福建省晨曦信息科技股份有限公司

一、基本情况

（一）案例简介

　　针对建筑业面临的建模周期漫长、工程量算量繁琐、数据信息复用性较低等痛点，福建省晨曦信息科技股份有限公司研发了晨曦BIM(土建、钢筋、安装)算量软件，为项目各参与方提供一站式BIM应用。该款软件基于人工智能技术，实现BIM模型创建+BIM模型运用，具有自动识别构件、快速创建BIM模型等功能，不仅解决了建模过程中BIM模型名称定义、截面形状定义、尺寸输入、平面定位、标高设置等繁琐问题，也减少了用户日常工作量，提高了建模效率。同时，该软件既可在通用一个模型的条件下，根据BIM土建、BIM钢筋与BIM安装模块内置的全国清单定额以及计算规则快速工程算量，又可实现材料提量、钢筋布置、钢筋下料、碰撞应用、BIM出图、集成数据等BIM技术应用。该案例是软件在福建省妇产医院建设项目的应用，实现了计量过程智能化、可视化、精准化以及工程项目的提质增效。

　　图1 晨曦BIM(土建、钢筋、安装)算量软件组成

（二）申报单位简介

　　福建省晨曦信息科技股份有限公司正式成立于1999年，前身为“晨曦建筑软件工作室”。公司长期致力于建设行业信息化及应用软件的研制开发，是集软件开发、系统集成与培训、咨询、服务为一体的企业。公司核心产品为晨曦AI&BIM产品系列，包括BIM智能翻模、BIM智能算量、BIM智能计价、BIM管控平台(全过程咨询)等，软件内容覆盖工民建、水利、电力、通信、轨道交通等方面，产品线齐全。同时，公司已在全国26个省市建立服务基地，为全国上万个项目提供信息化解决方案，推动实现产品、服务、信息的融合和无缝集成。

二、案例应用场

（一）技术方案要点

　　BIM(土建、钢筋、安装)算量软件由BIM智能翻模、BIM土建模块、BIM钢筋模块、BIM安装模块四个部分组成，遵循正向设计原则，进行模型的高效创建、设计优化、工程算量、一键出图等一系列的流程，旨在最大限度减少时间成本，确保施工进度，加强质量安全。结合建筑规范的要求，通过BIM智能翻模快速生成各专业模型，利用三维BIM模型完成协调各个专业建模工作，优化图纸、协调施工和纠偏预算等工作。继而在通用一个模型的基础上，BIM土建、BIM钢筋、BIM安装模块充分考虑用户日常的操作习惯和出量要求进行二次研发，注重BIM模型调整和工程量出量。通过BIM模型的快速且精准提量，代替了部分手工算量，促进了项目技术人员职能的转变。不仅如此，该款软件打破不同应用之间难以互通操作的障碍，可与晨曦AI&BIM产品系列，包括BIM智慧工地、BIM管控平台(全过程咨询)、晨曦造价咨询管理系统等有机结合，实现各系统之间信息统一、可视、共享、交付、集成，满足集成化管理，个性化应用需求，从而逐步建立完整的建筑全寿命周期的应用生态和商业生态。

　　图2 项目技术路线

（二）产品特点

　　BIM(土建、钢筋、安装)算量软件中BIM智能翻模、BIM土建模块、BIM钢筋模块、BIM安装模块特点分别如下：

　　1.BIM智能翻模。BIM智能翻模是一款新型的智能翻模工具。它一改往日费时费力的建模过程，将标准化、有规律的步骤交由软件自动完成，不仅能一体化完成图纸分割与整理、构件识别、生成BIM模型、管理BIM模型等过程，而且与土建、钢筋、安装模块无缝对接，完成土建、钢筋、安装的快速出量。通过运用智能翻模能有效帮助项目技术人员简化操作步骤，提高建模效率，保证BIM信息的完备，为全生命周期的BIM技术应用提供模型基础。

　　2.BIM土建模块。适用范围广，主流BIM模型格式均可直接应用。模块内置《建设工程工程量清单计价规范》及全国各地现行定额，拥有清单定额一键套用，精准、快速完成工程量汇总、实现建筑工程全生命周期数据共享等核心优势。

　　3.BIM钢筋模块。攻克行业难点，BIM钢筋模块内置各种楼梯类型，可供用户选择，实现一键布置楼梯钢筋和一键生成钢筋实体。针对异形构件如集水井、异形挑檐、自建异形构件等，可以通过模块内的通用工具进行配置钢筋、形成钢筋实体。同时，钢筋模块内置11G101/16G101平法标准图集和国家规范，结合国标图集，设计规范及施工经验为计算依据，通过平法参数输入与CAD(计算机辅助设计软件)识别参数一体化实现全面布置钢筋信息、动态展示钢筋实体、精准算量钢筋工程等步骤。

　　4.BIM安装模块。内置国家定额规范等为计算依据，分项工程设置全面。并且支持智能避让和智能开洞;清单定额自动调用，报表输出项联动构件支持反查等功能，从根本上解决了BIM模型对应计算规则不一致的问题，实现BIM算量的应用。

（三）应用场景

　　运用晨曦BIM(土建、钢筋、安装)算量软件其可视化，精准度高，易用性强，拓展性优等核心优势可为房产住宅类、商业综合类、医院综合类、工业场馆类、轨道交通类项目的策划决策阶段、设计阶段、建设实施阶段和运营维护阶段提供以进度控制、成本控制、质量控制为目标，以BIM模型为载体、工程进度为主线、造价管理为核心的一体化、智能化、全方位解决方案。

三、案例实施情况

（一）案例基本信息

　　福建省妇产医院项目总投资23亿元，总建筑面积17.72万平方米，其中地上建筑面积11.95万平方米，地下建筑面积5.77万平方米，建成后将编制800张床位，建筑层数为地上4-16层，地下2层，建筑高度69.00米，为框架剪力墙结构、框架结构。项目由福建建工工程集团有限公司承建，于2018年12月开工，计划于2022年5月9日竣工。

　　图3 福建省妇产医院项目效果图

（二）应用过程

1.智能设计与规划

　　相比于传统的设计过程，BIM(土建、钢筋、安装)算量软件的应用价值体现为能快速建立并集成建筑、结构、机电等专业的BIM模型;在建筑设计中充分考虑项目智能化及实用性等因素，开展智能与规划工作。BIM智能翻模遵循业界国际标准，采用数据字典、图形交互技术、翻模构件及信息识别算法、双重加密等技术能快速将项目CAD图纸生成BIM模型，进行数字信息仿真，模拟建筑物所具有的真实信息。通过项目模型的全方位展示，项目技术人员只需通过简单的晨曦软件操作设置生成BIM模型，就能一目了然地发现图纸存在问题，确保在项目施工前期，快速发现和解决图纸问题，完成图纸的审核与优化。例如应用BIM(土建、钢筋、安装)算量软件，可直观地查看到某处混凝土柱梁节点碰撞上存在的问题。经过软件配合设计完成了大量的优化工作，确保满足了严格的净高控制要求，达到最合理的空间利用效果。

　　图4 图纸审查

　　在图纸优化的基础上，进行多项深化设计与智能规划。运用安装模块按照设计意图，将项目各专业管线的位置、标高、连接方式及施工工艺顺序进行三维模拟，按照现场可能发生的工作面和碰撞点进行方案的调整，实现方案的可施工性。尤其是除水、暖、电、空调、消防等基本民用建筑管线外，还需要重复、详细的碰撞检查医疗气体、智能系统、污洗消毒等管线系统。根据碰撞检查报告，使用软件中智能避让和智能开洞工具完成管线的深化设计。通过动态漫游项目的三维模型模拟施工过程，使得项目参与方更加了解项目的细部构造，促进了设计与业主方和参建各方及设计内部各专业工种之间多方面的协调与管理。

　　图5 智能避让效果图

　　图6 智能开洞效果图

2.智能装备与施工

　　施工阶段是建筑实体形成的过程，也是项目资源集中投入的过程。该过程中各参与方基于2D图纸的管理与沟通往往会带来工期的延迟、项目的返工和浪费，与可持续建设背道而驰。施工阶段，BIM(土建、钢筋、安装)算量软件的应用主要体现为在通用一个模型基础上附于每个构件进度计划和造价信息，并实现智能装备与施工。BIM(土建、钢筋、安装)算量软件整合与优化各专业模型，提供自动套用清单定额、智能布置构件、布置钢筋等功能，使土建、钢筋、安装算量数据与设计数据以BIM模型为载体实时联动，快速完成工程土建、钢筋、安装计量工作。值得注意的是，软件中的计算式模拟人脑思维，可脱离软件给审核方按设计图纸查阅，解决安装算量软件难以对账的问题，确保算量的精确度。同时，软件通过施工段关联物料信息，可输出详细的各主材工程量及各批次浇筑的方量，协助项目管理人员有理有据统筹安排施工组织、材料供应以及资金供应等工作内容，保证了项目进度和顺利履约。

　　图7 施工段输出材料表效果图

在钢筋实体绘制方面，手动逐根绘制钢筋BIM模型功能效率低。结合BIM钢筋模块，通过配筋信息，软件自动绘制钢筋实体，并计算钢筋工程量，不仅可以大大节省钢筋BIM建模的时间，而且可以实现钢筋的深化应用。在项目中，软件快速布置了坡道钢筋、楼梯钢筋、混凝土钢筋穿钢结构等复杂钢筋节点。基于创建的BIM三维钢筋模型，运用软件中自带的钢筋切图工具从钢筋模型中读取相关信息，集成下料单、三维标注图、二维标注图三个信息展示模块，完成钢筋模型调整、钢筋工程量输出、钢筋下料及出图等内容，供钢筋加工厂、材料领用人、施工人员等项目成员使用，真正做到了足不出户便可知道现场施工的效果。

　　图8 坡道钢筋布置

　　图9 复杂钢筋节点下料

　　图10 平法出图

3.数字化交付

　　为最大化地体现信息的价值，根据《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-2017，运用BIM(土建、钢筋、安装)算量软件对福建省妇产医院建设项目模型进行分类和编码。通过统一且唯一性的信息编码，使得项目技术性能数据、经济数据、维护数据等得以交互、共享、集成应用，提高多方协同的工作效率，促进信息流动。

　　图11 建筑信息模型编码表效果图

四、应用成效

（一）解决的实际问题

　　1.完成了与模型构件相对应的分类编码体系，实现了规范化建模，避免了因建模规则不统一造成模型不匹配，数据可追溯性低等问题。

　　2.BIM智能翻模不仅仅是将CAD图纸快速生成三维模型，而且以BIM模型为基础解决“错、漏、碰、缺”问题，复核施工图的设计错误和不足，提高图纸的准确率。

　　3.BIM(土建、钢筋、安装)算量软件将建筑、结构、机电等专业模型整合，根据设计意图和净高要求进行碰撞检查、管线优化，从而达到深化设计，降低工程返工的风险。

　　4.BIM钢筋算量软件突破手动逐根绘制BIM钢筋模型中复杂构件难以布置实体钢筋的难点，实现实体钢筋快速布置和出量。同时，软件支持深化设计钢筋预算和施工下料等流程，满足复杂节点及工艺可视化交底。

　　5.BIM(土建、钢筋、安装)算量软件让造价工作更高效、更智能。通过模拟手工计算方式，一键生成多种报表形式，方便与手工算量对账，满足快又准提取工程量的需求。

（二）应用效果

　　在福建省妇产医院建设项目中，BIM(土建、钢筋、安装)算量软件在图纸优化、碰撞检查、协调管线排布、动态漫游、精准算量、钢筋设计、优化施工方案，材料计划管理、数字化交付等方面取得了很好的应用成效。

　　一是优化设计质量，其中通过BIM审图解决图纸问题532处;取消工程桩改为筏板基础，取消咬合桩、减少降水井数量;通过深化设计，项目底板、正负零抬高2米，周边道路相应提高3-4米，基坑开挖土方量由原来41万立方米减少至29.6万立方米;管线综合解决机电管线碰撞427处，预留矩形洞口657个，支吊架设计155种，实现全过程BIM机电安装落地应用;通过BIM安装模型搭建，完成排砖区域12处，样板间3处。

　　二是节约成本5840万元，其中通过优化工期，节约费用约4700万元;通过严格的材料计划管理，节约材料造价1140万元。

　　三是缩短工期16月，其中通过优化设计节约工期8个月;通过精益化管理，较原计划提前近8个月交付投用。

　　四是提高从业人员BIM技术应用能力，其中在项目实施过程中，共34人全过程参与BIM项目管理，总共培养出专职BIM人员3人。

（三）应用价值

　　BIM(土建、钢筋、安装)算量软件结合人工智能、图形交互技术、翻模构件及信息识别算法、双重加密等高新技术，不仅仅高效实现模型的3D可视化效果，更是将3D模型作为载体，一模通用、一模用到底，实现快速建模、精准出量、智能规划、信息资源的协同化管理，为产业链贯通、智能化建造和可持续建筑创作提供了技术保障，为设计团队、施工团队、项目管理团队、业主单位等各参建方均创造了一定价值。

　　执笔人:

　　福建省晨曦信息科技股份有限公司(曾开发、陈镇西、曾毅、潘一帆、倪杨)

　　审核专家:

　　陈顺清(奥格科技股份有限公司，董事长、教授级高工)

　　魏来(中国建筑标准设计研究院，副总建筑师)