BIM技术的应用与探索

BIM技术的应用及探索第1页BIM技术的应用与探索学校：学院：专业：姓名：学号：BIM技术的应用及探索第2页目录一．BIM的理念以及应用背景。1.BIM概述---------------------------------------42.BIM给我们带来的好处---------------------------53.BIM应用的社会背景----------------------------54.BIM在国内外的应用及发展概况------------------65.国内外BIM应用软件分析-----------------------8二．BIM在全过程造价管理中的应用1.BIM技术在投资造价的估算与方案比选------------92.BIM技术在设计阶段的应用----------------------93.BIM在招投标阶段的应用------------------------104.BIM在施工过程中造价控制的应用----------------125.BIM在工程竣工结算中的应用--------------------126.BIM在工程造价管理全过程的应用趋势------------13三．BIM应用实际案例分析。1.BIM在上海中心大厦工程中的应用----------------162.BIM在中央音乐学院音乐厅项目中的应用----------203.BIM的设计可视化技术在上海世博会德国馆中的应用-24BIM技术的应用及探索第3页四．影响3DBIM普及的主要因素1.机制不协调-----------------------------------282.任务风险-------------------------------------283使用要求高，培训难度大------------------------284.BIM技术支持不到位---------------------------295.软件体系不健全-------------------------------31五．结论与展望----------------------------------311.结论------------------------------------------312.展望------------------------------------------31六．参考文献------------------------------------33BIM技术的应用及探索第4页一．BIM的理念及应用背景1.BIM的概述BIM的全拼是BuildingInformationModeling，即:建筑信息模型。BIM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，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。BIM具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。BIM一般具有以下特征：模型信息的完备性：除了对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息；施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。BIM技术的应用及探索第5页模型信息的关联性：信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮性。模型信息的一致性：在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无需重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建，避免了信息不一致的错误。2.BIM给我们带来的好处BIM是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的全面应用，将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程度。同时，也为建筑业的发展带来巨大的效益，使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高，成本降低。3.BIM应用的社会背景BIM作为一种创新性的建筑设计、施工和管理方法，通过对项目流程的有效整合，提升效率、降低风险、同事减少对环境的影响、实现绿色的可持续设计。BIM在复杂性形体的创建与加工中的优势，也为设计带来的更多的可能性。BIM是建筑业的信息革命，它作为一个重要项目，已经被列BIM技术的应用及探索第6页入我国科技部“十一五”期间国家科技攻关计划。住房和城乡建设部在《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中提出：“十二五”期间，要“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”。此外，BIM作为当今建筑界整合设计的一种全新方式，已被国际建筑师协会（UIA)作为建筑师职业实践政策导则之一在全球推广。BIM技术日渐成为行业发展的风向标，越来越多的企业积极参与研究、应用与推广。同时，BIM理念和技术的多领域应用和多渠道传播，使其社会需求度也不断提高。4.BIM在国内外的应用及发展概况BIM应用始于美国，美国总务管理局（GeneralServicesAdministration，GSA）于2003年推出了国家3D-4D-BIM计划，并陆续发布了系列BIM指南[7]。美国联邦机构美国陆军工程兵团（UnitedStatesArmyCorpsofEngineers，USACE）在2006年制定并发布了一份15年（2006~2020年）的BIM路线图[8，9]。美国建筑科学研究院于2007年发布NBIMS，旗下的BuildingSMART联盟（BuildingSMARTAlliance，BSA）负责BIM应用研究工作[10]。2008年底，BSA已拥有IFC（IndustryFoundationClasses）标准、NBIMS、美国国家CAD标准（UnitedStatesNationalCADStandard）以及BIM杂志（JouanalofBuildingInformationModeling，JBIM）等一系列应用标准。2009年，美国威斯康辛州成为第一个要求州内BIM技术的应用及探索第7页新建大型公共建筑项目使用BIM的州政府，德克萨斯州设施委员会也宣布对州政府投资的设计和施工项目提出应用BIM技术的要求。2010年，俄亥俄州政府颁布BIM协议，日本的国土交通省宣布推行BIM技术。目前日本BIM应用已扩展到全国范围，并上升到政府推进的层面[11]。欧洲、韩国也已有多家政府机关致力于BIM应用标准的制定[12，13]。在建筑这项集体“运动”的事业中，BIM正引发一次史无前例的彻底变革。我国工程建设行业从2003年开始引进BIM技术，目前的应用以设计公司为主，各类BIM咨询公司、培训机构，政府及行业协会也开始越来越重视BIM的应用价值和意义。先后举办了“全国勘察设计行业信息化发展技术交流论坛”、“与可持续设计专家面对面”的BIM主题研讨会、“BIM建筑设计大赛”、“勘察设计行业BIM技术高级培训班（第一期）”等；Autodesk也正式推出基于BIM的AutodeskRevitArchitecture2010、RevitStructure2010、RevitMEP2010、AutoCADCivil3D2010以及AutodeskNavisworks2010等软件；中建国际设计顾问有限公司（CCDI）、上海现代建筑设计集团、KlingStubbins国际建筑设计中国分部以及美国Aedis建筑与规划设计中国公司等都在不同项目的不同程度上使用了BIM技术[3]。国家“十一五”科技支撑计划和“十二五”建筑信息化发展纲要中也将BIM技术纳入研究内容。现阶段BIM的使用者以设计单位为主，就应用广度和深度而言，BIM在中国的应用还只是刚刚开BIM技术的应用及探索第8页始，但会逐步推广和深入到建筑行业各个领域。从全球化的视角来看，BIM的应用已成主流。复杂项目，但同时也存在诸多问题。研究表明，BIM作为支撑建设行业的新技术，涉及不同应用方、不同专业、不同项目阶段的应用，绝非一个或一类软件可以解决的，BIM的发展离不开软件的支持[16~19]。美国BuildingSMART联盟主席DanaK.Smitnz指出“依靠一个软件解决所有问题的时代已经一去不复返了”[15]。因此有必要分析BIM应用软件，从而更深层次了解BIM的应用。5.国内外BIM应用软件分析基于目前具有国际和行业影响力并应用于中国市场的32款BIM软件的分析，软件功能分类和相互间信息交互性分析如图1所示。图1清晰反映出BIM软件间的信息交互性，可见在项目运营阶段BIM技术并未得到充分应用，使得运营阶段在建设项目的全寿命周期内处于“孤立”状态。然而，在建设项目全寿命周期管理中理应以运营为导向实现建设项目价值最大化[20]。如何使得BIM技术最大限度符合全寿命周期管理理念，提升我国建设行业生产力水平，值得深入研究。进一步分析，就某一个阶段BIM技术而言，应用价值也未达到充分的实现，比如设计阶段中“绿色设计”、“规范检查”、“造价管理”三个环节仍出现了“孤岛现象”。如何统筹管理，实现BIM在各阶段、各专业间的协同应用，是未来研究的关键。此外，BIM技术并未实现建筑业信息化的横向打通。对目前在设计阶BIM技术的应用及探索第9页段与设施运营阶段应用全球最具影响力的两款软件Revit、Archibus进行交互性分析，如表2所示。两款软件之间具有一定的交互性，但是在实际BIM的运用中两者并未产生沟通。RandyDeutsch指出，BIM是10%的技术问题加上90%的社会文化问题。而目前已有研究中90%是技术问题[21]，这一现象说明，BIM技术的实现问题并非技术问题，而更多的是统筹管理问题。二．BIM在全过程造价管理中的应用1、BIM技术在投资造价的估算与方案比选BIM技术的应用，有利于历史数据的积累，并基于这些数据提取造价指标，快速指导工程估算价格，并可迅速做出最优方案的选择。2、BIM技术在设计阶段的应用设计阶段是控制造价的关键。传统手工算量和计价，做好限额设计是很困难的，运用BIM技术，在设计过程中，利用同一的BIM模型和交换标准，通过指标库的应用，根据指标的匹配，来帮助设计人员随时提供参数，在设计过程中随时发挥作用。BIM模型集3D模型、工程量、成本、价格等各个工程信息和业务信息于一体，有效的解决了设计概算对设计以及后续造价的控制作用。在设计概算阶段，利用BIM的计算能力，快速分析工程量，通过关联BIM历史数据，分析造价指标，能帮助我们快速准确分BIM技术的应用及探索第10页析设计概算，大幅提升设计概算的精度。利用BIM技术，能很好的解决设计中遇到的问题。例如可以把各专业整合到统一平台，进行三维碰撞检查，可以发现大量设计错误和不合理之处，为项目造价管理提供有效支撑。3、BIM在招投标阶段的应用在招投标阶段，工程量计算是造价人员耗费时间和精力最多的工作，BIM技术的推广与应用，将是对招投标程序的一次革新。建设单位或者造价咨询单位可以根据设计单位提供的含有各种数据信息的BIM模型快速短时间抽调出工程量信息，结合项目具体特征编制准确的工程量清单，有效地避免漏项和错算等情况，最大限度减少施工阶段因工程量问题而引发的纠纷。在招投标过程中，建设单位也可以将拟建项目BIM模型以招标文件的形式发给投标单位，以方便施工单位利用设计模型，快速获取正确的工程量信息，与招标文件的工程量清单比较，可以制定更好的投标策略。4、BIM在施工过程中造价控制的应用（1）基于BIM的5D计划管理建筑信息模型的