工程项目案例调查与分析报告书

1、* 工程技术大学* 葫芦岛校区图书馆工程项目BIM 应用案例调查与分析报告教学单位：工商管理学院专业：工程管理班级：*-4学生姓名：*学号：*指导教师：* 老师2017 年 10 月 12 日摘要 . 1关键词 .11 调查的目的与意义2.1.1 BIM信息表达及共享的应用价值2.1.2 BIM信息计算及传递的应用价值3.2 调查背景3 2.1 项目介绍3.2.2 国内外 BIM 应用现状4.2.2.1 BIM 概念和优势4.2.2.2 BIM 国际发展状况4.2.2.3 国内 BIM 发展现状5.3 调查内容63.1 调查过程6.3.2 调查方法8.3.2.1 文献研究法 8.3.2.2 定

2、性比较法 8.3.2.3 案例分析法 8.3.3 调查路线8.3.4 问题提出9.3.5 分析问题9.4 结论及建议1.2.感想及体会1.2.参考文献1.3.* 工程技术大学调查报告书摘要建筑信息模型(Building Information Modeling ) BIM 是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。利于项目可视化、精细化建造。本文从

3、BIM 应用现状切入，论述了国内国外工程应用现状，然后通过对* 葫芦岛校区图书馆项目BIM 应用的整个流程进行分析，在准备本次调查内容过程中，对于调查不能覆盖的部分，借鉴了其他来源的数据；对于没有其他数据可借鉴的部分，组采取了根据感性认识进行定性描述的方法经行分析。在最后， 通过与相似工程的BIM 应用情况和相关学者的见解进行类比对照分析，对该工程各在设计、施工阶段进行了准确性和合理性分析；通过对比分析表明本工程的在应用BIM 建造的过程中与国际际工程和标准的结果存在差异，但是考虑目前国内的技术发展和工程的实际目标价值，这些差异是在合理范围内的。在这些问题的基础之上提出了一些建议，希望BIM

4、技术的推广应用能够更好地服务于建筑行业。关键词：工程项目管理；调查案例分析；协同作业；BIM 应用I* 工程技术大学调查报告书1 调查的目的与意义建筑工程项目是建筑施工企业形象的窗口和效益的源泉。随着建筑市场竞争日趋激烈,工程质量、文明施工要求不断提高,施工周期的长短,材料价格波动起伏,地层情况的复杂程度以及其他种种不确定因素的影响,使得建筑工程项目运作处于严峻的环境之中1。因此 ,如何做好项目成本管理是决定企业能否在激烈的市场竞争中站稳脚跟,企业经营能否长期良性循环的关键环节。成本管理的关键是实现成本的过程控制。项目成本管理必须紧紧围绕影响成本变化的各个环节,从单一人工费、材料费、 机械费控

5、制的模式向成本的事先预测、事中控制调整、事后总结改进转变。成本管理对象除生产成本外,应逐渐扩展到预测成本、施工设计方案成本和质量成本、安全成本等,将成本管理的触角伸展到项目每个领域和过程由生产经营决定成本,逐渐向成本干预生产经营方向发展,以真正适应市场经济。BIM 建造主要有以下两个应用价值：1.1 BIM 信息表达及共享的应用价值BIM 具可视性及参数化的特征，BIM 模型的搭建，可依类似的项目进行改造或是建设新的项目，到空间的高精准可视设计，可虚拟施工的全过程。BIM 的 3D效果，够帮助设计单位确切表达出设计内容，通过模型的建立直接获得设计产品部分的可计算属性2。同时，目动工前，设单位即

6、可了解建筑整体的虚拟形态，可通过BIM 模型，预期要求向设计部门传达，大减少施工时变更的发生，低了“工程造价”风险，为计价核算的检查工作带来便利。由于BIM 所具有的“3D 空间设计”、“属性不同构建模式不同”及“建筑漫游”等特质，造价审查工作更加直观，过 BIM 模型及时发现“缺少及不合理”的构件，时添加缺少的构件，除不合理的构件，大大降低了缺项、漏项、重复等带来的“工程造价”风险。 BIM 模型因参数化的属性而具联动性，联数据可依设计变化自动更新，可保持原有因素间的彼此关系，于项目变更，避了由于项目变更所导致的相关内容更新“不及时或不完整”造成的工程造价遗漏或重复。1.2 BIM 信息计算

7、及传递的应用价值BIM 模型计算功能，含信息“收存与计算”两层面。 BIM 模型内的每个构件，可含有“构件类型及规格、材料价格”等诸多信息。项目决策初期，程计价需与相应的“阶段定额、市场价格、工程设计及施工计划”等相结合，信息量大及内容复杂特点。 BIM 模型所有“定额信息与市场价格”皆可储存，将类似工程数据输入模型，储相关信息，所得工程计价储于BIM 模型 3。 BIM 模型所有构件的属性信息可实时修改，实现信息的动态更新。尽管在多方协作之后，据的更新变得频繁，可前期的有效数据不会变更，不会发生没经其他协作方许可的状况下篡写其他参与方数据的事情。BIM 模型储存由“决策阶段”至“竣工验收”所

8、有信息，各阶段的各项构件价位，施工阶段价位调整透明化，于业主方施工全程的监控。BIM 模型的计算功能“快速、精准”， IM 模型数据被“自动读取”，个构件的计算完成“快速而准确”，自动生成准确的“项目估算书”，指导后期建设项目成本控制，成估算统筹。BIM 模型可将项目信息整合至统一数据模型内，低因数据“版本不同、转换不便、数据库资料不全”造成的信息孤岛问题3。2 调查背景2.1 项目介绍本项目为 * 工程技术大学图书馆在建工程。* 工程技术大学图书馆总建筑面积19950，地上5 层，建筑总高度23.2m，中庭为大跨度钢构网架采光屋顶。一层为报告厅，密集书库，储藏间，图书馆售卖部，采编室，监控室

9、，变电所等；二层为休闲活动区，物品存储，储藏间等，三层为复印室，影音室，研究室，职工活动室，科研室，自由讨论室，贵宾接待室，电子阅览室，会议室等；四层、五层为开架阅读，复印室，储藏间，排烟机房。独立基础、框架结构、节能建筑、设计使用年限为50 年。2.2 国内外 BIM 应用现状2.2.1 BIM 概念和优势建筑信息模型( Building Information Modeling) ， 简称BIM， 最早于 1975 年， 由 “ BIM之父”乔治亚理工大学的 Charles Eastman 教授创建。简单说，就是以三维数字技术为基础，集成建筑工程项目全生命周期中各种相关信息的工程基础数据模

10、型，对整个工程项目进行的相关信息详尽的数字化表达。BIM 理念的诞生一方面基于计算机技术的发展，另一方面也迫于人类建造项目的超大型化、复杂化的压力。进入21 世纪，人类已进入信息化的后工业社会。在计算机、大容量存储、网络等硬件水平达到一定程度时，对于海量 数据的管理、分析、量化、传输、共享已经没有技术瓶颈4。BIM 建筑数据模型不仅仅是简单的将建筑的各阶段的数字信息进行集成，更有价值的是对大数据信息的分析挖掘应用。在大数据时代，各种数据在BIM 信息平台上丰富和传递后的附加值非常大。在设计、建造以及运营的整个生命周期中，建筑信息模型可以实现集 成管理，通过信息数据模型和管理行为模型的相互匹配，

11、促成了整个建造运营过程管理理 念及方法的根本改变，促进了管理模式的变革，大大促进了产业生产力的发展。2.2.2 BIM 国际发展状况国外的 BIM 发展已经充分显示了其带来的行业变革和行业价值。以美国为例，美国的 BIM 标准共有5 个方面：性能、效率、质量、安全、可预测性。这5 个方面在建筑的全生命周期过程中，通过数据的收集、信息的创建、管理、分析、共享，使数据发挥前所未有的作用。BIM 概念提出早期由于受到计算机技术、数据存储、网络等硬件技术的限制， 其深度和广度都不大。进入 21 世纪后 BIM 系统也得以进入一个全新发展和大规模应用的阶段，开始形成相应的制度化的技术指南和标准。Buil

12、dingSMART 联盟( BuildingSMART Alliance BSA)是美国建筑科学研究院(NationalInstitute of Building Science， NIBS) 在信息资源和技术领域的一个专业委员会，成立于 2007年， 同时也是BuildingSMART 国际 ( BuildingSMART Internationa，l BS)I 的北美分会。BSI 的前身是国际数据互用联盟( International Alliance of Interoperability， IAI) ， 开发了和维护IFC( Industry Foundation Classe)标准以

13、及sOpenBIM 标准。BSA 致力于 BIM 的推广与研究，使项目所有参与者在项目生命周期阶段能共享准确的项目信息。通过收集和共享项目信息与数据，可以有效地节约成本、减少浪费。因此，美国 BSA 的目标是在2020 年之前，帮助建设部门节约31%的浪费或者节约4 亿美元。BSA 下属的美国国家BIM 标准项目委员会(The National Building Information ModelStandard Project Committee-United States， NBIMS-US)是专门负责美国国家BIM 标准( National Building Information Mo

14、del Standard， NBIMS)的研究与制定。2007 年 12 月，NBIMS-US 发布了 NBIMS 的第一版的第一部分，主要包括了关于信息交换和开发过程等方面的内容，明确了BIM 过程和工具的各方定义、相互之间数据交换要求的明细和编码，使不同部门可以开发充分协商一致的BIM 标准，更好地实现协同。2012 年 5 月，NBIMS-US 发布NBIMS 的第二版的内容(图1)。 NBIMS 第二版的编写过程采用了一个开放投稿(各专业BIM 标准)、民主投票决定标准的内容(Open Consensus Process)，因此，也被称为是第一份基于共识的BIM 标准。除美国之外，从2

15、010 年起，欧洲、亚洲的日本、韩国、新加坡、香港等国家和地区也开始致力于BIM 应用的推广和标准的制定。BIM 系统在当今计算机技术高度发达的今天，体现出了优于传统人工主观管理的巨大优势，使得工程过程管理更系统、更精准、更全面。由于它体现出的无与伦比的技术优势，因此很多欧美大型复杂项目已经非BIM 系统无法管理。所以目前欧美大部份国家已经要求新建的大型公建项目必须使用BIM 系统，以致于现在应用BIM 的项目数量远远大于仍采用传统手段的项目数量5。2.2.3 国内 BIM 发展现状我国从 2003 年开始引入BIM 系统的概念，但是目前国内BIM 的应用主体主要为设计单位， 应用项目主要为空

16、间建模和碰撞检测，这些应用只涉及BIM 的冰山一角。在 2010年， 清华大学通过研究，参考NBIMS， 结合调研提出了中国建筑信息模型标准框架( ChineseBuilding Information Modeling Standard， 简称CBIMS) ， 并且创造性地将该标准框架分为面向 IT 的技术标准与面向用户的实施标准。2011 年 5 月，住建部发布的2011-2015 建筑业信息化发展纲要中，明确指出：在施工阶段开展BIM 技术的研究与应用，推进 BIM 技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减；研究基于BIM 技术的 4D 项目管理信息系统在大型复杂工程

17、施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。通过对建筑信息模型的建立收集整合，不仅对单体建筑的全生命周期设计、施工、运营阶段中节约资源和时间的投入， 更在建筑形成集群后，提高城市的建设和运营管理水平和效率。2010 与 2011 年，中国房地产业协会商业地产专业委员会、中国建筑业协会工程建设质量管理分会、中国建筑学会工程管理研究分会、中国土木工程学会计算机应用分会组织并发布了中国商业地产 BIM 应用研究报告2010和中国工程建设BIM 应用研究报告2011。虽然样本不多， 一定程度上反映了BIM 在我国工程建设行业的发展现状。根据两届的报告，关于 BIM的知晓程度从2010 年的60

18、%提升至2011 年的87%。2011 年，共有39%的单位表示已经使用了BIM 相关软件，而其中以设计单位居多。在产业界，前期主要是设计院、施工单位、咨询单位等对BIM 进行一些尝试。最近几年， 业主对 BIM 的认知度也在不断提升，SOHO 董事长潘石屹已将BIM 作为 SOHO 未来三大核心竞争力之一；万达、龙湖等大型房产商也在积极探索应用BIM；上海中心、上海迪士尼等大型项目要求在全生命周期中使用BIM；其他项目中也逐渐将BIM 写入招标合同，或者将BIM 作为技术标的重要亮点6。3 调查内容3.1 调查过程调查过程，见图3-111* 工程技术大学调查报告书13案例调查过程表起始日期：

19、 结束日期：2017年 7月 14日2017年 10月 8日序号任务持续周期起始日期结束日期1000案例调查1252017/7/82017/10/121100调查准备52017/7/82017/7/131110案例调查动员会12017/7/82017/7/81120确定调查方向22017/7/102017/7/111130制定调查 任务计划22017/7/122017/7/131200调查行动482017/7/142017/9/301210合作教育 实习调查182017/7/142017/8/311220毕业实习调查302017/9/12017/9/301300撰写调查报告书122017/10

20、/12017/10/121310整理实习资料32017/10/12017/10/31320查阅文献22017/10/42017/10/51330编写文档32017/10/62017/10/81340指导老师审阅42017/10/92017/10/12甘特图七月8月9月10月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬Fig.3-1Survey process table and Gantt chart3-1 调查过程表及甘特图* 工程技术大学调查报告书3.2 调查方法3.2.1 文献研究法报告通过计算机网络等方法搜集论文、期刊、书籍、网站等相关文献资料，总结国内外 BIM 技术在工程项目进度管理中

21、的研究现状，分析 BIM 应用技术和工程项目进度管理理论。借鉴中国工程建设BIM 应用调查研究结果，通过谈话方式向老师进行咨询，结分析 BIM 技术国内应用现状，及BIM 技术在进度管理中的应用现状。3.2.2 定性比较法报告通过定性比较法，在现有BIM 应用管理理论及技术方法体系基础上，定性分析并构建引入BIM 技术后的项目进度管理体系；通过对比现有* 图书馆 BIM 应用过程，性研究基于BIM 的进度计划与进度控制过程；最后总结得出BIM 技术在实际应用中的问题。3.2.3 案例分析法报告通过定性比较，合国内 BIM 技术应用项目分析，结 BIM 技术引入应用为进度管理带来的改变及现存问题

22、的解决；通过BIM 技术应用项目分析和老师交流，发现项目管理中 BIM 技术引入存在的问题，给出相关发展建议。3.3 调查路线调查研究路线，见图3-223Fig.3-2Survey roadmap3-2 案例调查研究路线图3.4 问题提出问题一：项目运作缺少统筹管理，BIM 应用遭遇“协同”困境；问题二： BIM 理念贯穿项目全寿命期，各阶段缺乏有效管理集成。3.5 分析问题从本人实习过程中的调查结果分析，阻碍BIM 在建筑施工企业推广应用的最直接的因素是 BIM 实施未能得到施工企业高层领导的鼓励与支持。面对新的技术和理念，锦州第一建筑安装有限公司主观上不愿意采纳这种新事物，则势必会影响其在

23、主体内的推行。项目部的管理上也没有从建筑信息参数化的角度去管理施工并控制施工成本。从本人与现场人员和老师的交谈中得知，BIM 实施的客观环境（即业主）导致施工企业高层领导没有鼓励和支持，包括业主未对施工企业提出明确的使用BIM 的要求，政府推行 BIM 力度不够及施工单位的BIM 受益程度相对较低。业主若没有对设计院或者施工企业提出明确的采用BIM 的要求，设计院可能延续以往的工作习惯在2D 的图纸上进行设计，没有现有的3D BIM 模型，施工单位只能自己尝试去建立BIM 模型，或者干脆按照以往的方式进行施工，无法感受到3D 建筑模型给施工带来的优越，高层领导推广BIM的积极性必然会降低。目前

24、，有些建筑施工企业仍对BIM 知之甚少，主要原因是BIM 理念没有得到足够的宣传，政府在整个建筑行业宣传和推广的力度还不够。最后，BIM 的碰撞检查功能能够有效地减少因设计冲突而导致的设计变更次数，按照目前的行业现状，很多建筑施工单位就是通过设计变更来获得更多的利润，BIM 的实施，减少了返工的次数，施工单位从中获利的机会也相应减少。政府没有在建筑行业大力推行BIM 是由于 BIM 本身还存在很多的问题，如BIM 不能与其他软件进行很好的数据互通; 其实施成本太高，需要大量的软、硬件及IT 基础设施的投入。与 BIM 相关的管理问题也亟待解决，如缺乏针对BIM 应用的标准合同语言等。BIM 软

25、件本身的技术问题影响了其功能的发挥，加上高成本的投入，势必会造成企业的BIM 受益程度降低。因尚未开发出针对BIM 应用的标准合同语言，业主对采用BIM 的热情也会降低，以免带来不确定的组织间责任分工。从业主、设计到施工的对模型的低信息共享度会阻碍 BIM 功能的充分发挥。信息共享度低，设计院完成的3D BIM 模型不能很好地指导施工，模型的信息不能完整、及时地传递至施工单位，施工单位从BIM 的三维模型中的受益程度也会相应降低。BIM 相关的行业规程及法律责任界限不明直接影响针对BIM 应用的标准合同语言的建立， 现有的项目流程直接影响项目各参与方对BIM 模型的信息共享度。最终的 BIM

26、模型需要行业各专业的共同努力和投入，但承包商常常无法从设计方得到BIM 模型，而只能拿到资料后自己着手去建立BIM 模型。 在目前的BIM 工作流程中，业主对设计方提出采用 BIM 的要求， 设计单位完成BIM 模型后交由施工单位进行施工，这种串联式的工作方式使得在施工单位仅能获得BIM 模型，却不能从设计方获得很好的关于BIM 模型的施工指导，直接导致了较低的BIM 受益度。Fig.3-3Library 's Subject Structure 3D Model 图 3-3 图书馆主体结构3D 模型Fig.3-4An Analysis of the Main Structure of

27、 Library 图 3-4 图书馆主体结构日照分析4 结论及建议通过以上分析可知，BIM在 * 图书馆项目应用的影响因素既有技术方面的因素（ BIM软件本身的技术问题、实施成本） ，也有管理方面的因素（ 业务流程、行业规程及法律责任界限 ） 。因此，要促进BIM 在建筑施工单位的实施需从技术和管理两方面着手。首先，努力完善BIM 软件，加紧确定统一的BIM 交换标准，使得BIM 软件可以和能耗软件、CAD、 造价管理等软件实现数据的互转，让建筑施工企业能够通过BIM 的采用实现更加科学的施工作业和施工管理。其次， 开发与 BIM 相适应的管理模式。当前 BIM 应用更关键的是管理和实践问题。如何对BIM 环境下项目组织人员责任进行明确、如何确定 BIM 模型中数据的版权、如何设