BIM新技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討B(tài)IM新技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討B(tài)IM新技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討B(tài)IM新技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:成人高等學(xué)歷教育學(xué)位論文BIM新技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討辦學(xué)單位：廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)年級：建筑工程2014級本科學(xué)生：羅亞強（0）指導(dǎo)教師：劉雷斐講師提交日期：2016年3月20日摘要隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)如今在建筑工程上有了詳細(xì)的業(yè)內(nèi)規(guī)范，在建筑工程項目管理上，有了一大批經(jīng)驗豐富的管理人員及施工人員。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，新型材料層出不窮，業(yè)主對建筑的新要求，使得原有的施工及管理經(jīng)驗，不足以應(yīng)對高速發(fā)展的施工工藝要求和滿足對施工人員素質(zhì)要求，而這些新問題，使項目管理人員增加了工作量?？茖W(xué)技術(shù)的革新，不僅僅是出現(xiàn)了新的問題，也讓我們有了解決問題的新途徑。BIM技術(shù)是近幾年才出現(xiàn)在中國建筑業(yè)的新技術(shù)，在解決諸多問題上有著強大的處理能力。本論文為了讀者清晰、明確的了解BIM。通過分析工程項目的三大管理現(xiàn)狀，提出現(xiàn)行的管理辦法中存在的問題以及問題產(chǎn)生的原因，與此同時，闡述BIM技術(shù)在工程項目管理中的應(yīng)用，以對比傳統(tǒng)的項目施工及管理的方式，探討B(tài)IM技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用的優(yōu)越性。在論文最后，簡述了目前國內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展所面臨問題和阻礙。關(guān)鍵詞：BIM（建筑信息模擬）建筑工程項目管理AbstractToday,withthevigorousdevelopmentoftheconstructionontheconstructionprojectwithdetailedspecificationoftheindustry,inconstructionengineeringprojectmanagement,therearealargenumberofexperiencedmanagementpersonnelandconstructionpersonnel.However,withtheprogressofscienceandtechnologydevelopment,newmaterialsemergeinendlessly,theownerofthebuildingofnewrequirements,makingtheoriginalconstructionandmanagementexperience,isnotenoughtocopewithrapiddevelopmentofconstructiontechnologyrequirementsandmeettherequirementofconstructionpersonnelquality,andthesenewproblems,makeprojectmanagersincreasedworkload.Theinnovationofscienceandtechnology,notonlyisanewproblem,alsoletushavethenewwaytosolvetheproblem.BIMtechnologyisanewtechnologyofappearedinChina'sconstructionindustryinrecentyears,manyproblemstosolveonastrongprocessingcapacity.Inthispaper,clear,clearunderstandingofBIMtoreaders.Throughtheanalysisofthethreemajorofengineeringprojectmanagementpresentsituation,putforwardthecurrentmeasuresforthemanagementoftheexistingproblemsandthereasonsoftheproblem,atthesametime,theBIMtechnologyapplicationintheengineeringprojectmanagement,incontrasttothetraditionalprojectconstructionandmanagement,discussesthesuperiorityoftheBIMtechnologyapplicationinconstructionengineering.BIMtechnologyinChinainfinally,thethesishassummarizedtheapplicationanddevelopmentarefacingproblemsandobstacles.Keywords：BIM(BuildingInformationModeling)constructionalTheprojectmanagement.目錄摘要…………………….ⅠAbstract..........................................……..……….......................................Ⅱ1緒論 1研究背景及意義............................................................................1國內(nèi)建筑工程應(yīng)用BIM技術(shù)分析 2國外建筑工程應(yīng)用BIM技術(shù)概括 3本論文的研究內(nèi)容……………………….42BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用 6實現(xiàn)三維可視化設(shè)計 6減少設(shè)計變更工作量 6減化造價估算工作量 7整合各參與方的意見 7本章小結(jié) 83BIM在施工階段的應(yīng)用及維護(hù) 9實現(xiàn)可視化施工 9進(jìn)行施工前的“預(yù)施工” 9在用戶使用階段的應(yīng)用分析 10本章小結(jié) 104BIM發(fā)展的障礙 11BIM與國情矛盾………………………11BIM設(shè)計成本高 11與現(xiàn)行的制圖規(guī)范切合度不高……………………..11BIM推行環(huán)境的欠缺………………….12本章小結(jié)………………….12結(jié)論與展望………………………….13參考文獻(xiàn)................................................................................................15致謝.......................................................................................................161緒論研究背景和意義隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類社會的各行各業(yè)都在快速的向前發(fā)展，建筑業(yè)也同樣如此。全世界每天都有大量的工程項目正在建設(shè)著，在消耗大量資源的同時，也在推動著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，在2011年，我國的建筑業(yè)的總產(chǎn)值為萬億人民幣?？梢娢覈慕ㄖI(yè)有著巨大的市場，但是效益很低，終其原因，是由于建筑行業(yè)的復(fù)雜性，相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新很難得到推廣，而且建筑業(yè)是一個系統(tǒng)的過程，有眾多參與者，需要各方協(xié)調(diào)才能發(fā)揮各自作用。所以單單技術(shù)改革很難推廣到整個建筑業(yè)，因此生產(chǎn)效率一直低下。應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率，獲得更高的效益。BIM是一項新技術(shù)，是這幾年才在國內(nèi)出現(xiàn)的應(yīng)用技術(shù)，在建筑行業(yè)里，它適用于從設(shè)計到施工，乃至運營管理的全過程，貫穿工程項目的全壽命周期。目前該技術(shù)在建筑項目的設(shè)計、招投標(biāo)、施工等建設(shè)項目的各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用非常普遍，而且能夠事半功倍，達(dá)到令人滿意的的效果。它是三維數(shù)字可視化技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，更直觀地對建筑工程進(jìn)行表達(dá)和描述，所以在建設(shè)項目全過程的各個階段可以根據(jù)不同的規(guī)范要求，對BIM系統(tǒng)進(jìn)行全方位、多角度、不同層次的處理及調(diào)整。比如，事前對建筑工程可能出現(xiàn)各種問題進(jìn)行預(yù)警，使建設(shè)項目各個參與主體能夠針對可能出現(xiàn)的問題提前做出正確的應(yīng)對，避免不必要的損失及其他嚴(yán)重后果，同時可為協(xié)同工作提供堅實的基礎(chǔ)。而且目前中國建設(shè)量大，建筑業(yè)發(fā)展快，但同時建筑業(yè)需要可持續(xù)發(fā)展，施工企業(yè)也面臨更嚴(yán)峻的競爭，如何能增強企業(yè)自身的市場競爭力，就成為了企業(yè)繼續(xù)發(fā)展所面臨的重要挑戰(zhàn)。在這個背景下，我們看到了國內(nèi)建筑業(yè)與BIM結(jié)緣的必然性。BIM（建筑信息模型）是BuildingInformationModeling的簡稱，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。所以說，BIM是對工程項目相關(guān)信息的詳盡表達(dá),是數(shù)字技術(shù)在建筑業(yè)中的直接應(yīng)用，它代表了信息技術(shù)在建筑業(yè)中應(yīng)用的新方向。BIM最早由美國Autodesk公司在總結(jié)歸納匈牙利Graphsoft公司提出的虛擬建筑概念和美國Bentley公司提出的SignalBuildingInformation概念基礎(chǔ)上于2002年提出并將其應(yīng)用到Refit軟件中，我國首次通過Refit軟件接觸到BIM技術(shù)理念的是建筑設(shè)計院。BIM涵蓋了幾何學(xué)、空間關(guān)系、地理信息系統(tǒng)、各種建筑組件的性質(zhì)及數(shù)量（例如供應(yīng)商的詳細(xì)信息）?？梢哉f，BIM就是數(shù)據(jù)化地描述、展示建筑工程的整個生命周期，包括了興建過程及營運過程，而且提取建筑內(nèi)材料的信息也十分方便。所以，BIM可以根據(jù)需求，將建筑內(nèi)各個部分、各個系統(tǒng)都可以完整的呈現(xiàn)出來。另一方面，施工文件對準(zhǔn)確信息的需求來自多方面，包括圖紙、采購細(xì)節(jié)、環(huán)境狀況、文件提交程序和其它與建筑物品質(zhì)規(guī)格相關(guān)的文件。支持建筑信息模型的人士期望這樣的技術(shù)，可以為設(shè)計、承造、建筑物業(yè)主/經(jīng)營者創(chuàng)建溝通的橋梁，提供處理工程專案所需要的實時相關(guān)信息。而提供準(zhǔn)確信息的方法是經(jīng)由工程的各個參與方在各自運行工作的責(zé)任期間，就其擁有的信息，對這個建筑信息模型進(jìn)行增添和參考。例如，當(dāng)大廈管理員發(fā)現(xiàn)一些滲漏事件，首先可能不是探索整棟大廈，而是轉(zhuǎn)向在建筑信息模型查找位于嫌疑地點的閥門。他并且能夠依據(jù)適當(dāng)?shù)碾娔X計算能力，獲得閥門的規(guī)格、制造商、零件號碼和其它在過去曾被研究過的信息，針對可能的原因進(jìn)行維護(hù)。美國建筑師學(xué)會進(jìn)一步定義建筑信息模型為一種“結(jié)合工程專案信息數(shù)據(jù)庫的模型技術(shù)”。它反映了該項技術(shù)依靠數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)。在將來，結(jié)構(gòu)化的文件如規(guī)格能夠被輕易搜索出來并且符合地區(qū)、國家及國際標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)建筑工程應(yīng)用BIM技術(shù)分析BIM最先從美國發(fā)展起來，之后隨著全球化的進(jìn)程，逐漸被歐洲、日本、新加坡等發(fā)達(dá)國家接受、引用。經(jīng)過多年的應(yīng)用，目前這些國家的BIM發(fā)展和應(yīng)用都達(dá)到了一定的水平。我國在“十二五”正式明確BIM的發(fā)展要求。根據(jù)相關(guān)的研究數(shù)據(jù)顯示，我國所應(yīng)用的BIM技術(shù)水平與一些發(fā)達(dá)國家相比，雖然發(fā)展并不落后，但存在較大差異，主要體現(xiàn)在：國外建筑業(yè)大多以市場化為主，企業(yè)對自身核心能力的培養(yǎng)非常重視，因此發(fā)展BIM技術(shù)來增加自身的核心能力就是必然的了。但是我國是市場和政府監(jiān)管并存，主要還是政府起主要推動力，企業(yè)就沒有動力去發(fā)展BIM技術(shù)。這就使得兩者的BIM技術(shù)差異化發(fā)展，在美國，誰的BIM技術(shù)成熟就意味著誰的企業(yè)競爭力強，所以企業(yè)的BIM技術(shù)發(fā)展得就很快了，而整個國家標(biāo)準(zhǔn)層面的BIM體系則發(fā)展得較慢；我國則與其截然相反，政府推進(jìn)BIM應(yīng)用的力度很大，可企業(yè)在操作過程中卻遇到很多問題。通過相關(guān)文獻(xiàn)閱讀,發(fā)現(xiàn)近幾年我國的學(xué)者對BIM的研究可以歸納以下方面:第一，BIM在我國建筑業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及其阻礙。麥格勞-希爾建筑信息公司在2009年發(fā)布的研究報告詮釋了BIM在中國目前的應(yīng)用現(xiàn)狀，2011年張春霞通過研究發(fā)現(xiàn)BIM技術(shù)應(yīng)用主要是一些大型的設(shè)計院，從不同的角度分析了阻礙BIM發(fā)展的因素；第二，BIM在三大目標(biāo)管理的應(yīng)用。王愛娟碩士構(gòu)建了一個項目進(jìn)度風(fēng)險分析模型，在結(jié)合案例推理系統(tǒng)及調(diào)整補充，可以生成完整的進(jìn)度模型。在2012年，李勇、管昌生基于BIM的目標(biāo)式工程項目信息管理模式，探討相關(guān)的模型。目前，在國內(nèi)建筑界，普遍業(yè)主有了BIM意識，相關(guān)軟件商的大力開發(fā)，再到設(shè)計院的大力推廣普及、國家BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定，以及BIM相關(guān)政策的確立。這些都標(biāo)志我國的BIM應(yīng)用正在蓬勃發(fā)展。但是，我國目前大部分中小型建筑項目的管理模式還是屬于粗放型，均是以經(jīng)驗管理為主，并沒有依靠數(shù)據(jù)進(jìn)行決策。因此，我國建筑業(yè)距離建立成熟的BIM應(yīng)用體系還有一段很長的路要走。第一，巨大的建設(shè)量同時也帶來了大量因溝通和實施環(huán)節(jié)信息流失而造成的損失，BIM信息整合重新定義了設(shè)計流程，很大程度上能夠改善這一狀況。第二，可持續(xù)發(fā)展的需求。建筑生命周期管理以及節(jié)能分析。第三，國家資源規(guī)劃管理信息化的需求。所以，住建部的《“十二五”建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中確立了BIM技術(shù)在中國建筑信息化發(fā)展中的核心位置。在BIM技術(shù)逐漸成為建筑業(yè)改革的新方向的今天，國內(nèi)的大部分設(shè)計院建筑設(shè)計依然是采用二維的工程制圖來進(jìn)行設(shè)計，僅在需要進(jìn)行特定分析計算時(比如日照、節(jié)能)重復(fù)搭建并不十分精準(zhǔn)的三維(體量)模型。雖然一些項目率先應(yīng)用了BIM，如2008北京奧運會奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程、銀河SOHO以及香港地鐵項目等，相對于中國的建設(shè)大浪潮來說，BIM的應(yīng)用可謂少之又少，只有復(fù)雜的超高層建筑才會應(yīng)用，而這些建筑終究只是少數(shù)。雖然從技術(shù)上達(dá)到一定程度并不難，但要將BIM的應(yīng)用貫徹到整個建筑產(chǎn)業(yè)鏈中，使BIM真正應(yīng)用到建筑行業(yè)，成為行業(yè)的主流（如CAD目前在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀），尚需時日。國外建筑工程應(yīng)用BIM技術(shù)概括建筑信息模型從提出到逐步完善，再到工程建設(shè)行業(yè)的普遍接受，經(jīng)歷了幾十年的歷程。BIM的實踐最初主要由幾個比較小的先鋒國家所主導(dǎo)，比如芬蘭、挪威和新加坡，美國的一些早期實踐者緊隨其后。經(jīng)過長期的醞釀，BIM在美國逐漸成為主流，并對包括中國在內(nèi)的其他國家的BIM實踐產(chǎn)生影響。如今，BIM應(yīng)用在國外已經(jīng)相當(dāng)普及。BIM技術(shù)以及這種特定的稱謂是在2002年由Autodesk公司率先提出，并逐漸得到世界建筑行業(yè)的普遍接受和認(rèn)可。2003年起，美國總務(wù)管理局(GSA)通過其下屬的公共建筑服務(wù)處(PublicBuildingsService，PBS)開始實施一項被稱為國家3D-4D-BIM計劃的項目。按照計劃，GSA是從整個項目生命周期的角度來探索BIM的應(yīng)用，其包含的領(lǐng)域有激光掃描、空間規(guī)劃驗證、4D進(jìn)度控制、安全驗證以及建筑設(shè)備分析及決策支持等。根據(jù)McGrawHill的調(diào)研報告，美國整個建筑行業(yè)應(yīng)用BIM比例逐年遞增，2007年整個行業(yè)只有28%的應(yīng)用BIM，到了2009年增長至49%，在2012年，整個建筑行業(yè)應(yīng)用已達(dá)到71%。其高速的發(fā)展衍生了很多研究應(yīng)用的BIM相關(guān)機構(gòu)，而這些機構(gòu)又促進(jìn)了BIM應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化。與美國不同，英國政府強制要求使用BIM。2011年5月，英國內(nèi)閣辦公室發(fā)布了相關(guān)文件，其中有整個章節(jié)關(guān)于建筑信息模型，這章節(jié)中明確規(guī)定，到2016年，政府要求全面協(xié)同3D-BIM，并將全部的文件以信息化形式進(jìn)行管理。因為倫敦是眾多全球領(lǐng)先設(shè)計企業(yè)的總部，如Fosterand

Partners、ZahraHadidArchitects.BDP和ArupSports，也是很多領(lǐng)先設(shè)計企業(yè)的歐洲總部，如HOK、SOM和Gentler。所以英國政府發(fā)布的強制使用BIM的文件可以得到有效執(zhí)行。這些設(shè)計公司在BIM實施方面已經(jīng)相當(dāng)領(lǐng)先了，在擁有這樣背景下，英國的BIM技術(shù)發(fā)展速度與世界其他地方相比要更加快些。對比英國，北歐國家挪威、丹麥、瑞典和芬蘭雖然也強制卻并未要求全部使用BIM，由于當(dāng)?shù)貧夂虻囊笠约跋冗M(jìn)建筑信息技術(shù)軟件的推動，BIM技術(shù)的發(fā)展主要是企業(yè)的自覺行為。2007年，一家芬蘭公司“SenateProperties”發(fā)布了一份建筑設(shè)計的BIM要求報告。要求自2007年10月1日起，“SenateProperties”的項目不僅強制要求建筑設(shè)計部分必須使用BIM，其他設(shè)計部分可根據(jù)項目實際情況自行決定是否采用BIM技術(shù)，但目標(biāo)將是全面使用BIM技術(shù)。該報告還提出，在設(shè)計招標(biāo)將有強制性的BIM要求，這些BIM要求將成為項目合同的一部分，具有法律約束力。報告中還作了如下要求：建議在項目協(xié)作時，建模任務(wù)需創(chuàng)建通用的視圖，需要準(zhǔn)確的定義；需要提交最終BIM模型，且建筑結(jié)構(gòu)與模型內(nèi)部的碰撞實驗要進(jìn)行存檔。BIM在歐美各國經(jīng)過十幾年的發(fā)展完善，已經(jīng)有了各式各樣的BIM政策鼓勵機制，而這些機制在保證BIM的應(yīng)用水平提高前提下，還取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，并且已經(jīng)開始深入細(xì)化的研究BIM的應(yīng)用。而我國在這方面才剛剛起步，可以預(yù)見我們和發(fā)達(dá)國家之間有著明顯的差距。本論文的研究內(nèi)容論文旨在通過對建筑工程的三個階段的現(xiàn)狀分析，以及應(yīng)用BIM技術(shù)后的情況進(jìn)行相互對比，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)越性，還有目前在我國的應(yīng)用BIM所受到的阻礙和限制。具體內(nèi)容為：（1）分析在建筑工程設(shè)計階段，我國各設(shè)計院目前所使用的設(shè)計方式，以及歐美等國在應(yīng)用BIM時的設(shè)計方式，對比兩者之間的生產(chǎn)效率，分析所產(chǎn)生的差異問題。（2）研究BIM技術(shù)在工程施工階段以及建筑后期維護(hù)的應(yīng)用，主要分析國外的應(yīng)用情況，指出國內(nèi)在這兩個階段應(yīng)用較少的原因。（3）通過上述研究，總結(jié)出BIM當(dāng)前在我國應(yīng)用普及和發(fā)展中所面臨的問題和阻礙。2、BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用

建筑設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，設(shè)計師需要科學(xué)的設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的同時，還要了解投資者、使用者的要求，甚至要與建筑周圍的環(huán)境，城市的規(guī)劃聯(lián)系，符合各種規(guī)范要求。方方面面的要求使得設(shè)計難度增大，目前建筑的結(jié)構(gòu)越來特異，復(fù)雜程度越來越高，這些新穎的設(shè)計的各種參數(shù)都沒有先例參考，特別是安全的考慮尤為重要。實現(xiàn)三維可視化設(shè)計

建筑設(shè)計方面，目前國內(nèi)主要是CAD二維圖紙為主，通常一個項目的整套圖紙少則幾十張，多則成百上千張，有時甚至數(shù)以萬計。圖紙所包含的數(shù)據(jù)龐大，設(shè)計師和審圖者的精力有限，且是人力完成，存在錯誤是無可避免的；還有一些項目的設(shè)計是分開來，由不同的設(shè)計師或不同的設(shè)計單位獨立完成的，這就導(dǎo)致圖紙所表現(xiàn)的內(nèi)容在空間上很容易出現(xiàn)矛盾和偏差。而這些問題往往在施工時才被發(fā)現(xiàn)，對工程項目的進(jìn)度產(chǎn)生影響。建立3D模型，使設(shè)計更清楚易懂，一目了然。BIM的設(shè)計成果是高仿真的三維模型，設(shè)計師可以以第一人稱或第三人稱的視角進(jìn)入到建筑物內(nèi)部，對建筑物進(jìn)行仔細(xì)的檢查?？梢约?xì)化到一個建筑構(gòu)件的具體尺寸大小、所處空間位置和材料質(zhì)量顏色等特征進(jìn)行精細(xì)化的修改，從而提高設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量，降低因為設(shè)計的錯誤而對施工進(jìn)度產(chǎn)生的影響。還可以將三維模型放置在虛擬的建筑所處的區(qū)域環(huán)境之中，環(huán)視整個建筑物周圍環(huán)境，評估環(huán)境可能對工程項目的施工進(jìn)度產(chǎn)生的影響，因此，可以提前采取相應(yīng)的措施，避免施工進(jìn)度受到影響，優(yōu)化項目施工方案?？梢钥闯觯珺IM模型與其他建筑模型不同，它不是一個單一的圖形化模型，BIM模型包含了完整的建筑信息，從構(gòu)件的尺寸大小到所用材質(zhì)，到項目整體的位置和所處環(huán)境。同時，BIM的可視化效果可以幫助非專業(yè)的項目參與方（比如業(yè)主、政府）對設(shè)計方案的理解，并增加他們對方案的影響。同時還有助于從多專業(yè)的角度對設(shè)計方案進(jìn)行分析。減少設(shè)計變更工作量設(shè)計變更在建筑工程中是不可避免的，在工程施工現(xiàn)場，往往會出現(xiàn)因碰撞問題而進(jìn)行設(shè)計變更。在過去設(shè)計變更發(fā)生時，要將設(shè)計變更所在的所有圖紙從新繪制，這種方法大大增加了工作量。但是利用可以非常方便的解決設(shè)計變更的問題。首先，我們可以利用BIM技術(shù)的模型碰撞檢查工具進(jìn)行檢查，提前發(fā)現(xiàn)問題，盡可能減少施工后變更的情況出現(xiàn)。當(dāng)變更發(fā)生時，利用BIM模型可以把需要設(shè)計變更的內(nèi)容輸入到模型中，只要把模型稍加調(diào)整，所需計算的相關(guān)工程量的變化就能自動計算出來，不需要重新計算。上海中心大廈高632米，是國內(nèi)超高層建筑的一個典例，它的建筑體型為自由塔形，拔地而起，盤旋而上。所以設(shè)計上，需要功能強大的三維軟件進(jìn)行參數(shù)化建模，BIM軟件充分迎合了這個苛刻的需求，BIM的參數(shù)化和可視化對于施工圖的修改和碰撞檢測、管線綜合具有立竿見影的效果。在完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求的同時，還盡可能的避免了設(shè)計變更的出現(xiàn)。目前國內(nèi)絕大部分的各種超高層建筑或復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)建筑都應(yīng)用了BIM，如，北京鳥巢，廣州“小蠻腰”。減化造價估算工作量

在造價項目管理方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用對本項目所發(fā)揮的最大效益體現(xiàn)在工程量的統(tǒng)計和核查方面。BIM模型的建立可以生成具體的工程數(shù)據(jù)，通過對比二維設(shè)計下的工程量報表和基于BIM技術(shù)的工程量統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)了大量二維數(shù)據(jù)的偏差。建筑工程量的計算工作是整個造價工作中最為關(guān)鍵的一步，也是最為枯燥繁瑣、最容易出錯的一步工序。計算造價，實際上包括兩部分工作：一部分工作是算工程量，另一部分就是套價。因為工程量在不同地方是不一樣，因此在計算工程量時很復(fù)雜，還經(jīng)常會發(fā)生少算、漏算或重復(fù)計算。據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計：工程量計算占據(jù)了造價人員在整個造價工作中所有時間的50%--80%。在工程項目預(yù)算過程中，這一道工序所須要花費的時間比其他工序長很多，而且非常需要參與人員有足夠的耐心和細(xì)致的工作態(tài)度，還要盡量把計算的誤差減小到最低限度，避免對工程項目造價的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。BIM技術(shù)模型較傳統(tǒng)二維圖紙一個很大的區(qū)別就是能夠把建筑、結(jié)構(gòu)、機電等信息完整有效的保存下來，并且能快速準(zhǔn)確的統(tǒng)計工程量，提出分析報告。BIM模型中由于每一個構(gòu)件都是和現(xiàn)實中的實際物體一一對應(yīng)的，所含的信息也都是可以直接拿來運算的，因此計算機在BIM模型中可以根據(jù)構(gòu)件本身的屬性，如：類型、尺寸、數(shù)量等進(jìn)行快速識別分類，當(dāng)需要進(jìn)行工程量統(tǒng)計時，計算機和智能軟件可以根據(jù)不同的分類迅速做出自動運算。專業(yè)的BIM造價軟件可以進(jìn)行精確的運算，從而獲得更符合實際的工程量數(shù)據(jù)，在準(zhǔn)確率和速度上都較傳統(tǒng)統(tǒng)計方法有很大的提高。通過結(jié)合BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，消除各種偏差后，項目總費用可降低20%左右，同時保證了造價數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，有效降低了造價工程師的工作強度，提高了工作效率。美國斯坦福大學(xué)的一個整合信息中心用32個項目對BIM進(jìn)行了統(tǒng)計，得出結(jié)論：使用BIM可以消除40%預(yù)算的更改，還可以將造價估算控制在3%的范圍內(nèi)。另外，使造價估算所耗費的時間縮短80%。整合各參與方的意見

BIM把項目各參與方在設(shè)計階段就集合在一起，因此可以將業(yè)主、設(shè)計方、施工方等各項目參與方的想法和建議都整合到設(shè)計中去，這樣可以減少在后續(xù)工作中各方因信息不暢而引起的沖突，同時也可以將施工方的施工技術(shù)方法考慮在內(nèi)，還有業(yè)主因各種原因而變更對建筑的最終效果要求，減少因技術(shù)設(shè)計變更。

建設(shè)項目往往會消耗大量的財力和物力，如果沒有一個詳細(xì)的資金、材料使用計劃是很難完成的。在實際的項目施工過程中，由于專業(yè)不同，施工方與業(yè)主和供貨商的信息溝通不充分、不徹底，業(yè)主的資金計劃、供貨商的材料供應(yīng)計劃與施工進(jìn)度不匹配，會造成工期延誤，浪費不必要的人力。當(dāng)然，工程項目也會受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、氣候特征等自然環(huán)境的影響，以及交通設(shè)施、區(qū)域位置、供水供電等社會環(huán)境影響。因此，必須在項目的開始階段就充分考慮到這些環(huán)境因素的影響結(jié)果，及時與相關(guān)人員溝通，并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施，避免事到臨頭才進(jìn)行處理。信息交流在當(dāng)今社會是不可或缺的日常，在一個多方合作的建筑工程中，遲滯的信息交流無疑會給工程帶來一些沒必要的麻煩和損失，本章小結(jié)

BIM在設(shè)計階段應(yīng)用是十分顯著的，可以有效的簡化設(shè)計的過程，可視化的設(shè)計方案能很好的表達(dá)設(shè)計師的理念，讓不了解建筑專業(yè)的投資者和使用者“看到”最后的結(jié)果。BIM主要服務(wù)群體就是業(yè)主，如果業(yè)主能夠了解整個建筑，無疑會加快建筑行業(yè)的規(guī)范化、數(shù)據(jù)化。3BIM在施工階段的應(yīng)用及維護(hù)在施工階段，工程項目的管理關(guān)系到建筑能否安全科學(xué)的建成，能否為施工單位帶來效益的決定因素。所以，科學(xué)高效的管理方法和優(yōu)秀的管理團(tuán)隊對能成功管理工程項目起著決定性作用。而BIM可以說是目前相對先進(jìn)的技術(shù)，其先進(jìn)性是適用于整個建筑生命周期的。實現(xiàn)可視化施工

將建筑物及施工現(xiàn)場3D模型與施工進(jìn)度相鏈接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型。實現(xiàn)建設(shè)項目施工階段工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本和場地布置的動態(tài)集成管理及施工過程的可視化模擬。比如，利用BIM進(jìn)行施工質(zhì)量管理。BIM模型儲存了大量的建筑構(gòu)件、設(shè)備信息?？梢愿鶕?jù)模型中的施工要求，跟蹤現(xiàn)場施工人員所使用的材料是否符合設(shè)計要求，通過先進(jìn)的測量技術(shù)及工具的幫助，可以對施工現(xiàn)場的各類材料進(jìn)行跟蹤、記錄、分析，及時了解和掌握現(xiàn)場施工現(xiàn)狀，第一時間找出可能存在的不確定因素及安全隱患，如，可能出現(xiàn)的不合格材料；因施工人員的不規(guī)范操作造成隱患。因此避免安全事故的出現(xiàn)，保障施工的正確，達(dá)到監(jiān)控施工質(zhì)量管理的目的。以BIM模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)二維圖紙指導(dǎo)現(xiàn)場施工，可以避免現(xiàn)場人員由于圖紙誤讀引起施工出錯。此外，BIM通過整合其他技術(shù)，指導(dǎo)、跟蹤、分析作業(yè)現(xiàn)場的各類活動，不僅能保證施工期間不產(chǎn)生重大失誤，也為項目運營維護(hù)準(zhǔn)備了準(zhǔn)確、直觀的BIM數(shù)據(jù)庫。

進(jìn)行施工前的“預(yù)施工”

所謂的“預(yù)施工”，是基于BIM技術(shù)的進(jìn)度管理通過虛擬施工對施工過程進(jìn)行反復(fù)的模擬，讓那些在施工階段可能出現(xiàn)的問題在虛擬環(huán)境中提前發(fā)生，再逐一修改，并制定相應(yīng)的措施來應(yīng)對，使進(jìn)度計劃和施工方案達(dá)到最優(yōu)。再用來指導(dǎo)實際的項目施工，保證項目施工的順利進(jìn)行。通過預(yù)施工，進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、水電管線設(shè)計模型間的碰撞試驗可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，減少專業(yè)協(xié)調(diào)的時間和工作?，F(xiàn)實建筑工程中，很多問題只有通過施工后才能發(fā)現(xiàn)，這就引起返工、費用的超支或工期延誤等各種問題。通過“預(yù)施工”，即進(jìn)行施工的預(yù)演，可以在施工前發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行變更，這樣既可以減少成本，也可以縮短工期。

利用BIM模型提供的詳細(xì)數(shù)據(jù)可以合理安排資金計劃、人工計劃、材料計劃和機械設(shè)備使用計劃。在BIM模型所獲得的工程量上賦予時間信息，我們就可以得到任意時間段的工程量等信息，進(jìn)而得到任意時間段的工程造價，而根據(jù)這些信息可以制定出比較貼合實際的資金計劃。同時，還可以根據(jù)在任意時間段所得知的工程量，分析出大概所需要的人工、材料、施工設(shè)備的數(shù)量，之后，能夠科學(xué)合理的安排工作。BIM在用戶使用階段的應(yīng)用分析眾所周知，建筑的維護(hù)占整個建筑周期一大半的比例，隨著時間流逝，維護(hù)的成本越來越高。據(jù)相關(guān)研究報告顯示，業(yè)主和運營商在維持設(shè)施的正常運行和后續(xù)的維護(hù)方面的耗費是成本的近三分之二。特別是翻新維護(hù)方面，往往因為丟失竣工的平面圖等相關(guān)數(shù)據(jù)而不得不增加不必要的翻新預(yù)算成本。所以，在這里主要針對居民住宅房屋介紹BIM的維護(hù)應(yīng)用。購房者購房時，開發(fā)商應(yīng)該將BIM建立的三維模型作為項目的“說明書”，一并轉(zhuǎn)交給住戶，作為購房者裝飾房子或改變房屋布局的主要依據(jù)?，F(xiàn)在很多購房者購房以后，由于不滿意房子的布局或想擴展房子的空間，比如在墻壁上掏壁櫥，而對房子進(jìn)行修改。但由于不了解房子的主體結(jié)構(gòu)，很多購房者在改變房子布局時，將房子的承重墻打掉或損害其他的承重構(gòu)件，以至于房子的安全性能降低，更嚴(yán)重的可能危及整棟建筑物的安全性能。

我國應(yīng)用BIM技術(shù)主要是在設(shè)計階段，在施工階段應(yīng)用的比較少，而在維護(hù)階段更是少之又少。固然是因為，BIM技術(shù)在我國的發(fā)展才起步?jīng)]多久，普遍的中小型建筑都沒能力使用BIM技術(shù)，造成BIM在用戶使用維護(hù)階段的市場太小。沒有需求就沒有市場，也就沒有發(fā)展這方面的推動力。本章小結(jié)通過本章介紹不難看出，BIM的應(yīng)用在我國的建筑市場只局限在很小的一部分，而且多數(shù)處于輔助作用。特別在施工階段的應(yīng)用，大部分只是在施工組織方面起到了的優(yōu)化作用，在施工進(jìn)度、成本、質(zhì)量、協(xié)調(diào)、安全、信息這些管理方面應(yīng)用較少。而模擬性只有在復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工或特殊施工技術(shù)要求時才可能用到。4BIM發(fā)展的障礙

麥格勞.希爾建筑信息公司在中國發(fā)布的首份關(guān)于BIM的中文調(diào)研報告《建筑信息模型：設(shè)計與施工的革新、生產(chǎn)與效率的提升》指出，采用BIM的障礙主要包括：大量充足的培訓(xùn)，高級管理層統(tǒng)一認(rèn)識，軟件成本高昂，硬件升級所需的成本高，缺乏客戶需求，缺少足夠時間來評價BIM應(yīng)用效果。

與國情矛盾從目前具體項目的使用情況來看，使用BIM相關(guān)軟件達(dá)到施工圖出圖深度的周期相當(dāng)于原有二維軟件出圖的倍～倍，或者更多。所以在設(shè)計時間上，使用BIM技術(shù)與我國項目設(shè)計周期短的特性有一定得矛盾[7]。周期長，以為著投資時間長，所承擔(dān)的風(fēng)險幾率增大。

而且，我國建筑工程幾乎大部分是搶工期搶出來的，國外幾年建好的東西，國內(nèi)幾個月就可以完工，所以，施工現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)各種問題。而且，我國大多數(shù)工程都是在不斷修改中完成的，這種修改伴隨整個工程的始終，大部分是因為不懂建筑的業(yè)主根據(jù)喜好要求修改設(shè)計，而這種應(yīng)變節(jié)奏是BIM軟件趕不上的，所以，指望把現(xiàn)場的實際狀況反映到圖中顯然是很難做到的。而BIM在國外走紅的主要原因是BIM系統(tǒng)高效、精確，協(xié)同性好，國外設(shè)計師往往花幾年去完成一座樓的設(shè)計到建成，其項目管理規(guī)范、協(xié)同化程度高，極力避免了施工中的設(shè)計變更。BIM設(shè)計成本高

設(shè)計單位和施工單位使用BIM技術(shù)需投入一定的資金來建立工作新流程，培養(yǎng)具有BIM理念和技術(shù)的工作人員，同時要加大設(shè)施費投入。這也決定了很多中小設(shè)計和施工企業(yè)無力開展使用BIM技術(shù)。還有就是，

BIM構(gòu)件元素本土化的缺失。3D設(shè)計及BIM對構(gòu)件元素具有一定依賴性，國內(nèi)軟件公司基本沒有BIM概念的設(shè)計軟件，或處于起步階段，而國外軟件產(chǎn)品在構(gòu)件元素本土化方面做得不到位，這就使得國內(nèi)設(shè)計院如使用BIM設(shè)計軟件，就必須自行開發(fā)構(gòu)件，這對于設(shè)計院來說很難承受。

與現(xiàn)行的制圖規(guī)范切合度不高由于軟件開發(fā)的地區(qū)差異，應(yīng)用BIM相關(guān)軟件（如REVIT）出圖的標(biāo)準(zhǔn)和我國現(xiàn)行制圖規(guī)范尚有一些差距，故需要在REVIT設(shè)計完成后，再轉(zhuǎn)換到CAD完善并出圖，因此造成了REVIT的出圖效率較“天正”等較為成熟的二維設(shè)計軟件效率低的結(jié)果?，F(xiàn)有二維設(shè)計的不足已被當(dāng)前產(chǎn)業(yè)和市場容忍。如人力成本和場地成本較低;因設(shè)計缺陷所造成的工程問題解決成本也相對較低;設(shè)計院任務(wù)多，沒有時間做BIM軟件培訓(xùn);同時3D設(shè)計的收益和成本未被良好的評估或未被市場認(rèn)可。

BIM推行環(huán)境的欠缺BIM意味著一個全新的建筑行業(yè)操作模式，如果政府不大力推行，打破目前操作方式很難，此外國內(nèi)也缺少可參考的BIM操作模式實例。國內(nèi)設(shè)計單位、建筑施工企業(yè)等業(yè)務(wù)水平參差不齊，這也成為BIM實施的一個阻礙。此外，不能否認(rèn)的是，我國建筑業(yè)長期處在一個低成本運行的生態(tài)環(huán)境中，這使得企業(yè)沒有足夠的時間和費用去進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計、施工、運維等，這對于整個行業(yè)和BIM的發(fā)展來說都是一個阻礙。有經(jīng)驗的設(shè)計師學(xué)習(xí)復(fù)雜、新軟件積極性不高，施工時的設(shè)計變更、圖紙調(diào)整帶來的巨大模型維護(hù)工作量等都是阻礙國內(nèi)BIM實施的相關(guān)因素。

很重要的一點，目前國內(nèi)缺乏系統(tǒng)化、行之有效的BIM標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、BIM應(yīng)用能力評估準(zhǔn)則、BIM項目實施規(guī)范流程等，而在歐美等發(fā)達(dá)國家，這些標(biāo)準(zhǔn)早已推出，如美國的NBIMS。

本章小結(jié)由此可見，阻礙我們發(fā)展BIM技術(shù)的發(fā)展是市場需求，對比CAD這類二維設(shè)計軟件，無論是成本還是人才儲備，都有著巨大的差距。通過研究，發(fā)現(xiàn)只有在一些耗資巨大的工程才應(yīng)用BIM進(jìn)行輔助優(yōu)化，達(dá)到減少造價預(yù)算的目的。而中小型建筑應(yīng)用BIM則代價大于利益，這是阻礙BIM發(fā)展的重要原因。結(jié)論與展望BIM作為新世紀(jì)的建筑業(yè)的技術(shù)革命，會對整個建筑業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。隨著研究的深入，對BIM的了解和應(yīng)用必然會在建筑工程全生命周期的管理上有著巨大的變革。通過本文研究探討，可以明確BIM這門新技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用詳情。所有工程項目可以大致分為三個階段：在工程前期的設(shè)計階段應(yīng)用，對比CAD等設(shè)計工具，BIM在設(shè)計階段具有的明顯優(yōu)越性，特別是碰撞實驗，能有效的減少設(shè)計變更；在工程的施工階段，其與先進(jìn)的信息統(tǒng)計可以對施工現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)督，清晰明確的了解施工進(jìn)度；在建成之后的建筑維護(hù)階段，業(yè)主可以通過建構(gòu)的BIM模型了解建筑，后期的維護(hù)也可以通過BIM查找問題，進(jìn)行模擬處理?？梢灶A(yù)見的是，BIM以其可視化、協(xié)同效率高、參數(shù)化及對項目全生命周期的關(guān)注必然會在行業(yè)市場里的贏得廣泛的認(rèn)可，而在美國、英國等發(fā)達(dá)國家的建筑市場，所有單位基本都已經(jīng)在應(yīng)用BIM。目前，BIM在歐美一些發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用水平已經(jīng)達(dá)到一定的程度，其中在美國的應(yīng)用最為廣泛和深入。我國現(xiàn)在也有越來越多的項目在不同階段和不同程度上使用了BIM，特別是隨著政府出臺了相關(guān)的政策，標(biāo)志著我國自己的BIM技術(shù)開始普及應(yīng)用。雖然，國外發(fā)展的BIM發(fā)展非常完善，但是，這并不意味著我們照搬學(xué)習(xí)人家的東西就行了，必須結(jié)合國內(nèi)的建筑標(biāo)準(zhǔn)，以及市場需求，發(fā)展出屬于自己的BIM技術(shù)應(yīng)用形式。而隨著政策的出臺，意味著我們在開發(fā)具有中國特色的BIM系統(tǒng)的道路上邁出了堅定的一步。我國雖然尚未取得重大BIM成果，但也在超高層建筑中勇于實施BIM。從相關(guān)文獻(xiàn)揭露來看，這些項目的BIM應(yīng)用側(cè)重于項目的前期方案設(shè)計階段以及復(fù)雜構(gòu)件及節(jié)點的深化設(shè)計階段，契合了BIM將設(shè)計工作前移、節(jié)省大量繪制施工圖的時間用于優(yōu)化建筑方案的理念。國內(nèi)的超高建筑應(yīng)用BIM，在相關(guān)媒體報道中屢屢強調(diào)BIM，其目的主要是為了響應(yīng)國家住建部對建筑產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展的號召，以新技術(shù)來包裝和宣傳項目。與此同時，實施和推進(jìn)BIM的發(fā)展和應(yīng)用。不可否定的是，BIM的三維可視化設(shè)計過程更易于問題的發(fā)現(xiàn)，大大提高了設(shè)計的質(zhì)量和效率。利用BIM進(jìn)行施工模擬、在計算機上進(jìn)行虛擬建造，將問題盡量消滅在實際建造之前，降低了材料、勞動力、和安全性的損失，提高了效率，有利于工程進(jìn)度。雖然BIM技術(shù)在我國起步相對較晚，應(yīng)用還不成熟，但是隨著越來越多的企業(yè)和越來越多的項目使用BIM，相信經(jīng)過實踐的歷練，時間段的推移，未來BIM在建筑項目中的應(yīng)用越來越廣泛、越來越成熟，我國的BIM應(yīng)用狀況一定會迎頭趕上。而如今，BIM已經(jīng)在中國引起了建筑業(yè)的變革，在即將到來的大發(fā)展中開拓創(chuàng)新，大膽前行，才能做到可持續(xù)發(fā)展，獲得機遇。然而，現(xiàn)行的建筑工程法規(guī)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是以CAD二維圖紙進(jìn)行設(shè)計成果的交付，因此BIM模型需要轉(zhuǎn)化為二維施工圖，施工圖的主要工作量還是集中在二維層面。雖