氧化碳排放量3)采用商品混凝土和商品砂浆如商品混凝土集中搅拌,比现场搅拌可节约水泥10%使现场散堆放、倒放等造成砂石损失减少5%~7%4)高强轻质建筑材料工程应用技术高强轻质材料如高强轻质混凝土等,不仅本身消耗资源较少,而且有利于减轻结构自重,可以减小下部承重结构尺寸,从而减少材料消耗5)以耐久性为核心特征的高性能混凝土及其他高耐久性建筑材料的工程应用技术。
采用高耐久性混凝土及其他高耐久性建筑材料,可以延长建筑物使用寿命,减少维修次数,因此,在客观上可避免建筑物过早维修或拆除而造成的巨大浪费2建筑节材设计技术(6)采用工厂生产的标准规格的预制成品或部品,以减少现场加工材料所造成的浪费这样一来,势必逐步促进建筑业向工厂化、产业化发展7)遵循模数协调原则,以减少施工废料量8)设计方案中尽量采用可再生原料生产的建筑材料或可循环再利用的建筑材料,减少不可再生材料的使用率9)设计方案中提高高强钢材使用率,以降低钢材消耗量10)设计方案中要求使用高强混凝土,提高散装水泥使用率,以降低混凝土消耗量,从而降低水泥、砂石消耗量11)对建筑结构方案进行优化有的工程采用结构设计优化方案,节约材料达20%12)建筑设计尤其是高层建筑设计应优先采用高强轻质材料,以减小结构自重和材料用(13)建筑物的高度、体量、结构形态要适宜,为保证结构安全性往往需要增加某些部位的构件尺寸,从而增加材料用量14)采用有利于提高材料循环利用效率的新型结构体系,如钢结构、轻钢结构体系及木结构体系等15)设计方案应使建筑物的建筑功能具备灵活性、适应性和易于维护性,以便使建筑物在结束其原设计用途之后稍加改造即可用作其他用途,或者使建筑物便于维护而尽可能延长使用寿命。
2、建筑节材施工技术建筑施工应尽可能从以下六个方面减少建筑材料的浪费及建筑垃圾的产生i)采用建筑工业化的生产与施工方式建筑工业化可节约材料,与传统现场施工相比,可减少许多不必要的材料浪费,在提高施工效率的同时减少施工粉尘和噪声污染,从而对环境保护意义重大1)采用科学严谨的材料预算方案,尽量降低竣工后建筑材料剩余率2)采用科学先进的施工组织和施工管理技术,使建筑垃圾产生量占建筑材料总用量的比例尽可能降低3)加强工程物资与仓库管理,避免优材劣用、长材短用、大材小用等不合理现象4)大力推行一次装修到位,减少耗材、耗能和环境污染5)尽量就地取材,减少建筑材料在运输过程中造成的损坏及浪费3、建筑节材技术发展趋势建筑节材技术发展可从以下三个方向考虑:第一,考虑建筑结构体系节材,利用便于材料循环利用的建筑结构体系,加强建筑结构监测及发展维护加固关键技术,推广应用新型建筑节材体系和建筑部品;第二,推广应用节材技术,如高强度、高性能建筑材料技术,提高材料耐久性和建筑寿命的技术,有利于节材的建筑优化设计技术,可重复使用和资源化再生的材料生态设计技术,以及建筑部品化及建筑工业化技术等;第三,为科学管理节材,开发先进的工程项目管理技术,并制定建筑节材相关标准规范。
二)绿色建筑设施设备建筑设施设备是指安装在建筑物内为人们居住、生活、工作提供便利、舒适、安全等条件的设施设备绿色建筑的设施设备,要更进一步保证绿色建筑节能、环保等“绿色”功能的顺利实现同时,设施设备自身节能环保的实现,也应成为绿色建筑环保目标体系中的一部分1、空调设备与系统(1)变风量系统采用变风量系统,以减少空气输送系统的能耗VAV空调控制系统可根据各个房间不同的温度要求进行独立温度控制,通过改变送风量,来满足不同房间(或区域)对负荷变化的需要同时,采用变风量系统可使空调系统输送的风量在建筑物中各个朝向的房间之间进行转移,从而减少系统的总设计风量在办公楼更能发挥其操作简单、舒适.节能的效果2)变制冷剂流量空调系统变制冷剂流量空调系统是一种制冷剂式空调系统,以制冷剂为输送介质,属空气-空气热泵系统该系统由制冷剂管路连接的室外机和室内机组成室外机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成,室内机由风机和直接蒸发式换热器等组成3)冷热电三联供系统热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综合利用能源技术目前,我国大型火力发电厂的平均发电效率为33%左右,其余能量被冷却水排走;而热电厂供热时根据供热负荷,调整发电效率,使效率稍有下降(如20%)但剩余的80%热量中的70%以上可用于供热,从总体上来看是比较经济的。
从这个意义上来讲,热电厂供热的效率约为中小型锅炉房供热效率的2倍在夏季还可以配合吸收式冷水机组进行集中供冷,实现冷热电三联供建筑(或小区)冷热电联产,是指能给小区提供制冷、制热和电力的能源供给系统,应用燃气为能源,将小型(微型)燃气涡轮发电机与直燃机相组合,实现小区冷热电联供2、采暖设备与系统(1)风机水泵变频调速技术风机水泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型,实际应用中大部分工作时间并非处于满负荷状态由于变频可实现大的电机的软停、软启,避免了启动时的电压冲击,可以减少电机故障率,延长使用寿命,同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗为达到节能目的,推广使用变频器已成为各地节能工作部门及各单位节能工作的重点2)设置热能回收装置通过某种热交换设备进行总热(或显热)传递,不消耗或少消耗冷(热)源的能量,完成系统需要的热、湿变化过程称为热回收过程回收热源可取自排风、大气、天然水、土壤和冷凝放热等这种装置一般用于可集中排风而需新风量较大的合新风换气热回收装置的设计和选择,应根据当地气候条件而定采用中央空调的建筑物应用新风换气热回收装置,对建筑物节能具有显著意义对于夏季高温、高湿地区,要充分考虑转轮全热交换器的应用。
根据夏季空气含湿量情况可以划定有效的换新风热回收应用范围3、照明设备目前,太阳能应用技术已取得较大突破,且较成熟地应用于建筑物照明、城市亮化照明太阳能光伏技术是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的技术太阳能亮化灯具是一个自动控制的工作系统,只要设定该系统的工作模式就能自动工作控制模式一般分为光控方式和计时控制方式,通常采用光控或光控与计时组合工作方式在光照强度低于设定值时,控制器启动灯点亮,计时开始;当进行到设定时间时就停止工作充电及开关过程可以由微电脑智能控制,自动开关,无须人工操作,工作稳定可靠,节省电费还可采用人体照度静态感应节电开关节电开关的控制器是一种人体感应和照度双重控制的智能控制器,能够根据环境照度和探测区域有无人员自动控制灯电源的开启和关闭当环境照度值低于设定值,而探测区域有人员时控制灯电源开启,而在无人或照度达到关闭值时则自动关闭电源,可有效节电4、给水、排水设备定时冲水节水器适用于需要由时间来控制冲水的厕所及需要定时冲洗的污水管道等,可用于公共厕所的大解槽或小解槽定时冲水或者新改造的娱乐场所、宾馆、饭店等,因需要增设卫生间和排污管道定时冲洗,起到排通作用八、 建筑节水与城市雨水利用(一)建筑节水建筑节水是一个系统工程,是在满足用水要求的前提下,采取先进的措施,提高水的有效利用率。
要推动既有居住建筑节水改造,建立完善运行管理制度,推广合同节水管理,推广再生水利用建筑节水主要包括以下五个方面1)大力推广使用节水型用水器具节水型用水器具是建筑给排水系统的重要组成剖分,是实现建筑节水的重要手段和途径,主要包括节水型便器冲洗设备、节水型水龙头、节水型淋浴设施等2)完善城市管网供应系统主要包括加强管网维护,减少跑冒滴漏;减少系统超压出流造成的隐性水量浪费;完善热水供应循环系统3)推广使用优质给水管材、水表,其使用年限长且能兼顾水质优质水表不仅可以计量用水,还可以进行用水分析4)积极采用废水利用措施,建立中水回用系统,利用中水可替代等量的自来水;建立雨水回用系统,调蓄排放、地面雨水入渗和回收利用屋面雨水5)增强节水意识,落实节水措施二)城市雨水利用随着人类社会的进步和科学技术的发展,尤其是现代社会和城市化带来水资源紧缺和生态环境恶化的尖锐矛盾,人们开始重新审视和反思自己的行为,雨水利用技术逐步受到重视并有了很大发展,对城市雨水利用更赋予了新的和广泛的含义,涉及更多、更复杂的问题和技术现代意义上的城市雨水利用不仅涉及水资源的保护与利用,还与排水系统等基础设施建设、城市生态环境、城镇与园区规划、建筑与园林景观等有着密切联系,并因此出现了雨水直接收集利用与渗透间接利用、雨水调蓄排放与洪涝控制、雨水污染控制与净化处理等技术领域。
雨水利用作为非传统资源的利用形式,具有节约用水、缓解水资源危机、通过渗透增加地下水、改善生态环境、减少城市雨水洪灾等作用1、收集与传输设施雨水收集与传输是指利用人工集雨面或天然集雨面将降落在下垫面上的雨水汇集在起,然后通过管网、渠道等输水设施转移至存储或利用的部位对于城市雨水利用工程而言其雨水收集与传输系统多与城市排水系统相结合,利用汇流区域内各类下垫面作为雨水收集面,将排水管网作为雨水的传输系统,在管网节点上设置分流、引水设施,对雨水径流进行控制利用城市中典型的集水面一般可分为屋面、地面、水面三类地面集水面主要包括广场、道路、绿地、坡面等,水面既可以作为集水设施,也可以作为落水设施对于服务范围较大的雨水利用工程而言,其收集面由多种类型的下垫面共同组成;对于单体式、分散式雨水利用设施而言,其收集面多为单一形式的下垫面雨水传输设施多为管、沟等形式,如雨落管、排水管、排水沟、输水渠等;有些天然河道、季节性河道等,也可以直接作为大型雨水利用工程的输水系统2、雨水滞蓄雨水滞蓄是保证雨水利用的重要基础,没有良好的雨水滞蓄设施,也就无法进行雨水利用,因此,雨水滞蓄是雨水利用的重要组成部分,其中包括滞留和蓄存。
由于降水、径流均具有时效性,无法在降雨径流发生时完成对雨水直接高效的利用,因此,通过设置雨水滞蓄设施,才能有效滞留和拦蓄雨水,为雨水的后期处理及回收利用提供可能雨水滞蓄的基本原理实际上是利用天然形成或人工修建、改造的落水空间,将收集的雨水临时滞留或长期存储,在空间和时间上为雨水的继续利用创造条件经过多年实践和探索,城市雨水利用中的滞蓄设施种类很多,常见的滞蓄区域包括建筑屋顶、绿地塘坝、洼地、湖泊、人工地下落水池等3、雨水回用雨水回用系统就是将雨水收集后,按照不同需求对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统,通常由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成雨水回用主要途径是城市雨水经适当处理后根据水质状况和需求,可回用于工业用水、生活杂用(如冲洗厕所、洗衣、洗车、消防用水等)、构造水景观、绿地灌溉、地下水回灌等雨水回用基本要求包括:城市雨水作为辅助供水水源,并能自动切换到其他水源;采用生活饮用水作为其他供水水源时,应当采取防止雨水进入生活饮用水管道的有效措施;城市雨水回用系统应与生活饮用水系统分开设置,用不同颜色、符号标识;应设置水表计量各水源的供水量;供水系统管材不应使用对水质造成污染的材质。
此外,由于城市雨水的季节性和随机性等特点,使得对其单独处理时的系统运行不连续,从而导致处理系统的使用效率不高因此,可考虑将雨水与住宅小区内自产中水联合起来进行处理和利用,这样可实现水量互补,减少管道与处理设备投资随着城市水资源紧缺状况日益严峻,雨水和中水的开发利用越来越受到人们的重视,开发利用城市区域的雨水和中水,不仅能产生较好的经济效益,而且有巨大的环境效益、资源效益和社会效益九、 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,提高应急行动成效十、 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十一、 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。
十二、 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。