BIM在建筑工业中的应用与发展前景

BIM在建筑工业中的应用与发展前景姓名：鲁晨阳学号：130905222

BIM在建筑工业中的应用与发展前景随着全球建筑工程设计行业信息化技术的发展，BIM技术在国外发达国家逐步普及发展。在中国，建筑信息模型被列为建设部国家十一五计划的重点科研课题。近几年，BIM技术得到了国内建筑领域及业界各阶层的广泛关注和支持，整个行业对掌握BIM技术的人才的需求也越来越大。如何在高校教育体系中与行业需求相结合，培养并为社会提供掌握BIM技术并能学以致用的专业人才，成为当前建筑教育所面临的课题之一。现代化、工业化、信息化是我国建筑业发展的三个方向，预计BIM将成为中国建筑业信息化未来十年的主旋律。现如今，BIM已被明确写入建筑业发展“十二五”规划。究竟BIM的发展现状如何，存在着哪些问题，探寻信息化先进技术的迫切心情影响着广大的建筑业从业者。2012年3月，由住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织，中国建筑科学研究院、中国建筑业协会工程建设质量管理分会等实施的《勘察设计和施工BIM技术发展对策研究》课题启动，以期探讨施工领域BIM发展现状、分析BIM技术的价值及其对建筑业产业技术升级的意义，为制定我国勘察设计与施工领域BIM技术发展对策提供帮助。

2013年1月18日，《勘察设计和施工BIM技术发展对策研究》课题通过了验收，作为子课题编制单位的中国建筑业协会工程建设质量管理分会提交了完整详实的《施工企业BIM应用研究报告2012》。课题组对上海建工集团、中建八局、浙江建工集团和中建三局一公司等BIM应用有较好基础的施工企业进行了深度调研。课题组主要成员和江苏、河南、天津等省市建筑业协会一起，对当地施工企业BIM应用情况进行了摸底调查，取得了第一手的资料。BIM概念的各种解释

BIM这一方法和理念最先由欧特克（Autodesk）公司在2002年提出，是BuildingInformationModeling的缩写。它是指建筑物在设计和建造过程中，创建和使用的“可计算数字信息”。这些信息具有能够被程序系统自动管理，还能使经过这些数字信息所计算出来的各种文件，能够自动地彼此吻合、一致。麦格劳－希尔建筑信息公司对BIM的定义为：创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的过程。该模型利用数字建模软件，提高项目设计、建造和管理的效率，并给采用该模型的建筑企业带来极大的新增价值。美国国家BIM标准（NBIMS：NationalBuildingInformationModelingStandard）对BIM的定义是利用数字技术进行建设项目设计、施工、运营的过程，过程的成果是一个信息丰富的多维项目模型———即BIM模型。从其定义可以看出，BIM是涉及建筑的设计、施工、运营全过程的，也就是涉及建筑的整个生命周期。在建筑工程整个生命周期中，BIM可以实现集成管理，因此BIM既包括建筑物的信息模型，又包括建筑工程管理行为模型。将建筑物的信息模型和建筑工程的管理行为模型完美结合，便可以利用建筑信息模型模拟实际的建筑工程建设行为，这便是BIM的四维模拟施工。BIM以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。它提供的全新建筑设计过程概念——参数化变更技术将帮助建筑设计师更有效的缩短设计时间，提高设计质量，提高对客户和合作者的响应能力。并可以在任何时刻、任何位置、进行任何想要的修改，设计和图纸绘始终保持协调，一致和完整。

BIM不仅是强大设计平台，更重要的是，BIM的创新应用-体系化设计与协同工作方式的结合，将对传统设计管理流程和设计院技术人员结构产生变革性的影响。高成本、高专业水平技术人员将从繁重的制图工作中解脱出来而专注于专业技术本身，而较低人力成本的、高软件操作水平的制图员、建模师、初级设计助理将担当起大量的制图建模工作，这为社会提供了一个庞大的就业机会：制图员（模型师）群体；同时为大专院校的毕业生就业展现了新的前景。

美国BIM国家标准对BIM的4个层次含义的解释：

1、一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达

2、一个共享的知识资源

3、一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的工作过程

4、在项目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的不同解释：

BIM，即指基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型，为设计师、建筑师、水电暖铺设工程师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。对于设计师、建筑师和工程师而言，应用

BIM不仅要求将设计工具实现从二维到三维的转变，更需要在设计阶段贯彻协同设计、绿色设计和可持续设计理念。其最终目的是使得整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效的实现节省能源、节约成本、降低污染和提高效率。

建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。建筑信息模型是数字技术在建筑工程中的直接应用，以解决建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。由于建筑信息模型需要支持建筑工程全生命周期的集成管理环境，因此建筑信息模型的结构是一个包含有数据模型和行为模型的复合结构。它除了包含与几何图形及数据有关的数据模型外，还包含与管理有关的行为模型，两相结合通过关联为数据赋予意义，因而可用于模拟真实世界的行为，例如模拟建筑的结构应力状况、围护结构的传热状况。当然，行为的模拟与信息的质量是密切相关的。

建筑信息模型，又称为BIM，是在项目建造之前以数字化方式对其关键物理特性和功能特性进行探索的综合过程，可以帮助提高项目交付速度、减少成本，并降低环境影响。借助BIM，设计人员可在整个过程中使用协调一致的信息设计出新项目，可以更准确地查看并模拟项目在现实世界中的外观、性能和成本，还可以创建出更准确的施工图纸。BIM的优势特点：BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优势特点，在不同软件、不同项目参与者之间提供出色的协调能力，在提高生产效率，改善沟通效果，加强质量控制方面具有得天独厚的优势。

BIM在施工阶段的应用，所带来的优势主要体现在六大方面：c、施工工序及工艺模拟、机电专业深化设计、施工进度模拟、施工成本管理和数字化构件加工。

势特点，在不同软件、不同项目参与者之间提供出色的协调能力，在提高生产效率，改善沟通效果，加强质量控制方面具有得天独厚的优势。二维设计向三维动态可视化设计转变，数据库替代绘图传统二维CAD设计通过向业主提供平面图、立面图、剖面图、详图，以及设计说明、材料表等设计图纸方式传递和提交设计成果。传统的二维CAD设计方式最常见的错误就是信息在各种复杂的平面、立面、剖面图之间传递差错，至于机电管线之间的碰撞、错位可以说是层出不穷。而随着地标性建筑的不断涌现，建筑造型和空间关系复杂，体量巨大的设计项目来说，传统二维CAD设计方式在设计表达和协同上的问题显得尤为突出。这种设计方式使得每项工程都有大大小小、成百上千张设计图纸，对整个设计而言，每张图纸都是一个相对独立、单独的组成部分。这些独立、单独的组成部分由于没有一个能有效整合所有信息以保证数据完整性的中央储存库，导致分散的资料必须依靠专业技术工程师的解读才能相互联系成为一个可理解的整体。因此，如何保证各项设计内容和各专业间的协同配合，如何使设计意图上下沟通顺畅，始终是艰巨的挑战。在对项目整合度和协作度要求越来越高的今天，这无疑成了提高项目整合度和协作度的最大障碍。而将设计归总为数字化数据库而不是单独的文件，会极大促进行业的发展。就BIM而言，项目的中央数据库就是建筑项目所有实体和功能特征的中央存储库。建筑的所有实体和功能都存储在这个数据库中，这为项目团队成员与其技术工具间进行顺畅的信息交换开启了大门，使提高项目整合度和协作度成为可能。BIM提供的三维动态可视化设计，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。如建筑设备专业（给排水、暖通空调、电气）间的设备走线、管道等可以用直观的立体三维效果图表示，可以优化设计，更好地利用建筑空间，有效避免各专业之间管、线“打架”的现象，提高各专业之间的配合和协调。能够一目了然地发现问题并及时解决，减少了各工种图纸间的“错、漏、缺”的发生。分布式模型仅一个BIM工具并不能完成所有的工作。目前有两种基本的BIM工具类型：创作类工具与分析类工具。BIM用户目前采用的是一种将创作工具的价值与分析工具的能力相结合的“分布式”方法。在分布式BIM环境下，单独的模型通常由合适的设计单位或施工单位负责制作。这些可能包括：设计模型———建筑、结构、水暖电和土木/基础设施；施工模型———将设计模型细分为施工步骤；施工进度（四维）模型———将工程细分结构与模型中的项目要素联系起来；成本（五维）模型———将成本与模型中的项目要素联系起来；制造模型———替代传统的图纸，使用制造模型；操作模型———为业主模拟运营。这些不同的模型都是BIM数据库，因此它可以被视为一个整体，这个整体可以把建筑对象的智能信息提供给各种分析工具（如模型检测工具、进度安排工具、估算工具、人流量控制分析等），为设计人员的协同设计、优化设计、成本控制、施工组织等提供了极大的方便。调查显示，目前，国内施工领域使用的BIM软件大都停留在解决单项技术问题层面，缺少支持项目级和企业级管理提升所需要的BIM软件。总体来说，目前BIM设计使用的软件多，施工使用的软件少；建模软件多，模型应用和集成管理软件少。施工企业BIM应用停留在施工投标阶段的多，深度解决技术问题的少；利用模型进行可视化应用的多，利用信息进行深入应用的少；施工技术应用多，企业管理、项目管理应用少。受现行工程建设法律法规及施工合同的制约，施工阶段使用设计阶段BIM成果还缺少相应方法和保障。此外，硬件如计算机配置能力的不足影响了BIM实际应用的成果。BIM在建筑施工中的应用研究建筑主要靠设计和建造来实现，能将BIM应用于工程的设计、施工两个主要阶段，对于促进数据信息交换与共享，加快项目进展速度，降低项目成本和提高建筑质量等方面起着非常重要的作用。BIM以三维数字技术为基础，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（见图1）。实体模型内不仅有三维几何形状信息，还包含了大量的非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格和进度等，因而可用于模拟真实世界的行为。BIM的应用贯穿于整个项目全生命周期的各个阶段，包括规划、设计、施工和运营管理。基于BIM实现项目全生命周期信息传递 图1

随着国内建筑业对BIM的了解越来越多，大家逐渐认识到BIM对行业、企业发展的重要性。《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中曾多次提到BIM技术，建设行业已经把BIM作为支撑行业产业升级的核心技术重点发展。与此同时，对BIM相关标准、规范的呼声也越来越高。为此，住建部组织了BIM相关标准的研究工作，由中国建筑科学研究院牵头成立了“中国BIM发展联盟”，联合国内研究单位、院校、企业、软件开发商共同承担BIM标准的研究以及BIM软件的开发。

同时，与BIM有关的技术交流也越来越多。2010年、2012年，中国图学学会在北京成功举办了“BIM技术在设计、施工及房地产企业协同工作中的应用”国际技术交流会。而在设计领域、施工领域，BIM已经开始了探索式的应用。

继北京奥运会主体育场——“鸟巢”首次使用BIM技术后，上海中心、北京“中国尊”、银河SOHO、武汉中心、天津117大厦等大型、复杂项目也开始在设计和施工阶段采用BIM技术。

BIM在施工阶段的应用，所带来的优势主要体现在六大方面：可视化展示、施工工序及工艺模拟、机电专业深化设计、施工进度模拟、施工成本管理和数字化构件加工。

可视化展示。如利用设计院提供的二维图纸建立土建结构及机电BIM模型（见图2），基于BIM的精装修（见图3），BIM模型的整合（见图4）。土建结构及机电BIM模型 图2基于BIM的精装修 图3云南科技馆各专业整合模型 图4

施工工序及工艺模拟。如对施工方案的验证（见图5），BIM技术在深基坑中的应用（见图6），对于复杂结构的梁柱节点进行模拟以反映施工现场实际工序情况（见图7）。钢结构在吊装过程中的碰撞验证 图5建研院新科研大楼基坑支护、桩基础、锚杆模型的建立 图6对复杂节点的模拟 图7

机电专业深化设计。建立机电专业BIM模型，实现碰撞检查、管线综合、数字化加工、预构件加工、模拟安装等应用（见图8）。机房设备及管线综合布置 图8

施工进度模拟。通过将BIM模型与施工进度计划关联和场地状况进行4D动态模拟，4D动态模拟形象地反映了施工过程中施工现场状况以及各项数据的变化。通过对日期、工序的选择，更可直观展示当日、当前工序工程进展情况以及工程量变化情况。

如，PKPM-4D施工动态模拟软件具有易用性，只需简单三步实现4D施工管理；可展示进度计划：支持导入主流进度计划软件格式，并提供进度展示功能（见图9）；可展示建筑模型：兼容目前市场上的多种建模软件，如：Revit、Archcad、Magicad等。此外，本管理系统还可导入IFC格式的文件，在系统中形成建筑模型，方便用户使用，免除了用户每次应用时需要打开多个系统的问题。平台通过分析场地布置与施工进度之间、各种施工设施之间、材料供给与需求之间等诸多复杂的依存关系，将BIM模型和施工进度计划链接起来，可实现BIM模型与进度软件之间的双向数据交流和反馈。进度计划展示 图9

施工成本管理。通过PKPM-5D施工动态模拟软件，利用BIM模型，实现了工程量计算与计价的双向数据衔接，当模型改动时能够实时反映工程造价的变化。在BIM模型中已经包含了完备的成本数据，与进度信息结合，随着形象进度的动态展示，实时生成S型成本曲线（见图10）。实时生成S型成本曲线 图10数字化构件加工。可实现钢结构专业BIM深化设计、竣工验收等。

BIM的20种典型应用1.1

BIM模型维护

根据项目建设进度建立和维护BIM模型，实质是使用BIM平台汇总各项目团队所有的建筑工程信息，消除项目中的信息孤岛，并且将得到的信息结合三维模型进行整理和储存，以备项目全过程中项目各相关利益方随时共享。

由于BIM的用途决定了BIM模型细节的精度，同时仅靠一个BIM工具并不能完成所有的工作，所以目前业内主要采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合工程项目现有条件和使用用途的BIM模型。这些模型根据需要可能包括：设计模型、施工模型、进度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。BIM“分布式”模型还体现在BIM模型往往由相关的设计单位、施工单位或者运营单位根据各自工作范围单独建立，最后通过统一的标准合成。这将增加对BIM建模标准、版本管理、数据安全的管理难度，所以有时候业主也会委托独立的BIM服务商统一规划、维护和管理整个工程项目的BIM应用，以确保BIM模型信息的准确、时效和安全。

1.2

场地分析

场地分析是研究影响建筑物定位的主要因素，是确定建筑物的空间方位和外观、建立建筑物与周围景观的联系的过程。在规划阶段，场地的地貌、植被、气候条件都是影响设计决策的重要因素，往往需要通过场地分析来对景观规划、环境现状、施工配套及建成后交通流量等各种影响因素进行评价及分析。传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端，通过BIM结合地理信息（Geographic

Information

System，简称GIS），对场地及拟建的建筑物空间数据进行建模，通过BIM及GIS软件的强大功能，迅速得出令人信服的分析结果，帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点，从而做出新建项目最理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。

1.3

建筑策划

建筑策划是在总体规划目标确定后，根据定量分析得出设计依据的过程。相对于根据经验确定设计内容及依据（设计任务书）的传统方法，建筑策划利用对建设目标所处社会环境及相关因素的逻辑数理分析，研究项目任务书对设计的合理导向，制定和论证建筑设计依据，科学地确定设计的内容，并寻找达到这一目标的科学方法。在这一过程中，除了需要运用建筑学的原理，借鉴过去的经验和遵守规范，更重要的是要以实态调查为基础，用计算机等现代化手段对目标进行研究。

BIM能够帮助项目团队在建筑规划阶段，通过对空间进行分析来理解复杂空间的标准和法规，从而节省时间，提供对团队更多增值活动的可能。特别是在客户讨论需求、选择以及分析最佳方案时，能借助BIM及相关分析数据，做出关键性的决定。BIM在建筑策划阶段的应用成果还会帮助建筑师在建筑设计阶段随时查看初步设计是否符合业主的要求，是否满足建筑策划阶段得到的设计依据，通过BIM连贯的信息传递或追溯，大大减少以后详图设计阶段发现不合格需要修改设计的巨大浪费。1.4

方案论证

在方案论证阶段，项目投资方可以使用BIM来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况。BIM甚至可以做到建筑局部的细节推敲，迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。方案论证阶段还可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解决方案供项目投资方进行选择，通过数据对比和模拟分析，找出不同解决方案的优缺点，帮助项目投资方迅速评估建筑投资方案的成本和时间。

对设计师来说，通过BIM来评估所设计的空间，可以获得较高的互动效应，以便从使用者和业主处获得积极的反馈。设计的实时修改往往基于最终用户的反馈，在BIM平台下，项目各方关注的焦点问题比较容易得到直观的展现并迅速达成共识，相应的需要决策的时间也会比以往减少。

1.5

可视化设计

3Dmax、Sketchup这些三维可视化设计软件的出现有力地弥补了业主及最终用户因缺乏对传统建筑图纸的理解能力而造成的和设计师之间的交流鸿沟，但由于这些软件设计理念和功能上的局限，使得这样的三维可视化展现不论用于前期方案推敲还是用于阶段性的效果图展现，与真正的设计方案之间都存在相当大的差距。

对于设计师而言，除了用于前期推敲和阶段展现，大量的设计工作还是要基于传统CAD平台，使用平、立、剖等三视图的方式表达和展现自己的设计成果。这种由于工具原因造成的信息割裂，在遇到项目复杂、工期紧的情况下，非常容易出错。BIM的出现使得设计师不仅拥有了三维可视化的设计工具，所见即所得，更重要的是通过工具的提升，使设计师能使用三维的思考方式来完成建筑设计（图4），同时也使业主及最终用户真正摆脱了技术壁垒的限制，随时知道自己的投资能获得什么。1.6

协同设计

协同设计是一种新兴的建筑设计方式，它可以使分布在不同地理位置的不同专业的设计人员通过网络的协同展开设计工作。协同设计是在建筑业环境发生深刻变化、建筑的传统设计方式必须得到改变的背景下出现的，也是数字化建筑设计技术与快速发展的网络技术相结合的产物。

现有的协同设计主要是基于CAD平台，并不能充分实现专业间的信息交流，这是因为CAD的通用文件格式仅仅是对图形的描述，无法加载附加信息，导致专业间的数据不具有关联性。

BIM的出现使协同已经不再是简单的文件参照，BIM技术为协同设计提供底层支撑，大幅提升协同设计的技术含量。借助BIM的技术优势，协同的范畴也从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期，需要规划、设计、施工、运营等各方的集体参与，因此具备了更广泛的意义，从而带来综合效益的大幅提升。1.7

性能化分析

利用计算机进行建筑物理性能化分析始于20世纪60年代甚至更早，早已形成成熟的理论支持，开发出丰富的工具软件。但是在CAD时代，无论什么样的分析软件都必须通过手工的方式输入相关数据才能开展分析计算，而操作和使用这些软件不仅需要专业技术人员经过培训才能完成，同时由于设计方案的调整，造成原本就耗时耗力的数据录入工作需要经常性的重复录入或者校核，导致包括建筑能量分析在内的建筑物理性能化分析通常被安排在设计的最终阶段，成为一种象征性的工作，使建筑设计与性能化分析计算之间严重脱节。

利用BIM技术，建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量的设计信息（几何信息、材料性能、构件属性等），只要将模型导入相关的性能化分析软件，就可以得到相应的分析结果（图6），原本需要专业人士花费大量时间输入大量专业数据的过程，如今可以自动完成，这大大降低了性能化分析的周期，提高了设计质量，同时也使设计公司能够为业主提供更专业的技能和服务。

1.8

工程量统计

在CAD时代，由于CAD无法存储可以让计算机自动计算工程项目构件的必要信息，所以需要依靠人工根据图纸或者CAD文件进行测量和统计，或者使用专门的造价计算软件根据图纸或者CAD文件重新进行建模后由计算机自动进行统计。前者不仅需要消耗大量的人工，而且比较容易出现手工计算带来的差错，而后者同样需要不断地根据调整后的设计方案及时更新模型，如果滞后，得到的工程量统计数据也往往失效了。

而BIM是一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供造价管理需要的工程量信息，借助这些信息，计算机可以快速对各种构件进行统计分析，大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误，非常容易实现工程量信息与设计方案的完全一致。通过BIM获得的准确的工程量统计可以用于前期设计过程中的成本估算、在业主预算范围内不同设计方案的探索或者不同设计方案建造成本的比较，以及施工开始前的工程量预算和施工完成后的工程量决算。

1.9

管线综合

随着建筑物规模和使用功能复杂程度的增加，无论设计企业还是施工企业甚至是业主对机电管线综合的要求愈加强烈。在CAD时代，设计企业主要由建筑或者机电专业牵头，将所有图纸打印成硫酸图，然后各专业将图纸叠在一起进行管线综合，由于二维图纸的信息缺失以及缺失直观的交流平台，导致管线综合成为建筑施工前让业主最不放心的技术环节。利用BIM技术，通过搭建各专业的BIM模型，设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。这不仅能及时排除项目施工环节中可以遇到的碰撞冲突，显著减少由此产生的变更申请单，更大大提高了施工现场的生产效率，降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。

1.10

施工进度模拟

建筑施工是一个高高度动态的过过程，随着建建筑工程规模模不断扩大，复复杂程度不断断提高，使得得施工项目管管理变得极为为复杂。当前前建筑工程项项目管理中经经常用于表示示进度计划的的甘特图，由由于专业性强强，可视化程程度低，无法法清晰描述施施工进度以及及各种复杂关关系，难以准准确表达工程程施工的动态态变化过程。

通过将BIM与施施工进度计划划相链接，将将空间信息与与时间信息整整合在一个可可视的4D（33D+Timme）模型中中，可以直观观、精确地反反映整个建筑筑的施工过程程。4D施工工模拟技术可可以在项目建建造过程中合合理制定施工工计划、精确确掌握施工进进度，优化使使用施工资源源以及科学地地进行场地布布置，对整个个工程的施工工进度、资源源和质量进行行统一管理和和控制，以缩缩短工期、降降低成本、提提高质量。此此外借助4DD模型，施工工企业在工程程项目投标中中将获得竞标标优势，BIIM可以协助助评标专家从从4D模型中中很快了解投投标单位对投投标项目主要要施工的控制制方法、施工工安排是否均均衡、总体计计划是否基本本合理等，从从而对投标单单位的施工经经验和实力做做出有效评估估。

1.11

施工组组织模拟

施工组织是对施工工活动实行科科学管理的重重要手段，它它决定了各阶阶段的施工准准备工作内容容，协调了施施工过程中各各施工单位、各各施工工种、各各项资源之间间的相互关系系。施工组织织设计是用来来指导施工项项目全过程各各项活动的技技术、经济和和组织的综合合性解决方案案，是施工技技术与施工项项目管理有机机结合的产物物。

通过BIM可以对对项目的重点点或难点部分分进行可建性性模拟，按月月、日、时进进行施工安装装方案的分析析优化。对于于一些重要的的施工环节或或采用新施工工工艺的关键键部位、施工工现场平面布布置等施工指指导措施进行行模拟和分析析，以提高计计划的可行性性；也可以利利用BIM技技术结合施工工组织计划进进行预演以提提高复杂建筑筑体系的可造造性（例如：：施工模板、玻玻璃装配、锚锚固等）。

借助BIM对施工工组织的模拟拟，项目管理理方能够非常常直观地了解解整个施工安安装环节的时时间节点和安安装工序，并并清晰把握在在安装过程中中的难点和要要点，施工方方也可以进一一步对原有安安装方案进行行优化和改善善，以提高施施工效率和施施工方案的安安全性。

1.12

数字化化建造

制造行业目前的生生产效率极高高，其中部分分原因是利用用数字化数据据模型实现了了制造方法的的自动化。同同样，BIMM结合数字化化制造也能够够提高建筑行行业的生产效效率。通过BBIM模型与与数字化建造造系统的结合合，建筑行业业也可以采用用类似的方法法来实现建筑筑施工流程的的自动化。建建筑中的许多多构件可以异异地加工，然然后运到建筑筑施工现场，装装配到建筑中中（例如门窗窗、预制混凝凝土结构和钢钢结构等构件件）。通过数数字化建造，可可以自动完成成建筑物构件件的预制，这这些通过工厂厂精密机械技技术制造出来来的构件不仅仅降低了建造造误差，并且且大幅度提高高构件制造的的生产率，使使得整个建筑筑建造的工期期缩短并且容容易掌控。

BIM模型型直接用于制制造环节还可可以在制造商商与设计人员员之间形成一一种自然的反反馈循环，即即在建筑设计计流程中提前前考虑尽可能能多地实现数数字化建造。同同样与参与竞竞标的制造商商共享构件模模型也有助于于缩短招标周周期，便于制制造商根据设设计要求的构构件用量编制制更为统一的的投标文件。同同时标准化构构件之间的协协调也有助于于减少现场发发生的问题，降降低不断上升升的建造、安安装成本。1.13

物料跟跟踪

随着建筑行业标准准化、工厂化化、数字化水水平的提升，以以及建筑使用用设备复杂性性的提高，越越来越多的建建筑及设备构构件通过工厂厂加工并运送送到施工现场场进行高效的的组装。而这这些建筑构件件及设备是否否能够及时运运到现场，是是否满足设计计要求，质量量是否合格将将成为整个建建筑施工建造造过程中影响响施工计划关关键路径的重重要环节。在BIM出现以前前，建筑行业业往往借助较较为成熟的物物流行业的管管理经验及技技术方案（例例如RFIDD无线射频识识别电子标签签）。通过RRFID可以以把建筑物内内各个设备构构件贴上标签签，以实现对对这些物体的的跟踪管理，但但RFID本本身无法进一一步获取物体体更详细的信信息（如生产产日期、生产产厂家、构件件尺寸等），而而BIM模型型恰好详细记记录了建筑物物及构件和设设备的所有信信息。此外BBIM模型作作为一个建筑筑物的多维度度数据库，并并不擅长记录录各种构件的的状态信息，而而基于RFIID技术的物物流管理信息息系统对物体体的过程信息息都有非常好好的数据库记记录和管理功功能，这样BBIM与RFFID正好互互补，从而可可以解决建筑筑行业对日益益增长的物料料跟踪带来的的管理压力。

1.14

施工工现场配合

BIM不仅集成了了建筑物的完完整信息，同同时还提供了了一个三维的的交流环境。与与传统模式下下项目各方人人员在现场从从图纸堆中找找到有效信息息后再进行交交流相比，效效率大大提高高。BIM逐逐渐成为一个个便于施工现现场各方交流流的沟通平台台，可以让项项目各方人员员方便地协调调项目方案，论论证项目的可可造性，及时时排除风险隐隐患，减少由由此产生的变变更，从而缩缩短施工时间间，降低由于于设计协调造造成的成本增增加，提高施施工现场生产产效率。

1.15

竣工模模型交付

建筑作为一个系统统，当完成建建造过程准备备投入使用时时，首先需要要对建筑进行行必要的测试试和调整，以以确保它可以以按照当初的的设计来运营营。在项目完完成后的移交交环节，物业业管理部门需需要得到的不不只是常规的的设计图纸、竣竣工图纸，还还需要能正确确反映真实的的设备状态、材材料安装使用用情况等与运运营维护相关关的文档和资资料。

BIM能将建筑筑物空间信息息和设备参数数信息有机地地整合起来，从从而为业主获获取完整的建建筑物全局信信息提供途径径。通过BIIM与施工过过程记录信息息的关联，甚甚至能够实现现包括隐蔽工工程资料在内内的竣工信息息集成，不仅仅为后续的物物业管理带来来便利，并且且可以在未来来进行的翻新新、改造、扩扩建过程中为为业主及项目目团队提供有有效的历史信信息。

1.16

维护计计划

在建筑物使用寿命命期间，建筑筑物结构设施施（如墙、楼楼板、屋顶等等）和设备设设施（如设备备、管道等）都都需要不断得得到维护。一一个成功的维维护方案将提提高建筑物性性能，降低能能耗和修理费费用，进而降降低总体维护护成本。BIM模型结合运运营维护管理理系统可以充充分发挥空间间定位和数据据记录的优势势，合理制定定维护计划，分分配专人专项项维护工作，以以降低建筑物物在使用过程程中出现突发发状况的概率率。对一些重重要设备还可可以跟踪维护护工作的历史史记录，以便便对设备的适适用状态提前前做出判断。

1.17

资产管管理

一套有序的资产管管理系统将有有效提升建筑筑资产或设施施的管理水平平，但由于建建筑施工和运运营的信息割割裂，使得这这些资产信息息需要在运营营初期依赖大大量的人工操操作来录入，而而且很容易出出现数据录入入错误。BIIM中包含的的大量建筑信信息能够顺利利导入资产管管理系统，大大大减少了系系统初始化在在数据准备方方面的时间及及人力投入。此此外由于传统统的资产管理理系统本身无无法准确定位位资产位置，通通过BIM结结合RFIDD的资产标签签芯片还可以以使资产在建建筑物中的定定位及相关参参数信息一目目了然，快速速查询。1.18

空间管管理

空间管理是业主为为节省空间成成本、有效利利用空间、为为最终用户提提供良好工作作生活环境而而对建筑空间间所做的管理理。BIM不不仅可以用于于有效管理建建筑设施及资资产等资源，也也可以帮助管管理团队记录录空间的使用用情况，处理理最终用户要要求空间变更更的请求，分分析现有空间间的使用情况况，合理分配配建筑物空间间，确保空间间资源的最大大利用率。

1.19

建筑系系统分析

建筑系统分析是对对照业主使用用需求及设计计规定来衡量量建筑物性能能的过程，包包括机械系统统如何操作和和建筑物能耗耗分析、内外外部气流模拟拟、照明分析析、人流分析析等涉及建筑筑物性能的评评估。BIMM结合专业的的建筑物系统统分析软件避避免了重复建建立模型和采采集系统参数数。通过BIIM可以验证证建筑物是否否按照特定的的设计规定和和可持续标准准建造，通过过这些分析模模拟，最终确确定、修改系系统参数甚至至系统改造计计划，以提高高整个建筑的的性能。

1.20

灾害应应急模拟

利用BIM及相应应灾害分析模模拟软件，可可以在灾害发发生前，模拟拟灾害发生的的过程，分析析灾害发生的的原因，制定定避免灾害发发生的措施，以以及发生灾害害后人员疏散散、救援支持持的应急预案案。

当灾害发生后，BBIM模型可可以提供救援援人员紧急状状况点的完整整信息，这将将有效提高突突发状况应对对措施。此外外楼宇自动化化系统能及时时获取建筑物物及设备的状状态信息，通通过BIM和和楼宇自动化化系统的结合合，使得BIIM模型能清清晰地呈现出出建筑物内部部紧急状况的的位置，甚至至到紧急状况况点最合适的的路线，救援援人员可以由由此做出正确确的现场处置置，提高应急急行动的成效效。从以上20种BIIM典型应用用中可以看出出，BIM的的应用对于实实现建筑全生生命期管理，提提高建筑行业业规划、设计计、施工和运运营的科学技技术水平，促促进建筑业全全面信息化和和现代化，具具有巨大的应应用价值和广广阔的应用前前景BIM在施工行业业的应用与发发展新方向目前，从BIM技技术实践中可可以看出，单单纯的BIMM应用越来越越少，更多的的是将BIMM技术与其他他专业技术、通通用信息化技技术、管理系系统等集成应应用，以发挥挥更大的综合合价值。因此此，BIM应应用呈现出“BBIM+”的的特点。“BBIM+”应应用特点包括括五个方面：：一是多阶段段应用，即从从聚焦设计阶阶段应用向施施工阶段深化化应用延伸；；二是集成化化应用，即从从单业务应用用向多业务集集成应用转变变；三是多角角度应用，从从单纯技术应应用向与项目目管理集成应应用转化；四四是协同化应应用，即从单单机应用向基基于网络的多多方协同应用用转变；五是是普及化应用用，即从标志志性项目应用用向一般项目目应用延伸。从技术应用向与项项目管理集成成应用转变。我国建筑业虽虽然经过300多年的高速速发展，但相相比其他行业业效率依然比比较低。究其其原因，一是是工程项目自自身的复杂性性、管理过程程非标准化导导致的各业务务管理协同不不畅。据研究究表明，工程程项目约有330%的成本本消耗在管理理团队成员沟沟通协调过程程中；二是数数据共享协同同困难，各业业务管理单元元之间，上下下级业务层级级之间实时获获取一致的业业务数据存在在巨大困难，管管理依据往往往不是实时准准确数据，而而是事后报表表或个人的经经验，这会导导致工程延误误、浪费、错错误现象的发发生，最终影影响决策。而而目前的项目目管理技术、方方法无法根本本性解决这些些问题。BIM技术的出出现，可有效效解决项目管管理中生产协协同和数据协协同两个难题题。目前，BBIM技术已经不再是单单纯的技术应应用，它正在在深入到项目目管理的各个个方面，包括括成本管理、进进度管理、质质量管理等都都会深入应用用BIM技术术，与项目管管理集成应用用成为BIMM应用的一个个趋势。《报报告》调查显显示，59..8%的被调调查对象认为为，BIM技技术与项目管管理信息的集集成可发挥BBIM更大的价值。二者者的集成应用用包括以下几几方面的内容容：BIM技术为项目目管理过程提提供数据有效效集成的手段段BIM技术是基于于三维几何模模型，集成不不同阶段、不不同专业、不不同资源信息息的共享知识识资源，为项项目管理过程程提供了数据据有效集成的的手段。传统统项目管理中中，各业务线线的数据是分分散的，借助助信息化的项项目管理是将将这些散落的的数据集成应应用，但缺乏乏将数据有机机集成的手段段和介质，造造成来源不统统一、口径不不一致、数据据不准确的问问题。虽然借借助信息化系系统对数据进进行了整理、统统计和分析，但但结果差强人人意。BIM技术基于统统一的模型进进行管理，提提供更为底层层、基础和一一致性的数据据，从设计模模型、工程量量数据扩展到到施工管理、材材料设备、运运行维护等数数据可全部有有机集成在一一起。BIM技术为项目目管理提供更更为及时准确确的业务数据据目前，工地现现场的很多业业务环节的管管理失控，往往往是因为没没有准确的业业务数据支持持，如工程款款支付超限、材材料用量不清清、二次设计计不及时等。BBIM技术侧侧重于在项目目管理过程中中业务点的技技术应用，如如工程量计算算、变更算量量、方案模拟拟优化等。通通过这些点的的应用，在提提高项目单点点工作效率的的同时，为项项目管理过程程各业务线提提供管理所需需业务数据。这这些数据是及及时和准确的的，它为项目目管理过程中中的流程审批批提供依据，极极大地提高了了人员工作效效率。BIM技术可提高高管理单元之之间的数据协协同和共享效效率BIM技术与项目目管理集成应应用，有利于于提高工程项项目管理过程程中的各管理理单元之间的的数据协同和和共享效率。在在施工项目管管理过程中，不不同业务板块块之间必须能能够协调一致致地工作，如如资金的准备备是否充分及及时，需要采采购、分包提提出准确的采采购和分包计计划，但不同同的业务管线线的划分使得得他们之间的的沟通协调成成本相当高，传传统的管理手手段无法突破破这一点。BIM技术可为项项目管理提供供一致的模型型，BIM模型集集成了不同的的业务数据，采采用可视化的的形式动态获获取各条管线线所需数据，任任何一点变更更，相关业务务人员做出修修改后，其他他所有人员调调用到的数据据都是最新的的，保证了数数据及时的、准准确地在各方方之间共享和和协同应用。BIM技术与项目目管理集成需需要信息化平平台系统的支支持BIM技术与项目目管理的集成成应用是各参参建方基于统统一的模型进进行工作，以以BIM模型型为中心，完完成业务数据据、管理过程程的协同。在在这个过程中中，BIM技技术是信息产产生者，项目目管理过程成成为业务数据据的使用者，那那么，如何让让信息被充分分利用并支持持项目管理成成为关键。因因此，需要建建立统一的项项目管理集成成信息平台，与与BIM平台台通过标准接接口和数据标标准进行数据据传递，及时时获取BIMM技术提供的的业务数据；；支持各参建建方之间的信信息传递与数数据共享；支支持对海量数数据的获取、归归纳与分析，协协助项目管理理决策；支持持各参建方沟沟通、决策、审审批、渠道、项项目跟踪、通通讯等。由22D变化到nnD的表达模模式，将2DD的传统建模模发展到4DD、5D的信信息建模方式式（增加了发发展时间上、造造价控制上的的模拟），解解决了对缩短短工期的要求求和控制造价价的压力。

在施工中通过采用用

BIM技技术，对现场场施工等进行行模拟分析。通通过对工程造造价的分析，运运用“零库存存”的生产管管理方式，限限额领料施工工，最大程度度发挥业主资资金的效益；；通过工序的的分析，BIIM模型和进进度计划软件件的数据集成成，实时监控控工程进度，实实时调整对环环境影响等全全面的可建性性模拟分析；；通过对冲突突碰撞检查分分析，建造前前期对个专业业的碰撞问题题进行模拟，生生成与提供可可整体化协

调的数据，解解决传统的二二维图纸会审审耗时长、效效率低、发现现问题难的问问题。

BIM技术在我国国的应用现状状如今BIM理念正正逐步为我国国建筑行业知知晓。国内先先进的建筑设设计机构和地地产公司纷纷纷成立BIMM技术小组，如如清华大学建建筑设计研究究院、中国建建筑设计研究究院、中国建建筑科学研究究院、中建国国际建设有限限公司、上海海现代设计集集团等。同时时，北京、上上海、广州等等地的专业BBIM咨询公公司在建筑项项目生命周期期的各个阶段段（包括策划划、设计、招招投标、施工工改造升级等等）都开始了了BIM技术术的应用。本本文试从以下下几个方面分分析BIM技技术在我国的的应用现状。1.软件开发层面面尽管BIM技术不不是指具体某某个软件，但但在使用时判判断的一个重重要标准就是是是否使用了了以BIM技技术为理念的的专业软件。欧欧美建筑业已已经普遍使用AutoodeskRevitt系列、BenntleyBuildding系列列、ArchhiCAD等等专业软件，这这些都属BIIM技术的核核心建模软件件。在我国这这类专业软件件开发目前尚尚处初级阶段段。2技术支持层面在技术支持层面，国国内出现了一一批BIM专专业咨询公司司，为BIMM应用提供技技术支持及管管理服务。如如优比咨询、柏柏慕进业咨询询、鲁班咨询询等。这些咨咨询公司开发发的软件，在在技术支持和和管理上为同同业提供服务务支持。3.BIM技术使使用用户层面面自Autodessk公司提出出BIM概念念以来，我国国建筑业积极极学习并使用用该技术。沈沈阳建筑设计计研究院在22005年开开始使用ReevitAArchittecturre进行协同同设计；中国国建筑设计研研究院20110年通过敦敦煌游客中心心项目获得了了中国勘察设设计协会和AAutodeesk公司共共同主办的“创创新杯”BIIM设计大赛赛的最佳BIIM建筑设计计一等奖。目目前国内多数数大型设计院院都在使用或或正尝试使用用BIM技术术进行协同设设计，但中小小设计院使用用BIM相对对较少。4.高等院校层面面高等院校层面主要要是指我国开开设建筑和工工程类专业的的院校将BIIM技术引入入课程体系的的情况。与国国外高等院校校积极将BIIM技术引入入课程体系、并并进行一系列列的课程改革和研究相比，目目前我国绝大大多数院校没没有将BIMM技术理念纳纳入课程体系系，只有建筑筑类专业对RRevitArchiitectuure软件的的使用较为普普遍。清华斯维尔组织的的“斯维尔杯杯”全国高校校BIM建模模大赛，对BBIM理念在在高校的传播播起到了一定定的推广作用用。目前国内内高等院校在在深入介绍BBIM技术核核心理念和相相关技术方面面还需加大努努力。BIM在我国建筑筑业应用中存存在的问题及及对策

我国对于BIM的的研究与应用用已取得了一一定的成果，但但总体上还处处于较低的发发展阶段。同同济大学BIIM研究小组组在20111年对我国BBIM技术应应用状况进行行了调查，从从结果来看，业业内人士对BBIM的了解解处于较初级级阶段，使用用者呈现不均均衡状态，一一些设计单位位逐步开始接接受BIM理理念，但应用用的并不广泛泛，更多对使使用BIM未未来的前景还还是持观望态态度。对我国国在BIM技技术推广方面面存在的问题题，从以下几几个方面进行行简要分析。（1）设计方应用用BIM技术术存在困难。设计阶段是最直接的接触BIM的环节，BIM技术最先在设计方应用，但设计方应用的并不多，大多还处在徘徊状态。存在问题主要有：一是要求建造师和设计师的设计理念从二维到三维的转型和从相对独立的设计到不同工种之间的协同设计的转变，并学会利用BIM的建筑语言描述建筑信息并非易事；二是设计企业为适应BIM技术需要进行传统管理模式的改变，并需要投入时间和资金制定新的工作流程和企业管理机制，为设计人员学习BIM理念和技术提供时间和资金，以及购买BIM相关软件的资金投入等等；三是我国普遍存在项目设计任务周期短、任务重的现象，在BIM技术应用初期，可能因为不可避免的一些技术问题而影响到任务的如期完成，这些都为BIM技术的推广造成了困难。（2）业主对BIIM技术缺乏乏认识。业主主是推动建筑筑业进步的主主要动力，也也是BIM技技术的应用收收益最大的一一方。而由于于BIM在我我国还未得到到广泛应用，加加上技术缺陷陷等问题，很很多业主对BBIM技术缺缺乏认识，影影响到BIMM技术的应用用推广。（3）软件开发方方面的不足。发达国家关于BIM技术的软件已比较成熟，大约在2004年开始进入我国市场，但对国外软件的深入研究不足，并且目前国外软件也不能很好地符合国内设计规范要求，造成了技术应用与操作的不便，而国内对相关软件的开发只有在算量软件上具备一定优势，软件开发还处于初级阶段，对使用BIM受到一定限制。（4）我国对BIIM技术的政政策不够充分分。政策导向向是技术进步步的重要手段段，我国政策策对BIM技技术已给予了了大力支持，但但与国外相比比，仍显得比比较粗放，政政府的支持与与协调作用不不够充分，另另外，对BIIM技术应用用的强制力不不足，相关政政策虽然对BBIM技术给给予了大力推推广，但没有有专门制定实实施战略。（5）BIM技术术支持和科研研院校基础理理论研究不足足。软件供应应商由于各种种原因不可能能提供长期并并足够的技术术支持，加上上国内需求的的差异性和建建设项目的单单一性，导致致了BIM技技术推广困难难。我国目前前尚缺乏对基基于BIM技技术设计软件件的研究，高高等院校也只只有个别开始始对BIM重重视，并体现现在课程中。BIM技术的应用用现状与发展展

当前，有关建筑设设计信息化的的各种概念及及术语已日趋趋成普及，

同时各地不不断涌出一些些造型独特的的地标性建筑筑，这一切似似乎预示着建建筑设计行业业即将迎来一一场技术革新新，建筑设计计信息化的具具体

内容是是什么？主流流技术正朝着着什么方向发发展、我们不不妨从协同设设计方面谈起起。

目前我们所说的协协同设计，很很大程度上是是基于网络的的一种设计沟沟通交流