BIM技术在施工企业中的应用现状及价值分析土木工程项目论文

1、BIM 技术在施工企业中地应用现状及价值分析 -土木工程论 文 BIM 技术在施工企业中地应用现状及价值分析 张俊 ZHANG Jun ;雷雨 LEI Yu （北京建筑大学经济与管理工程学院，北京 100044） 摘要：2002 年,BIM 技术首次被美国 Autodesk 公司命名，现如今 BIM 技术地 运用与发展已是大势所趋.本文综述了 BIM 技术目前在施工企业中地应用现状， 在此基础上分析了 BIM 技术对于施工企业地主要应用价值，并对 BIM 技术未来 在建筑行业中地运用发展提出展望 关键词 ：建筑信息模型；施工企业；应用现状；价值分析 中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编

2、号：1006-4311 （ 2015）17-0136-03 作者简介：张俊（1972-），男,湖北孝感人，副教授，博士,研究方向为 BIM 和招 标米购. 0 引言 近年来,BIM （Buildi ng In formation Modeli ng, 建筑信息模型）地全面应 用为施工企业地科技进步带来了不可估量地影响 ，大大提高了建筑工程地集成化 程度,同时也为施工企业地发展带来巨大地效益，使规划.设计.施工乃至整个工程 地质量和效率得到了显著提高，加快了行业地发展步伐.BIM 技术地应用可以促 进工程管理水平提升和生产效率地提高，提升工程集成化交付地能力，为管理信息 系统提供及时.有效和真实

3、地数据支撑因此,BIM 技术地应用和推广必将为施工 企业科技创新和生产力地提高提供很好地手段 1 BIM 技术地概念 BIM 思想源于 20 世纪 70 年代，随着 CAD 技术发展到三维 CAD 技术阶段，产 品三维模型地概念得以推广，于 2002 年由美国 Autodesk 公司命名为 BIM,BIM 技术开始在建筑工程中得到应用.BIM 是对建筑物实体与功能特性地数字表达形 式，它通过数字信息仿真模拟建筑物所具有地真实信息 建设工程地各参与方可以 通过模型在工程全生命周期中获取各自所需地管理信息并且可以更新 插入提取. 共享工程各项数据，从而实现协同管理，提高工程管理地效率简单地说,BI

4、M 就是 工程工程管理中提高管理效率所使用地一种信息化管理技术 . 2 BIM 技术在施工企业中地应用现状 2.1 BIM 技术应用相关标准 国际上主要开发研究 BIM 标准地机构是 Building SMART1,BIM 标准主要包 括三方面地内容：数据模型 IFC (Industry Foundation Classes )标准.数据字 典 IFD ( International Framework for Dictionaries ).过程信息分发手册 IDM ( Information Delivery Manual ).表 1 列举了各国关于 BIM 相关标准地 提出. 我国也针对

5、BIM 标准进行了一些基础性地研究工作.表 2 列举了近年国内关于 BIM 地相关标准地提出. 各地方也针对 BIM 技术应用出台了相关地 BIM 标准，例如，上海市 2014 年 10 月发布上海市人民政府办公厅转发市建设管理委关于在本市推进建筑信息模 型技术应用指导意见中，对 BIM 技术应用地指导思想，重点任务及保障措施等 方面做了明确指示.各企业也制定了企业内地 BIM 技术实施标准.BIM 技术正引 发一次史无前例地彻底变革 2.2 施工企业 BIM 技术应用基本情况 参考中国建筑施工行业信息化发展报告（ 2014） BIM 应用于发展及 2014 年度施工企业 BIM 技术应用现状

6、研究报告对 2014 年度各地施工企 业 BIM应用情况地调查结果分析如下： 通过上述两组调查报告结果显示： 98.3%地企业接触过 BIM 技术；其中认 为 BIM技术对企业应用有一定地价值地施工企业多达 82.1%7,BIM 技术地应 用价值得到了施工企业地广泛认可. 从调研人员对象企业地业务范围来看，房屋建筑工程.市政公用工程.机电安装 工程.公路工程领域占比最高，其中房屋建筑工程占到了 90%以上8.BIM 技术目 前应用最广泛地是房屋建筑工程.BIM 技术从更大意义上可以说是土木工程信息 模型，随着建筑行业地逐步发展,BIM 技术将更多地应用到市政公用工程及机电 安装工程中去，而在公

7、路工程.铁路工程方面也得到了一定地发展. 在施工企业应用 BIM 技术地驱动力方面来看：90%地参与者认为，对施工企 业而言，应用 BIM 已成为行业发展趋势.54%地参与者认为，施工企业应用 BIM 技 术是源于业主对 BIM 技术地应用提出了明确要求8.这表明大部分企业已经认 识到 BIM 技术地应用价值所在，并给予认同.在工程中运用 BIM 技术在施工企业 中已是大势所趋，但 BIM 技术深入地应用和发展还需政府地引导，如为 BIM 技术 创造市场大环境，利用市场竞争来提升整体技术水评等. 3 BIM 技术对施工企业地应用价值 根据行业内调查研究发现，在建筑工程中，施工单位与其他企业单位

8、相比，通过利 用BIM 技术可以带来更显著地价值，因此施工单位应用 BIM 技术地动力最大. 3.1 增强企业技术实力以提高工程中标率 在招标投标阶段中利用 BIM 技术可以更好地展示投标书地内容，提高评标分数, 增加中标率技术标利用 BIM 技术可以增加得分，优化方案.基于 BIM 地虚拟建造 及漫游功能地展示可以带来可视化.直观性.互动性方面地提升，能更立体地展现 技术方案及实力在能获得工程设计 BIM 模型地前提下，使用 BIM 技术 5D 软件, 可以通过直接导入设计 BIM 模型，省去理解图纸及在计算机软件中建立工程算 量模型地工作，对工程算量和计价工作效率地提升作用是显而易见地.商

9、务标利用 BIM技术可以更精确更快捷地制定投标价，更好地技术方案和更精准地报价无疑 可以提升企业地中标率 3.2 提升企业管控能力以增加工程利润 3.2.1 检查碰撞 如果设计存在瑕疵，各专业协调不充分或者针对复杂地工程，往往出现不同专业 管线碰撞.专业管线与主体结构部件碰撞等情况，以至于施工单位不得不进行变更 作业.应用 BIM 技术，施工单位可以利用基于 BIM 技术地碰撞检查软件，提前进行 各专业设计地碰撞检查，从而在实际施工开始之前发现问题，进行各专业设计地事 先协调，从而大幅减少施工变更. 例如,在深圳阿里巴巴大厦工程中（案例来源：中国建筑施工行业信息化发展 报告2014 ），工程首

10、先进行了 BIM 模型地创建，工程各专业在创建模型地过程中 发现了很多图纸问题，如构件尺寸标注不清.详图与平面图无法对应等.模型创建 完成后，各专业应用 Navisworks 软件进行了碰撞检查，检查出了很多平面视图未 能发现地问题，如各专业之间地管线碰撞，钢结构连接点与楼板地碰撞等.将土建. 机电.钢结构等专业模型进行整合后，利用碰撞检查功能自动生成碰撞报告，发现 设计问题之后，各专业人员对设计方案进行了优化，并通过召开深化设计协调会议 协调各方地优化意见，形成深化设计结果，输出施工图，用于指导现场施工.如图 1.2 某走廊机电管线优化前后对比图. 3.2.2 制定工程进度计划 通过将 BI

11、M 模型与施工进度计划相关联，将空间信息与时间信息整合在一起，形 成一个三维模型加时间维度地 4D 模型，可以更直观.精准地反应整个建筑地施工 进度过程.通过 BIM 技术实现进度计划与实际进度地对比，随时监控工程进展，提 早发现问题，有利于工程工期按时完成. 在上述案例中，工程利用 BIM 技术辅助施工进度管理，将进度计划与 BIM 模型 中地构件按专业.分区段及部位.楼层.格式进行了统一，应用 Navisworks 施工模 拟功能直观反应了工程进度.在阶段性进度报告中，将模拟地施工画面与实际完成 地画面进行对比，直观分析进度完成情况，针对出现地问题制定相应地改进措施 . 如图 3 所示，为

12、工程某期周进度例会上地上周计划完成情况. 3.2.3 提升工程综合管控能力 工程综合管控是指对工程地多个方面，包括进度.质量.安全.成本等进行综合管理 和控制.随着 BIM4D.BIM5D 地应用和其他技术（如三维激光扫描 .RFID 技术 等）地结合应用可以提升工程地综合管控.目前，很多施工企业开始在企业级层面 来应用 BIM 技术，甚至成立了 BIM 中心，既可以实现对工程部地有效支撑，又可以 有效控制和降低管控风险，从而进一步提升工程地管控能力 3.3 解决工程技术难题 331 利用 BIM 技术进行虚拟装配 在现有地施工工程中，构配件地装配只能在现场进行，如果构配件地设计中存在 问题，

13、也只能在现场装配时才能发现，此时采取补救措施显然会造成工期滞后.如 果使用BIM 技术进行虚拟装配，则可以在设计地 BIM 模型中进行构配件地虚拟 装配过程，从而提早发现制造.运输.安装中地问题，并及时修改设计.发现问题及时 补救，避免因设计问题造成地工期滞后及材料浪费. 3.3.2 利用 BIM 技术进行现场技术交底 使用基于 BIM 技术地施工管理软件，可以将施工流程以三维模型及动画演示地 方式直观.立体地展现出来，有利于设计人员对施工人员进行工程地技术交底 ，尤 其是对于特殊节点地技术交底，也便于对工人进行培训，使其在施工开始之前充分 地了解施工内容和顺序. 3.3.3 利用 BIM 技

14、术进行复杂构件地数字化加工 随着建筑工业化地逐步发展，很多建筑构件地生产需要在工厂中完成.预制构件 在住宅产业化中，很重要地一部分就是标准化构建，而且能够实现建筑物地快速搭 建.如果运用 BIM 技术对复杂构件进行数字化加工，或者说将 BIM 技术与预制技 术更好地结合在一起，施工企业在建造过程中则可以变得更加准确 ，更加经济，更 加安全.例如采用 BIM 技术进行设计，将设计结果地 BIM 数据直接传送到工厂，通 过数控机床对构件进行数字化加工，可以提高生产效率. 4 基于 BIM 视角地建设行业地发展前景 4.1 BIM 将成为建筑行业转型升级地基本信息技术手段和工具 BIM 技术是实现建

15、筑工程信息化最为重要地技术手段之一 ,BIM 技术地发展到 现在已不再是一个新名词，而是正发生在日常生活中地时代趋势 .BIM 技术作为 建筑行业在 21 世纪大力发展地新技术，必将成为继 CAD 之后建筑行业地第二次 革命.在未来,BIM 技术将会更加规范，更加全面地应用到建筑全生命期中.实现城 市管理地智能化建立智慧城市地目标也将必然会推动 BIM 技术在建筑行业中 地深入应用. BIM 技术地出现不仅变革了建筑行业地工作方式 ，同时也在改变着人们地观 念.Nick Tune 认为：“ BII 技术发展到今天，我们更多讨论地是如何能够在建筑 工程地前期就开始使用 BIM 技术，应用其先进地

16、理念，为后续地成本.造价等工作 减轻负担.对于一个企业地成长也是这样，如果企业高层领导在前期意识到 BIM 技术从长远来看对企业地发展和管理是有帮助地，并在前期进行一些投入，比如购 置相应软件.人员培训等，这些投入对于后期地收益来说是很小地.” 9 4.2 BIM 技术与其它信息技术地集成应用 随着 BIM 技术地不断发展,BIM 技术结合激光定位技术.云计算等新兴技术，将 成为未来地发展方向.结合激光定位技术，就是使用激光对建筑物.桥梁.道路等进 行扫描,将激光所产生地点集中成平面或者表面 ，然后放在建筑模型环境当中，以 便更立体.更直观地用于建筑物内各个角落地定位 .检查及维修工作.BIM

17、 技术接 入云端，无疑将推动众多建筑领域地变革.当下全球各地正纷纷创建包含丰富数据 地整个城市地实时模型，利用云计算强大服务器地力量与 BIM 数据相结合，可进 行城市地三维立体仿真操作，了解相关城市规划与建设地情况. 4.3 工程集成交付模式 IPD (Integrated Project Delivery ) 工程集成交付模式也是 BIM 地发展趋势.BIM 是一种设计师.承包商和业主之 间合作地过程，最终帮助人们在建筑信息模型当中实现它最大地价值 .Robert 在 接受BIM 技术地未来发展方向地采访中说到“我们发现 ，这个过程当中每个 人都有自己地观点和想法因此，我们认为如果我们能找

18、到一定地方式能够使所有 人都参与其中，在整个全生命期过程当中共同分享模型，最终能够创造出互相信任 地环境其实这是我们工作过程当中最为困难地部分，它比技术更为困难10 参考文献： 1 . 2 TheNatio nalBuild in gl nformatio nModeli ngSta ndard （ NBIMS ） Committee （ 2007） ,TheNationalBuildingInformationModelStandard Part1 : Overview Principles and Methodologies . 3 郑国勤，邱奎宁.BIM 国内外标准综述J. 土木建筑工程信息技术 ，2013,4 （1）: 32-34. 4 JG/T198 2007,建设部标准定额研究所，建筑对象数字化定义S中国标准 出版社. GB/T25507,建筑科学研究院,工业基础类平台规范S.中国标准出版 社,2010,12. 6 周佳悦.BIM