浅谈BIM建筑信息模型论文

浅谈BIM 临的核心问题。BIM工程设计、施工和运维管理的工作效率和管理水平。BIMBIM 第一章 1.1BIM概念-1-1.1.1 1.1.2 BIM和可视化-3-1.1.3 BIM和参数化建模-4-1.1.4 BIM认识存在的误区-5-1.2BIM技术带来的改变-7-1.2.1 BIM对项目管理人员的影响-7-1.2.2 BIM对工程项目组织流程的影响-8-第二章 项目部BIM应用简介-11-2.1项目施工准备阶段的BIM应用-11-2.1.1 施工图纸会审过程中的BIM应用-11-2.1.2 2.1.3 2.2项目施工过程阶段的BIM应用-16-2.2.1 施工深化设计的BIM应用-16-2.2.2 施工进度控制中的BIM应用-21-2.2.3 项目成本控制中的BIM应用-23-2.2.4 施工组织管理中的BIM应用-26-2.2.5 项目质量管理中的BIM应用-28-2.2.6 施工技术管理中的BIM应用-31-2.2.7 基于BIM技术的安全防控-32-第三章BIM在项目施工阶段的实施方法-34-3.1项目启动-34-3.1.1 3.1.2 项目BIM实施的宗旨及目标-38-3.1.3 项目BIM应用协作流程规划-38-3.1.4 项目BIM应用阶段／阶段性目标-42-3.2BIM应用计划-42-3.2.1 3.2.2 3.3建模的基本规定-43-3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.4详细的建模计划-48-3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.5BIM应用分析计划-51-3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.5.6 LEED评估体系／能效分析-52-3.5.7 -第 1.1BIM概念工程建设行业已经全面普及应用的CAD技术一样，几乎没有人再去争论其中文到底应该叫“计算机辅助设计”合适呢，还是叫“计算机辅助绘图”合适一样，利用幅提升项目效益。 BIM还有待大大提高。因此目前CAD做CAD的事情，BIM做BIM的事情。中间的过BIM图1.1.1-1BIM和CAD现状 图1.1.1-2理想的BIM环境-1-CAD和BIM的发展有何区别，为什么BIM技术的发展存在着巨大的阻力。难点二：BIM不只是简单地换一个工具的事。1998年科技部、建设部等八都会同意，当年用“甩图板”来描述CAD推广普及的这个说法相当精准，CAD点，也是导致BIM应用不容易成功的难点所在，BIM不仅仅改变了从业者的生他人还用手工绘图，这一个人马上就可以产生效益。因此CAD的推广普及更多地体现为自下而上的态势，工程师看到其他企业的同行用CAD绘图又快又好，-2-的那一方，这就发生了“前人栽树后人乘凉”的情况。BIMCADBIM3D3DBIM值。 BIM和可视化易沟通。如果用百分制来表示可视化程度的话，BIM建筑信息模型）和图1.1.2-1：可视化程度-3-在目前CAD和可视化作为建筑业主要数字化工具的时候，CAD图纸是项目信息的抽象表达，可视化是对CAD图纸表达的项目部分信息的图画式表现，由于可视化需要根据CAD图纸重新建立三维可视化模型，因此时间和成本的增加以及错误的发生就成为了这个过程的必然结果，更何况CAD图纸是在不断调整和变化的，这种情形下，要让可视化的模型和CAD图纸始终保持一致，成本会这也就是为什么目前情况下项目建成的结果和可视化效果不一致的主要原因之BIMBIM信息4D模拟、突发事件的疏散模拟、日照分析模拟等。 BIM和参数化建模1么不是参数化建模一般的CAD系统，确定图形元素尺寸和定位的是坐标，这不是参数化；为变化。在CAD系统基础上，开发特殊工程项目（例如水池）的参数化自动设计应也就是说，嵌入其中的专业知识极其有限。-4-2么是参数化建模否则不会改变。一套建模方法，宏观层面我们可以总结出参数化建模的如下几个特点：1性或行业性的，例如门、窗、墙等，而不是纯粹的几何图元（因此基于几何元素的CAD系统可以为所有行业所用，而参数化系统，门窗必须放在墙里面，钢筋必须放在混凝土里面，梁必须要有支撑等；高变化楼梯的踏步数量自动变化等。4识广度和深度的反应模仿能力决定了参数化对象的化程度，也就是参数化建模系统的参数化程度。3、BIM和参数化建模的。BIM系统应该具有以下几个特点：•基于对象的•使用三维实体几何造型•具有基于专业知识的规则和程序•使用一个集成和中央的数据仓库 BIM认识存在的误区设项目有关的所有信息。-5-“BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共1、BIMBIM更关注工程量、时间、成本造价信息，运维阶段更关注设备设施的维护信息等。BIM2BIMBIMBIMBIMBIM的功能。具，最终都要靠人去驾驭和使用，所以BIM是企业管理完善的锦上添花，而不是管理低下的雪中送炭。这是一个较难回答的问题，因为目前阶段暂时还没有这样的系统。但随着BIM-6-专。所以一味的去盲目追求什么全过程的BIM信息系统实际上已经违背了软件及信息化本身的发展规律。将来的全过程系统，一定是从工具软件、BIM基础信息系统、ERP系统逐步1.2BIM技术带来的改变 BIM对项目管理人员的影响多方面根本性的变化，如图1.2.1-1。1、要求项目管理人员树立以BIM为核心的项目信息沟通理念，了解BIM为首先是明确BIM的作用；其次是要认识到BIM和传统的3D模型的区别和联系，真正地使其发挥作用。同时，项目管理者对BIM的应用所带来的好处要充分认以便更好地发挥其效能。2、在项目管理中应用BIM的作用主要体现在以下几个方面：冲突识别的能-7-，最终产品的能力，更少的复查及因此而产生的更低的工程变更成本。由此不难清晰的认识。3、掌握与BIM相关的工具和技术。由于BIM成为信息沟通的核心和基础，用来建立建筑、结构和MEP模型的，其与项目管理中所需要的模型存在着一定BIM用于项目管理工作中的模型基础。另外，Autodesk的Navisworks、Garphisoft的Constructor软件可用来建立施工模拟，可以更好地服务于项目管理工作。工作内容、流程以及项目参与方交流方式的变化，因此，项目管理人员在应用同中增加与BIM相关的条款，由于BIM应用所带来的风险如何应对，BIM应用BIM同时，也要关注到其中所隐含的风险。 BIM对工程项目组织流程的影响1、BIM对传统应用流程的改变BIM-8-(1)1.2.2-1）的实施特点：b.：业务独立，耦合度较低。c.存在；新流程对传统流程起到补用。图1.2.2-1新增型流程组成BIM关系。任务一 传统业务单元 任务一

任务二图1.2.2-2改善型流程善型”流程实施特点：a.队：由掌握技能的工程项目团队实施。-9-b.传统业务单元。“融入型”流程（如图图1.2.2-3）则是指在原来传统工程流程中所没有的以后，进入的一个新阶段。入型”流程的实施特点：a.实施团队：由独立的BIM业务团队实施但必须和工程项目团队紧密结合。c.与传统流程关系：BIM业务单元成为工程项目流程的一个节点。任务一 传统业务单元 任务一单元

任务二

任务二图1.2.2-3融入型流程项目的应用情况不一样，这个分类只是个提供探讨的基本参考。表1.2.2-1BIM应用的流程分类及阐述BIMBIMBIM应用的相-10- 2.1项目施工准备阶段的BIM应用的局面，并且减少安全隐患。的工具和技术，充分了解应用BIM所引发的问题，从而有效地掌握BIM这项技，项目经理的软技能不会被硬技能所主导。 的难题。1找错误难在传统协同作业中，会审的工作均基于二维平面图纸和纸质的记录文件中，，图2.1.1-1某项目锅炉房CAD图纸 图2.1.1-2某项目楼板CAD图纸-11-碰在一起相互之间会有怎样的冲突了。2方沟通2.1.1-1,2图2.1.1-3与2.1.1-1对应3D模型图 图2.1.1-4与2.1.1-2对应3D模型图BIM业一目了然，省去了找问题的时间，这就是BIM帮您做到的。通过使用建筑信BIM的应用打破了传统施工图会审的工作流程，解决了会审效率低的问题，BIM3D协同会-12- 作的开展有着指导意义。BIM的应用使编写施工方案更具有针对性和可操作性。（1统工作流程工成本。施工亟待解决的问题。（2BIM工作流程BIM的4D技术的引入解决了动态分析的难题，基于施工方案以及施工进度扩展BIM对建设过程进行彩排，精确直观的展现施工进度和施工流程。1目整体施工模拟-13-理的划分，调整施工顺序，配置足够施工资源，确保其按期交付。如图2.1.2-1图2.1.2-1项目整体施工模拟对比分析2目局部施工进度模拟筑物内部，需要对局部（以机房安装为例）的施工工序做专项规划。图2.1.2-2泵房施工仿真模拟完成整个泵房建设工作，完全避免以往机房施工当中水泵轴心与管道中心偏离。-14-其质量问题得不到有效保障。新流程的施工模拟，让管理者及施工人员对施工过程一目了然。BIM程，3D的技术标准使所有参与的工程人员和管理人员在整个过程中都可以共享成的工程质量参差不齐的现象。 程，使建筑施工更精细，建筑性能更优越。-15- 业的工作流程才能制定出高质量的专项施工方案。表2.1.3-1传统模式与BIM工作模式的比较模拟++4D具体操作需情况有针对性的直接使用。论证，水平要求高度小，准确度高接获得业配合2.2项目施工过程阶段的BIM应用 二维计算机辅助设计软件进行深化设计的效率很低，准确率也难以保证。BIM技术通过采用数字化建立信息模型来表示真实世界中对应的实际物体，-16-1数检测BIM模型具有参数化的特点，模型本身具有大量的信息，包括构件、设备、图2.2.1-1参数检测2合管线BIM法则只能依靠想象去逐个计算。-17-图2.2.1-2管线综合排布效果图、剖面图3撞检测BIM整管路，大大提高了工作效率，降低了深化设计的工作强度。如图2.2.1-3图2.2.1-3碰撞检测-18-图2.2.1-4二维与三维发现碰撞难易比较BIM前发现问题，解决问题，避免造成施工中的困扰。BIM关的图纸一一调整修改。4角度自由剖切就辅不仅需要制图人员有很强的空间想象能力，更需要花费大量的时间去制图。而BIM技术建立的模型由于本身就是数字化的实体模型，包含了真实的空间关系，复杂的工作变得简单直观。-19-图2.2.1-5多角度剖切图5时自动计算BIM核，和常规的重新计算校核手段比，极大提高了效率和准确度。6房工程设计中具有很大的实际作用。在实际工程中会经常遇到具有不规则空间的机房，至造成布置更加合理，节省建筑空间的使用。-20-深化设计阶段的周期，提高图纸深化设计的准确率。如图2.2.1-7图2.2.1-7通过BIM技术深化设计后的机房 的协调统一，而差一些的项目管理则是始终在“追赶”进度。1度规划传统的施工进度规划是在工程最初进场前依靠经验和施工必要时间确定的。多，就会造成一部分施工人员窝工，同样增加了项目成本。-21-4D2度掌控的工程进度安排真模拟现场情况纸施工可视化模型和施工进度计划作为施工阶段工程实施的指导性文件。在施工阶段，各专业分包商都将以4D可视化模型和施工进度为依据进行施工的组织和安排，间，严格要求各施工单位按图施工，防止返工、进度拖延的情况发生。3度调整BIM据，及时调整人员物资分配，将由此产生的进度变化控制在可控范围内。-22-度控制能力，使企业在施工进度控制管理工作上能全面掌控。如图2.2.2-1图2.2.2-1施工进度模拟 面来解决这个难题：1（预）算步做到准确才能更好的对项目成本进行控制，但“算量”的计算过程异常繁琐，-23-成本控制上是难以接受的。BIM模型中由于每一个构件都和实际物体一一对应，BIM程师的工作强度，提高了工作效率。图为某工程的统计示例。图2.2.3-1某工程室内装修明细表图2.2.3-2某工程门窗明细表-24-2免额外费用而按图施工，如果不进行综合管线的深化设计和模拟安装，极有可能造成返工，调整而造成“额外成本”的风险。3程变更也可以根据模型快速地统计出变更后的工程量，比如尺寸、材质、数量的变化，，掌握动态的方案成本，进而选择性价比较好的方案。图2.2.3-3工程变更信息记录更新4程款的支付3D用轴，这就实现在工程中流行的说法“5D”的由来，传统的项目成本控制中，到自动计算工程量和详尽的费用计算，更好的掌控项目成本。-25-产生。 立良好的协调管理而提供支持和依据。1工顺序的合理安排，物资的精确管控。业分包单位因“抢地盘”而造成频繁协调的不良现象。图2.2.4-1施工过程全记录2程重难点分析往是比较复杂，现场操作人员不能正确理解设计意图，而造成施工质量的下降，BIM-26-本。图2.2.4-2角柱十字型钢及钢梁节点钢筋绑扎BIM模型3场设计变更的处理BIM行可视化沟通交流，会让协调组织工作更加容易。4工质量问题的查找分析以通过模拟施工，合理安排施工顺序，简化以往繁杂的施工组织协调管理工作。-27-图2.2.4-3手持终端进行质量校核 较为繁琐，BIM的应用让问题迎刃而解。BIM储存了庞大信息，通过软件平台，格、材质、尺寸要求等一目了然，并可根据BIM设计模型，跟踪现场使用产品产品质量。1制加工（1）BIM技术在预制加工中的信息桥梁的作用如图2.2.5-1所示，预制加工部门拿到设计图之后，首先对图纸进行理约成本和效率的优势。-28-图2.2.5-1预制加工流程图BIM纸信息沟通便利的同时，为图纸的校核、生成节约了大量的人力和时间。（2）BIM技术下的预制加工质量管理BIMBIM-29-RFID负责信息采集的工作，通过互联网传输到信息中心进行信息处理，经BIMBIM模型中建立所有部品部件的与RFID信息一致的唯一编号，那么这些部品部时性与准确性。但是这些部品部件包含了整个项目的哪些部分？有了这些部品部件明天的施工还缺少其他的部品部件吗？是否有多余的部品部件过早到位而需要在现场积压的时间呢？这些问题都不容易回答。现场人员对施工进度、重点部位、隐蔽工程等需要特别记录的部分，根据RFIDBIM员对现场发生的情况核问题了如指掌。-30-填写、照相、扫描、录入信息采集：手机、互联网自动采集息及时、难查找、与项目进展没有关联，用于采购管理、物流管理等办公和财务自动化，信息可以存档不方便使用填写、照相、扫描、录入BIM息不及时、易查找、与项目进展关联，记录的项目信息方便再次RFID动采集BIM与项目进展关联，除了传统的办公和财务自动际进度和计划进度比较、材料设备动态管理、工程品质控制等 BIM预见的情况发生。方面都有巨大潜力。-31- 安全管理主要目的是要抓住施工薄弱环节和关键部位。但传统施工管理中，BIM下，这种情况将会有所改善。1工场地总平面布置错，使得工作效率降低，甚至还可能发生安全隐患。个阶段确保现场施工整齐有序，提高施工效率。2吊管理计划管理计划中钢桁架的布置。外，4D模拟可以用于安全规划建设活动。3坠落保护计划-32-整且详细的信息，包括安装或拆卸栏杆的地点和日期等。图2.2.8-2显示了一个图2.2.7-2：防坠落保护规划中的栏杆系统模型4急预案计划BIM5工现场动火作业监督BIMBIM-33-位置。6全监测BIM确保基坑在土方回填之前的安全稳定性。图2.2.7-3利用BIM模型对危险源进行辨识后自动防护第三章BIM在项目施工阶段的实施方法3.1项目启动需求为王——从需求出发目前大家都非常迷恋BIM的各种软件，各类功能。与软件厂商交流，软件术需求都梳理出来。-34-机械政设-35--36-各阶段和贯穿各阶段的整体沟通计划。 核心团队构建师、总承包商、分包设计方、供应商和采购承包商。该团队主要负责：协同项目管理系统中创建文档管理的文件夹结构和权限级别。协作团队将：划安排项目团队成员在各阶段的沟通交流。据项目规模和建模工期，确定各专业参与人员数量。土建建模人员建转换成我公司建模软件可读取的格式。-37- BIM3.1.2-2表3.1.2-2材供应商的始制造装配备就绪并在 为了在项目最有效地利用BIM协同项目管理计划，必须投入一点时间对项阶段中团队各利益相关方之间的协作方式进行规划。y一栏显示将使用的软件。项目交付方法的定义：强深层次的沟通，促进项目团队间的密切协作。计—造承包商要向合同给予方保证它将提供完整且准确无误的文档。档，然后再由众多承包商进行施工竞标。-38--39--40--41- 综合项目交付(IPD)阶段可能包括概念化、初步设计、详细设计、实施文档和其行为示例。表3.1.4-1阶段性目标利益相关方3.2BIM应用计划和格式也应及早确定。 模型——方应为项目指派一名模型负责人。模型负责人肩负许多责任，包括但不限于：模型内容从项目一方处移交至另一方。认每个项目各阶段定义的详细程度与控制力。各个阶段确认模型内容。合或链接多个模型。与设计审阅和模型协调会议。问题带回与公司内部和跨公司团队进行沟通。持文件命名准确。理版本控制。协同项目管理系统中恰当存储模型。表3.2.1-1项目模型负责人方公司名称-42- 计团队也应对施工模型提出意见。模型，对应行保留空白即可。第一行为示例。表3.2.2-3esk~chitecture3.3建模的基本规定作出规定。 模型文件的命名均依照下列标准：项目简称（施工）阶段区块__.例：国贸_DD_结构_A_F1_2014.1.13.rvt内可根据模型的级别、叠加程度等为可选项；（1）文件夹结构-43-访问权限管理。BIMADMINFamiliesStandardsTemplatesTitleblocks

(（2）项目文件夹结构1服务器端BIMARC())2客户端oject

ProjectNameArchive<YYMMDD-Desc>ModelPublishBackgroundReviewReferenceRenderingSupportWork

(临时文件或备份文件(Revit模型文件)(完成图纸(CAD(模型临时文件 -44-所示：geometrygeometrycation，如墙体保温信息，如墙体混凝（2定模型包含信息内容BIM所列：表3.3.2-2模型信息内容 内容

材料和材质信格证、生产厂年限、维保频 模型创建基本原则：在确定电子沟通程序和技