【《装配式建筑施工管理中BIM的研究国内外文献综述》4400字】

装配式建筑施工管理中BIM的研究国内外文献综述1.1国外对在装配式建筑施工管理中BIM的研究现状（1）装配式建筑发展早在二十世纪出，装配式建筑就引起人们的兴趣。第二次世界大战以后，欧洲大陆受到了极大的摧残，居民无家可归，劳动力也明显不足，为应对这一情况的发生，急需一种可以满足劳动力占比少、建造速度快的新型建造方式——装配式。1.德国德国作为建筑产业化发展的领军国家，在整个建筑产业化发展中具有很高的成熟度。当今的德国,在建筑产业化的框架下，传统的现浇建筑形式早已不复存在。2015年，采用装配式建筑建设小住宅，德国的占比高达16%，是当时世界最高占比，且日益增大。工业建筑及设施或钢结构,或组合木结构，或大型框架梁柱构件的预制混凝土结构,以及钢结构或预制混凝土围护墙板、排水沟、隔墙系统、楼等;住宅楼、宾馆、办公楼等建筑物主要采用带保温系统的层合板，多层组合预制木结构或钢结构梁、钢柱，以及各种材料形式的预制楼梯、阳台、平台等;别墅、会所等建筑以轻钢、木结构为主，预制清水混凝土，结构安全,现大方;路桥施工主要由钢结构、预制混凝士结构道路护栏、钢结构和预制箱型混凝土桥、甚至木结构桥组成。据统计，德国大部分建筑由工业模板体系、现浇混凝土、钢材、木材、混凝土、玻璃等预制构件组成。在泛工业化理念下，这一比例已经达到80%以上，同时还通过对BIM技术的应用，对建筑信息化进行协同管理。2.日本日本政府每五年颁布一次住宅建设五年计划，明确了促进住宅产业发展和性能品质提高的相关政策与措施。经过多年的发展，在多层住宅中采用钢结构集成体系、模块化体系和木结构体系，实现了多层住宅的高度装配化、集成化。在提高装配式建筑质量、缩短工期的同时，更加注重技术创新，从而使装配式建筑质量显著高于普通建筑的质量。由于统计口径非常严格,日本装配式建筑的实际数据很低。实际上，只有当建筑的装配率达到67%以上，才能进入统计范围。按照日本建筑中心的厂房鉴定标准，整个房屋建造过程的三分之二以上在工厂完成，主要结构件在厂产,只有采用装配式施工方法，才能认定该房屋为装配式房屋;日本半数以上的房屋是一户人家建造的独立房屋，主要是木结构。这两个原因导致日本预制建筑的普及率看起来非常低。但其实,日本的装配式建筑渗透率应该达到85%。3.美国与欧洲，日本不同，北美国家几乎没有受到二战的影响，因此，他们使用了一种完全不同于欧洲与日本的建筑方式，这种方式可以满足人们更多独特而又精彩的需求，而且美国的大多数房屋都采用的木结构，因为这些建筑大多都存在于郊区。美国装配式住宅在二十世纪七十年代得到大力发展。1976年，国家工业化住宅建造及安全法案的通过和一系列行业规范标准的出台，促进了装配式建筑的发展。2001年，据美国工业化住宅协会统计，当时的装配式住宅达到了一千万套，是其住宅总量的70%。美国的住宅建设是建立在极其发达的工业化水平之上，具有各产业协调发展、劳动生产率高、产业集聚、要素市场发达、国内市场大等特点。大城市住宅以混凝土装配式和钢结构装配式为主，小城镇则多以轻钢结构、木结构体系为主。据统计,据统计，美国住宅零部件的标准化、社会化程度极高，几乎达到100%。它不仅体现在主要结构构件的通用化上,还体现在各种产品和设备的社会化生产和商品化供应上。除了工厂生产的活动房屋和成套供应的木框架结构预制构件、配件外,其他混凝土构件及制品、轻质板、室内外装饰及设备也十分丰富,有上万个品种。业主可以在市场上自由购买部品部件，也可以委托承包商进行购买，现场安装这些构建产品具有结构性能，好用途多，通用性强，易于机械化生产等特点。作为帮助建筑行业缓解招工压力、降低建造成本、缩短建设工期而兴起的装配式建筑，在其稳步发展的同时，带来的是建筑配套设施更高的标准和要求，加速了装配式建筑整个产业链的衍生和发展。国外的装配式建筑发展历程详见图4。图4.国外的装配式建筑发展历程图（2）BIM的发展BIM最早出现在1974年，美国学者Eastman在其研究的课题“BuildingDescriptionSystem”中提及了“BIM”，当时被表述为“acomputer-baseddescriptionofabuilding”。Eastman也因此被称为“BIM之父”。1994年，以Autodesk为首的12家美国公司创立了IAI协会，并于1995年提出IFC标准——协调产业链推出一个全生命周期和全产业链所需的标准。BIM的软件应用发展历程详见图5。图5.BIM的软件应用发展流程图美国：二十世纪七十年代，美国（是最先进行BIM实施的国家）开始在建筑行业中进行BIM的开发和采用。Wisconsin政府已强制要求在预算超过或等于500万美元的公共项目中实施BIM。2002年，Autodesk公司明确了BIM关于设计协同及驱动构件的特征；2003年，《3D-4D》项目由GSA通过PBS下属的OCA进行发布以后，BIM开始了它高速发展的进程；2006年，OmniClass万用标准编制完成，这是由CSI进行统编的，适用于AE&C公司；美国最先开始应用BIM进行发展的是海军，但在陆军中，BIM发展的更加全面与系统。2006年10月，ERDC发布了未来十五年关于BIM的发展政策；2007年，BSa推出了《NBIMSVersion1-Part（1）》（BIM标准）;分别在2012年和2015年，NIBS又推出了NBIMS-US（2）和（3）。英国：在政府的支持下，从根本上采用了BIM策略，2016年政府明确要求企业实现3D-BIM的全面协同，强制要求在公共项目中采用BIM2级。据报告显示，在政府采取措施以后，建筑业应用BIM达到了20%。日本：二十世纪九十年代，日本政府就开发了适用于机电的BIM型软件——REBRO,在之更早的八十年代左右，DOS版CADEWA就存在了，日后更是发展成CADEWAreal2017；2008年以后，日本在建筑行业中应用BIM的工作开展的如火如荼、人声鼎沸；2009年成立了IPDWG用以专门进行编制BIM的概念与应用标准；2014年，《BIM导则》发布。新加坡：从2015年开始，在所有公共项目中实施BIM，对所有大于5000平米的项目强制实施BIM。芬兰：2002年开始实施BIM；2007年，SenateProperties要求在所有项目中遵守IFC标准并使用BIM；同年，有93%的建筑公司和60%的工程公司在日常工作中使用BIM；开发了Tekla软件。BIM在世界各国的应用情况见图6。部分发达国家对BIM的相关政策见图7。图6.BIM在各国的应用程度图7.部分国家对BIM的政策（3）BIM在装配式施工过程中的应用研究苏恩久通过对BIM进行应用，创造了BIM的可视化功能——3D，这使得工程各部门人员都可以便捷的了解施工状况；随之4D由Tanger等人开发出来，添加了工程进度信息；Baijanaca在项目的全生命周期的基础上应用BIM的信息，使之能够完成进行及时有效的沟通，进行协同作业；NaminiSB在研究中发现：BIM的引入可以很好的解决在设计过程中预制构件被忽视的有关工厂模具和运输条件限制等问题；Nour等人通过开发BIM的动态数据库，实现了及时有效的在厂商和设计师之间传递并反馈预制构件信息；Johnston建立3D模型进行施工模拟，让施工管理人员能够更有效地进行信息交流并加快施工进度；Sacks教授在统计分析了大量的关于装配式建筑中应用BIM的案例发现由于BIM的应用，装配式建筑经济可行性一般可以提高16%。REF_Ref21064\r\h[3]1991年，Retik和Warszawski等人对预制装配式建筑设计系统BIM应用的流程进行了研究。在2003年，美国斯坦福大学提出了基于IFC的PM4D系统，实现了对施工过程4D可视化的模拟。REF_Ref21123\r\h[13]1.2国内对在装配式建筑施工管理中BIM的研究现状（1）装配式建筑发展装配式建造方式节水、节电，环境污染率低，与之传统技术，装配式建造无疑是我国建筑业进行改革的有效途径,也是实现建筑工业化的重要手段。预制混凝土结构在中国的应用可以追溯到二十世纪五十年代，在我国的发展大概有四个阶段。阶段图详见图。初发展阶段：1950s建国初期，国内开始大力发展钢筋工业化。二战以后，在苏联老大哥的帮助下，我国开始了装配式建筑模式的使用，在那个时期北京曾建立了许多装配式建筑。当时的建筑主要采用的是混凝土体系。蓬勃发展阶段：1960s~1980s经过十多年技术的引进，彼时的预配式构件得到了快速发展，尤其是预应力技术得到了极大的推广与支持，工厂兴起，建筑质量水平显著提高。进入低谷阶段：1976年河北唐山7.8级地震的以后八十年代是个分水岭，因为建造工艺不够完善、标准，导致很多装配式建筑在地震面前几乎无力招架，而当时的中国的人口激增，为了广大人民的工作与生活，现场浇注方式映入了建筑从业者的眼帘。重大地质灾害的爆发摧残了无数建筑，而当时的建筑正式以刚兴起来的装配式建造方式进行建造，结构抗震性功能差，时常还伴有漏水、墙体开裂、不隔热、隔音效果差等缺点，于是现场浇注方式取代了装配式在我国建筑行业的发展。再发展阶段：二十一世纪随着臭氧层空洞的发现，并逐渐有增加的趋势，各国对环境方面抱有极大的重视，可持续发展理念也由此提出。而进入二十一世纪以后，各国（发达国家）的人口老龄化特征愈发明显，甚至中国也开始进入老龄化社会。随着劳动力的明显缺失，建筑行业虽然经济仍在持续不断地增长，但是传统建造方式明显已经不适应当代社会发展，于是2016年，国家正式要求发展装配式，由此以后，采用装配式建造方式进行工作在国内如火如荼的展开。国内关于装配式建筑的发展历程详见图8、9。图8.中国的装配式发展总览图图9.国内装配式建筑发展流程图（2）BIM的发展我国在2004年左右首次接触到BIM理念，这一时期的BIM被称为BLM（BuildingLifecycleManagement）。2001年十二五规划BIM被列为重点推广技术；2011年，对BIM在4D方面进行研究；2012年，根据住建部的邀请，建筑行业内的各界精英人士对BIM相关应用标准进行编制；2013年，住建部表示要在部分建筑中的设计跟施工板块全部采用BIM；2015年住建部的指导意见，要求90%的政府投资项目使用BIM。BIM在中国的发展政策详见图10。图10.BIM在中国的发展政策（3）BIM在装配式施工过程中的应用研究张建平等人通过BIM平台开发了相关的管理软件及建模系统；许炳等人总结了影响建筑业发展的关键因素，并建立了BIM接受模型；周少东的研发团队提出的有关于使用BIM的集成管理代替传统管理方法的研究思路；周文波以实验楼为例，将预制装配式与BIM相结合，指出BIM装配式结合的合理性；李天华科研队伍对全周期的分析，结合RFID来实现信息共享，及时沟通的功能；工程专业人士樊则森应用技术集成装配式建筑，使之能够全方面、多角度的实现建筑在整个产业链上的信息化的集成。REF_Ref23725\r\h[6]参考文献宋晋，肖龙洋，姜淏予.在设计阶段全过程应用BIM技术数据控制设计.《新型工业化》；2020-01-20李泳辰（导师：刘学贤）.装配式背景下模块化住宅设计探究.青岛理工大学，硕士（专业：建筑学)；2017肖阳（导师：袁丽;程征）.BIM技术在装配式建筑施工阶段的应用研究.武汉工程大学，硕士（专业：建筑与土木工程)；2017钟升明，杨星一，兰洁.基于BIM技术的城市轨道交通工程精细化施工管理研究.《城市建筑》；2019-02-20李江.港珠澳大桥主体工程施工进度控制手段与实施.《公路》；2019-08-09姜忠雪.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].民营科技,2018(12):265郝会英.BIM在某项目施工管理中的应用研究[D].安徽建筑大学,2017.王天成.地铁工程建设项目集成化管理研究[D].兰州交通大学,2018.李明坤.浅谈高速公路建设项目集成化管理模式[J].2018,37(9):270-271.简其扬,刘龙妹.绿色建筑施工管理中BIM技术的应用[J].智能城市,20