碩士畢業(yè)論文：基于 BIM 的 F 工程項目協(xié)同管理與保障分析

1、碩士畢業(yè)論文：基于 BIM 的 F 工程項目協(xié)同管理與保障分析摘要：近些年,發(fā)展迅猛,就更要求有過硬的技術(shù)支持才能跟得上建筑規(guī)模日益擴大、建筑結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜、投資不斷增長的建筑現(xiàn)狀,將工程建設(shè)管理與計算機技術(shù)結(jié)合起來勢在必行 主要針對上述提出的 F 工程項目設(shè)計階段、施工階段實際存在的問題,將基于 BIM 技術(shù)的協(xié)同管理運用至工程實踐中.先將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于 F 工程項目設(shè)計協(xié)同管理,通過可視化分析與碰撞檢查優(yōu)化有效地解決了設(shè)計階段專業(yè)間不暢所造成的問題;隨后,在施工階段的質(zhì)量、進(jìn)度、成本中應(yīng)用 BIM 技術(shù)進(jìn)行協(xié)同管理,并且將 F工程施工階段質(zhì)量、進(jìn)度、成本中的一些問題的解決方式進(jìn)行了展示

2、與說明,通過對比體現(xiàn),其在實際工程項目管理中設(shè)計和施工階段的應(yīng)用價值.最后,得出了 F 工程在設(shè)計、施工階段的工程實際中,基于 BIM 技術(shù)進(jìn)行協(xié)同管理達(dá)到的降本增效、節(jié)約工期以及提升管理水平的實施效果;并且提出了為保障該管理方式能夠有效實施的技術(shù)、人員、制度方面的保障措施.關(guān)鍵詞:項目管理,BIM技術(shù),房屋建設(shè)工程,協(xié)同管理1 緒論1.1 研究背景建筑業(yè),近些年,發(fā)展迅猛,就更要求有過硬的技術(shù)支持才能跟得上建筑規(guī)模日益擴大、建筑結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜、投資不斷增長的建筑現(xiàn)狀,將工程建設(shè)管理與計算機技術(shù)結(jié)合起來勢在必行.同時,現(xiàn)代工程管理中仍然有些重點的問題需要應(yīng)用現(xiàn)代的信息化方法去解決,比如在安全和質(zhì)

3、量得到保證的前提下,如何最大限度地節(jié)約能源、降低成本、控制污染、提升效率1.步入 21 世紀(jì)以后,BIM逐漸出現(xiàn)在人們的視野中,在建筑各行業(yè)也開始發(fā)揮作用.BIM是建筑信息模型的意思,這是三個字母源于英文Building InformationModeling的縮寫. BIM 在出現(xiàn)不久之后,就在陸續(xù)不同國家的建筑領(lǐng)域展現(xiàn)作用.眾多國家的很多項目都應(yīng)用了 BIM,同時也都享受到了它帶來的益處,它可以提高勞動生產(chǎn)效率、降低資源浪費,提高工程,建設(shè)的質(zhì)量,節(jié)約建設(shè)成本,從而達(dá)到提高,企業(yè)經(jīng)濟效益的成果2.2007 年,美國 Stanford University 建設(shè)集成工程中心(Center f

4、or Integrated FacilityEngineering.CIFE)就 BIM 技術(shù)被應(yīng)用在不同的建設(shè)項目上之后,所帶來的利好以及展現(xiàn)出來的突出優(yōu)勢等進(jìn)行了一次調(diào)查研究,參與調(diào)研的總計三十二個項目,通過研究結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析得出以下結(jié)論:在工程預(yù)算的變更方面,應(yīng)用 BIM 技術(shù)在工程建設(shè)前期能夠發(fā)現(xiàn)并減少將近 40%的無效成本,從而使得工程預(yù)算的偏差可控制在 3%的范圍內(nèi);同時也大大提高了造價估算的效率,花費在工程造價計算上的時間可以很大程度節(jié)省,甚至高達(dá) 80%以上;多達(dá) 10%,的合同價,格可通,過沖突檢,測可被節(jié)省,同時可使,項目,工期縮,短近 7%3.近些年,中國的人口紅利已逐

5、漸消失,勞動成本明顯增加在,然而卻并未帶來勞動,生產(chǎn)率的,提高.然而根據(jù)美國在 BIM 方面多年來的發(fā)展經(jīng)驗可以得到,設(shè)計、施工和運維階段都能展現(xiàn) BIM 的應(yīng)用價值4.目前,國內(nèi),建筑,行業(yè),正需,要完,善,的關(guān)鍵技術(shù)和,研究內(nèi)容有以,下幾個:一是基于 BIM 技術(shù)進(jìn)行工程應(yīng)用和項目管理,二是如何運用BIM 技術(shù)協(xié)調(diào)業(yè)主方、設(shè)計單位和施工單位等各參與方之間信息溝通,三是基于 BIM技術(shù),提升,項目管理的水平以及勞動生產(chǎn)效率.由此可見盡管影響工程建設(shè)項目的因素有很多,但是按我們國內(nèi)現(xiàn)存的建筑工程管理的普遍模式,為了能夠準(zhǔn)確高效地進(jìn)行項目管理,將項目各參與方之間,進(jìn)行協(xié)同管理工作必須得到重視5.

6、在此種背景下,BIM 所具有的信息關(guān)聯(lián)性和一致性,模型的可視化,各專業(yè)之間的高效協(xié)調(diào),優(yōu)化性等特點,使其在工程,項目協(xié)同,管理中的,巨大應(yīng)用,價值也逐漸凸顯.BIM 的應(yīng)用在中,國建筑行業(yè)中逐漸展開,讓行業(yè)內(nèi)人士逐漸了解并應(yīng)用,同時 BIM 技術(shù)作為建筑行業(yè)的信息化著手點和抓手,在項目上進(jìn)行廣泛運用也是大勢所趨.1.2 國內(nèi)外 BIM 研究現(xiàn)狀1.2.1 國外 BIM 研究現(xiàn)狀BIM 的概念產(chǎn)生于二十世紀(jì)七十年代,而正式提出則是在 2002 年,發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)過了四十余年的發(fā)展歷程.目前,BIM 技術(shù)在設(shè)計、施工、以及運維階段目前在美國、英國、新加坡等國家的應(yīng)用范圍都十分廣泛,同時現(xiàn)階段在國外,

7、只要是工程設(shè)計和施工企業(yè)規(guī)模較大的若想要做大型項目,就被強制要求企業(yè)需要有 BIM 技術(shù)的背景和能力6.隨著信息技術(shù)的發(fā)展及工程項目的實踐,BIM 的應(yīng)用軟件相對成熟,一些國家也意識到 BIM 的應(yīng)用價值和前景,為推動 BIM 技術(shù)在本國的發(fā)展做出了一些有效措施,還根據(jù) BIM 在建筑工程中的應(yīng)用情況制定了 BIM 標(biāo)準(zhǔn)和 BIM 規(guī)范7.(1)北美BIM 的研究和應(yīng)用最早起步是在美國,直至今天一直在不斷地發(fā)展和成熟,其在BIM 技術(shù)研究和工程領(lǐng)域的應(yīng)用方面一直居于世界領(lǐng)先地位,BIM 技術(shù)也被建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位紛紛主動應(yīng)用于項目中,實際應(yīng)用的點也種類繁多,政府和行業(yè)協(xié)會都根據(jù)實際應(yīng)

8、用情況,出臺了很多實用且對 BIM 應(yīng)用起到推廣應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)麥格勞?希爾公司的調(diào)查研究顯示,2012 年美國的工程建設(shè)行業(yè)采用 BIM 的項目占全部項目的比例為 71%,相比于 2007 年的 28%可見增長速度之快,在這其中承包商占 74%,建筑師占 70%,除此之外 67%的機電工程師已經(jīng)在嘗試應(yīng)用 BIM8.目前,美國建筑設(shè)計、建筑企業(yè)在 BIM 中的適時應(yīng)用相對較好,較為成熟,而在其他發(fā)展領(lǐng)域仍相對較慢9.對于美國而言,在施工領(lǐng)域 BIM 技術(shù)的應(yīng)用,被較為廣泛認(rèn)可的技術(shù)有:Chuck 認(rèn)可的施工方面 BIM 技術(shù)應(yīng)用包括:使用 BIM 技術(shù)計算工程成本;應(yīng)用 BIM 進(jìn)行計劃安排

9、與控制;進(jìn)行碰撞檢查;使用首次設(shè)備進(jìn)行設(shè)計審查和獲取問題;設(shè)計和任務(wù)分配中的新方法;現(xiàn)場機器人的應(yīng)用;異地構(gòu)建預(yù)制10.在加拿大,BIM 在工程建設(shè)方面的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛,但是國內(nèi)一些 BIM 機構(gòu)和行業(yè)協(xié)會仍然在不斷地探索,不斷擴展 BIM 的應(yīng)用范圍和提高應(yīng)用率,主要途徑之一就是通過借鑒和引用并不斷改良美國的成功經(jīng)驗,同時借鑒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),拉埃推進(jìn) BIM 在本國的應(yīng)用和發(fā)展11.(2)歐洲計算機技術(shù)飛速發(fā)展到今天,歐洲的很多國家對 BIM 技術(shù)的應(yīng)用普及率已經(jīng)達(dá)到了 60%70%12.1984 年匈牙利 Graphisoft 公司推出了著名的并且現(xiàn)在非常普遍應(yīng)用的ArchiCAD 軟件,雖然現(xiàn)

10、在它是很常用軟件但在當(dāng)時受限于計算機硬件技術(shù),并未得到廣泛應(yīng)用,但以 BIM 為核,心的虛擬,建筑設(shè)計,理念,是根據(jù)該軟件,司提出的13.北歐四個國家受到地域因素影響,對于工程施工管理有了更高的要求,同時這些國家先進(jìn)信息技術(shù)發(fā)展較快,雖無大力推廣,但 BIM 技術(shù)的應(yīng)用以及所帶來的發(fā)展已然成為企業(yè)主動的行為.芬蘭最大的物業(yè)資產(chǎn)管理公司-Senate Properties,作為芬蘭的一家國企,早在 12 年前就發(fā)布了一份建筑設(shè)計的 BIM 要求,要求中規(guī)定:自 2007 年10 月 1 日起,該公司的項目僅建筑的設(shè)計部分必須使用 BIM,其他設(shè)計,部分,可根據(jù)項,目情況自,行決定是否采,用該技術(shù)

11、,但目,標(biāo)將是全,面使,用 BIM.該要求還提出:在設(shè)計,招標(biāo),階段將,有強制,性的 BIM 要求,這些,要求將作為項,目合同,的組成部分,具有法,律約束力;建議在,項目,協(xié)作的過程中,建模任,務(wù)需創(chuàng)建通,用的視圖,需要準(zhǔn),確的定義,最終要,提交 BIM 模型,且建筑,結(jié)構(gòu)與模,型內(nèi)部的碰,撞要存檔.(3)韓日韓國,國土交,通海洋,部也是大力推廣 BIM 技術(shù)在本國工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用,并且于2010,年 1 月發(fā),布了建筑領(lǐng)域 BIM 應(yīng)用指南.在該指南使用 BIM 方法和技術(shù)指導(dǎo)要素時,主要針對開發(fā)商,建筑師和工程師在四個行政部門的應(yīng)用方面,為 6 個城市公共機構(gòu)和 16 個項目提供指導(dǎo).可

12、以系統(tǒng)地在公共項目中指導(dǎo) BIM 的實施,也可以建立企業(yè) BIM 標(biāo)準(zhǔn)的實際實施14.在韓國,一些大型的占市場份額較大的主要檢出公司,都已經(jīng)積極主動地應(yīng)用 BIM 技術(shù),如現(xiàn)代建設(shè)、三星建設(shè)、GS 建設(shè)、Daelim 建設(shè)等公司.其中,Daelim 建設(shè)公司已在橋梁項目的施工管理中應(yīng)用 BIM 技術(shù),而 BMIS 公司在建筑設(shè)計階段,施工一體化的研究方面在利用 BIM 軟件中的 Digital project 等15.與韓國的發(fā)展類似的是日本,在 BIM 應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位的是國家政府,國家政府是 BIM 技術(shù)應(yīng)用的主要推動力,有效地促進(jìn)了日本建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用 BIM 技術(shù).2012年 7 月

13、,日本建筑學(xué)會為了推廣 BIM 技術(shù)在本國的應(yīng)用,發(fā)布了日本的 BIM 指南,該指南為日本的設(shè)計院和施工企業(yè)在應(yīng)用 BIM 時,從 BIM 的團(tuán)隊的建設(shè)、BIM 設(shè)計的流程、BIM 數(shù)據(jù)的處理、如何應(yīng)用 BIM 進(jìn)行預(yù)算和模擬五大方面提供了指導(dǎo).1.2.2 國內(nèi) BIM 研究現(xiàn)狀相比于國外 BIM 技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,國內(nèi)關(guān)于 BIM 的研究起步較晚,近年來,BIM在中國從 2010 年后開始到快速發(fā)展,逐漸在建筑業(yè)的應(yīng)用大面積鋪開.在 BIM 推廣前期,相關(guān)軟件的開發(fā)商推廣力度較大,政府相關(guān)單位也給予了關(guān)注,各行業(yè)協(xié)會、專家科研院校以及工程建設(shè)的各參建方都逐漸開始關(guān)注并重視 BIM 技術(shù)的應(yīng)用

14、和推廣16.(1)政府對 BIM 的推行發(fā)達(dá)國家對 BIM 技術(shù)一直比較重視,英國、美國、新加坡、日本等國家都已經(jīng)提出了 BIM 應(yīng)用的相關(guān)要求.近些年,我國政府也加大了對 BIM 技術(shù)的關(guān)注度與重視度,并陸續(xù)出臺了一些 BIM 的相關(guān)政策,見表 1.1.表格中只是列出了國家和部分城市政府對 BIM 應(yīng)用的推進(jìn),還有很多城市出臺了相關(guān)政策或指導(dǎo)意見,比如云南省、廣西省等,并積極組織落實,由此可見國家對于BIM 技術(shù)的重視程度和推廣的力度.(2)在科研院校方面2004 年,美國的歐特克公司牽頭,聯(lián)合我國的建筑行業(yè)四所名校,共同組建了一個BLM-BIM 聯(lián)合實驗室,并且將這個共同開發(fā)的項目取名為長

15、城計劃,向中國這四所合作學(xué)校免費提多款 BIM 軟件,同時這四所學(xué)校也要為學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的課程安排,來學(xué)習(xí)軟件;并且該校的名師共同編制了國內(nèi)版的書籍,既包括理論基礎(chǔ)還有實踐方面的書籍,在這樣一個合作下,國內(nèi)的首批 BIM 應(yīng)用和實踐類的書籍著作開始出現(xiàn),這是國內(nèi)第一批介紹 BLM 和 BIM 理論與實踐的專著同時也推動了我國 BIM 的發(fā)展進(jìn)程.BIM 軟件商也會贊助支持機構(gòu)組織 BIM 設(shè)計大賽,以這種形式推廣來 BIM 及相關(guān)軟件的應(yīng)用這些設(shè)計競賽對 BIM 應(yīng)用的推廣和普及應(yīng)用起到了積極的作用20.(3)在產(chǎn)業(yè)界近幾年在產(chǎn)業(yè)界,對于 BIM 技術(shù)的認(rèn)識與了解程度不斷提高,很多企業(yè)逐漸開始認(rèn)

16、可,工程的建設(shè)單位即投資方都已開始關(guān)注 BIM,并把它作為企業(yè)有效競爭力的一部分,不斷投入資金進(jìn)行開發(fā)和實踐 BIM 技術(shù)應(yīng)用21.目前我國建筑行業(yè)在工程方面對BIM 的應(yīng)用主要集中在下面兩個方面:管線碰撞檢查現(xiàn)如今我國一些建設(shè)單位所認(rèn)識到的 BIM 技術(shù)應(yīng)用頻率較高的激素是在進(jìn)行碰撞檢查上22,換言之意思是,很多的工程項目只是在碰撞檢查這項工作中應(yīng)用了 BIM 技術(shù),并未在其他方面真正體現(xiàn) BIM 的價值.復(fù)雜形體的可視化輔助設(shè)計目前,在國內(nèi)雖然只有不到 1%的項目在應(yīng)用 BIM 技術(shù),但這些項目多是一些體量巨大、工程復(fù)雜的項目,項目的各參與方對 BIM 技術(shù)的應(yīng)用非常重視,因此這些項目對

17、BIM 技術(shù)的應(yīng)用水平都比較高,它們造型過著結(jié)構(gòu)復(fù)雜,僅憑二維很難展現(xiàn),于是三維模型真正體現(xiàn)了在這一點的優(yōu)勢,BIM 得到了更多方面的應(yīng)用,其三維可視化以及復(fù)雜細(xì)小節(jié)點的充分展示體現(xiàn)了其優(yōu)勢.BIM 近幾年逐漸被國內(nèi)建筑行業(yè)的工作人員熟知和認(rèn)可,其應(yīng)用范圍而也有所擴大,許多大型項目都要求在全生命周期中使用BIM 技術(shù),在招標(biāo)合同中寫入了有關(guān)BIM的技術(shù)條款,BIM 技術(shù)已經(jīng)成為建筑企業(yè)參與項目投標(biāo)的必備手段23,同時可以看出 BIM 技術(shù)的發(fā)展趨勢是逐漸擴大的,在未來應(yīng)用 BIM 技術(shù)進(jìn)行項目管理和工程建造只是時間問題.1.3 研究內(nèi)容與意義(1)從理論方面闡述了 BIM 技術(shù)以及相關(guān)概念,分析其在現(xiàn)階段的發(fā)展情況.詳細(xì)介紹了 BIM 技術(shù)應(yīng)用原理以及協(xié)同理論.(2)總結(jié)分析了 F 工程項目設(shè)計階段和施工階段的項目管理中存在的問題,依據(jù)BIM 技術(shù)在實際工