BIM技术在建设工程中应用研究

题 目：BIM技术在建设工程中应用研究 学 院： 经济学院 专 业： 工程管理 姓 名： 姚明洋 指导教师： 陈 勇 完成日期： 2014年5月4日 毕业论文任务书毕业论文题目：BIM技术在建设工程中应用研究选题意义、创新性、科学性和可行性论证：BIM技术是建筑行业研究的热点焦点，也是建筑信息化的核心技术，其作为数字信息化的载体，极大提高了行业效率。相对于传统方法拥有诸多优点，所以有必要做深入研究。主要内容： 论文通过对设计阶段、施工阶段、运营维护阶段BIM技术与传统方法对比，深入研究了BIM技术带来的方法特点。目的要求： 通过论文写作可以考察学生的知识体系以及对本专业相关知识的了解情况，同时，论文写作也是对学生进行科学研究基本功的训练，培养学生综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后撰写专业学术论文打下良好的基础。学生应在规定的时间范围内遵照学校要求按时，独立完成论文。计 划 进 度 ：2013年12月1日2013年12月31日：确定论文题目，填写论文任务书；2014年 1月1日2014年1月31日：完成并提交论文写作大纲；2014年 2月1日2014年3月31日：完成并提交论文初稿；2014年 4月1日2014年4月30日：完成并提交论文修改稿；2014年 5月1日2014年5月14日：论文定稿指 导 教 师 签 字： 主管院长（系主任）签字： 年 月 日辽 宁 大 学本科毕业论文（设计）指导记录表论文题目BIM技术在建设工程中应用研究学生姓名姚明洋学 号100707123年级、专业10级工程管理指导教师姓名陈勇指导教师职称讲师所在院系商学院第一次指导（对确定题目、毕业论文（设计）任务书的指导意见）：1. 确定论文题目2. 要多查阅资料，熟悉所写论文领域的相关知识3. 进行论文大纲的写作指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字： 年 月 日第二次指导（对论文提纲的指导意见）：对论文写作大纲提出具体修改意见，指导论文写作流程1. 纠正了论文行文格式，2. 要求详细列出BIM与传统方法在成本、工期等具体项目上的对比内容。指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字： 年 月 日第三次指导（对初稿的指导意见）：论文写作中具体修改意见1. 需在文章第二部分详述BIM技术在全寿命周期领域的应用2. 格式存在很大问题，需按照学校有关规定进行调整指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字： 年 月 日第四次指导（对修改稿的指导意见）：论文写作中具体修改意见1. 比较内容部分重点讲述2. 总结中的内容3. 逐字逐句的校对文章，确保没有语病和错别字指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字： 年 月 日第五次指导（对是否定稿、进入答辩及其它指导意见）：1. 进一步对照学校要求，逐一调整格式2. 根据老师意见进一步修改论文并定稿，做好答辩前的准备工作3. 对所研究的课题涉及的内容进行巩固指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件 指导教师签字： 年 月 日主管院长（主任）签名 院系盖章 年 月 日注：指导意见如不够填写可加附页指导教师评语学 生： 专 业： 论文题目： 论文共 20 页，设计图纸 张。 指导教师评语：指导教师评分： 指导教师签字： 年 月 日辽宁大学毕业论文（设计）成绩评定单评阅人评语：评阅人评分：评阅人签字： 年 月 日答辩委员会评语：院（系）毕业论文答辩委员会（小组）于 年 月 日审查了 届 专业学生 的毕业论文。答辩委员会评语：答辩成绩：答辩委员会成员：答辩委员会（小组）组长签字： 年 月 日 毕业论文（设计）成绩：评阅人评分：指导教师评分 ：答辩成绩：总成绩：院长（系主任）签字： 年 月 日注：评阅人评分满分为100分，指导教师评分满分为100分，答辩成绩满分为100分；总成绩为三者的算术平均值（四舍五入）。摘 要BIM技术是以三维数字技术为基础，把建设工程各阶段信息综合表现在数字模型中，让业者简单精确掌握工程的方法。BIM技术与传统技术相比，具有缩短工期、节约成本、节能环保等优点。BIM因为在建筑行业里扮演越来越重要的角色，各国都在争先恐后对其研究和应用。传统建筑方法发展到如今已经比较成熟，但是仍然满足不了日益进步的社会需求。BIM技术是建筑业与信息化结合的产物，恰当地填补了过去的不足。相对于传统建筑方法，BIM技术具有高效、准确、可视、兼容等优点。BIM技术的核心在于建筑信息模型的建立，当模型建立后，一系列运用、管理、展示等环节将非常便利。BIM技术贯穿建设工程全寿命周期，设计、施工、运营维护都将充分利用到BIM技术。本文将对BIM技术与传统方法相比较，通过分析BIM技术的特点，逐一阐述其应用的优点。本文同时分析了部分国内BIM应用工程实例，并实际运用了BIM技术，通过实例的实际效果来证明BIM技术的巨大优势。关键词： BIM； 建设工程； 应用研究Abstract BIM technology is based on three-dimensional digital technology, information on the various stages of the construction project overall performed in the digital model , allowing operators to accurately grasp the simple method works. BIM technology compared with conventional technology, with shorter duration , cost , energy-saving and environment protection. Because BIM play an increasingly important role in the construction industry , countries are scrambling to their research and application. Traditional construction methods developed until now has been relatively mature, but still can not meet the growing needs of a progressive society . BIM technology is a combination of construction and information technology products , aptly filling the past deficiencies. Compared with traditional building methods , BIM technology is efficient, accurate, visual , compatibility and other advantages. BIM technology is core to build the building information model , when the model is created, a series of use , management , display and other aspects will be very convenient. BIM technology throughout the whole life cycle of the construction , design, construction , operation and maintenance will take full advantage of BIM technology. This article will compare BIM technology with traditional methods , and describe the advantages of each of their applications by analyzing the characteristics of BIM technology. This paper also analyzes the domestic part of BIM application engineering examples and practical application of BIM technology, and through practical examples demonstrate the effect of the great advantages of BIM technology.Key words: Building information model; construction projects; Applied research 目录序 言1一、BIM内容简介21.BIM的含义22.BIM的诞生与发展.33.BIM在我国建设工程中的应用.3二、BIM方法与传统建设方法比较51.两种方法对比的评价体系62.BIM技术在设计阶段的应用62.BIM技术在施工阶段的应用102.BIM技术在项目后期运营阶段的应用14三、结论和建议16参考文献18致 谢18IX序 言人们进入21世纪，信息革命带来诸多方面的改变，建筑行业也不例外。建筑行业的信息化体现在建筑方法的信息化，而建筑方法集中体现在建筑软件之上。BIM（Building Information Model，建筑信息模型）技术正是迎合了建筑行业的最急迫需求，简单快捷高效地完成建筑任务。研究BIM技术在建设工程中的应用，目的在于发掘BIM技术的优点与不足，提出改进方案，进一步提高建筑方法的效率。我国目前已经有很多知名学者在研究BIM技术，但总体上成果还是落后于西方国家。BIM起源于西方，但是中国拥有庞大的建筑市场，BIM技术将来应用最广应该在中国。中国“2011年2015年建筑业信息化发展纲要”提出，我国将不断推动建筑信息化的发展，并提出具体发展目标。总体目标是“十二五”期间，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。相信在国家的大力支持和正确导向下，BIM技术会迅猛发展。随着经济社会的发展，越来越多的高层建筑、复杂建筑涌现。这类建筑结构复杂、设计困难，体积庞大，施工期长。BIM技术很好的为这类建筑建设提供新的设计思路和先进的施工管理方案。BIM技术目前是国内外建筑业的焦点，谁最先掌握BIM技术谁最先获得建筑最大效益。相对于传统建设方法，BIM技术拥有众多优点，它的可视化、精确化、兼容性、高效率等特点必将推动建筑行业革命。基于BIM技术的平台软件日益完善，BIM思维方式在不断完善，采用BIM技术的工程实例越来越多，因此有必要研究BIM技术，比较其与传统建筑工程方法的优劣。BIM技术在建设工程中应用研究 即传统建设方法与BIM方法比较研究1、 BIM内容简介 BIM的快速发展离不开近些年来迅猛发展的计算机技术。当工程师把现实建筑提前转化为虚拟建筑，并且在该虚拟建筑上附着大量建筑信息。BIM技术的大范围推广主要由于Autodesk公司在2002年提出的BLM和BIM两个办法。随后，各国软件公司均在不断推出功能更加丰富的软件，推动了BIM在建设行业的快速发展。1. BIM的含义BIM是是通过构建三维数字模型，搭载建筑各类关键信息的方式，模拟建筑物的设计、施工、运行维护等阶段。这种技术极大方便了建筑业。它具有可视化强，协调性高等众多优点。住房和城乡建设部工程质量安全监管司吴慧娟司长表示：“BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。”美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM的定义，定义由三部分组成：（1）BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达；（2）BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；（3）在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。按照信息应用的特质上面讲，BIM就是为了把隐含的建筑信息显示化。按照时代发展的轨迹上面讲，BIM就是把按照2D图纸为核心的设计交付方法转变为3D模型为核心。BIM技术的核心在于计算机技术，计算机技术的发展推动BIM技术的发展。2. BIM的诞生与发展BIM建筑技术诞生于美国，1975年由乔治亚理工大学Charles Eastman教授创建。一项新技术肯定是由当下社会需求所催生的，BIM正是由于全球石油危机的影响，建筑行业急需提高行业效益，人们为了实现建筑工程的可视化合量化管理分析，提高工程建设效率而创造出来。2002年欧特克公司率先提出BIM这一建筑方法和理念，现在已经在全球范围内得到业界广泛认可，被誉为工程建设行业实现可持续设计的标杆。BIM的发展历史实际上最能体现在BIM平台软件的发展史。1982年Autodesk公司成立，于2002年收购Revit公司，从此使得AutoCAD平台正式成为BIM流行的软件平台。著名的平台还有Bentley Systems公司的MicroStation平台，德国Nemetschek AG公司的ArchiCAD平台。我国在核心软件开发尚存在空白，目前我国与BIM相关的主要软件有中国建筑科学研究院开发的PKPM、上海鲁班和北京广联达等一些大型软件公司开发的造价管理软件。3. BIM在我国建设工程中的应用国内一些知名的建筑设计公司大多成立了BIM技术小组，比如中国建筑科学研究院、清华大学建筑设计研究院、上海现代设计集团、中国建筑设计研究院、中建国际建设有限公司等。近年来，一些国内大型的建设项目也采用了BIM技术，比如中央电视台新台址主楼、国家体育场鸟巢、天津西站新站房、世博会国家电网企业馆等。从软件的使用程度上来看，我国不及欧美国家60%-70%的使用率。目前国内多数的大型设计院在使用或正在尝试使用BIM技术进行协同性设计，但对于相对小型的设计院，BIM技术的使用情况相对较少。在技术层面上，国内出现了一批提供BIM技术的专业咨询公司，为BIM应用提供技术支持和管理服务。如优比咨询、博幕进夜咨询、鲁班咨询等。 （1） 单项工程应用 曹妃甸国际生态城水上会馆该项目坐落于河北省唐山曹妃甸渤海海岸上，滨海大道南侧，总建筑面积6045.5平方米，设计用意是提供一个集餐饮、游艇俱乐部、国际会议等功能，并能同时容纳300人标准的接待场所。该项目由于芙蓉花瓣的建筑外形，水平投影为椭圆形，竖向外表面又是自下而上向内倾斜的曲面，定位非常复杂，传统的二维设计根本不能准确定位。所以，该项目采用了BIM的三维软件直接进行设计，一是准确表现出设计外形，二是避免了各专业之间的冲突，节省了很多工作量。曹妃甸国际生态城水上会馆项目由于必须体现生态城的循环经济、绿色节能理念，所以采用BIM软件对项目气候、日照、采光、照明等性能分析管理。比如，在采光、照明分析上，由于玻璃幕墙及中庭屋顶ETFE膜的应用，可利用自然采光的时间很长，中庭的自然采光达到了95%以上，但是夏季太阳辐射很强，就会增加空调负担。通过BIM的应用分析，建议外玻璃幕墙和中庭屋顶做活动的百叶用来遮阳，不仅美观而且节能；而在遮阳分析上，软件生成的采光度分析和可视化模拟发现室内采光充足，同时结合节能和避免眩光的考虑，起初想尝试采用遮阳篷，但遮阳分析显示挑出距离会很大，所以在本工程中最终采用的是可调节的遮阳百叶，而不是遮阳篷设计。上海新虹桥国际医学中心该项目是经上海市人民政府批准设立的从事高端、国际化的健康管家服务园区，占地面积1500亩，首期开发600亩。位于上海虹桥交通枢纽商务区内，在闵行区华漕镇区域内。由于该项目是一个大型的综合性国际医学中心，不仅包括多个医疗机构，同时也包括复杂的市政、交通等。项目内部众多的管线和外部复杂的道路让传统二维设计难以实现。所以采用BIM三维模拟仿真分析，预先对整个场地内的交通、建筑、景观、照明等进行集成模拟，提前了解该项目将来使用状况。（2） 整体工程应用 由于BIM技术在我国起步较晚，并没有得到所有业者的认可，所以在整体工程应用并不是很多。但是已经有的项目开始尝试使用，从后期反馈来看，BIM技术的使用带来极大的经济效益。这里只介绍一个工程实例：上海中心大厦上海中心大厦，是上海市综合物业发展计划的一部份。该项目位于上海陆家嘴核心区Z32地块，东泰路、银城南路、花园石桥路交界处，地块东邻上海环球金融中心，北面为金茂大厦。上海中心由地上118层主楼、5层裙楼和5层地下室组成，总高为632米，结构高度为580米，其主体建筑结构高度为580米，总建筑面积57.6万平方米，总重量约80万吨。建成后将成为我国最高的摩天大楼，也是城市标志之一。2008年11月29日进行主楼桩基开工。2013年8月3日，上海中心大厦580米主体结构封顶，预计2015年完成整栋大厦的施工工程。该项目之所以使用BIM技术，是因为面临很多传统方法难以解决的问题： 项目参与方繁多，设计咨询单位就有30余个，如果采用传统2D图纸进行汇总设计，将面临极大困难。 分支系统非常复杂。建筑方面拥有8个功能综合体，结构方面涵盖7种结构体系，机电方面涵盖30多个子系统。如果采用传统方法对各个分系统进行设计，难以保证各系统在后期施工不产生冲突。 信息量大，有效传递难度大。该项目仅施工图纸就有3700余张，另出8000多张钢结构深化图。如果不采用BIM方法对图纸统筹表现，图纸查阅和传递非常困难。 工期要求短，造价成本高。总投资预算高达148亿元人民币，如果采用传统方法来进行成本控制，难度极大。 该项目在设计中标之后，即发布招标信息招标过程中都要求所有参建单位拥有BIM技术，及时接受设计BIM文件，及时上交本单位BIM图纸及方案。设计、施工、运行维护、算量等阶段均采用BIM技术，为我国今后BIM技术的应用提供了良好的借鉴。二、BIM方法与传统建设方法比较BIM技术的产业化应用，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。美国斯坦福大学整合设施工程中心（CIFE）通过对32个项目总结了相对于传统方法BIM技术拥有如下效果：消除了工程约40%预算外的变更；造价预算估算耗费的时间缩短了大约80%；通过提前发现冲突提前解决问题，合同价格降低了大约10%；项目总工期能够缩短7%，为业主实现了及早回报。2007年颁布的美国BIM标准为以BIM技术为代表的信息化技术制定的目标是：“到2020年为美国工程建设行业每年节约2000亿美元”。我国2010年房屋建筑施工面积高达70.1亿平方米，其中竣工面积高达26.0亿平方米，建筑业完成的总产值9.52万亿元。根据粗略估计，如果20%的项目摒弃传统方法，采用BIM技术来进行，每个项目合同价格平均降低1%，那么总效益每年可达200亿元。与此同时，由于应用BIM技术，能够极大促进绿色建筑设计和绿色施工的实施，可提升工程建设过程和运营管理过程的水平，减少对环境的破坏、减少建筑垃圾排放、减少能源和资源消耗。BIM方法与传统建设方法相比较，具体差别做如下分析。1. 两种方法对比的评价体系由于建筑工程指标难以比较，在设计阶段和施工阶段可以比较造价和工期，但是没有2个完全一样的项目来比较。而在项目后期运营过程中更是缺乏对比指标。在这里，仅综合论述两者相比的显著特征。2. BIM技术在设计阶段的应用使用传统CAD方法时，建设项目在设计阶段存在很多缺点：图纸冗杂、变更次数多协作困难。而BIM技术很好的解决了这些问题。 通过BIM技术，很容易表达复杂的三维形态，这就是BIM的可视化优点。 下面通过斯维尔建筑设计软件做了一个实例来阐述可视化优点。 图2.1首层建筑平面图从图2.1中虽然可以想象建筑外形，但是具体形象无法呈现在眼前。如果用BIM技术将建筑设计图纸形成三维图形，那么业主即可清晰看到建筑最终的外形，利于选择，防止后期的工程变更。图2.2 建筑效果图从图2.2建筑效果图中，可以清晰看出建筑外形，业主要求的功能在图上即可体现。这就是BIM技术的可视化优点。将BIM方法与传统方法相比，可以发现能够节约大量费用。计算如下。根据CIFE通过对大量工程进行统计发现，BIM能够减少大约40%变更费用，而一般工程变更费用占工程费用总额10%至20%，如此计算，BIM技术仅仅在工程变更一项上为项目节约4%至8%的费用。从设计时间上来看，传统方法下设计变更牵扯到设计单位、施工单位、建设单位、监理单位等各方，通过多次工程变更会议才能达成变更。以一次变更需要耗费一周来算，整个工程仅仅在工程变更上将耗费数周甚至数十周时间，对于业主要求越来越苛刻的工期来说极为不利。BIM技术能够减少40%的工程变更，那么意味着将缩短40%的设计周期。下面再阐述BIM技术在建筑设计阶段体现的高效性特点。当建筑施工出图后，各专业将根据所拿到的建筑施工图重新绘制本专业的图纸，例如水电施工图。BIM技术的优点在于，它将建筑信息模型化，把建筑的所有信息都附加在建筑施工图上。其他专业图纸只需要在同一个平台软件上运行建筑施工图，添加式地绘制专业图纸。用上面的实例来做说明这个问题。用软件做出该建筑做设备施工图，如下图2.3 设备安装平面图从图2.3中可以清楚地看到水电管网的布置方案，可以看到暖气片安装位置，这些设备安装信息都是附着在原建筑平面图上，使得各专业间配合更加完善便捷。图2.4 采暖设备三维组合图图2.4体现了BIM技术的强大之处，它既能生成建筑的三维图形，又能分专业地形成设备三维图形。优点在于让设备工程师更好地发现设计的不足之处，优化管网线路，节约成本。下面再看一个工程实例：北京某地铁站BIM应用项目该地铁站由站台与站厅组成，有4个出入口，其中两个出入口通过地下通道与地铁站相连。其中地下建筑面积为250平方米。工期比较紧张，业主采用平行发包方式，土建机电等参与单位多达数十个。又由于地理位置特殊，项目施工场地非常狭小。为了提高项目决策准确度，减少后期变更次数，缩短施工工期，业主决定在设计阶段采用BIM技术。BIM内容主要包括：建立地铁站点工程的全专业模型，对各专业间碰撞检查；对整体进行虚拟仿真及4D施工模拟。与常规设计相比效果如下：（1）大约减少86%的设计变更。在BIM技术的碰撞检查之下，该地铁项目总共检测出875处碰撞点，提前通过工程师的确认，即使对影响较大的地方做出修改，有效避免了后期频繁设计变更。（2）很好解决了施工场地问题。 由于施工地理位置特殊，周边环境复杂，施工场地非常狭小。通过BIM技术构建了4D施工模型，进行施工模拟。通过模拟对建造工程中材料的需求量计算，解决后期现场施工材料过多堆放和保管问题。（3）工期大约缩短34天。由于BIM技术在设计阶段的应用，合理分配了各专业施工顺序，安排了施工位置，制定了施工用料，合理分配了施工场地，综合计算缩短了工期34天。3. BIM技术在施工阶段的应用 施工阶段是建设工程中最重要阶段，也是建设成本最大的一个阶段。BIM技术在该阶段体现了巨大的经济效益。BIM技术通过构建建筑信息模型，把施工现场中的真实构件表现出来，简单快速地查出错、漏、碰、缺等设计失误，从而提高了设计质量，减少了施工现场的变更，最终缩短工期，减少项目成本。 在传统施工方法中，施工依靠繁杂的CAD图纸，施工质量难以保证，施工进度慢，工作效率低。 BIM技术恰好解决了这些问题。BIM技术在施工过程中基于时间维度构建施工模拟，使得施工单位能够按天、周、月预先看到项目施工进度，可以根据具体情况快速做出调整。同时可以预先模拟各种施工方案，清楚地选择哪个方案。BIM技术还可以对土建工程的施工顺序、材料运输堆放、建筑机械的行进路线和操作空间、设备管线的安装顺序等进行模拟，让施工者进行选择。 接下来通过一个图形来说明BIM技术在施工过程中相对于传统方法的优势之处。设计资料BIM模型导入生成施工4D模型施工过程模拟碰撞检查进度管理用料统计 图 2.5 BIM施工阶段的应用 当施工单位拿到设计图纸以后，按照传统方法需要提前进行很多次的图纸会审，施工单位设计单位对图纸反复讨论修改，才能降低后期施工出现返工修改的可能性。 而BIM技术很好的解决了这个问题。将设计图纸转变为BIM数字模型，生成3D的施工模型，可以清楚看到建筑未来的样子，清楚看到哪些地方存在不足，及时加以修改。 利用BIM技术进行碰撞检查的软件目前已经有很多，这些软件可以对整个项目进行碰撞检查，一键生成碰撞报告，提供碰撞位置，甚至给出修改意见。 下面列举一个工程实例 图 2.6 给排水管道碰撞检查图 图2.6中，BIM软件经过碰撞检查，及时给出了碰撞坐标，指出了碰撞的管线，给设计者提供了巨大的便利，避免了后期施工的麻烦。 经过无数次碰撞检查的施工图纸应该是比较完善的,此时BIM技术依然可以提供更多强大的服务。BIM技术通过4D三维模型（即在3D模型基础上加入时间维度），全过程展示施工过程，让施工单位清楚地预计到施工工程可能遇到的问题，及时拿出应对方案。同时，提前模拟施工过程，也让施工单位更恰当地出台施工方案，调配施工力量，节约大量人力物力。 图 2.7 基坑施工模拟动画截图 从图2.7中可以预见，BIM技术将该基坑施工过程通过动画模拟出来，施工单位可以清楚看到该基坑开挖方位，基坑支护施工方案，混凝土浇筑情况等。BIM技术相对于传统方法在施工阶段还有个功能就是，实时对施工过程用工用料进行反馈统计。它是通过对4D施工模型进行资源动态管理来实现。我们将提前准备好的工程量计价清单导入模板，通过BIM软件计算出每个施工段的工程量，并且实时对各个施工进度进行统计，得出精准的人力、材料、机械消耗量。施工单位也可以实时查询工程量完成情况，实际消耗等数据，合理对施工成本进行管理。再看一个国内的工程实例。该工程在施工阶段运用了BIM技术，极大提高了施工效率，节约了施工成本。 实例：世博会国家电网馆该项目占地4000平方米，地上总建筑面积6000平方米，建筑高度20米。该项目同时也是一个大型变电站，为整个世博园区输送电力。与世博园其他项目相比，国家电网馆项目的施工难度相对较大，施工周期也更加紧迫，因此最关键的就是能够对现场施工资源进行有效地调配，合理安排施工进度。由于项目采用钢结构主体，钢结构要求与立面表皮肌理充分结合，形成斜交叉的结构体系，使得施工难度增加。为了解决这些问题，设计者与施工方合作，通过BIM技术构建模型并制定可视化施工进度管理，使得原有安装方案得到了优化和改善。由于我国对于施工阶段的施工管理统一采用双代号时标网络图作为项目进度管理及控制的主要工具，所以在施工阶段的BIM技术我国具有一定的独特性和先进性。BIM技术施工管理通过整体管理工期、成本，套用各地定额，实现了对资源成本的精确计算，而且可以从微观上管理人力、设备、材料的具体施工，大幅度节约了成本。下面通过一张施工管理BIM流程图还对比传统施工方法，以此突出BIM技术的巨大优势。新建工程建立BIM网络项目模型项目资源管理套用定额资源分配资源成本计算输入任务信息建立任务大纲确定任务逻辑生成项目计划横道图管理双代号网络图单代号网络图资源需求计划进度追踪管理实际进度同步进度前锋线 图 2.8 BIM项目管理流程图对比进度。传统方法一般只有绘制一张进度图或者进度板，由工程师提前制定流水施工，按实际进度进行不断填写。这种方法在很长时间里都属于比较先进的方法，在20世纪中叶之后流行于中西方。但是我们可以发现，这种单一的进度控制仅仅能表现当前的进度情况，并不能显示更多的信息，背后大量需要处理的问题都依靠项目经理或者其他工程师逐一解决。而BIM方法由于载入了定额、资源等具体信息，除了可以随时表现出当前工程进度，又能够随时点击任务点，查询问题所在，工程师可以查询当前任务所需资源，提前准备，加深对进度的把握。同时，BIM技术的统筹作用，将进度管理中的各个任务逻辑关系直接表现出来，再协同施工模拟软件，工程师更是可以非常具体的把握当前施工需要解决的细节问题，极大解放了项目经理或者工程师的工作量，也避免了传统方法在所难免的遗漏与错误。对比资金或者材料安排。传统方法一般只能依靠提前制定好的施工方案，项目经理统筹兼顾，随机应变，按照项目需求提前制定预算报表、材料申请。这种方法成功与否很大程度上取决于项目经理的工作水平，错误率高，浪费很难避免。如果工程量十分浩大，人为因素将被放大，项目损失可想而知。BIM技术通过精确的计算机运算，提前套用定额，结合BIM施工进度模型，施工方案模型，按照当前施工实时录入的信息，精确给出接下来的施工任务、施工用料、施工预算等关键信息。工程师通过BIM技术提供的实时指示，提前配料，安排人力台班，极大节约了工程成本，缩短了施工工期。4. BIM技术在项目后期运营阶段的应用BIM技术强大的模拟功能，以及其自身可以搭载大量工程信息的特点，同样在项目运营阶段起到重要作用。由于BIM技术构建的信息模型参数可以随时更改，业者可以保持建筑信息同步更新，在日常维护中随时调取使用。信息模型将建筑构件和设备设施进行数据记录和空间定位，并结合BIM综合运营维护管理系统，制定合理的维护计划，分配专人维护工作，使得建筑物在使用过程中出现突发情况的概率大大降低。当前国内建筑业对于BIM在项目运维阶段的应用提出了很多非常好的方案，其中，比较流行是BIM+FM系统整合。这里FM指的是设备管理。实际上，管理者对于项目的后期管理主要是对建筑物内部的设备进行管理，比如照明系统的管理，暖通系统的管理，给排水系统的管理。下面绘制了一张流程图来说明BIM+FM系统整合后对于项目运维的应用作用。设计文件施工文件暖通、结构、给排水文件管理维修团队照明等其他文件运维阶段BIM管理系统 图 2.9 BIM项目运维阶段的应用图 （1）传统方法对于FM缺乏高效手段，往往维修更换不及时，给业主造成困扰，甚至引起重大安全隐患。BIM技术通过构建实时管理系统，将建筑信息附着于3D实时模型中，当业主反馈某处功能丧失时，运维团队，可以及时查询相关坐标情况，了解到管线型号、设备型号、生产厂商，甚至查询到保修电话，这样可以及时对损坏设备更换或维修。 （2）由于信息技术的快速发展，目前BIM技术在运维阶段的应用已经开始向远程监控和远程维护发展。业主通过植入BIM系统的远程管理平台，实时对建筑物进行管理，保持对设备运行情况的掌控，实时监控建筑能耗情况，甚至可以查询工作人员的所在方位，及时调配人力物力进行运维。 下面，看一个国内的工程实例，该工程在运维阶段运用了BIM技术，相对于传统方法来说，把原本很复杂的运维问题变得方便快捷，节约了大量的人力物力，节约了管理成本。 实例：申都大厦改建工程 申都大厦改建工程是1975年建造的3层车间，业主后来将其改造成办公楼，耐火等级为二级。一级耐火等级的地下室，钢筋混凝土框架结构的主体结构，局部采用钢结构。申都大厦改造后抗震等级为三级，通过钢结构加固方式。建筑平面呈L形，两边长分别为南向、东向；主入口在基地东侧。该项目通过软件Plug-in方式将模型导入运营管理软件中，利用BIM技术帮助业主进行运营管理，充分实现了BIM的最大价值。申都大厦改建工程在改建时强调了空间管理、设备维护检修两大管理重点，对日后运维要求进行了大量的考虑，进一步完善了业主对于初步知识体系的掌握，自此形成了BIM的操作流程和信息标准。其主要工作有：模型数据导入；设备资产查询；生产运维3D报表；利用FM插件绘制BIM模型；调用运维系统的空间类型；把空间数据输入运维数据库；在BIM模型中调用运维系统数据库人员分配座位；调用BIM模型数据输入运维数据库；将BIM空间数据输入运维数据库；运维图形报表与模型数据双向互动。通过BIM作业流程和建立信息标准 ，将使得大厦在改建完成后的运维工作更加的系统、高效、可控，高效的减少了建筑在使用过程中可能发生的突发状况，从而达成了项目各方的利益最大化，这些体现出