BIM技術的發(fā)展研究文獻綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u24050BIM技術的發(fā)展研究文獻綜述 1119901.1BIM概念 1299741.2BIM信息時代技術背景 2121591.3國內外政策 2289221.3.1國內政策 2209461.3.2國外政策 364271.4BIM技術的優(yōu)缺點 3145301.4.1BIM技術的優(yōu)點 383171.4.2BIM技術的缺點 4244911.5BIM技術的運用價值 481111.5.1解決出圖難的問題 412551.5.2檢測協(xié)調 4193641.5.3算量技術 586221.5.4效果圖及動畫展示 5144581.5.5建筑施工的交底 587781.6主要的BIM軟件及其功能 6121441.6.1Revit軟件 6267961.6.2Navisworks軟件 765531.6.3MagiCAD軟件 7135381.7BIM技術在建筑工程項目中的應用 8197211.7.1BIM技術在建筑決策時期的運用 8107501.7.2BIM技術在設計階段的有效應用 8144831.7.3BIM技術在具體施工中的使用 87017參考文獻 91.1BIM概念BIM的全稱是“建筑信息模型”，在現(xiàn)在剛發(fā)展起來的社會上對它是沒有一種教科書式的定義的，它是一種以三維數字信息設計和工程軟件所構建的一種“可視化”的數字建筑模型。同時他也是一個工作交流平臺，很龐大也很細致。也是工程項目的實施與施工人員參與項目實現(xiàn)無障礙溝通的信息工具，數字化的信息操作過程為項目施工中的各個環(huán)節(jié)提供信息支持，對一棟建筑進行準確的分析。將原來的二維操作模式提升至三維模式，方便了使用該項技術的每一個人；還增加了計算功能，對工程中的所有材料耗費還有造價支出都可以通過電腦計算得出來。這就是BIM技術，同樣也值得我們去推廣使用。1.2BIM信息時代技術背景隨著現(xiàn)在不到場施工和3D打印技術的發(fā)展，數字信息建筑技術成為了全球城市現(xiàn)代化生活的推動者。我們正在進入現(xiàn)代數字工業(yè)的時代，技術將在根本上改變我們的日常生活和工作方式，并且決定著商業(yè)和工業(yè)的變革和創(chuàng)新。在建筑行業(yè)中對其影響的因素包含很多，其中影響最大的外部因素是全球人口的激增。在當今的世界經濟論壇中發(fā)表過一部關于未來的建筑行業(yè)的出版物，其中所概括的就是全球的人口數每天增加二十萬；以此類推到2045年，我們全世界的城市人口就會從以前的40億劇增到60億，從而根據這一暴漲的人口數據，反映出了在將來人們對建筑物的巨大需求。因此為了解決這一問題，政府以及相關企業(yè)必須加大力度改革，從而提升自身能力，進而制造更多的資源來滿足世界各地人口對于住房、醫(yī)院、學校、交通、電力以及供水網絡等基礎配套設施的需求。對于目前而言，我國的建筑行業(yè)在建筑設計和建筑施工的兩個階段存在著明確的分工，但是建筑間的信息交流與互換依舊存在這很大的缺陷，從而不是很流暢。伴隨著我國綜合實力的快速發(fā)展，發(fā)展最尤為突出的就是我國的建筑制造業(yè)，我國各地的制造業(yè)就像雨后春筍般的發(fā)展了起來,其中也有很多非常優(yōu)秀的工廠設計，這些優(yōu)秀的工廠設計是確保工廠建設質量的重要保證。在現(xiàn)今的建筑設計中，建筑設計師已經在使用計算輔助軟件來替代傳統(tǒng)的手工繪制來設計建筑物。其中所用的技術是三維建筑信息模型（BIM）技術，BIM技術在建筑設計過程中極大的提高了設計質量和設計效率。本文將在對比分析傳統(tǒng)的工廠設計方式與BIM技術在工廠設計應用中帶來的各項優(yōu)點的基礎上對BIM技術工廠設計中的應用前景進行展望。關鍵的是，我國城市化尚未完成，人口數正在上下浮動，真正可以對GDP貢獻力度大的產業(yè)，其發(fā)展也跟不上原來三種支柱產業(yè)的衰退。為了GDP的提升，同樣也為了新興行業(yè)發(fā)展，建筑行業(yè)可以嘗試應用新技術來進行自我調整和升級，提高對GDP貢獻率，用數字與信息來驅動基礎改革和技術進步。1.3國內外政策1.3.1國內政策早在二十世紀初期，我們國家的住建部發(fā)布《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，第一次將BIM信息技術納入信息化標準建設的內容，隨后又推出《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》、《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，將BIM信息建模技術歸納為“十三五”計劃，作為建筑行業(yè)之中的重點，推廣其成為的五大信息的技術之首；緊接著到2017年，國家和地方一同攜手，加大對BIM相關政策的推廣，在《建筑業(yè)十項新技術2017》[1]文獻中將BIM列為信息技術榜之首。在2019年的調查中，有跡象表明人們正在越來越多地協(xié)調設計說明和模型。有67%的人表示，他們將項目技術說明與項目的圖紙和模型進行協(xié)調：這比2018年的61%增長了6%。現(xiàn)在只有11%的人說他們從來沒有這樣做過，而去年有15%。用于Revit和ArchiCAD的NBS插件，通過突出顯示文檔中發(fā)生變更的位置，并提供自動更新相應文檔中信息的功能。這使得協(xié)調更加容易，也減少了人為錯誤的可能。除了協(xié)調不同類型的文檔或信息之外，真正的協(xié)作還依賴于協(xié)作的能力，而不是選擇哪個軟件。例如，選擇使用GraphisoftArchiCAD的設計師可以與使用AutodeskRevit的人協(xié)作，這一點很重要?；蛘?，無法使用建模軟件的各方可以利用簡單訪問的格式在適當階段查看數據。[2]1.3.2國外政策從全球范圍來看，隨著許多國家相關政策的不斷頒布，BIM信息建模技術應用近年來在歐美等發(fā)達國家發(fā)展迅速。早在2006年，美國陸軍工程兵團發(fā)布了為期15年的三維BIM技術發(fā)展路線規(guī)劃，并承諾未來所有軍事建筑項目都將使用三維BIM技術。并且在美國建筑科學研究院下屬的美國國家BIM標準項目委員會專門負責美國國家BIM標準的研究與制定，截至目前BIM標準已發(fā)布至第三版，正準備出第四版。美國總務署3D-4D-BIM計劃推行至今日，超過8.0%建筑工程項目已經開始應用BIM信息建筑技術。2017年5月，美國政府建筑合同開始增加包含應用BIM技術的條款要求。一直到2019年，美國要求政府工程中的參建方均要采用BIM技術[3]。BIM信息建筑技術隨著時代潮流不斷發(fā)展起來。1.4BIM技術的優(yōu)缺點1.4.1BIM技術的優(yōu)點中國是科技強國，信息技術必不可少，在許多行業(yè)進行了信息技術的改革，比如在制造業(yè)、手工業(yè)、生物學專業(yè)、建筑業(yè)等，隨著一系列的鼓勵、支持的政策在我國不斷是發(fā)布于實施，在建筑行業(yè)中，越早的運用BIM信息建模技術，它價值就會發(fā)揮更加明顯。該項技術最明顯的一大特征就是可以通過電腦操作來做出一個三維立體的模型，去供施工方使用，也可以讓我們更加容易的去了解一個項目。在投標階段對BIM技術的運用可以增加自己中標的幾率，利用該項技術進行提前的項目算量，了解工程項目的利潤空間，便于設計方和施工方的決策。施工單位也可以利用此技術進行進場前的虛擬模擬和場布模型布置，在施工前通過BIM技術模擬施工，應用這項技術的可視化特點，提高建筑施工的效率。同時也已可以降低施工安全存在的安全隱患。除此之外，在圖紙會審中也可以提前發(fā)現(xiàn)圖紙的缺陷，對于復雜的地方進行更加細致的分析，避免返工并且節(jié)約工期，讓技術員和現(xiàn)場施工員可以更加深層次的理解圖紙。順應時代的潮流，BIM技術運用的更早，其價值越高。1.4.2BIM技術的缺點1.當參與者比較多的時候，也就是一個建設項目有眾多個施工單位參與籌建，包括業(yè)主，勘測局，設計院，工程建設單位，監(jiān)理單位，相關政府部門，以及工地管理廠商，這些都是一個建設項目的參與者。他們在使用BIM技術的時候常常會遇到一個問題，就是如果身處異地，無法在同一間會議室去參與項目會議的商討，也沒有辦法去了解項目中的工程改動，正確的去做一些決策的時候和無法遠程共享一些信息技術材料時，BIM技術現(xiàn)在就可以解決這項困難，不會影響工程的進度，也不會浪費時間。2.如果信息量龐大，其BIM技術運用軟件的數據文件會很大，可以非常容易的達到幾十個或上百個GB。對于軟件與計算機硬件的要求也是非常高。不僅要求計算機能夠在遠程進行操作，還要在一個項目里面公共操作同一個BIM軟件進行協(xié)同作用，但是當操作者需要打開多個文件時，就會使計算機變得卡頓。3.信息不安全。從安全的角度來看，現(xiàn)在的BIM信息技術正處于發(fā)展的階段，BIM技術的數字化特點和可視化可以作為信息整合管理開發(fā)的技術，更需要展現(xiàn)該技術的優(yōu)勢。不同部門對于不同文件的同時操作，需要提供許可授權和防火墻才可以操作文件模型。所以，現(xiàn)在面臨的主要挑戰(zhàn)之一就是如何保證文件信息的安全，更加快速、準確地取得許可，進行文件和信息的共享。1.5BIM技術的運用價值1.5.1解決出圖難的問題現(xiàn)在這時代的二維設計圖紙很難表設計者想達的建筑信息，BIM信息技術是一個包含了許多專業(yè)知識的新技術，由于它所包含的內容不僅僅可以幫助團隊更好地協(xié)調工作，也能夠協(xié)助我們了解建筑生命周期的全階段。由于設計人員工作量很大,有關對于剖面圖的出圖來說，一般是越簡單越好，但是，對于設計方來說是一項比較困難的任務或者是比較難達到的要求，而BIM技術就可以輕松的解決這個問題，從而得出各個角度或者構面詳細的圖紙，而操作簡便，容易上手。這不僅方便了施工方施工難的問題，也方便了設計方更加簡單的傳遞建筑信息，提高了工作效率。1.5.2檢測協(xié)調我們可以把現(xiàn)代的BIM信息建模技術應用在各個方面。比如在一個項目的施工建造之前，對于項目的土建部分、管線設計、基礎的工藝設備進行設計或者優(yōu)化的時候，同時在后期進行碰撞檢查等,可以消除由于設計人員的疏漏而產生的安全隱患。1.5.3算量技術在進行信息建模的過程也是對模型優(yōu)化調整的過程,通過軟件的計算導出的各類明細表，更加快速，準確。比如，材料的消耗量、房間的分區(qū)、各項的檢測報告等，這些表格數據能夠進一步讓設計師和施工方操作的更加方便，也是在實質上縮短了工期。1.5.4效果圖及動畫展示我們現(xiàn)在是處在一個信息大世界，隨著現(xiàn)在社會對BIM信息技術的實施推廣，利用它強大的建模技術，再結合一些渲染手段，對其進行于動畫技術相融合，能夠讓施工者隨著項目的進展，可以得到質量高、動態(tài)效果強的動畫展示視頻，也并不是局部于某一個階段的幾張效果圖而己。如果設計發(fā)生改動，我們制作的效果圖片和動畫視頻也會發(fā)生改動。這樣可以讓施工方很容易的了解項目內容，有一個整體的印象。1.5.5建筑施工的交底在項目的建筑施工過程中，我們運用BIM信息技術對施工單位進行信息間交流。這樣一來可以在根本上解決設計方與施工方的交流障礙，甚至返工的嚴重問題;如果圖紙不清楚，嚴重模糊;對于不同的施工隊，接收到多個版本圖紙的問題。能夠將這些問題一一解決，主要依賴于設計方的現(xiàn)場指導或者是項目施工方的就業(yè)經驗，否則很容易造成安全隱患和工程不能及時驗收等一系列問題。1.6主要的BIM軟件及其功能1.6.1Revit軟件1.Revit：Revit是現(xiàn)代信息建筑中所用到最多的一個軟件（如下圖1-1），平常我們說的最多的BIM軟件就是它了。當然，我們不要一說到Revit就覺得他是建模軟件，這就會使我們進入一個小誤區(qū)。Revit軟件的原理是模型的整合和組合，也就像我們平時玩的玩具，類似于積木、或者樂高等。在這個軟件中，它的門、窗、墻、樓梯、坡道以及欄桿扶手等等都是以組件的形式出現(xiàn)和使用的。我們現(xiàn)在所說的信息基礎建模，這個過程也就是將這些一個個基礎的組件進行拼接，構成一個整體的立體模型。所以，我們在對于一些相對于簡單的、容易分辨的建筑，建模過程也相對比較容易，但是，對于那些形狀比較怪異的建筑來說，就會有一定的難度。因為它的墻體、外觀以及一些個性化的幕墻來說就有一定的難度，因為這些也是不常規(guī)的組件，所以組裝起來是比較麻煩的。當然這些不常規(guī)的組件我們也可以自己來創(chuàng)建，這對于建模者的技術要求是很高的。圖1-1Revit軟件登錄界面圖1.6.2Navisworks軟件2.Navisworks：Navisworks這個軟件和Revit軟件一樣，它們同屬于Autodesk公司所生產的（如圖1-3）。這款軟件的性能還是比較強大的。并且它的功能比較實用，操作比較簡單。它的功能是將很多種不同格式的模型文件整合在一起，這也方便了操作者，省去了處理不同的文件格式這一復雜而又棘手的步驟。在這個軟件可以整合不同格式的文件，在這樣的前提下，也就產生了三個主要的運用功能：漫游，碰撞檢查，施工模擬。圖1-3Navisworks軟件登錄界面1.6.3MagiCAD軟件3.MagiCAD：MagiCAD主要使用在機電建模的過程中，它是一款以AutoCAD的軟件作為載體，基于三維建模軟件來操作使用（如圖1-3）?；蛟S它只是Revit中的一個鏈接插件，但是Revit軟件應用范圍也是比較廣闊的，并且可以通過自己建族來完成特殊部分的建模。我們平常對于CAD運用的比較熟悉，如果再使用MagiCAD這個軟件，你就會發(fā)現(xiàn)該軟件就會很容易操作，一些功能命令與CAD中的差別不大并且容易理解。所以，目前很多單位對機電部分用進行信息模型的創(chuàng)建，應用的就是這款軟件。圖1-3MagiCAD軟件登錄界面圖1.7BIM技術在建筑工程項目中的應用1.7.1BIM技術在建筑決策時期的運用現(xiàn)在我們國家科技和綜合國力的不斷提升，讓中國在信息技術這一塊在世界中站穩(wěn)了腳跟。在一些外界因素的推動下，建筑領域也發(fā)展迅速。在實際的建筑項目施工中，不管是設計方還是施工方都要考慮很多可能發(fā)生的不確定性因素。例如氣候、環(huán)境、地理位置的影響等。所以需要在建筑項目決策的階段實際考察研究，收集歸納一些重要的數據。傳統(tǒng)的收集方式過于簡單，而且對于那種不確定性的現(xiàn)象和情況無法進行深入的分析和研究。但是現(xiàn)在社會對于建筑行業(yè)的要求也越來越高，注重講究建筑行業(yè)的工程質量和工程效率，這也促使著決策者在建筑項目工程決策階段的表現(xiàn)更加細致入微。要在實際項目工程施工中運用BIM技術太單一，要使BIM技術和和傳統(tǒng)技術相互融合。這樣一來，不僅可以將實際建筑項目施工中的流程進行虛擬施工模擬，還可以通過預處理手段提前處理建筑項目中的一些工程問題。這才使得BIM技術在建筑項目工程乃至整個建筑行業(yè)發(fā)揮更大的效率，確保了建筑項目工程工作的正常進行，減少建筑工程的施工時間，最重要的是逐漸降低了建筑工程的經濟投入。1.7.2BIM技術在設計階段的有效應用在階段的有效應用就是在項目實際施工中包含涉及到的每一環(huán)節(jié)相互整合在一起，從而形成一個系統(tǒng)化的施工流程。其中包含項目工程的各個專業(yè)和各個部分階段的施工人員和技術人員，共同合作保障建筑項目工程的順利完成。而且BIM技術可以為上述人員帶來便捷，方便了設計方和施工方的溝通，也可以說BIM技術提供了一個非常好的信息技術平臺。在此平臺中設計人員可以對二維CAD圖紙進行項目施工的分析，再和BIM技術中的三維建筑項目模型相結合，對建筑項目進行更深的解剖，全方位的研究和探討施工項目。同時也進行了建筑風險監(jiān)測和控制，還控制了工程項目的資金投入。1.7.3BIM技術在具體施工中的使用不管是干工程還是干其他專業(yè)的事情，我們無法避免的就是一些外界因素的發(fā)生。在實際的工程中也一樣，在受到影響后，使施工人員無法正常的預測出項目施工中的一些安全風險問題等，避免在實際施工中受到這些不利因素的影響。現(xiàn)在許多建筑行業(yè)已經在使用BIM信息建模技術，不管是設計方還是施工方可以及時的發(fā)現(xiàn)問題并給予恰當的處理，不斷減少建筑材料的耗費，對于項目施工中出現(xiàn)的不合格和效果不佳的問題進