BIM技术的推广和发展前景课件

1、BIM技术的推广和发展前景了解我国运用BIM的经典案例了解BIM技术在推广中存在的问题了解BIM技术的发展前景国家会展中心（上海）位于上海青浦徐泾、虹桥交通枢纽的西侧，与虹桥机场和虹桥火车站近在咫尺。该中心整体呈四叶草造型，占地面积为86104 m2，总建筑面积达147104 m2，可提供40104 m2的室内展览面积和10104 m2的室外展览面积。该中心不仅是世界最大的综合体建筑，而且首次展示了室内大面积展厅“无柱化”的办展效果，其中最大的一个无柱展厅的高度为32 m，室内面积达2.8104 m2。国家会展中心（上海）如图3-1所示。3.1.1 BIM应用于国家会展中心（上海）图3-1 国

2、家会展中心（上海）国家会展中心（上海）工程是综合体工程，包含土建结构、钢结构、幕墙、屋面、机电设备安装、装潢装饰等工程，建筑结构复杂。上海建工集团为了加强对整个工程的精细化施工管理，由项目部引入了BIM技术，为工程主体结构进行建模，实现了一体化深化设计和一体化施工管理。上海建工机械施工集团有限公司（以下简称机施集团）承担了该中心单体规模最大的钢结构承包工程。其中，总量为9.2104 t的钢结构中有7104 t要在5个月内完成。无论是单月制作、安装工作量，还是多规格钢结构的采购、加工、安装，以及截面多样化的大跨度桁架施工的质量精准控制，都是机施集团从未遇到过的。面对工程的复杂性，机施集团根据业主

3、的要求，将在承建上海中心大厦钢结构施工时采用的BIM技术运用到了国家会展中心（上海）的钢结构施工中。3.1.1 BIM应用于国家会展中心（上海）机施集团的项目团队通过运用BIM技术在计算机上建构出“四叶草”三维模型，完整反映了各体系间的关联，演示了每个构件的实际尺寸及每个施工过程；巧解了复杂钢结构的预拼难题，既缩短了传统工艺在工厂预拼装构件的工期，又节约了实物预拼装所消耗的装拆成本。3.1.1 BIM应用于国家会展中心（上海）3.1.2 BIM应用于亚洲最大生活垃圾发电厂上海老港再生能源利用中心（见图3-2）位于上海市浦东新区0号大堤以西、宣黄公路以北、老港固体废弃物综合利用基地的东南角，建设

4、用地面积为159 898 m2，总建筑面积为49 805 m2；垃圾处理量为100104 t；设计年发电量为3.252108 kWh；项目总投资为14.787 8亿元。3.1.2 BIM应用于亚洲最大生活垃圾发电厂在项目前期，BIM小组采用MagiCAD软件进行BIM三维设计，设计做到直观和高效。在建模初期，按照图纸要求，依据专业分为暖通、电气、给排水、热机等小组，先进行专业间的初步综合，排定各专业的标高范围，然后利用MagiCAD分别进行建模，最后利用MagiCAD协同工作的方式将模型进行整合和检查。3.1.2 BIM应用于亚洲最大生活垃圾发电厂在三维建模过程中发现不同行业相应的设备虽各有特

5、点但体量均较大，在普通的三维产品库中很难找到；而MagiCAD软件的产品库拥有数百万种产品构件，在其中可以搜索到项目所需的产品，将其插入三维模型中，从而如实地反映实际设备布置和管线排布的情况，以保证在密集空间中既能完成选定设备的布置，又能综合考虑空间及设计要求。碰撞检测的顺序一般为：在单专业内进行碰撞检测，调整本专业内的碰撞错误；而后进行机电综合模型碰撞检测，调整机电专业内的碰撞问题；最后是机电与建筑之间的碰撞检测，解决机电与建筑结构之间的碰撞问题。3.1.2 BIM应用于亚洲最大生活垃圾发电厂在MagiCAD软件中，可先利用本图内部碰撞、外部参照碰撞和与AutoCAD实体碰撞的选项，一键获得

6、检测结果；而后根据碰撞检测结果对原设计进行综合管线调整，并进行人工审核，得到修改意见，以提升BIM小组的模型质量。得到碰撞检测结果后，便可得出碰撞检测报告。BIM小组针对碰撞检测报告进行小组讨论、人工审核，最终得到汇总结果。3.1.3 BIM应用于广州东塔广州东塔（广州周大福金融中心，见图3-3）位于广州天河区珠江新城CBD中心地段，占地面积达2.6104 m2，建筑总面积为50.77104 m2，建筑总高度为530 m，共116层。图3-3 广州东塔3.1.3 BIM应用于广州东塔广州东塔项目的难点是：进度编制跟踪难、现场协调难；图纸统一管理与送审跟踪难；变更计量与收支对比工作量大；合同信息

7、汇总、查询困难，缺乏时效预警；成本分析的工作量大，无法做到事前预控。针对广州东塔项目建设中面临的诸多难题，中建股份东塔总承包项目部与广联达公司合作，积极引入BIM技术构建协同应用平台，通过MagiCAD和GBIMS等BIM产品应用取得了良好的成效，实现了技术创新和管理提升。3.1.3 BIM应用于广州东塔通过应用BIM技术，节约了成本，缩短了工期，材料损耗低于行业基准值30%35%，5D综合应用带来了大幅的成本节约。广州东塔是国内第一个成功应用BIM+PM系统的项目，它有效提升了管理水平，提高了沟通效率，减少了20%的沟通会议。广州东塔实现了技术提升，它充分应用BIM进行施工模拟，保证超高层复

8、杂节点、大型设备的施工与安装的顺利进行。广州东塔实现了数据积累，开创了国内超高层施工应用BIM集成数据库的先河，形成了切实可行的BIM实施方法，积累形成了企业内部大数据库，并将其复制推广到其他项目。3.1.4 基于BIM的新白沙沱长江特大桥工程2013年6月，中铁大桥局集团有限公司新白沙沱长江特大桥项目部与清华大学等多家科研单位进行深度合作，成立BIM团队，综合应用4D-CAD、BIM等最新的信息技术和基于BIM的4D动态管理系统的成熟功能，实现了对新白沙沱长江特大桥（见图3-4）工程的4D施工动态管理。图3-4 新白沙沱长江特大桥新白沙沱长江特大桥在项目策划、建造、运行及维护的全寿命周期中实

9、现了信息共享和目标传递，为设计团队及运营单位提供了有效的数据和信息，使得工程技术人员也能根据这些数据更好地完成各项施工任务。 3.1.4 基于BIM的新白沙沱长江特大桥工程新白沙沱长江特大桥BIM技术的设定工作内容和功能是：详细模拟拉索和钢梁部分的结构；检查包括碰撞检查在内的设计工作，确保设计的正确性；模拟主要结构的施工过程等。在大桥主桥钢桁梁的施工过程中，基于BIM的新白沙沱长江特大桥工程4D动态施工管理系统充分发挥了各项功能，在钢梁施工动态实时进度，多尺度施工模拟，钢梁构件下料、制造、运输、存储、架设等全方位物料跟踪；斜拉索索力及钢梁应力安全监控；钢梁制造及架设检验批资料集成，钢梁成本自动

10、统计分析等多方面为钢桁梁施工提供了全方位的4D-BIM支持，有效地提高了施工效率，精确计划，减少浪费，用碰撞检查减少返工。3.2.1 BIM技术在推广中存在的问题BIM技术在推广中存在的问题缺少推广原动力传统管理理念根深蒂固BIM技术人才匮乏施工阶段的BIM应用软件相对匮乏缺少BIM数据标准BIM应用模式不成熟1.缺少推广原动力虽然对于建筑业来说，BIM 技术的应用能够带来前所未有的产业升级和生产效率的提高，但是人们对新鲜的事物通常都是采取保守的态度，不敢大胆尝试。尤其是BIM技术并没有在工业化生产方式的保障性住房项目上广泛应用，缺少推广原动力，大多数保障性项目还是采用传统的管理方式，BIM

11、技术也并没有得到整个建筑业的充分肯定。国家机关对BIM技术的应用推广还不够。3.2.1 BIM技术在推广中存在的问题2.传统管理理念根深蒂固建筑业是一个具有悠久历史的行业。建筑业有大量的从业人员，涉及各个参与方，并且社会对建筑业的关注度一直颇高。因此，想要转变所有从业人员的传统管理理念十分困难。同时，社会上对于传统建造方式比较认可，工业化生产方式对于普通人来说还不太好接受，他们会觉得安全系数低，使用功能差。建筑业原有的行为方式和思维方式已经根深蒂固，人们习惯于传统模式下的项目，对BIM技术应用的工业化生产方式的保障性住房项目还抱有怀疑态度。面对这样一个复杂的行业背景，引进新技术、采用新的建造方

12、式必须经过一段相当长的时间才能被接受，以扭转建筑业的发展惯性，促使BIM技术和工业化生产方式蓬勃发展。3.2.1 BIM技术在推广中存在的问题3.BIM技术人才匮乏虽然国内的一些科研机构、龙头企业已经开始进行BIM技术的研究，同时高等院校等正在逐步建立BIM技术培训机构，并进行了BIM 技术相关行业的专业人士的培训工作。但是相比人才的巨大缺口来说，这些就像是杯水车薪，远远达不到所需要的数量。此外，对于BIM技术的研究，仍然还停留在理论层面上，还有少数机构只是研究软件的操作，在实际的工业化生产方式的保障性住房项目中缺少实践经验。这些都在一定程度上阻碍了国内的BIM技术在工业化生产方式的保障性住房

13、项目中的发展。 BIM从业人员不仅应掌握BIM工具和理念，还必须具有相应的工程专业或实践背景，不仅要掌握一两款BIM软件，更重要的是能够结合企业的实际需求制定BIM应用规划和方案，但这种复合型BIM人才在我国施工企业中相当匮乏。3.2.1 BIM技术在推广中存在的问题4.施工阶段的BIM应用软件相对匮乏目前，市场上的 BIM软件很多，但大多用于设计和招投标阶段，而施工阶段的应用软件相对匮乏。大多数BIM软件以满足单项应用为主，集成性高的BIM应用系统较少，与项目管理系统的集成应用更是匮乏。此外，软件商之间存在的市场竞争和技术壁垒，使得软件之间的数据集成和数据交互变得困难，制约了BIM的应用与发

14、展。3.2.1 BIM技术在推广中存在的问题5.缺少BIM数据标准随着BIM技术的推广和应用，数据孤岛和数据交换难的现象越发严重。作为国际标准的工业基础类（industry foundation class，IFC）数据标准在我国的应用和推广不够理想，而我国对国外标准的研究也比较弱，结合我国建筑工程实际对标准进行拓展的工作更加缺乏。在实际应用过程中，BIM不仅需要像IFC一样的技术标准，还需要更细致的专业领域应用标准。 3.2.1 BIM技术在推广中存在的问题6.BIM应用模式不成熟一方面，BIM的专项应用多，集成应用少，BIM的集成化、协同化应用，特别是与项目管理系统相结合的应用更少；另一方

15、面，一个完善的信息模型能够连接建设项目全寿命周期不同阶段的数据、过程和资源，为建设项目参与方提供一个集成管理与协同工作的环境，但目前参建各方都考虑各自利益，不愿提供BIM模型，不愿协同，不愿透明，无形之中为BIM的深入应用和推广制造了障碍。3.2.1 BIM技术在推广中存在的问题3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析BIM技术在推广中存在问题的成因分析来自政府有关机构的阻碍来自建设单位的阻碍来自设计单位的阻碍来自施工单位的阻碍来自软件公司的阻碍来自行业标准的阻碍1.来自政府有关机构的阻碍政府能影响一个项目是否建设，什么时候建设及用什么方式建设。政府也是决定建设项目标准的机构。建筑业的

16、相关规范和文件都要经过政府的批准才具有执行力，但是现阶段政府对工程项目设计成果的审查验收，只是停留在二维的平面图纸上。BIM技术为新兴技术，大多数企业都秉持观望态度，缺少试点项目推进。虽然大多数企业都认识到BIM技术是未来的发展趋势，但这种认识程度还不足以让这些企业立即着手进行试点项目推进。在地方政府推行力度和政策扶持力度不够的情况下，建设单位也缺少应用BIM技术的动力。因此，政府机构对于BIM技术的应用起着主导作用。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析2.来自建设单位的阻碍BIM技术的应用能够为建设单位带来巨大的价值，但是现阶段，国内大多数的建设单位对应用BIM技术并不感兴趣。通

17、常，对于一些复杂的大型工程项目，当采用传统方式无法解决时，建设单位才会选择使用BIM技术。没有业主的主动需求，BIM技术的应用发展就失去了其原动力。同时，建设单位在进行招标时，并没有对施工单位明确提出使用BIM技术的要求，因此缺乏一定的客户需求，缺乏客户需求也使得施工单位缺乏采用BIM技术进行试点项目的动力。而我国目前的BIM技术应用还处在起步阶段，没有十分成熟，这使得BIM技术的应用成了一种风险，可能会增加项目的总投资。BIM技术的应用和发展也需要在初期还没看到效益时，就投入大量资金，这也使得一些资金紧张的建设单位不敢使用。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析3.来自设计单位的阻

18、碍（1）设计单位当前的主流业务仍然是进行二维的平面图纸设计，若要转型为三维的BIM设计，则需要购买软件，升级硬件，培训人员，投入巨大的人力、财力和物力，而且收益不能充分显现，一旦失败，会影响到企业的正常运行，甚至使企业破产。 （2）设计单位里的设计人员都各司其职，对自己本专业的知识掌握到位，但对于跨专业的知识了解不多，全专业都懂的人才更少，因此做到不同专业之间的协同设计并不容易，这也削减了BIM技术应用的优势。 （3）BIM需要对所有项目参与方公开，但是设计单位可能并不愿完全对外公开，对设计的基础数据资料甚至会有所保留，这也削弱了设计单位应用BIM技术的优势，没有办法将BIM技术带来的效益发挥

19、到最大。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析4.来自施工单位的阻碍施工单位作为项目施工阶段的主要参与方，对BIM技术的推广也有着重要的责任；但是传统的管理方式已经在工程师和工人的头脑中根深蒂固。此外，BIM技术的应用对工作人员的素质和专业知识水平有一定的要求。从目前来看，国内的许多工程都经过多次分包，现场施工人员的专业素质也不尽相同，并非都具备应用BIM技术的能力。施工现场人才的缺失也成为施工单位BIM技术应用的阻碍。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析4.来自施工单位的阻碍BIM技术是一项应用于建筑全寿命周期的技术，如果只在施工阶段使用，就一定会削弱其优势；BIM技术

20、使得整个施工过程变得更加透明，在一定程度上降低了施工单位的利润率，使得施工单位无法获得其想要的收益。BIM技术的应用在减轻工作负担、提高工作效率的同时，也在一定程度上对施工单位的利益造成了影响。此外，实施 BIM技术不仅要在软件上投入更多的成本，还要在IT 基础设施、硬件配置升级、人才培训等方面投入成本。这对普通的施工企业来说，意味着成本的增加，而如此高额的成本会让一些小型企业望而却步。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析5.来自软件公司的阻碍由于BIM技术是从国外发展起来的，因此国外的BIM相关软件的应用都比较成熟，软件公司所开发的软件的种类也比较齐全。而国内BIM技术相关软件的

21、开发有一定的难度，需要开发符合我国国情的、涉及各种工程量计算的软件，因此，在各个专业设计软件的开发方面没有太大的优势。此外，国外的软件开发商所开发的BIM相关软件中的模板都是基于本国的制图规范制定的，引入国内后需要根据我国的情况进行一些本地化修改，但是由于本地化不充分，所以BIM相关软件在我国的实际应用受到了很大的限制。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析5.来自软件公司的阻碍我国BIM技术的应用还处于初级阶段，软件方面不够成熟，软件本身存在很多技术问题。一些企业在应用BIM技术时主要采用国外的 Autodesk Revit 等软件进行建模和检查。虽然国内的一些软件公司对BIM技术

22、应用的开发还处于初级阶段，如上海鲁班公司和广联达公司都有BIM的应用模块，但相对于外国软件而言，却各有特色。国内的软件更适合我国，符合我国的行业习惯和政策，但是软件还不是很成熟，各种软件之间的接口也存在技术问题，不能很好地被建设工程各方协同使用，在可操作性和易操作性方面还有待提高。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析6.来自行业标准的阻碍BIM技术应用的标准流程现在还不明确，但我国现浇结构的发展已经很成熟，现有的业务流程也制约了BIM在工业化生产方式中的应用。传统项目各参与方之间的信息交流和基于BIM技术的项目各参与方之间的信息交流存在较大差异，如图3-5所示。但与BIM相关的行业

23、规程并未完善，许多企业对于BIM技术在装配式房屋中的应用无从下手。并且一些法律责任界限不明确，不能确定BIM模型的所有权，也不能通过法律手段保护这种所有权。行业规范中也没有明确规定BIM模型应该由建设参与的哪一方进行建立、修改和上传，这种协同的过程没有一个标准的模式可以参照。3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析3.2.2 BIM技术在推广中存在问题的成因分析近几年政府主管部门出台了一系列BIM政策，如评鲁班奖、政府投资的2104 m2以上项目都要求使用BIM技术；很多业主方也将使用BIM技术写入招标要求，即使没有要求，在技术标中体现了BIM技术，都是重要的加分项。BIM技术迟早都要

24、用，使用越早，在市场上的竞争优势越明显。 现在业主对BIM很关注、学习的积极性比施工单位高，一旦业主掌握了BIM技术，跑冒滴漏、签证变更的方式都不能用的时候，施工企业就会变得更加被动。 从试点BIM项目到自己拥有成熟的BIM实施能力需要经过一个较长的周期。企业要想形成自己的BIM核心竞争力，就需要尽早组建自己的BIM团队，团队的培训和学习需要较长的周期，无论如何应用BIM，这个学习周期都是存在的。3.3.1 企业应用越早，越早建立竞争优势BIM技术的一大优势就是在施工前将建筑在计算机里模拟地建造一遍，在施工前发现问题并解决问题。（1）投标方案的制定。在投标阶段，BIM无疑是亮点之一。在商务标方

25、面，利用BIM技术可以快速、准确地算量，一方面方便对外不平衡报价，“预留”利润；另一方面对内进行成本测算，提前了解利润空间，便于决策。在技术标方面，可以提前展示BIM在施工阶段的价值，如碰撞检查、虚拟施工、进度管理、材料管理、运行维护管理等，提高技术标分数，从而提高项目中标概率。3.3.2 BIM介入项目越早，价值发挥越明显（2）前期场地的布置。在施工单位进场前模拟现场的场地布置模型（见图3-6），如办公场地等，如果前期模拟好场地布置，就可以最大限度地节约施工用地，减少临时设施的投入，从而降低成本。同时通过对材料运输路线方案的模拟可以最大限度地减少场内的运输，减少材料的二次搬运。3.3.2 B

26、IM介入项目越早，价值发挥越明显图3-6 场地布置模型（3）施工专项方案的模拟。施工前利用BIM技术模拟施工专项方案，利用BIM的可视化帮助施工人员判断方案的合理性，或者通过模拟多项方案帮助制定最佳的方案决策。施工专项的方案模拟还可以帮助现场的施工人员更好地理解施工方案，提高施工水平和施工效率。 （4）高大支模的查找。施工前通过BIM可以快速查找和定位出楼层中需要高大支模的位置，人工筛选、查找高大支模的位置会导致效率低下和出现遗漏，如果在施工后才发现有部分遗漏，会给工程的施工安全带来很大的隐患。3.3.2 BIM介入项目越早，价值发挥越明显（5）碰撞检查。施工前利用地下支撑维护模型和地上主体结

27、构模型进行碰撞检查，不仅能校验支撑维护方案的合理性，还能检验出支撑结构与主体结构间存在的碰撞点，避免支撑围护影响主体结构施工。 （6）图纸会审。图纸会审可以提前发现图纸的缺陷，提前发现问题并解决问题，避免返工、节约工期；如果在施工过程中才发现图纸中的问题，会造成不必要的返工，不仅费材、费工，而且施工进度也相对滞后。3.3.2 BIM介入项目越早，价值发挥越明显（7）地下部分复杂节点的交底。施工前通过BIM可视化模型提前对地下部分节点，尤其是基础部分的复杂节点进行交底，可使现场技术员正确地理解图纸，从而避免错误施工的发生。 （8）材料上限的控制。施工前通过对工程量的精确核算，可以对现场的进料和备

28、料做好精确的材料计划，控制好材料的上限。对前期材料进行上限控制，不仅可以避免在施工过程中进料过多，造成不必要的材料浪费，而且可以为公司和项目整体资金的合理安排提供保障。3.3.2 BIM介入项目越早，价值发挥越明显（9）预留洞口。施工前通过碰撞检查系统查找出设计图纸中遗漏的应预留的洞口（见图3-7），避免在施工后发现该预留的洞口没有预留而凿洞返工，这样不但费时、费工，影响施工进度，而且现场凿洞返工会对结构的安全造成一定的影响。3.3.2 BIM介入项目越早，价值发挥越明显图3-7 碰撞检查（10）成本分析和资金计划。项目前期需要分析项目的成本和制订资金计划，使用BIM可以更快、更准确地了解项目

29、的成本情况及需要准备的资金情况，对于后续的成本管理与现金流管理有巨大的作用。3.4.1 BIM技术的发展趋势1.BIM技术与信息化住房和城乡建设部在20162020年建筑业信息化发展纲要中明确提出在“十三五”期间将加快BIM技术等在建筑工程中的应用，明确指出“建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分，也是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求，对建筑业绿色发展、提高人民生活品质具有重要意义”。建筑业信息化是国民经济信息化的基础之一，而管理信息化又是实现全行业信息化的重中之重。因此，利用信息化改造建筑工程管理，是建筑业健康发展的必经之路。3.4.1 BIM技术的发展趋势1.BIM技术

30、与信息化利用BIM技术对建筑工程进行管理，由业主方搭建BIM平台，组织业主、监理、设计、施工等多方进行工程建造的集成管理和全寿命周期管理。BIM系统是一种全新的信息化管理系统，目前正被越来越多地应用于建筑业中。它要求参建各方在设计、施工、项目管理、项目运营等各个过程中将所有的信息整合在统一的数据库中，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，为建筑全寿命周期管理提供平台。在整个系统的运行过程中，要求业主方、设计方、监理方、总包方、分包方、供应方进行多渠道和多方位的协调，并利用网上文件管理协同平台进行日常的维护和管理。BIM技术是新兴的建筑信息化技术，同时也是未来建筑技术发展的大势所趋。3.4

31、.1 BIM技术的发展趋势2.BIM技术与虚拟现实技术虚拟现实，也称为虚拟环境或虚拟真实环境，是一种三维环境技术，它集先进的计算机技术、仿真技术、传感与测量技术、微电子技术等为一体，借此产生逼真的视、听、触等三维感觉环境，形成一种虚拟世界。虚拟现实技术是人们运用计算机对复杂数据进行的可视化操作，与传统的人机界面及流行的视窗操作相比，其在技术思想上有着质的飞越。BIM技术与虚拟现实技术集成应用的主要内容包括虚拟场景构件、模拟施工进度、模拟复杂局部的施工方案、模拟施工成本、多维模拟信息的联合模拟及交互方式场景漫游，其目的是应用BIM信息库，辅助虚拟现实技术更好地服务于建筑全寿命周期。3.4.1 B

32、IM技术的发展趋势2.BIM技术与虚拟现实技术BIM技术与虚拟现实技术的集成应用，可以有效支持项目成本管控。据不完全统计，一个工厂项目大约有30%的施工过程需要返工、60%的劳动力资源被浪费、10%的材料被损失和浪费。由此不难推算，在庞大的建筑施工项目中每年约有万亿元的资金流失。BIM技术与虚拟现实技术的集成应用，通过模拟工程项目的建造过程，在实际施工前即可确定施工方案的可行性及合理性，减少或避免设计中存在的大多数错误；可以方便地分析出施工工序的合理性，生成对应的采购计划和财务分析费用列表，高效地优化施工方案；还可以提前发现设计和施工中的问题，对设计、推算、进度等属性及时更新，保证获得数据信息

33、的一致性和准确性。3.4.1 BIM技术的发展趋势3.BIM技术与物联网物联网是通过射频识别、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议将物品与互联网相连而进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 BIM技术与物联网集成应用，实质上是建筑全过程信息的集成与融合。BIM技术与物联网的深度融合与应用，势必将智能建造提升到智慧建造的新高度，开创智慧建筑新时代，这是未来建设行业信息化发展的重要方向之一。未来，建筑智能化系统将会出现以物联网为核心，以功能分类、相互通信兼容为主要特点的建筑“智慧化”大控制系统。3.4.1 BIM技术的发展趋势4.BIM

34、技术与云计算云计算是一种基于互联网的计算方式，以这种方式共享的软硬件和信息资源可以按需提供给计算机及其他终端使用。 BIM技术与云计算的集成应用，是利用云计算的优势将BIM应用转化成BIM云服务。云计算强大的计算能力可将BIM应用中计算量大且复杂的工作转移到云端，以提高计算效率。云计算的大规模数据存储能力，可将BIM模型及与其相关的业务数据同步到云端，方便用户随时随地访问并与协作者共享。云计算使得BIM技术走出办公室，用户在施工现场就可通过移动设备随时链接云服务，及时获取所需的BIM数据和服务等。3.4.1 BIM技术的发展趋势5.BIM技术与地理信息系统地理信息系统（geographic i

35、nformation system，GIS）是用于管理地理空间分布数据的计算机信息系统，它以直观的地理图形方式获取、存储、管理、计算、分析和显示与地球表面位置相关的各种数据。BIM技术与GIS的集成应用是通过数据集成、系统集成或应用集成来实现的，可在BIM应用中集成GIS，也可在GIS应用中集成BIM，或是BIM与GIS深度集成，以发挥各自优势，拓展应用领域。目前，BIM技术与GIS的集成在城市规划、城市交通分析、城市微环境分析、市政管网管理、住宅小区规划、数字防灾、既有建筑改造等诸多领域中均有所应用；与它们各自单独应用相比，在建模质量、分析精度、决策效率和成本控制水平等方面都有明显的提高。3

36、.4.1 BIM技术的发展趋势5.BIM技术与地理信息系统BIM技术与GIS的集成应用可以提高长线工程和大规模区域性工程的管理能力。BIM技术的应用对象往往是单个建筑物；利用GIS宏观尺度上的功能，可将BIM技术的应用范围扩展到道路、铁路、隧道、水电、港口等工程领域。BIM技术与GIS的集成应用可以增强大规模公共设施的管理能力，可以拓宽和优化各自的应用功能。导航是GIS应用的一个重要功能，但仅限于室外。BIM技术与GIS的集成应用，不仅可以将GIS的导航功能拓展到室内，还可以优化GIS已有的功能，如通过BIM技术对室内信息的精细描述来保证火灾发生时规划的室内逃生路径是最合理的，而不再只是路径最

37、短。3.4.1 BIM技术的发展趋势6.BIM技术与工程总承包工程总承包是指工程总承包企业按照合同约定，承担工程项目的设计、采购、施工、试运行服务等工作，并对所承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。EPC是以实现项目功能为最终目标的，是我国目前所推行的总承包模式中最主要的一种。与传统设计和施工分离承包模式相比，采用EPC模式，业主方能够摆脱工程建设过程中的杂乱事务，避免人员和资金的浪费；总承包商能够有效减少工程变更、争议、纠纷和索赔的耗费，使资金、技术、管理等环节的衔接更加紧密；同时，更有利于提高分包商的专业化程度，从而体现EPC模式的经济效益和社会效益。因此，EPC越来越受到发包人、投资

38、者的欢迎，同时也被政府有关部门看重并得到大力推行。3.4.1 BIM技术的发展趋势6.BIM技术与工程总承包把采用EPC模式的工程项目全寿命周期中所产生的大量图纸、报表数据融入以时间、费用为维度进展的4D、5D模型中，利用虚拟现实技术辅助工程设计、采购、施工、试运行等诸多环节，整合业主、总承包商、分包商、供应商等各方的信息，增强项目信息的共享和互动，不仅是必要的而且是可能的。3.4.1 BIM技术的发展趋势7.BIM技术与3D打印技术3D打印技术是一种快速成型技术，是以三维数字模拟文件为基础，通过逐层打印或粉末熔铸的方式来构造物体的技术，是一种综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科

39、学与化学等方面的前沿技术。 BIM技术与3D打印技术的集成应用，主要是在设计阶段利用3D打印机将BIM模型微缩打印出来，供方案展示、审查和模拟分析之用；在建造阶段，采用3D打印机直接将BIM模型打印成实体构件和整体建筑，部分替代传统施工工艺来建造建筑。BIM技术与3D打印技术的集成应用，可谓是两种革命性技术的结合，为建筑从设计方案到实物的过程开辟了一条“高速公路”，也为复杂构件的加工制作提供了更高效的方案。3.4.1 BIM技术的发展趋势7.BIM技术与3D打印技术目前，BIM技术与3D打印技术的集成应用有以下三种模式： （1）基于BIM技术的整体建筑3D打印。应用BIM技术进行建筑设计，将设

40、计模型交付给专用3D打印机，打印出整体建筑。利用3D打印技术建造房屋，可有效降低人力成本，作业过程基本不产生扬尘和建筑垃圾，是一种绿色环保的工艺，在节能降耗和环境保护方面较传统工艺有非常明显的优势。3.4.1 BIM技术的发展趋势7.BIM技术与3D打印技术（2）基于BIM技术和3D打印技术制作复杂构件。采用传统工艺制作复杂构件，受人为因素影响较大，精度和美观度不可避免地会产生偏差；而3D打印机由计算机操控，只要有数据支撑，便可将任何复杂的异型构件快速、精确地制造出来。BIM技术与3D打印技术集成进行复杂构件的制作，不再需要复杂的工艺、措施和模具，只需将构件的BIM模型发送给3D打印机，在短时

41、间内即可将复杂构件打印出来，缩短了加工周期，降低了成本，且精度非常高，可以保障复杂构件几何尺寸的准确性和实体质量。3.4.1 BIM技术的发展趋势7.BIM技术与3D打印技术（3）基于BIM技术和3D打印技术的施工方案实物模型展示。用3D打印技术制作的施工方案微缩模型，可以辅助施工人员更为直接地理解方案内容，携带和展示不需要依赖计算机或其他硬件设备，还可以360全视角观察，克服了打印3D图片和三维视频角度单一的缺点。3.4.1 BIM技术的发展趋势8.BIM技术与数字化加工数字化是将不同类型的信息转变为可以度量的数字，先将这些数字保存到适当的模型中，再将模型引入计算机进行处理的过程。数字化加工

42、则是在已经建立的数字模型的基础上，利用生产设备完成对产品的加工。 BIM技术与数字化加工的集成意味着将BIM模型中的数据转换成数字化加工所需要的数字模型，制造设备可根据该模型进行数字化加工。目前，BIM技术与数字化加工集成的主要应用有以下两方面：一是工厂精密机械自动完成建筑物构件的预制加工，不仅可使制造出的构件误差小，而且可以大幅提高生产效率；二是建筑中的门窗、整体卫浴、预制混凝土结构和钢结构等许多构件，均可先在异地加工，再运到施工现场进行装配，这样既可缩短建造工期，又容易掌控质量。3.4.1 BIM技术的发展趋势9.BIM技术与智能型全站仪施工测量是工程测量的重要内容，施工测量包括施工控制网

43、的建立、建筑物的放样、施工期间的变形观测和竣工测量等内容。近年来，外观造型复杂的超大、超高建筑日益增多，测量放样主要使用全站型电子测速仪（以下简称全站仪）。随着新技术的应用，全站仪逐步向自动化、智能化方向发展。智能型全站仪由电动机驱动，在相关应用程序的控制下，在无人干预的情况下可自动完成多个目标的识别、照准和测量，且在无反射棱镜的情况下可对一般目标直接测距。 3.4.1 BIM技术的发展趋势9.BIM技术与智能型全站仪BIM技术与智能型全站仪的集成应用通过对软件和硬件进行整合，将BIM模型带入施工现场，利用模型中的三维空间坐标数据驱动智能型全站仪进行测量。BIM技术与智能型全站仪的集成应用，可

44、将现场测绘所得的实际结构信息与模型中的数据进行对比，核对现场施工环境与BIM模型之间的偏差，为机电、精装、幕墙等专业的深化设计提供依据。同时，基于智能型全站仪高效精确的放样定位功能，结合施工现场的轴线网、控制点及标高控制线，可高效快速地将设计成果在施工现场进行标定，实现精确的施工放样，为施工人员提供更加准确、直观的施工指导。此外，基于智能型全站仪精确的现场数据采集功能，在施工完成后对现场实物进行实测实量，通过实测数据与设计数据的对比，检查施工质量是否符合要求。3.4.1 BIM技术的发展趋势10.BIM技术与3D激光扫描技术3D激光扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体

45、的空间外形、结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。3D激光扫描具有测量速度快、精度高、使用方便等优点，且其测量结果可直接与多种软件接口。3D激光扫描技术又被称为实景复制技术，它采用高速激光扫描测量的方法大面积、高分辨率地快速获取被测量对象表面的3D坐标数据，为快速建立物体的3D影像模型提供了一种全新的技术手段。3D激光扫描技术可有效且完整地记录工程现场复杂的情况，通过与设计模型进行对比，直观地反映出现场真实的施工情况，为工程检验等工作带来巨大帮助。同时，针对一些古建类建筑，3D激光扫描技术可快速准确地形成电子化记录，形成数字化存档信息，方便后续的修缮、改造等工作的开展。此外，对于现场难

46、以修改的施工现状，可通过3D激光扫描技术得到现场真实信息，以便为其量身定做装饰构件等材料。3.4.1 BIM技术的发展趋势10.BIM技术与3D激光扫描技术BIM技术与3D激光扫描技术的集成，是将BIM模型与所对应的3D扫描模型进行对比、转化和协调，达到辅助工程质量检查、快速建模、减少返工的目的，可解决很多传统方法无法解决的问题，目前正被越来越多地应用在建筑施工领域，在施工质量检查、辅助实际工程量统计、钢结构预拼装等方面体现出较大的价值。例如，将施工现场的3D激光扫描结果与BIM模型进行对比，可检查现场施工情况与模型和图纸的差别，协助发现现场施工时存在的问题。再如，针对土方开挖工程中较难统计和

47、测算土方工程量的问题，可在开挖完成后先对现场基坑进行3D激光扫描，基于点云数据进行3D建模，再利用BIM软件快速测算实际模型体积，并计算现场基坑的实际挖掘土方量。此外，通过与设计模型进行对比，还可以直观地了解基坑挖掘质量等其他信息。3.4.1 BIM技术的发展趋势11.BIM技术与构件库当前，设计行业正在进行第二次技术变革，基于BIM理念的三维化设计已经被越来越多的设计院、施工企业和业主接受。BIM技术是解决建筑全寿命周期管理、提高设计效率和设计质量的有效手段。国内外的BIM实践也证明，BIM能够有效地解决行业上下游之间的数据共享与协作问题。目前国内流行的建筑行业BIM类软件均是以搭积木的方式

48、实现建模，是以构件（Revit称之为族、PDMS称之为元件）为基础的。含有BIM信息的构件不但可以为工业化制造、计算选型、快速建模、算量计价等提供支撑，而且可以为后期运营维护提供必不可少的信息数据。信息化是工程建设行业发展的必然趋势，设备数据库如果能有效地和BIM设计软件、物联网等融合，无论是对工程建设行业运作效率的提高，还是对设备厂商的设备推广，都会起到很大的促进作用。3.4.1 BIM技术的发展趋势12.BIM技术与装配式建筑装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑，它是我国建筑结构发展的重要方向之一。装配式建筑有利于我国建筑工业化的发展，有利于提高生产效率、节约能源，有利于发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式建筑有利于实现绿色施工，因为装配式建筑