BIM技术普及的必要性及其前景应用

1、BIM技术普及的必要性及其应用方向3一. 弓丨言3.二、建筑工程项目管理的现状及发展趋势3三、BIM技术4.四、BIM的特点5.1. 可视化5.2. 协调性5.3. 模拟性5.4. 优化性6.5. 可出图性6.五、BIM的优势6.六、BIM在我国的应用现状10软件开发层面10技术支持层面11技术使用用户层面11咼等院校层面12七、BIM普及的必要性12八、BIM未来的应用方向1.31、地铁132、我国地铁发展现状133、地铁工程管理特点144、BIM在地铁项目中的应用165、关于我校在BIM技术普及及研究方面的建议17八、结束语18说在最后的话182IM技术普及的必要性及其应用方向李宇一.引言

2、随着城市化进程的加剧和生活节奏加快，人们需要更加快速，方便的出行方式，因此，地铁.高铁立体交叉桥等交通枢纽被提上议程；伴随着十二五规划的发布，一系列的经济发展计划推行，随之而来的就是上马大量的建筑工程，如：商厦写字楼等。这些工程无不具有施工工艺复杂投资金额巨大工期要求紧张.参见单位众多信息量庞杂社会民众影响大的特点，这对项目的管理者决策者设计者提出了艰巨的挑战。如何高效.高质量.高收益地使工程竣工呢？1、建筑工程项目管理的现状及发展趋我国建筑业的行业门槛比较低，因此拥有大量的从业人员，他们之间的技术水平与管理水准参差不齐，往往对招标意识认识不够准确盲目压价；项目管理运作模式混乱；成本管理粗放；

3、难以实现高效，高质量高收益地完成工程等等一些列的问题。这些问题的产生，无可厚非的造成了资源的浪费，据统计，中国建筑业是我国资源消耗能源消耗碳排放量最大的产业之一。每年中国建筑业的木材消耗量占全球森林砍伐量的49%,建筑钢材用量占全球50%,消耗全国50%以上的饮用水，产生的建筑垃圾占城市固定垃圾的45%。美国经济学家对建筑业资源浪费调研表明。25%30%的施工流程是返工工作，30%的劳动被浪费。随着行业竞争力的加剧，政府对行业准入资格的要求提升，业主对项目质量的高标准以及可持续发展战略的推广，这种传统的项目管理方式低素质低水平的管理人员和从业者也将逐步被淘汰。随着计算机网络技术的发展，信息化时

4、代的来临，越来越多的信息技术.3D建模技术等高新科技将被大量运用于各种复杂、巨大的工程项目管理过程中，以达到工程项目的全生命周期管理。现代化、工业化、信息化是我国建筑业发展的三个方向，建筑业信息化可以划分为技术信息化和管理信息化两大部分，技术信息化的核心内容是建设项目生命周期管理（BLM），企业管理信息化的核心内容是企业资源计划（ERP）。三、BIM技术BIM（BuildingInformationModeling）是以三维数字技术维基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型；是对工程项目设施实体和功能特性的数字化表达；是一个共享的只是资源；是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念

5、到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。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，以支持和反应其各自职责的协同作业。BIM=建模更新储存管理应用四、BIM的特点1. 可视化可视化即“所见所得”的形式，对于建筑行业来说，可视化的真正运用在建筑业的作用是非常大的，BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前；在BIM建筑信息模型中，由于整个过程都是可视化的，所以，可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。2. 协调性这个方面是

6、建筑业中的重点内容，不管是施工单位还是业主及设计单位，无不在做着协调及相配合的工作。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。3. 模拟性模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。4. 优化性事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系，但在BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。优化受三样东西的制约：信息、复杂程度和时间。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。5. 可出图性

7、BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸，及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，可以帮助业主出如下图纸：（I）综合管线图（经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后）；（2）综合结构留洞图（预埋套管图）（3）碰撞检查侦错报告和建议改进方案。五、BIM的优势分工细致、劳力密集型的建筑业对信息的依赖度愈来愈大，信息已成为企业的一种重要的资产，必须加以充分利用和妥善的保护。通常，每项建筑工程包括立项、设计、施工至维修保养等多个不同阶段，每个阶段又需要多个位于不同地点和具有不同性质的公司和机构参与设计及施工的全过程。实施的全过程往往需经几年才

8、能完成，参与人数众多，工序繁复，其间涉及大量的文件及图纸往来，急需协调管理。大型智能建筑工程的现代化管理，需要在内、外部参与者之间相互交换处理的信息量十分庞大，包括设计阶段的各种图纸、进度控制；施工阶段的人员、物料、进度、质量和经济等数据，以及各类政府批文和法律文件等等。建设单位繁多，高效的信息交流与共享管理，已成为优质完成现代化建筑工程的关键之一。此外，建筑工程特有的分散性、移动性和一次性等特点，意味着如果没有一个整合的信息系统，工程相关的信息将不能很好地保存起来,更难于转化成有用的知识以供将来借鉴。大量社会调查发现，工程管理人员往往需要花费多达50%的工作时间来搜查必要的信息，这将显著地降

9、低了工程管理的效率。但是，BIM技术的应用完整地解决了这些问题，解除了信息孤岛现象，可以让所有工程利益相关方可以在同一平台、统一数据库更新、储存、管理、应用这些信息。BIM可以持续即时地提供项目设计范围、进度以及成本信息。BIM能够在综合数字环境中保持信息不断更新并可提供访问，使建筑师、工程师、施工人员以及业主可以清楚全面地了解项目。这些信息在建筑设计、施工和管理的过程中能够加快决策进度、提高决策质量，从而使质量提高、收益增加。近些年，BIM在设计阶段的应用促进了设计信息化的跨越式发展，建筑师通过可视化功能创建并获得如照片般真实的经过渲染的建筑设计创意和周围环境效果图，实现了BIM的社会化，尤

10、其是虚拟现实的应用可以减少人力缩短工期，有效节约成本。提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本具体体现在：三维渲染，宣传展示三维渲染动画，给人以真实感和直接的视觉冲击。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标几率。快速算量，精度提升BIM数据库的创建，通过建立5D关联数据库，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。精确计划，减少浪费施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据，无

11、法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理条线快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。多算对比，有效管控管理的支撑是数据，项目管理的基础就是工程基础数据的管理，及时、准确地获取相关工程数据就是项目管理的核心竞争力。BIM数据库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比，可以有效了解项目运营是盈是亏，消耗量有无超标，进货分包单价有无失控等等问题，实现对项目成本风险的有效管控。虚拟施工，有效协同

12、三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。碰撞检查，减少返工BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通

13、的能力。冲突调用，决策支持BIM数据库中的数据具有可计量(computable)的特点，大量工程相关的信息可以为工程提供数据后台的巨大支撑。BIM中的项目基础数据可以在各管理部门进行协同和共享，工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等，保证工程基础数据及时、准确地提供，为决策者制订工程造价项目群管理、进度款管理等方面的决策提供依据。六、BIM在我国的应用现状如今BIM理念正逐步为我国建筑行业知晓。国内先进的建筑设计机构和地产公司纷纷成立BIM技术小组，如清华大学建筑设计研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑科学研究院、中建国际建设有限公司、上海现代设计集团等。同时，北京、

14、上海、广州等地的专业BIM咨询公司在建筑项目生命周期的各个阶段（包括策划、设计、招投标、施工、运营维护和改造升级等）都开始了BIM技术的应用。目前，BIM在国内市场的主要应用典例是：BIM模型维护、场地分析、建筑策划、方案论证、可视化设计、协同设计、性能化分析、工程量统计、管线综合、施工进度模拟、施工组织模拟、数字化建造、物料跟踪、施工现场配合、竣工模型交付、维护计划、资产管理、空间管理、建筑系统分析、灾害应急模拟。从以上20种BIM典型应用中可以看出，BIM的应用对于实现建筑全生命期管理，提高建筑行业规划、设计、施工和运营的科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化，具有巨大的应用价值和广阔

15、的应用前景。软件开发层面尽管BIM技术不是指具体某个软件，但在使用时判断的一个重要标准就是是否使用了以BIM技术为理念的专业软件。欧美建筑业已经普遍使用AutodeskRevit系列、BenetlyBuilding系列、ArchiCAD等专业软件，这些都属BIM技术的核心建模软件。在我国这类专业软件开发目前尚处初级阶段。我国与BIM相关的软件主要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公司开发的造价管理软件。技术支持层面在技术支持层面，国内出现了一批BIM专业咨询公司，为BIM应用提供技术支持及管理服务。如优比咨询、柏慕进业咨询、鲁班咨询等。这些咨询公司开发的软件，在

16、技术支持和管理上为同业提供服务支持。技术使用用户层面自Autodesk公司提出BIM概念以来，我国建筑业积极学习并使用该技术。沈阳建筑设计研究院在2005年开始使用RevitArchitecture进行协同设计；中国建筑设计研究院2010年通过敦煌游客中心项目获得了中国勘察设计协会和Autodesk公司共同主办的“创新杯”BIM设计大赛的最佳BIM建筑设计一等奖。目前国内多数大型设计院都在使用或正尝试使用BIM技术进行协同设计，但中小型设计院使用BIM相对较少。高等院校层面高等院校层面主要是指我国开设建筑和工程类专业的院校将BIM技术引入课程体系的情况。与国外高等院校积极将BIM技术引入课程体

17、系、并进行一系列的课程改革和研究相比，目前我国绝大多数院校没有将BIM技术理念纳入课程体系，只有建筑类专业对RevitArchitec-ture软件的使用较为普遍。清华斯维尔组织的“斯维尔杯”全国高校BIM建模大赛，对BIM理念在高校的传播起到了一定的推广作用。目前国内高等院校在深入介绍BIM技术核心理念和相关技术方面还需加大努力。七、BIM普及的必要性在发达国家，以AutodeskRevit为代表的BIM软件已逐步普及应用，相关调查结果显示目前北美建筑行业有一半的机构在使用BIM或与BIM相关的工具这一使用率在过去两年里增加了75%。在欧洲、日本及我国香港地区，BIM技术已广泛应用于房地产开

18、发。BIM技术将引领建筑信息技术走向更高层次，大大提高建筑工程的集成化程度。我国建筑市场庞大，参与主体和参与潜量巨大，因此，BIM的普及已经迫不及待。我们用十年的时间了解并普及推广了CAD，那么BIM呢？五年？十年？八、BIM未来的应用方向1、地铁地铁是地下铁道交通的简称。它是采用在地下挖隧道，运用有轨电力机车牵引的交通方式，除为方便乘客，在地面每隔一段距离建一个进出站口外，一般不占用城市的宝贵土地和空间。既不对地面构成环境污染，又可为乘客躲避城市的嘈杂提供良好环境。此外，地铁还是发生战争等特大紧急情况最理想的庇护所，夏季还可避暑，但它们的主要任务是快速输送城市客流。2、我国地铁发展现状我国地

19、铁建设事业起步较晚。改革开放以来，随着国民经济的不断发展，我国的城市化进程也在逐步加快。经济的发展，人们生活水平的提高，城市规模的扩大，城市人口的急剧增加，居民出行和物资交流的高度频繁，城市交通面临着严峻的局势。伴随着我国城市现代化、工业化进程，地铁这种动力大、不占用地面空间的交通运输设施，正在大中城市建设中悄然兴起，并成为解决城市交通问题的最佳选择。早在20世纪80年代中期，国家就推出在百万人口以上的大城市中逐步发展地铁交通的政策。随后在80年代末，国家制定的产业政策再次明确其在基本建设中的重要地位。地铁交通以其速度快、运能大、污染少的优点，越来越受到人们的青睐。新世纪开始，国家首次把发展地

20、铁交通列入国民经济计划发展纲要，并作为拉动国民经济持续发展的重大战略国内地铁建设以大城市与省会城市为主。目前，我国已经拥有地铁的城市分别是北京、上海、天津、广州、深圳、大连、武汉、南京、香港和台北这10个城市，它们多为直辖市、省会城市，其中北京，上海,广州和香港的通车里程已超过100km。正在建设或已获得批复建设地铁的城市还有23个，分别是重庆、成都、苏州、杭州、无锡、宁波、沈阳、哈尔滨、乌鲁木齐、西安、郑州、南昌、长沙、合肥、青岛、福州、泉州、东莞、广佛线、贵阳、昆明、南宁、澳门。据我国各城市地铁交通发展规划图显示，至2016年我国将新建地铁交通线路89条,总建设里程为2500km,投资规模

21、达99373亿元。3、地铁工程管理特点地铁工程内信息资料的特点内业资料是直接反映施工过程工程质量控制的重要载体，是日后地铁竣工验收、通车运营管理的重要依据，加强和规范施工阶段的内业资料整理是当前地铁工程施工管理的一项重要内容，也是反映地铁工程施工管理水平的主要方面。1、施工技术资料是城市建设及管理的依据之一。建筑施工单位竣工验收交付使用一定时期后，由于施工中存在着质量隐患或整改措施不得力等原因，工程很有可能出现一些质量缺陷，为了保证施工质量，延长工程使用寿命，必须进行维修和补强。这就必须通过查阅该工程的技术资料档案，以便采取合适、有效的措施。工程技术规划和设计人员必须详细地了解工程的结构形式、

22、线路走向和布局，以便制定正确的方案和措施，这些资料可以通过查阅该工程的技术资料档2、施工技术资料是工程质量的客观见证。质量就是“反映产品或服务满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和”。就地铁工程而讲，一座车站、一个区间、一条信号线路应满足建筑或者联系所需的功能和使用价值，应符合设计、规范要求和合同规定的质量标准。工程的建设过程，就是质量形成的过程，工程质量在形成过程中应有相应的技术资料作为见证。3、施工技术资料是施工企业管理水平的综合体现。建筑单位施工技术管理资料是在施工过程中逐步形成的技术文件材料转化而来的。它与完成工程主体有着同样的重要性，是工程承包合同的一部分。它是全面反映、记载建筑单

23、位主体及施工过程的重要文件，是建筑单位施工的直接成果之一，对施工起着指导和依据的作用。它代表着施工企业的综合管理水平。地铁工程涉及专业多、时间跨度大、涉及单位众多、施工内容多。面对如此众多的专业、责任主体单位、施工项目，就应当制定统一的资料整编标准、制度和程序，并进而细化，是众多资料最终达到系统规范、清晰易查。地铁工程资料主要包括管理资料、技术资料、质量控制资料、施工记录、测量、监测资料、安全和功能检验资料及主要功能抽查记录、验收资料、图纸等八大方面，基本同于一般的建筑工程，但又涵盖了市政、铁路、电力等专业的一些具体内容。地铁工程施工特点地铁工程涉及专业多，有结构、建筑、装饰、通风空调、给排水

24、、消防、综合监控、供电、通信、人防等近二、三十多个专业。时间跨度大，从可行性研究、立项审批、项目规划、勘察、设计、招投标到施工、交工验收起码也得6年以上的时间。涉及单位众多、勘察、各专业设计、各专业施工单位及监理单位。施工内容多，仅就土建而言就有地下、地面、高架车站、桥梁、房屋、站场、隧道等。4、BIM在地铁项目中的应用BIM引入到地铁项目对提高设计生产率，减少设计返工，减少施工中曲解设计意图乃至提高地铁建设的整体水平具有积极的意义。在设计阶段，运用设计可视化，可以直观设计环境，复杂区域出图，图纸可以从模型中得到图纸，减少“错漏碰缺”；利用专业协调碰撞检查可以进行各专业模型之间的碰撞检查，提高

25、设计质量；模拟人员应急疏散，还可以模拟人的视线，体验广告、标识设计效果。在施工阶段，利用机电设备安装软件可以辅助深化设计，基于协调好的模型，模拟机电设备安装顺序，模拟管线安装顺序，避免安装错误，提高机电安装深化设计的准确度和效率；利用施工顺序模拟软件，可以剖切任意截面，地上地下剖切分析，模拟施工进度，进行基坑4D施工模拟。在运营阶段，业主可以运用项目信息集成系统，集成各类相关信息，通过属性查询经行设备维护管理，对压力管线出现故障进行应急处理；查询重要设备经行维护记录、资产信息管理、机房设备查询及维护、查找故障控制设备等。5、关于我校在BIM技术普及及研究方面的建议1、专业课程设计鉴于我校始终以服务国家及地方重大工程需要为目的，坚持培养基础扎实、适应性强、富有创新精神的高素质工程技术人才”的人才培养定位，我们应瞄准科技前沿，提早进行行业人才储备，在土木工程专业，机械专业，工程管理专业电子信息技术专业开设有关BIM技术的课程，让同学们了解BIM，使用BIM，掌握BIM。以致在未来的工作中运用BIM，提高业务水准，增强自身竞争力。2、专业老师培养为了开设BIM相关课程，有一批技术熟练，经验丰富的授课师资力量也