bim技术在工程项目中的应用案例

BIM在建筑施工中的应用研究

BIM以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体和功能特性的数字化表达（见图1）。实体模型内不仅有三维几何形状信息，还包含了大量的非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格和进度等，因而可用于模拟真实世界的行为。BIM的应用贯穿于整个项目全生命周期的各个阶段，包括规划、设计、施工和运营管理。

基于BIM实现项目全生命周期信息传递 图1

随着国内建筑业对BIM的了解越来越多，大家逐渐认识到BIM对行业、企业发展的重要性。《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中曾多次提到BIM技术，建设行业已经把BIM作为支撑行业产业升级的核心技术重点发展。与此同时，对BIM相关标准、规范的呼声也越来越高。为此，住建部组织了BIM相关标准的研究工作，由中国建筑科学研究院牵头成立了“中国BIM发展联盟”，联合国内研究单位、院校、企业、软件开发商共同承担BIM标准的研究以及BIM软件的开发。

同时，与BIM有关的技术交流也越来越多。2010年、2012年，中国图学学会在北京成功举办了“BIM 技术在设计、施工及房地产企业协同工作中的应用”国际技术交流会。而在设计领域、施工领域，BIM已经开始了探索式的应用。

继北京奥运会主体育场——“鸟巢”首次使用BIM技术后，上海中心、北京“中国尊”、银河SOHO、武汉中心、天津117大厦等大型、复杂项目也开始在设计和施工阶段采用BIM技术。

BIM在施工阶段的应用，所带来的优势主要体现在六大方面：可视化展示、施工工序及工艺模拟、机电专业深化设计、施工进度模拟、施工成本管理和数字化构件加工。

可视化展示。如利用设计院提供的二维图纸建立土建结构及机电BIM模型（见图2），基于BIM的精装修（见图3），BIM模型的整合（见图4）。

BIM在大型施工项目中的应用与实践

当下BIM技术作为促进我国建筑行业发展创新的重要技术手段，已经被越来越多的施工企业所接受并在项目上应用。在住建部发布的《2011～2015建筑业信息化发展纲要》中，也明确指出：在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减。研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。可以说，《纲要》的颁布，拉开了BIM技术在我国施工企业全面推进的序幕。

一 BIM在施工行业的应用现状分析

目前BIM技术已成为建筑行业的发展趋势，越来越多企业、项目在施工阶段中探索BIM的应用。在一些发达国家，由于对BIM技术的研究和开发起步很早，应用开展也早，已走在我国的前面，并验证了BIM技术的应用潜力。从应用领域上看，国外已经将BIM技术应用在建筑工程的设计阶段、招投标阶段、施工阶段以及运维阶段。相应的应用软件逐步成熟。从应用范围来看，BIM技术已经成为设计和施工企业承接项目的必要能力，大企业一般均已具备了应用BIM技术的能力。从应用模式上看，像美国的BIM应用已经结合IPD管理模式，将参建各方形成利益共同体，大大提高项目集成交付能力。从应用环境上看，像美国、韩国、新加坡等发达国家已经制定了BIM的标准和相应政策，在配套环境上给予有力支撑。

我国施工行业的BIM应用虽然刚刚起步，但是发展迅速。很多企业已经有了非常强烈的BIM意识，已经出现了一批BIM应用的标杆项目，尤其在一些大型复杂的超高层项目中得到成功应用，并且BIM的发展也逐渐得到了政府的关注和大力推动。在十二五规划以及住建部发布的《2011～2015建筑业信息化发展纲要》等政策文件中，均为施工行业的BIM技术应用与发展指明了方向。

然而在施工行业应用和推广BIM过程中也遇到了一些问题和困难，主要体现在：

1、BIM应用软件方面

第十一章

BIM技术应用及管理方案

第一节 BIM技术的概念

BIM是指建筑信息模型（BIM，Building Information Molding ），是指基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型，为设计师、建筑师、水电暖铺设工程师、开发商乃至物业维护等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。其最终目的是使整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效地实现建立资源计划、控制资金风险、节省能源、节约成本、降低污染和提高效率，从真正意义上实现工程项目的全生命周期管理，BIM 技术的引入可以提供了工程项目施工中所需的各种基础数据，辅助施工项目管理层决策的反应速度和精度。近几年来，BIM 技术在美国、日本、香港等国家和地区的建筑工程领域取得了大量的应用成果，国内许多施工企业应用BIM 技术来提升项目管理水平与企业核心的竞争力。

第二节 BIM技术在施工中的作用

一、工程算量

运用BIM算量软件通过CAD 电子文档建模，能在保证工作质量的前提下大大提高工程算量的工作效率。

应用BIM软件建立的结构模型 工程量统计

应用BIM软件建立的桩基础模型

二、碰撞检查

传统的二维图纸设计中，在结构、水暖电等各专业设计图纸汇总后，会出现各个专业不协调问题，这将耗费建筑结构设计师和安装工程设计师大量的时间和精力，影响工程进度和质量。由于采用二维设计图来进行会审，人为的失误在所难免，使施工出现返工现象，造成建设投资的极大浪费，并且还会影响施工进度。应用BIM技术进行三维管线的碰撞检查，不但能够彻底消除硬碰撞、软碰撞，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底，提高施工质量同时也提高了与业主沟通的能力。

第十六章 BIM技术应用方案

16.1 BIM简介

BIM（Building Information Modeling）—建筑信息模型，是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，由建筑产业链各个环节共同参与来对建筑物数据进行不断地插入、完整、丰富，并为各相关方来提取使用，达到绿色低碳化设计、绿色施工、成本管控、方便运营维护等目的。在整个系统的运行过程中，要求业主、设计方、监理方、总包方、分包方、供应方多渠道和多方位的协调，并通过网上文件管理协同平台进行日常维护和管理。BIM系统管理贯穿建筑物的设计、施工、运营，包含设计方、施工方、建设方等多单位的工作。

BIM具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性等五大特点。

BIM 应用系统图

16.2 BIM应用的主要目的

16.2.1 预知结果，保证目标顺利实现

BIM信息模型，可以预先观察到设计的建筑物。特别是一些细节部分，是否满足业主的要求，符合业主最初设想。

BIM 设计方案拓扑图

16.2.2 虚拟施工，提高施工技术水平

通过对本工程进行建造阶段的施工模拟，即在实际建造过程在计算机上的虚拟仿真实现，以便能及早的发现工程中存在或者可能出现的问题。该技术采用参数化设计、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，对施工中的人、财、物信息流动过程进行全真环境的三维模拟，为各个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，通过BIM技术可以有效的提高施工技术水平，消除施工隐患，防止施工事故，减少施工成本与时间，增强施工过程中决策、控制与优化的能力。

虚拟建造流程图 16.2.3 运维平台，提供物业管理支撑

项目施工完毕后，将进入正式的后期运营维护阶段。通过将BIM模型与运维管理系统集成一体化后，可向使用者提供所需的一系列重要数据，使HSE等关键工作的筹备效率有了大大的提高，如强弱电部署、位置、接入点等。使用者只需轻松点击鼠标在特定的物业管理平台上便可利用BIM的3D视图直接读取与特定设施设备相关的不同电气层以及相关电线、变电箱等信息，同时自动生成工作许可工单所需的断电点和挂牌点数据。即在正式工作执行前，系统可作为工作指导手册来辅助技术工人的实际操作。