浅析BIM技术的发展和应用.doc

学年论文
任务书

设计（论文）题目： 浅析BIM技术的发展和应用

学 院 名 称： 建筑工程学院
专 业： 工程管理专业
学 生 姓 名： 徐莉 学号： 12404130206
指 导 教 师： 周明

201年 月 日

1．设计（论文）拟解决的主要问题
简述BIM技术在现代中国的发展和在工程实例中的运用。

2．设计（论文）的主要内容和基本要求
随着社会的发展，新兴的BIM技术在现代建筑的建设过程中扮演着越来越重要的角色，国家也推行了一系列的政策来推广实施这一技术。这一技术为建筑的施工建设过程提供了极大的便利，它可以利用建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，并进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物来进行虚拟建设，提高了效率和安全性。

3．推荐参考文献（8篇以上，其中外文文献至少2篇）
[1]寿文池 硕士.BIM环境下的工程项目管理协同机制研究.重庆大学，2014-05-01
[2]张建平; 李丁; 林佳瑞; 颜钢文.BIM在工程施工中的应用.施工技术， 2012-08-25期刊
[3]何清华; 钱丽丽; 段运峰; 李永奎.BIM在国内外应用的现状及障碍研究.工程管理学报，2012-02-15 期刊
[4]李勇; 管昌生.基于BIM技术的工程项目信息管理模式与策略.工程管理学报，2012-09-05 13:08 期刊
[5]潘佳怡; 赵源煜.中国建筑业BIM发展的阻碍因素分析.工程管理学报，2012-02-15 期刊
[6]赵清清; 王建勇.探讨国内BIM发展和不足.信息化推动工程建设工业化——第四届工程建设计算机应用创新论坛论文集，2013-11-14 中国会议
[7]赵利娟; 张婷; 张杰.推进BIM发展 引领建筑未来.工程建设与设计本刊编辑部，2015-08-20期刊
[8]郭鑫.革命与转型——BIM技术的发展与应用.城乡治理与规划改革——2014中国城市规划年会论文集（04城市规划新技术应用，2014-09-13 中国会议
[9]Ibrahim Motawa;Abdulkareem Almarshad .A knowledge-based BIM system for building maintenance.Automation in Construction ，2013- 爱思唯尔期刊
[10]Léon van Berlo;;Thomas Krijnen.Using the BIM Collaboration Format in a Server Based Workflow.Procedia Environmental Sciences ，2014- 爱思唯尔期刊

指导教师（签字）

年 月 日

学年论文

设计（论文）题目： 浅析BIM技术的发展和应用

学 院 名 称： 建筑工程学院
专 业： 工程管理专业
班 级： 工管12-2班
姓 名： 徐 莉 学 号 12404130206
指 导 教 师： 周 明 职 称 讲 师

定稿日期： 20 年 月 日

宁波工程学院学年论文成绩评定表

姓名
徐莉
班级
工管12-2
学号
12404130206
学年论文题目
浅析BIM技术的发展和应用

评

语
1、选题方向，对基本知识的掌握程度： 分；
2、分析和解决问题能力、实际动手能力、外文能力、学年论文的学术价值： 分；
3文字质量与图表质量、条理性、语言流畅、学年论文规范要求： 分；
4、在学年论文撰写过程中表现： 分；
5、难度水平和工作量等： 分。

指导教师签名：
年 月 日
最
终
成
绩

指导教师签名：
年 月 日

浅析BIM技术的发展和应用

徐莉

（宁波工程学院，宁波，浙江）
摘要：随着社会的发展，新兴的BIM技术在现代建筑的建设过程中正扮演着越来越重要的角色，国家也跟上时势推行了一系列的政策来推广实施这一技术。这一技术为建筑的施工建设过程提供了极大的便利，它可以利用建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，并进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物来进行虚拟建设，极大的提高了效率和安全性。
关键词：工程建设；BIM应用；BIM的发展
The development and application of BIM Technology
Xuli
Abstract: With the development of society, BIM Technology emerging in the course of the construction of the modern building is playing a more and more important role, the state also to keep pace with the times carried out a series of policies to promote the implementation of this technology. The technology for the construction process of building provides great convenience, it can be the construction project of the relevant information and data as a basis for model, and the establishment of model building, through digital simulation information building is simulated to virtual construction, greatly improves the efficiency and safety.
Key Words: Engineering construction，BIM application，BIM development

1 前言
建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。它不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。随着国内建筑设计领域的发展,BIM已经初步应用于建筑工程行业并彰显了其巨大的商业价值,但目前BIM的应用现状,还是存在很大的局限性,BIM引领的建筑工程领域的革命所应创造的经济效益和社会效益只是冰山一角。国内不少具有前瞻性与战略眼光的施工企业开始思考如何应用BIM技术来提升项目管理水平与企业核心竞争力。BIM技术应用的最大价值就是在于打通建筑的全生命周期。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、大量减少风险。

2 BIM的定义
建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息[1]。

3 BIM在建筑中的应用实例
3.1上海中心大厦项目

上海中心大厦项目堪称BIM的经典之作。上海中心大厦面积为57万平方米，幕墙总面积为13万平方米。其中内幕墙面积达9万多平方米。
上海建工集团总承包建造中的上海中心大厦工程。由于将“BIM”技术(建筑信息模型)完整地引入到该项目的设计、施工与管理的全过程中，被业界称为是一个具有里程碑意义的项目。
上海中心大厦项目存在参与方众多、分支系统复杂、信息量大、有效传递困难、成本控制难度大等问题[2]。项目从全生命周期角度出发，以“BIM”技术为手段，应用Autodesk Revit建立模型，并在三维的环境里面完成对项目的修改和深化设计，针对项目的设计、施工以及运营的全过程，有效地控制工程信息的采集、加工、存储和交流，从而帮助项目的最高决策者对项目进行合理的协调、规划和控制。
上海中心大厦项目的建筑形态、高度和外幕墙结构变化相当复杂，初期共做了20多个方案，就旋转的外形而言，最终选定了矩柱与支外伸臂加上支核心筒的结构体系，“BIM”平台使结构选型变得非常简单明了。在施工阶段，项目面临的最大挑战是它的高度。在整个建造的过程中，全程都将“BIM”纳入其中，整个周期都是通过精细化的管理手段来完成的，从模拟阶段过渡到实际的建造上来。在“BIM”系统中，上海中心大厦整个的生命周期预计达到100年左右，未来的运营、使用、维修和更新等方面的问题，都己经通过“BIM”进行了充分的考虑和论证，在正常的范围内，生命周期将一直延伸下去[3]。
在绿色施工和低碳方面，“BIM”为项目提供了有力的保障。针对超高层建筑体量大、系统设施复杂、运营能耗大、室内环境质量要求高、集中排放负荷大、可再生能源的利用受安全性约束大等问题，围绕节地、节能、节水、节材、室内环境质量把控和运营管理等方面，项目因地制宜地利用“BIM”，合理采用绿色建筑技术，通过本地化材料、高强材料和可循环材料的使用，优化结构设计、可视化室内自然采光模拟、营造室内舒适热环境等，实现超高层建筑的绿色接力和可持续发展，为今后超高层建筑的环保节能提供范例，从而推动我国绿色建筑评价体系的科技进步。

“BIM”技术的核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，包含了贯穿于设计、施工和运营管理等整个项目全生命周期的各个阶段，并且各种信息始终建立在一个三维模型数据库中[4]。“BIM”能够使建筑师、工程师和施工人员及业主清楚全面地了解项目。建筑设计专业可以直接生存三维实体模型；结构专业则可取其中墙材料强度及墙上孔洞大小进行计算；设备专业可以据此进行建筑能量分析、声学分析、光学分析；施工单位可根据混凝土类型、配筋等信息进行水泥等材料的备料和下料；开发商可取其中的造价、门窗类型、工程量等信息进行工程造价总预算、产品定货等[5]。
“BIM”技术在促进建筑专业人员整合、改善设计成效方面发挥的作用与日俱增，它将人员、系统和实践全部集成到一个流程中，使所有参与者充分发挥自已的智慧和才华，可在设计、制造和施工等所有阶段优化项目成效、为业主增加价值、减少浪费并最大限度提高效率。总之，“BIM”技术的意义在于完善了整个建筑行业从上游到下游的各个管理系统和工作流程间的纵、横项沟通和多维性交流，实现了项目全生命周期的信息化管理[6]。
3.2 北京绿地中心

3.2.1全面应用BIM 再现鬼斧神工
北京绿地中心工程就是北京六建成功应用BIM的一个典型案例。该工程位于北京市朝阳区大望京商务区内，是一座集办公、购物、商务、文化等多功能的城市综合体。工程分为625、627两个地块，总建筑面积351524㎡，其中625地块由1号、2号、3号三栋综合楼及地库组成；627地块由4号、5号两栋楼组成[7]。4号塔楼是一座超高建筑，建筑总高度达260米，塔楼采用框架+核心筒混合结构体系（外框架由型钢梁和型钢混凝土柱构成，42-43层为设备层，设置了伸臂桁架与环桁架，屋顶结构由钢结构组成）；塔楼采用桩筏基础，基础底板厚3200mm，基础桩径1000mm，共计242根。
杨震卿介绍说：“由于本工程属于超高层，结构种类多样，施工工艺复杂，在深化设计和施工管理都存在着很大难度。但是该项目同时也是望京CBD地区的标志性建筑，是望京地区第一高建筑，属于政府重点工程，工程的重要性不言而喻。因此，不管施工困难有多大，我们都必须保质保量完成本项目，这也是关系着六建集团声誉的重要工程。”
考虑到城市的整体设计，建筑以圆形体量为主要形态，达到建筑边界与城市肌理的有机协调。站台设计标高为834米，结合场地现状，规划南广场标高834米，北广场标高824米，南广场与站台层平接，北广场与出站层平接，高架车道与城市快速路网形成多层次立体化衔接

[8]。北京绿地中心项目BIM团队是项目总工程师和六建BIM中心负责人共同牵头，由六建BIM中心配备建筑、结构、机电专业BIM工程师各一名，项目各技术专业，预算、质量安全、专业分包单位设置专项负责人参与BIM组工作。
在北京绿地中心工程中，利用Autodesk Revit系列软件，建立完成全专业模型36万平米。并依据施工要求参数化设置：如混凝土标号、施工流水段、保温层等信息，使模型数据与施工现场进行关联。“我们选择Autodesk Revit软件的主要原因是它的开放度比较好，熟悉AutoCAD的人既可以快速上手。同时，Autodesk Revit软件也支持在软件基础上进行二次开发，正是有了这个优势，我们进行钢筋节点排布、净空分析、施工流水段划分等插件的开发，大大满足了BIM应用的现场需求，又提高了BIM应用的工作效率。”杨震卿说。在设计族的时候，北京六建通过厂商或者通过图集，获取准确的设备尺寸信息，和设备的各种参数信息，可随时进行查看，并且在Autodesk Revit模型中也可以进行参数调用，进行数据分析，用来计算风量，水的流量，电荷的负载情况等。北京六建利用BIM技术手段，合并各个专业的Revit模型，并依据机电综合施工工艺、有质量验收标准编写的《机电管总避让原则》调整模型。将问题解决在施工前期，避免在施工阶段发生冲突而造成不必要的浪费，解决设备管道空间碰撞问题，大大提高了施工质量，加快施工进度，节约成本[9]。
BIM所发挥的功效不仅如此，在工程量统计、工程难题分析、机电优化设计以及钢筋优化设计等方面都发挥了巨大作用。尤其是北京六建三维钢筋节点自动布置插件作为一个自主开发，根据自身特点需求而生的软件，在钢筋节点布置方面有着极大的优势，并且可以利用Autodesk Revit平台实现三维布置节点钢筋，有针对性的实现结构优化，为施工提供实用性的指导钢筋排布方案。
在施工模拟中，项目部能够依据不同施工阶段，模拟施工现场的场地布置，验证部署方案，合理安排物资、车辆和人员进场时间及施工部位，避免造成场内交通的不便，节省不必要二次搬运所带来的费用。

3.2.2自主研发平台，推动BIM全员应用
北京六建使用BIM并不满足于仅仅使用技术解决问题，而是以总包角度，尝试BIM参与施工管理。在BIM应用中，不局限于常规应用，尽可能多进行不同应用的探索。在不断的项目实践中，北京六建自主研发了一套BIM协同平台软件。在该平台实现了模型及信息的及时传递、工作任务协同的作用。项目组将原有模型上传到平台中，并将模型中的工程量、节点信息以数据库的形式存储到后台，各部门、分包单位等都可以通过此平台进行模型相关信息的上传、调用和下载，辅助现场的质量、进度、成本等管理。
在这个平台上能够实现资源共享，即通过平台，施工各方能够获得想要获取的任何信息，大家将信息资源在平台上实现共享，使信息能够真正流转起来。同时，平台帮助不具备专业BIM能力的人，也可以使用BIM信息。杨震卿举例为我们说道：

“以分包单位为例，我们将他们定义为信息的提供者和使用者，在现阶段，只要求他们按照规范去共享信息和使用信息，从而将他们真正参与到BIM实施流程中来。”
BIM技术将会越来越普遍，掌握和应用它的人基本会如同现在应用AutoCAD的人一样，虽然建筑工程师十年以后还是建筑工程师，但是不会有专门的BIM工程师这样的职业独立存在。因为大家都或多或少的掌握了这项基本技能，也就是说BIM未来将成为一项常规化、技能化的一项技术[10]。
“然而，BIM在各个专业的应用可以很深入，但是不能长期单独存在。我们将会把各个专业领域进行整合，形成一套完整的咨询服务体系，从设计到施工、到运营，从面向甲方、设计方和总包分包，我们都可以提供专业咨询服务，核心是能够根据不同需求、不同市场提供管理模式层次的专业建议。如，现在越来越多的甲方要求模型算量，因此，相应的带动了总包分包的BIM推进。也就是说，BIM一定是靠需求和市场来推动发展的，那么势必将要整合专业资源，形成咨询服务体系，来带动自身BIM团队发展和提升。” 杨震卿最后总结到。
4 结论
BIM技术被完整地引入到项目的设计、施工和管理的过程中，有效地控制工程信息的采集、加工、存储和交流，从而帮助项目的最高决策者对项目进行合理的协调、规划和控制。施工方针对不同的工程自主研发，设计开发不同的BIM协同平台软件，在这个平台上能实现资源共享，能汲取前人经验，为自己所用，这样就能更好地方便施工。在绿色施工和低碳方面也为今后超高层建筑的环保节能提供范例，从而推动我国绿色建筑评价体系的进步。

参考文献
[1]寿文池 硕士.BIM环境下的工程项目管理协同机制研究.重庆大学，2014-05-01
[2]张建平; 李丁; 林佳瑞; 颜钢文.BIM在工程施工中的应用.施工技术， 2012-08-25期刊
[3]何清华; 钱丽丽; 段运峰; 李永奎.BIM在国内外应用的现状及障碍研究.工程管理学报，2012-02-15 期刊
[4]李勇; 管昌生.基于BIM技术的工程项目信息管理模式与策略.工程管理学报，2012-09-05 13:08 期刊
[5]潘佳怡; 赵源煜.中国建筑业BIM发展的阻碍因素分析.工程管理学报，2012-02-15 期刊
[6]赵清清; 王建勇.探讨国内BIM发展和不足.信息化推动工程建设工业化——第四届工程建设计算机应用创新论坛论文集，2013-11-14 中国会议
[7]赵利娟; 张婷; 张杰.推进BIM发展 引领建筑未来.工程建设与设计本刊编辑部，2015-08-20期刊
[8]郭鑫.革命与转型——BIM技术的发展与应用.城乡治理与规划改革——2014中国城市规划年会论文集（04城市规划新技术应用，2014-09-13 中国会议
[9]Ibrahim Motawa;Abdulkareem Almarshad .A knowledge-based BIM system for building maintenance.Automation in Construction ，2013- 爱思唯尔期刊

[10]Léon van Berlo;;Thomas Krijnen.Using the BIM Collaboration Format in a Server Based Workflow.Procedia Environmental Sciences ，2014- 爱思唯尔期刊

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