CVD金剛石項(xiàng)目建筑信息模型（BIM）與建筑智能化分析參考

1、CMC·泓域/建筑信息模型（BIM）與建筑智能化分析CVD金剛石項(xiàng)目建筑信息模型（BIM）與建筑智能化分析xxx有限責(zé)任公司目錄第一章 項(xiàng)目概況3一、 項(xiàng)目概述3二、 項(xiàng)目總投資及資金構(gòu)成5三、 資金籌措方案5四、 項(xiàng)目預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益規(guī)劃目標(biāo)5五、 項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度規(guī)劃6第二章 宏觀環(huán)境分析7第三章 公司基本情況9一、 公司簡介9二、 核心人員介紹9第四章 建筑信息模型BIM與建筑智能化分析11一、 新一代智能制造技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用11二、 BIM技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用14三、 BIM技術(shù)在運(yùn)營維護(hù)階段的應(yīng)用24第五章 行業(yè)背景分析29第一章 項(xiàng)目概況一、 項(xiàng)目概述（一）項(xiàng)目基本情況1、

2、項(xiàng)目名稱：CVD金剛石項(xiàng)目2、承辦單位名稱：xxx有限責(zé)任公司3、項(xiàng)目性質(zhì)：新建4、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)：xx（待定）5、項(xiàng)目聯(lián)系人：沈xx（二）主辦單位基本情況公司注重發(fā)揮員工民主管理、民主參與、民主監(jiān)督的作用，建立了工會組織，并通過明確職工代表大會各項(xiàng)職權(quán)、組織制度、工作制度，進(jìn)一步規(guī)范廠務(wù)公開的內(nèi)容、程序、形式，企業(yè)民主管理水平進(jìn)一步提升。圍繞公司戰(zhàn)略和高質(zhì)量發(fā)展，以提高全員思想政治素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)和履職能力為核心，堅(jiān)持戰(zhàn)略導(dǎo)向、問題導(dǎo)向和需求導(dǎo)向，持續(xù)深化教育培訓(xùn)改革，精準(zhǔn)實(shí)施培訓(xùn)，努力實(shí)現(xiàn)員工成長與公司發(fā)展的良性互動。公司秉承“誠實(shí)、信用、謹(jǐn)慎、有效”的信托理念，將“誠信為本、合規(guī)經(jīng)營”作為企

3、業(yè)的核心理念，不斷提升公司資產(chǎn)管理能力和風(fēng)險(xiǎn)控制能力。企業(yè)履行社會責(zé)任，既是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展的必然選擇；既是順應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展趨勢的外在要求，也是提升企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的內(nèi)在需求；既是企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的重要途徑，也是企業(yè)國際化發(fā)展的戰(zhàn)略需要。遵循“奉獻(xiàn)能源、創(chuàng)造和諧”的企業(yè)宗旨，公司積極履行社會責(zé)任，依法經(jīng)營、誠實(shí)守信，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，以人為本、構(gòu)建和諧企業(yè)，回饋社會、實(shí)現(xiàn)價(jià)值共享，致力于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會三大責(zé)任的有機(jī)統(tǒng)一。公司把建立健全社會責(zé)任管理機(jī)制作為社會責(zé)任管理推進(jìn)工作的基礎(chǔ)，從制度建設(shè)、組織架構(gòu)和能力建設(shè)等方面著

4、手，建立了一套較為完善的社會責(zé)任管理機(jī)制。公司不斷推動企業(yè)品牌建設(shè)，實(shí)施品牌戰(zhàn)略，增強(qiáng)品牌意識，提升品牌管理能力，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品服務(wù)經(jīng)營向品牌經(jīng)營轉(zhuǎn)變。公司積極申報(bào)注冊國家及本區(qū)域著名商標(biāo)等，加強(qiáng)品牌策劃與設(shè)計(jì)，豐富品牌內(nèi)涵，不斷提高自主品牌產(chǎn)品和服務(wù)市場份額。推進(jìn)區(qū)域品牌建設(shè)，提高區(qū)域內(nèi)企業(yè)影響力。（三）項(xiàng)目建設(shè)選址及用地規(guī)模本期項(xiàng)目選址位于xx（待定），占地面積約54.00畝。項(xiàng)目擬定建設(shè)區(qū)域地理位置優(yōu)越，交通便利，規(guī)劃電力、給排水、通訊等公用設(shè)施條件完備，非常適宜本期項(xiàng)目建設(shè)。二、 項(xiàng)目總投資及資金構(gòu)成本期項(xiàng)目總投資包括建設(shè)投資、建設(shè)期利息和流動資金。根據(jù)謹(jǐn)慎財(cái)務(wù)估算，項(xiàng)目總投資18445.

5、66萬元，其中：建設(shè)投資13489.48萬元，占項(xiàng)目總投資的73.13%；建設(shè)期利息352.08萬元，占項(xiàng)目總投資的1.91%；流動資金4604.10萬元，占項(xiàng)目總投資的24.96%。三、 資金籌措方案（一）項(xiàng)目資本金籌措方案項(xiàng)目總投資18445.66萬元，根據(jù)資金籌措方案，xxx有限責(zé)任公司計(jì)劃自籌資金（資本金）11260.43萬元。（二）申請銀行借款方案根據(jù)謹(jǐn)慎財(cái)務(wù)測算，本期工程項(xiàng)目申請銀行借款總額7185.23萬元。四、 項(xiàng)目預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益規(guī)劃目標(biāo)1、項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)年預(yù)期營業(yè)收入（SP）：39800.00萬元。2、年綜合總成本費(fèi)用（TC）：33740.66萬元。3、項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)年凈利潤（NP）：44

6、19.75萬元。4、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（FIRR）：15.88%。5、全部投資回收期（Pt）：6.69年（含建設(shè)期24個(gè)月）。6、達(dá)產(chǎn)年盈虧平衡點(diǎn)（BEP）：18142.36萬元（產(chǎn)值）。五、 項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度規(guī)劃項(xiàng)目計(jì)劃從可行性研究報(bào)告的編制到工程竣工驗(yàn)收、投產(chǎn)運(yùn)營共需24個(gè)月的時(shí)間。第二章 宏觀環(huán)境分析深圳，簡稱深，別稱鵬城，是廣東省副省級市、計(jì)劃單列市、超大城市，國務(wù)院批復(fù)確定的中國經(jīng)濟(jì)特區(qū)、全國性經(jīng)濟(jì)中心城市和國際化城市。截至2018年末，全市下轄9個(gè)區(qū)，總面積1997.47平方千米，建成區(qū)面積927.96平方千米，常住人口1302.66萬人，城鎮(zhèn)人口1302.66萬人，城鎮(zhèn)化率100%，是中

7、國第一個(gè)全部城鎮(zhèn)化的城市。深圳地處中國華南地區(qū)、廣東南部、珠江口東岸，東臨大亞灣和大鵬灣，西瀕珠江口和伶仃洋，南隔深圳河與香港相連，是粵港澳大灣區(qū)四大中心城市之一、國家物流樞紐、國際性綜合交通樞紐、國際科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、中國三大全國性金融中心之一，并全力建設(shè)中國特色社會主義先行示范區(qū)、綜合性國家科學(xué)中心、全球海洋中心城市。深圳水陸空鐵口岸俱全，是中國擁有口岸數(shù)量最多、出入境人員最多、車流量最大的口岸城市。深圳之名始見史籍于明朝永樂八年（1410年），清朝初年建墟，1979年成立深圳市，1980年成為中國設(shè)立的第一個(gè)經(jīng)濟(jì)特區(qū)，中國改革開放的窗口和新興移民城市，創(chuàng)造了舉世矚目的深圳速度，被譽(yù)為中國

8、硅谷。深圳在中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、金融服務(wù)、外貿(mào)出口、海洋運(yùn)輸、創(chuàng)意文化等多方面占有重要地位，也在中國的制度創(chuàng)新、擴(kuò)大開放等方面肩負(fù)著試驗(yàn)和示范的重要使命。2019年12月，位列2019中國城市創(chuàng)意指數(shù)榜第三名。2019年12月，榮登年度中國城市品牌前10強(qiáng)。第三章 公司基本情況一、 公司簡介企業(yè)履行社會責(zé)任，既是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展的必然選擇；既是順應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展趨勢的外在要求，也是提升企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的內(nèi)在需求；既是企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的重要途徑，也是企業(yè)國際化發(fā)展的戰(zhàn)略需要。遵循“奉獻(xiàn)能源、創(chuàng)造和諧”的企業(yè)宗旨，公司積極履行社會責(zé)任

9、，依法經(jīng)營、誠實(shí)守信，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，以人為本、構(gòu)建和諧企業(yè)，回饋社會、實(shí)現(xiàn)價(jià)值共享，致力于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會三大責(zé)任的有機(jī)統(tǒng)一。公司把建立健全社會責(zé)任管理機(jī)制作為社會責(zé)任管理推進(jìn)工作的基礎(chǔ)，從制度建設(shè)、組織架構(gòu)和能力建設(shè)等方面著手，建立了一套較為完善的社會責(zé)任管理機(jī)制。公司不斷推動企業(yè)品牌建設(shè)，實(shí)施品牌戰(zhàn)略，增強(qiáng)品牌意識，提升品牌管理能力，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品服務(wù)經(jīng)營向品牌經(jīng)營轉(zhuǎn)變。公司積極申報(bào)注冊國家及本區(qū)域著名商標(biāo)等，加強(qiáng)品牌策劃與設(shè)計(jì)，豐富品牌內(nèi)涵，不斷提高自主品牌產(chǎn)品和服務(wù)市場份額。推進(jìn)區(qū)域品牌建設(shè)，提高區(qū)域內(nèi)企業(yè)影響力。二、 核心人員介紹1、沈xx，中國國籍，無永久境外居留權(quán)，1961

10、年出生，本科學(xué)歷，高級工程師。2002年11月至今任xxx總經(jīng)理。2017年8月至今任公司獨(dú)立董事。2、錢xx，中國國籍，1976年出生，本科學(xué)歷。2003年5月至2011年9月任xxx有限責(zé)任公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理；2003年11月至2011年3月任xxx有限責(zé)任公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理；2004年4月至2011年9月任xxx有限責(zé)任公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理。2018年3月起至今任公司董事長、總經(jīng)理。3、莫xx，中國國籍，無永久境外居留權(quán)，1970年出生，碩士研究生學(xué)歷。2012年4月至今任xxx有限公司監(jiān)事。2018年8月至今任公司獨(dú)立董事。4、范xx，1974年出生，研究生學(xué)歷。2002年6月至2

11、006年8月就職于xxx有限責(zé)任公司；2006年8月至2011年3月，任xxx有限責(zé)任公司銷售部副經(jīng)理。2011年3月至今歷任公司監(jiān)事、銷售部副部長、部長；2019年8月至今任公司監(jiān)事會主席。5、鐘xx，中國國籍，1977年出生，本科學(xué)歷。2018年9月至今歷任公司辦公室主任，2017年8月至今任公司監(jiān)事。第四章 建筑信息模型BIM與建筑智能化分析一、 新一代智能制造技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用智能制造可歸納為三個(gè)基本范式，即數(shù)字化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造-新一代智能制造。新一代智能制造是新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)全壽命期各個(gè)環(huán)節(jié)及相應(yīng)系

12、統(tǒng)的優(yōu)化集成，不斷提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、服務(wù)水平，減少資源能耗，是新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動力，是今后數(shù)十年制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要路徑?！叭?信息-物理系統(tǒng)”（Human-Cyber-PhySicalSyStemS，HCPS）揭示了新一代智能制造的技術(shù)機(jī)理，能夠有效指導(dǎo)新一代智能制造的理論研究和工程實(shí)踐。（1）傳統(tǒng)制造與“人-物理系統(tǒng)”（Human-PhySicalSyStemS，HPS）。傳統(tǒng)制造系統(tǒng)包含人和物理系統(tǒng)兩大部分，是完全通過人對機(jī)器的操作控制來完成各種工作任務(wù)。動力革命極大地提高了物理系統(tǒng)（機(jī)器）的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，物理系統(tǒng)（機(jī)器）代替了人類大量體力勞動。傳統(tǒng)制造系統(tǒng)中，要求人完成

13、信息感知、分析決策、操作控制及認(rèn)知學(xué)習(xí)等多方面任務(wù)，不僅對人的要求高，勞動強(qiáng)度大，而且系統(tǒng)工作效率、質(zhì)量還不夠高，完成復(fù)雜工作任務(wù)的能力還很有限。（2）新一代智能制造與新一代“人-信息-物理系統(tǒng)”。與傳統(tǒng)制造系統(tǒng)相比，智能制造系統(tǒng)的本質(zhì)變化是在人和物理系統(tǒng)之間增加信息系統(tǒng)，形成“人一信息-物理系統(tǒng)”。隨著新一代人工智能技術(shù)的發(fā)展，“人一信息一物理系統(tǒng)”發(fā)生質(zhì)的變化，形成新一代“人一信息物理系統(tǒng)”。新一代智能制造系統(tǒng)最本質(zhì)的特征是其信息系統(tǒng)增加了認(rèn)知和學(xué)習(xí)功能，信息系統(tǒng)不僅具有強(qiáng)大的感知、計(jì)算分析與控制能力，更具有學(xué)習(xí)提升、產(chǎn)生知識的能力。（二）3D打印技術(shù)1、基本原理（1）建筑3D打印技術(shù)作為

14、新型數(shù)字建造技術(shù)，集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料成型技術(shù)等，采用材料分層疊加的基本原理，由計(jì)算機(jī)獲取三維建筑模型的形狀、尺寸及其他相關(guān)信息，并對其進(jìn)行一定處理，按某一方向（通常為Z向）將模型分解成具有一定厚度的層片文件（包含二維輪廓信息）然后對文件進(jìn)行檢驗(yàn)或修正并生成正確的數(shù)控程序，最后由數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)械裝置按照指定路徑運(yùn)動實(shí)現(xiàn)建筑物或構(gòu)筑物的自動建造，也被稱為“增材建造（additivecOnStructiOn）三維模型建立與近似處理。三維建模方法有兩種：首先，通過建筑參數(shù)化建模軟件（如Revit，3Dmax等）直接建模；其次，利用逆向工程（reverSeengineering，RE）或反

15、求工程（如三維掃描等）通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)造出三維模型。然后用軟件將三維模型導(dǎo)出為特定的近似模擬文件，如STL格式文件等，為后續(xù)工作做好準(zhǔn)備。（2）模型切片與路徑規(guī)劃。將三維模型模擬文件導(dǎo)入建筑3D打印數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)對模型進(jìn)行兩步處理用一系列平行、等間距的二維模型進(jìn)行擬合，即分層切片處理。將切片得到的層片輪廓轉(zhuǎn)化為打印噴嘴的運(yùn)行填充路徑，即層片路徑規(guī)劃。2、機(jī)器人建造特征人機(jī)共生下的全新工作模式可以歸結(jié)為以下三個(gè)特征：一體化、體外化和虛擬/物質(zhì)化的數(shù)字。（1）一體化。一體化的首要特征是人的思維與機(jī)器運(yùn)算思維的打通，其次是設(shè)計(jì)與建造的打通。這一切是建立在建筑設(shè)計(jì)方法從幾何參數(shù)化、性能參數(shù)化到建造參數(shù)化

16、的一體化聯(lián)動基礎(chǔ)之上的。（2）體外化。體外化則是對待人體與機(jī)器的基本態(tài)度。機(jī)器不是人在思維和身體上的延伸，而是獨(dú)立于人體，有著與人類不同的能力與思考方式，因此它們應(yīng)作為“合作同伴（partnerShipp“參與到設(shè)計(jì)過程中。機(jī)器的目的不是主導(dǎo)設(shè)計(jì)，而是在預(yù)設(shè)條件下增強(qiáng)人的能力。（3）虛擬化/物質(zhì)化的數(shù)字孿生。虛擬化/物質(zhì)化的數(shù)字孿生是人機(jī)協(xié)作成果獲得直接體現(xiàn)的重要原因，無論是可視化、參數(shù)化還是性能化模擬，都在追求虛擬空間中的數(shù)字信能息與物理空間中的實(shí)體事物之間精確的映射關(guān)系，也是將可視化信息轉(zhuǎn)化為實(shí)體建造的關(guān)鍵，這種共生關(guān)系為形式生成、材料分布帶來新的可能。二、 BIM技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

17、（一）BIM在設(shè)計(jì)前期階段的應(yīng)用建筑成本、建筑使用情況、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、建筑施工周期及其他關(guān)鍵性問題均由設(shè)計(jì)前期階段的初步設(shè)計(jì)所決定，故其意義重大。不同于幾乎全部依賴設(shè)計(jì)師及其團(tuán)隊(duì)知識積累的傳統(tǒng)前期設(shè)計(jì)，采用BIM技術(shù)的前期設(shè)計(jì)特點(diǎn)為直觀模擬分析和方向性指導(dǎo)兩方面。在此階段，建造場地的相關(guān)客觀條件是影響設(shè)計(jì)決策的重要因素，因此，創(chuàng)建場地三維模型是采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)需要完成的重要工作。（1）場地建模。場地建模包括現(xiàn)狀地形建模和現(xiàn)狀地物建模兩個(gè)方面。（2）場地設(shè)計(jì)。其目的是通過設(shè)計(jì)，使場地中各要素尤其是建筑物與其他要素之間能形成一個(gè)有機(jī)整體，使場地的利用能夠達(dá)到最佳狀態(tài)，以充分發(fā)揮最大效益，

18、節(jié)約土地，減少浪費(fèi)。場地設(shè)計(jì)主要包括場地分析、場地平整、邊坡處理、道路布設(shè)。（3）匹配規(guī)劃設(shè)計(jì)條件。在設(shè)計(jì)的前期階段，匹配以經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)為特征的規(guī)劃設(shè)計(jì)條件尤為重要。但在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)前期階段，很難做到對指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而BIM基于其參數(shù)化和信息聯(lián)動的技術(shù)特性可以高效地對指標(biāo)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。（4）投資估算。預(yù)算超支的現(xiàn)象普遍存在于工程建設(shè)中，其主要原因是對工程項(xiàng)目投資估算和預(yù)算不準(zhǔn)確，在環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí)對項(xiàng)目成本的控制能力不夠。BIM把傳統(tǒng)的依靠業(yè)主方和建筑師經(jīng)驗(yàn)的投資估算變?yōu)榛谀Ｐ蛿?shù)據(jù)的估算。設(shè)計(jì)任務(wù)書編制。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書一直以書面信息傳達(dá)為主，指標(biāo)不明確致使設(shè)計(jì)任務(wù)書表達(dá)不清楚的情況時(shí)有

19、發(fā)生，而基于BIM模型的設(shè)計(jì)任務(wù)書可在很大程度上解決此類問題。（5）BIM實(shí)施規(guī)劃。BIM實(shí)施規(guī)劃為具體項(xiàng)目執(zhí)行BIM應(yīng)用設(shè)定目的、規(guī)范協(xié)作流程、確定信息交換機(jī)制、明確實(shí)施內(nèi)容并規(guī)定交付內(nèi)容及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，其內(nèi)容包括項(xiàng)目基本情況、實(shí)施組織及BIM實(shí)施的具體內(nèi)容和相應(yīng)技術(shù)措施。（二）BIM在方案設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用思維的隨意性和連貫性在建筑設(shè)計(jì)的方案構(gòu)思階段很重要，因此，方便順手的傳統(tǒng)手繪草圖仍然不可替代，但BIM工具在方案建模、建筑生態(tài)模擬、建筑可視化分析與表現(xiàn)方面有其獨(dú)特作用。1、方案建模（1）體量建模。方案構(gòu)思階段，設(shè)計(jì)師往往從概念開始建模，體型確定后再通過具體構(gòu)建去實(shí)現(xiàn)造型。（2）參數(shù)化

20、建模。參數(shù)化建模是指通過相關(guān)數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件把設(shè)計(jì)的限制條件與設(shè)計(jì)的形式輸出之間建立參數(shù)關(guān)系，生成可以靈活調(diào)控的計(jì)算機(jī)模型。（3）體量模型構(gòu)件化。方案構(gòu)思階段要考慮簡單的構(gòu)件構(gòu)造從而深化方案設(shè)計(jì)，BIM軟件在構(gòu)件化方面也有不俗表現(xiàn)。2、建筑生態(tài)模擬分析建筑生態(tài)模擬是指在建筑建成前按照設(shè)計(jì)方案對建筑性能進(jìn)行精確的數(shù)字化仿真模擬，并在此基礎(chǔ)上有針對性地改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。生態(tài)模擬分析是建立在數(shù)字化仿真基礎(chǔ)上的，因此，不僅對幾何模型有較高要求，同時(shí)對于環(huán)境參數(shù)也有著嚴(yán)格要求。傳統(tǒng)的二維CAD模型無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可聯(lián)動的建筑生態(tài)模擬分析。應(yīng)用BIM進(jìn)行建筑生態(tài)模擬分析的內(nèi)容如下。（1）能耗模擬。能耗模擬是基

21、于傳熱學(xué)基本理論，針對建筑進(jìn)行全年逐時(shí)仿真模擬，以預(yù)測建筑的能源消耗量。（2）自然采光模擬。利用建筑信息模型進(jìn)行自然采光模擬，以獲得更高的使用舒適度，并降低不必要的照明及空調(diào)消耗。（3）自然通風(fēng)模擬。自然通風(fēng)模擬是利用計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)精確分析室內(nèi)風(fēng)速、溫度及舒適度，從而為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)，同時(shí)最大限度地提高建筑的使用舒適度。3、建筑可視化分析與表現(xiàn)BIM技術(shù)帶來的全新設(shè)計(jì)方式使其在設(shè)計(jì)階段達(dá)到設(shè)計(jì)與3D表現(xiàn)的同步性，設(shè)計(jì)者可以實(shí)時(shí)檢視設(shè)計(jì)成果，同時(shí)對剖面和各層平面的切割檢查可以讓設(shè)計(jì)者更好地把握建筑的空間感受。不僅如此，BIM結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用，還可以提供區(qū)別于目前以渲染圖為主的沉

22、浸式三維體驗(yàn)感受。（三）BIM在初步設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用BIM技術(shù)在初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)用的主要目的在于優(yōu)化建筑布局等功能和形體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，確認(rèn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)方案細(xì)節(jié)，協(xié)調(diào)專業(yè)設(shè)備間的空間關(guān)系1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備建立BIM模型對于整個(gè)工程設(shè)計(jì)策劃至關(guān)重要，其目的在于指導(dǎo)設(shè)計(jì)者更高效地工作其主要內(nèi)容包括項(xiàng)目信息概況、模型拆分、建模方法、項(xiàng)目進(jìn)度、圖紙編制計(jì)劃。2、建筑設(shè)計(jì)消防與疏散優(yōu)化。消防與疏散優(yōu)化是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)對存在人員聚集、流動、分散等物理過程的場所正常運(yùn)轉(zhuǎn)或出現(xiàn)應(yīng)急狀況的真實(shí)再現(xiàn)，對工程設(shè)計(jì)起到優(yōu)化參考作用。3、特殊工藝設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)建筑物用作生產(chǎn)運(yùn)營場所時(shí)，除具有常見的建筑機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)外，通常還會

23、配置特殊的工藝設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)，用于提供工藝生產(chǎn)能力或改善運(yùn)營服務(wù)效率。在初步設(shè)計(jì)階段，這些特殊工藝設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)，作為建設(shè)工程已形成生產(chǎn)能力的一個(gè)組成部分，已成為達(dá)成生產(chǎn)服務(wù)目標(biāo)必不可少的支撐系統(tǒng)。4、工程概算近年來隨著BIM在我國的快速發(fā)展，BIM在工程概算及工程量計(jì)算中的應(yīng)用得到研究與探索，逐步開始改善我國工程概算與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)甚至流于形式的情況。（四）BIM在施工圖設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用施工圖設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要階段，借助BIM技術(shù)，施工圖設(shè)計(jì)在信息時(shí)代發(fā)生了深刻變化。以BIM建筑信息模型作為設(shè)計(jì)信息的載體，將設(shè)計(jì)信息歸總為數(shù)字化、數(shù)據(jù)庫，以數(shù)據(jù)庫方式部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圖紙模式傳遞設(shè)計(jì)信息，從而使工程建

24、設(shè)信息可以快捷、準(zhǔn)確地查詢、更新、刪除和保存。1、專業(yè)模型深化建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備各專業(yè)在施工圖設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)方法和流程與初步設(shè)計(jì)階段并無多大區(qū)別，施工圖設(shè)計(jì)BIM模型承接初步設(shè)計(jì)階段BM模型，以高效保證BM模型在設(shè)計(jì)周期內(nèi)流轉(zhuǎn)、傳遞與深化，為BIM模型在全壽命期流轉(zhuǎn)做好階段性準(zhǔn)備工作。（五）基于BIM的虛擬建造基于BIM的虛擬建造是實(shí)際建造過程在計(jì)算機(jī)上的虛擬仿真實(shí)現(xiàn)，以便發(fā)現(xiàn)實(shí)際建造中存在或者可能出現(xiàn)的問題。采用參數(shù)化設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)、結(jié)構(gòu)仿真、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)，在高性能計(jì)算機(jī)硬件等設(shè)備及相關(guān)軟件本身發(fā)展的基礎(chǔ)上協(xié)同工作，可對建造中的人、財(cái)、物信息流動過程進(jìn)行全真環(huán)境的3D模擬，為工程項(xiàng)目各

25、參與方提供一種可控制、無破壞性、耗費(fèi)小、低風(fēng)險(xiǎn)并允許多次重復(fù)的試驗(yàn)方法，可以有效地提高建造水平，消除建造隱患，防止建造事故，減少施工成本與時(shí)間，增強(qiáng)施工過程中的決策、控制與優(yōu)化能力，增強(qiáng)建筑企業(yè)核心競爭力。基于BIM的虛擬建造包括基于BIM的預(yù)制構(gòu)件虛擬拼裝和基于BIM的施工方案模擬兩方面內(nèi)容。1、基于BIM的預(yù)制構(gòu)件虛擬拼裝在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完成后，其相關(guān)的實(shí)際數(shù)據(jù)（如預(yù)埋件實(shí)際位置、窗框?qū)嶋H位置等參數(shù)）需要反饋到BIM模型中，對預(yù)制構(gòu)件的BIM模型進(jìn)行修正。在出廠前，需要對修正的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行虛擬拼裝，旨在檢查生產(chǎn)中的細(xì)微偏差對安裝精度的影響。若虛擬拼裝顯示細(xì)微偏差對安裝精度的影響在可控范圍內(nèi)，

26、則可出廠進(jìn)行現(xiàn)場安裝；反之，不合格的預(yù)制構(gòu)件則需要重新加工。構(gòu)件出廠前的預(yù)拼裝和深化設(shè)計(jì)過程的預(yù)拼裝不同，主要體現(xiàn)在：深化設(shè)計(jì)階段的預(yù)拼裝主要是檢查深化設(shè)計(jì)的精度，其預(yù)拼裝結(jié)果反饋到設(shè)計(jì)中對深化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可提高預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)計(jì)的水平；而出廠前的預(yù)拼裝主要融合了生產(chǎn)中的實(shí)際偏差信息，其預(yù)拼裝的結(jié)果反饋到實(shí)際生產(chǎn)中對生產(chǎn)過程工藝進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對不合格的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行報(bào)廢，可提高預(yù)制構(gòu)架生產(chǎn)加工的精度和質(zhì)量。2、基于BIM的施工方案模擬通過BIM技術(shù)建立建筑物的幾何模型和施工過程模型，可以實(shí)現(xiàn)對施工方案進(jìn)行實(shí)時(shí)交互和逼真模擬，進(jìn)而對已有施工方案進(jìn)行驗(yàn)證、優(yōu)化和完善，逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)施工方案的編制方式和

27、操作流程。在對施工過程進(jìn)行三維模擬操作時(shí)，能預(yù)知實(shí)際施工過程中可能碰到的問題，提前避免和減少返工及資源浪費(fèi)現(xiàn)象，優(yōu)化施工方案，合理配置施工資源，節(jié)省施工成本，加快施工進(jìn)度，控制施工質(zhì)量，達(dá)到提高建筑施工效率的目的。虛擬施工流程。從圖中可以看出，虛擬施工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅包括建立建筑結(jié)構(gòu)三維模型、搭建虛擬施工環(huán)境、定義建筑構(gòu)件先后順序、對施工過程進(jìn)行虛擬仿真、管線綜合碰撞檢測及最優(yōu)方案判定等不同階段，同時(shí)還涉及建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電、安裝、裝飾等不同專業(yè)、不同人員之間的信息共享和協(xié)同工作。（六）基于BIM的施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃應(yīng)用BIM技術(shù)協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃，主要是為解決多階段平面布置

28、協(xié)調(diào)中依靠二維圖紙堆疊查看的復(fù)雜和各階段平面布置信息不連續(xù)問題。BIM作為工具可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CAD直接進(jìn)行施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃工作。基于建立的BIM三維模型及搭建的各種臨時(shí)設(shè)施，可對施工場地進(jìn)行布置，合理安排塔吊、庫房、加工場地和生活區(qū)等位置，解決現(xiàn)場施工場地平面布置問題，解決場地劃分問題；通過與業(yè)主的可視化溝通協(xié)調(diào)，對施工場地進(jìn)行優(yōu)化，選擇最優(yōu)施工路線。（1）標(biāo)準(zhǔn)化族庫建立。為規(guī)范模型表現(xiàn)形式、方便模型統(tǒng)一管理，施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃模型建立前，要依照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)備選型建立臨時(shí)設(shè)施族庫，族庫應(yīng)包含必要的可調(diào)參數(shù)。（2）主體模型簡化。由于施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃重點(diǎn)在于展現(xiàn)堆場、機(jī)具、臨時(shí)設(shè)

29、施布置情況，因此，可對主體模型進(jìn)行必要的簡化處理以降低模型復(fù)雜程度，對周圍的主要建筑物、道路、環(huán)境等以外輪廓形式予以體現(xiàn)。（3）模型信息建立。模型信息是后期施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整的重要依據(jù)，因此，充足、標(biāo)準(zhǔn)的模型信息對平面布置協(xié)調(diào)具有重要意義。（4）平面布置模擬。在模型及信息完備的基礎(chǔ)上，可對使用緊張的堆場、大重物資和大型設(shè)備進(jìn)場、重型材料吊裝進(jìn)行平面布置模擬，對材料運(yùn)輸路徑、堆放場地、起重半徑進(jìn)行復(fù)核，從而確定最優(yōu)化方案。（5）模型信息使用。上述各種模型信息均是日后平面管理的重要依據(jù)，通過信息整合，可將孤立的施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃連續(xù)化，形成施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃變化過程，系統(tǒng)地統(tǒng)籌各階段

30、平面布置，作為平面管理、分包堆場申請、使用、考核的參考指標(biāo)。（七）基于BIM的施工進(jìn)度管理BIM技術(shù)應(yīng)用，有助于提升工程施工進(jìn)度計(jì)劃和控制效率。一方面，支持總進(jìn)度計(jì)劃和項(xiàng)目實(shí)施中分階段進(jìn)度計(jì)劃的編制，同時(shí)進(jìn)行總、分進(jìn)度計(jì)劃之間的協(xié)調(diào)平衡，直觀高效地管理施工進(jìn)度有關(guān)信息。另一方面，支持管理者持續(xù)跟蹤工程實(shí)際進(jìn)度信息，在BIM條件下將實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)跟蹤及可視化模擬對比，進(jìn)行工程進(jìn)度趨勢預(yù)測，為項(xiàng)目管理人員采取糾偏措施提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度動態(tài)控制。1、基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃基礎(chǔ)信息要求BIM模型是BIM施工進(jìn)度管理實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。BIM建模軟件一般將模型元素分為模型圖元、視圖圖元和標(biāo)注圖

31、元。模型圖元是BIM模型的核心元素，是對建筑實(shí)體最直接的反映。2、基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃編制傳統(tǒng)的施工進(jìn)度計(jì)劃編制，主要包括工作分解結(jié)構(gòu)的建立、工期估算及工作邏輯關(guān)系安排等內(nèi)容。同樣，基于BM的施工進(jìn)度計(jì)劃編制，第一步是建立工作分解結(jié)構(gòu)（WB）然后將WBS作業(yè)進(jìn)度、資源等信息與BIM模型圖元信息鏈接，即可實(shí)現(xiàn)4D進(jìn)度計(jì)劃，其中的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)接口集成。基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃編制流程。（八）基于BIM的工程造價(jià)管理在正式施工之前，就可通過BIM5D模型確定不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的施工進(jìn)度與施工成本，可以直觀地按月、按周、按日觀察工程具體實(shí)施情況，并得到各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的造價(jià)數(shù)據(jù)，使造價(jià)管理與控制更加有效。1、基

32、于BIM的工程造價(jià)過程控制利用BIMSD技術(shù)可以有效地提高施工階段造價(jià)控制能力和精細(xì)化管理水平。（1）施工前期階段。進(jìn)行基于BIM的工程量精確計(jì)算、計(jì)價(jià)工作后，基于BIM模型進(jìn)行施工模擬，不斷優(yōu)化方案，提高計(jì)劃的合理性，提高資源利用率，這樣可減小施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，減小潛在的經(jīng)濟(jì)損失。（2）施工階段。基于BIMSD模型，可及時(shí)生成材料采購計(jì)劃、勞動力入場計(jì)劃和資金需用計(jì)劃等，借助BIM模型中材料數(shù)據(jù)庫信息，嚴(yán)格按照合同控制材料用量，確定合理的材料價(jià)格，發(fā)揮“限額領(lǐng)料”的真正效用。同時(shí)，基于三維模型，自動進(jìn)行變更工程量計(jì)算和計(jì)價(jià)、工程計(jì)量和結(jié)算，相應(yīng)變更和計(jì)量記錄自動保存，

33、方便查詢；并能夠?qū)崟r(shí)把握工程成本信息，實(shí)現(xiàn)施工成本動態(tài)管理，通過成本多算對比提高成本分析能力。三、 BIM技術(shù)在運(yùn)營維護(hù)階段的應(yīng)用（一）面向運(yùn)營維護(hù)的BIM技術(shù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會（NIST）研究報(bào)告顯示，每年因計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)中的互操作性不夠充分而造成的損失高達(dá)158億美元，而業(yè)主和運(yùn)營商在持續(xù)設(shè)施運(yùn)營和維護(hù)方面耗費(fèi)的成本幾乎占總成本的213。美國建筑師協(xié)會（AI）正在考慮如何修改其合同文件，以規(guī)范建筑信息模型的遷出流程；實(shí)施一種協(xié)議結(jié)構(gòu)，以便使其代表的建筑信息模型和知識產(chǎn)權(quán)可以自然地從建筑師過渡到業(yè)主/運(yùn)營商，以便使用更有效的數(shù)據(jù)管理建筑運(yùn)營維護(hù)。目前，國內(nèi)外已開始研究

34、BIM在建筑運(yùn)營維護(hù)階段的運(yùn)用。將BIM三維模型與傳統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)相結(jié)合，可將BIM模型中存儲的大量建筑相關(guān)信息，如設(shè)施幾何形狀、材料耐火等級和傳熱系數(shù)、構(gòu)件造價(jià)和采購等數(shù)字信息運(yùn)用于運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)的二維運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)過程抽象的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對建筑物的三維可視化運(yùn)營維護(hù)管理?；贐IM的運(yùn)營維護(hù)管理解決方案，在具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)上往往結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等高新科技等，解決或改善基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理平臺可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集、空間定位和運(yùn)行速度問題。例如，對于數(shù)據(jù)采集及空間定位問題，可通過建立相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集，以及現(xiàn)實(shí)設(shè)備與模型自動匹配，實(shí)現(xiàn)空間定

35、位功能；對于系統(tǒng)運(yùn)算能力的高要求問題，可運(yùn)用云技術(shù)為系統(tǒng)提供強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)存儲能力和不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)共享。將物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、RFID、移動終端等結(jié)合起來應(yīng)用于基于三維展示平臺的運(yùn)營維護(hù)系統(tǒng)，不但能為建筑物實(shí)現(xiàn)三維可視化信息模型管理，使空間信息與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融為一體，而且為建筑物的所有組件和設(shè)備賦予了感知能力和生命力，從而將建筑物運(yùn)營維護(hù)提升到智慧建筑的全新高度。（二）基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理功能基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理通常被理解為：運(yùn)用BM技術(shù)與運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)相結(jié)合，對建筑空間、設(shè)備、資產(chǎn)及軟性服務(wù)進(jìn)行科學(xué)管理?；贐IM的運(yùn)營維護(hù)管理功能包括以下六個(gè)方面。1、運(yùn)行監(jiān)控基于BIM模型集成對設(shè)施的搜

36、索、查閱、定位功能，可以查閱供應(yīng)商、使用期限、聯(lián)系電話、維護(hù)情況等信息，可以查詢相應(yīng)設(shè)施在建筑中的準(zhǔn)確定位，直觀展示設(shè)施是否正常運(yùn)行，以及查詢設(shè)施歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而對即將到達(dá)壽命期的設(shè)施及時(shí)預(yù)警和更換配件，防止事故發(fā)生。2、維護(hù)計(jì)劃在建筑物使用壽命期內(nèi)，建筑物結(jié)構(gòu)及設(shè)備需要不斷得到維護(hù)。BM結(jié)合運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮空間定位和數(shù)據(jù)記錄的優(yōu)勢，合理制訂維護(hù)計(jì)劃，分配專人進(jìn)行專項(xiàng)維護(hù)工作，降低建筑物在使用過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況的概率。對一些重要設(shè)施還可以參考跟蹤維護(hù)工作的歷史記錄，以便對設(shè)施的適用狀態(tài)提前作出判斷。3、資產(chǎn)管理套有序的資產(chǎn)管理系統(tǒng)將有效提升運(yùn)營維護(hù)管理水平。BIM信息能夠直接導(dǎo)入資產(chǎn)管理系統(tǒng)，減少系統(tǒng)初始化的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及人力投入。此外，通過BIM結(jié)合RFID的資產(chǎn)標(biāo)簽芯片，還可使資產(chǎn)在建筑物