bim的技术应用

BIM技术应用论文

摘要：BIM技术对于实现建筑全寿命周期管理，提高建筑行业设计、施工、运营的科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。但是，BIM的全面推广应用仍然面临诸多问题，市面各种类型的BIM软件和应用非常复杂、行业用户缺乏专业人才、BIM应用成本高、BIM人才培养难等都是BIM应用推广的障碍。

0 引言

自2003年我国建筑业发展增速超过20%后，建筑业多年都一直保持高速增长，各种超高层和异型建筑获得批准立项，相应的技术管理要求比传统的建设项目难度大得多，很多没见识过的问题都相继出现，给建设项目各个参与主体带来严重困扰。BIM是一项新技术，适用于从设计到施工到运营管理的全过程，贯穿工程项目的全寿命周期。建设项目全过程各个阶段可以根据不同的规范要求对BIM系统进行全方位、多角度、不同层次的处理，事前对各种问题进行预警，使建设项目各个参与主体能够针对可能出现的问题提前做出正确的应对，避免损失及其他严重后果，同时可为协同工作提供坚实的基础。BIM是Building Information Modeling的简称，是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，是对该工程项目相关信息的详尽表达。BIM可以应用于设计、招投标、施工等建设项目的各个环节，而且能够取得事半功倍的效果。它是三维数字可视化技术在建筑工程中的直接应用，更直观地对建筑工程进行表达和描述，并对事前各项问题进行预警，使工程各参建方能够针对各种可能情况提前采取措施做出正确的应对。住建部的《“十二五”建筑业信息化发展纲要》中确立了BIM技术在中国建筑信息化发展中的核心位置。目前，BIM技术已经比较成熟，但是BIM应用还存在许多不确定性。

1 背景

目前我国还在进行大规模基础设施建设，城镇化、绿色建筑、智慧城市、西部大开发等重大项目持续推进，城市地标性建筑层出不穷，这些工程项目规模大，结构复杂，建设方和施工方都存在巨大的投资风险、技术风险和管理风险。目前建设项目各参与主体之间信息传递主要是通过二维图纸来实现，建设项目参与主体主要有建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、咨询单位、材料供应方、设备供应方等，由于建设项目结构复杂，实施难度越来越大，二维图纸已经不能很好完成它的使命。由于图纸存在严重问题导致严重后果的工程案例层出不穷，同时由于项目各方之间信息对接不及时也会增加项目成本。建筑产品具有多样性、体形庞大的特点，同时建筑产品生产具有流动性、单件性、地区性、周期长、露天作业多、高空作业多、生产组织协作复杂等特点。目前建筑行业基础数据的创建、计算、管理、共享协同效率低、错误多。应用BIM技术，从根本上解决建筑生命期各阶段和各专业系统间信息断层问题，从设计、施工到管理全面提高信息化水平和应用效果，已成为建设企业的迫切需求。住建部发布的“十二五”建筑业信息化发展纲要中“十二五”期间总体目标：基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。近年，我国的建筑企业在不断参与国际竞争，为了能够提高国内建筑企业国际竞争力，与国际接轨，承接国际上有影响的大项目，建筑企业要加大建筑信息模型推广应用力度。

第1页 第1章 BIM技术应用

1. BIM应用策划

1.3.1 BIM应用目标

若我公司有幸中标，根据业主BIM应用的要求及应用目标，本工程的BIM系统将涵盖建筑、结构、机电等多个专业，项目将设置总承包BIM团队，统筹协调各专业分包BIM团队，创建全专业BIM信息模型。在本工程施工过程中，将基于BIM模型进行全专业的综合深化设计、施工方案、施工进度、工程量计算、质量安全、预制化加工、可视化施工等一系列实施内容，在施工阶段丰富完善工程BIM信息，为运维阶段提供BIM竣工模型打下坚实的基础。同时项目将创新使用三维激光扫描、智能施工放线、遥感与测量、远程质量验收等技术，拓展BIM应用的深度及广度，并将BIM技术与项目管理业务集成，实现项目管理中多个业务集成应用，如进度管理、合同管理、图纸管理、质量安全管理等。

插表 BIM技术应用目标表

BIM目标 BIM应用

加强项目设计与施工的协调 基于BIM模型完成施工图综合会审和深化设计

优化设计 合理优化机电管线、机房设备排布，减少占用空间

减少施工现场碰撞冲突 碰撞检测，确保图纸进入施工现场零错误，零修改

优化施工进度计划及流程 4D施工模拟，确保施工流水顺序最优化，各工序穿插顺序最优化

快速评估变更引起的成本变化 基于BIM模型的5D资源成本模拟辅助管理

通过工厂制造提升质量管理 预制、预加工构件的数字化加工

预制、预加工跟踪管理 机电综合管线实现数字化建模、工厂化预制，钢结构构件实现数字化建模，虚拟预拼装，工厂化预制 第2页 施工现场远程验收和管理 远程验收系统和RFID技术实现施工现场远程实时监控、验收和管理

项目管理应用集成 进度管理、合同管理、图档管理、质量安全管理等

为物业运营提供准确的工程信息 结合远程验收系统和RFID技术交付BIM竣工模型

1.3.2 BIM团队组织架构

项目部成立BIM技术应用团队，由项目总工程师担任BIM团队总负责，并设置BIM负责人一名，专职指导并带领BIM工作团队完成BIM施工模型建立、维护、应用及协调管理等工作。

过去20多年来，CAD技术的普及和推广使建筑师、工程师们甩掉图板，从传统的手工绘图、设计和计算中解放出来，可以说是工程设计领域的第一次数字革命。而现在，建筑信息模型（BIM）的出现将引发工程建设领域的第二次数字革命。BIM不仅带来现有技术的进步和更新换代，也会影响生产组织模式和管理方式的变革，并将推动人们思维模式的转变。BIM到底能做些什么呢？

在国内建筑市场，BIM目前多应用在以下领域：

一

BIM模型维护

BIM模型维护是指根据项目建设进度建立和维护BIM模型，使用BIM平台汇总各项目团队所有的建筑工程信息，消除项目中的信息孤岛，并将得到的信息结合三维模型进行整理和储存，以备项目全过程中项目各相关利益方随时共享。目前业内主要采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合工程项目现有条件和使用用途的BIM模型。这些模型根据需要大致可分为：设计模型、施工模型、进度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。

二

场地分析

传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端。通过BIM结合地理信息系统（简称GIS）对场地及拟建的建筑物空间数据进行建模，可迅速得出较准确的分析结果，帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点，从而作出新建项目最理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。

三

建筑策划

建筑策划利用对建设目标所处社会环境及相关因素的逻辑数理分析，研究项目任务书对设计的合理导向，制定和论证建筑设计依据，科学地确定设计的内容，并寻找达到这一目标的科学方法。BIM能够帮助项目团队在建筑规划阶段，通过对空间进行分析来理解复杂空间的标准和法规，从而节省时间，并提供对团队更多增值活动的可能。特别是在客户讨论需求、选择以及分析最佳方案时，能借助BIM及相关分析数据，作出关键性的决定。 四

方案论证

在方案论证阶段，项目投资方可以使用BIM来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况。BIM甚至可以做到建筑局部的细节推敲，迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。

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）。