淺談BIM建筑信息模型論文

淺談BIM 臨的核心問題。BIM工程設計、施工和運維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和可視化-3-1.1.3 BIM和參數(shù)化建模-4-1.1.4 BIM認識存在的誤區(qū)-5-1.2BIM技術帶來的改變-7-1.2.1 BIM對項目管理人員的影響-7-1.2.2 BIM對工程項目組織流程的影響-8-第二章 項目部BIM應用簡介-11-2.1項目施工準備階段的BIM應用-11-2.1.1 施工圖紙會審過程中的BIM應用-11-2.1.2 2.1.3 2.2項目施工過程階段的BIM應用-16-2.2.1 施工深化設計的BIM應用-16-2.2.2 施工進度控制中的BIM應用-21-2.2.3 項目成本控制中的BIM應用-23-2.2.4 施工組織管理中的BIM應用-26-2.2.5 項目質量管理中的BIM應用-28-2.2.6 施工技術管理中的BIM應用-31-2.2.7 基于BIM技術的安全防控-32-第三章BIM在項目施工階段的實施方法-34-3.1項目啟動-34-3.1.1 3.1.2 項目BIM實施的宗旨及目標-38-3.1.3 項目BIM應用協(xié)作流程規(guī)劃-38-3.1.4 項目BIM應用階段／階段性目標-42-3.2BIM應用計劃-42-3.2.1 3.2.2 3.3建模的基本規(guī)定-43-3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.4詳細的建模計劃-48-3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.5BIM應用分析計劃-51-3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.5.6 LEED評估體系／能效分析-52-3.5.7 -第 1.1BIM概念工程建設行業(yè)已經(jīng)全面普及應用的CAD技術一樣，幾乎沒有人再去爭論其中文到底應該叫“計算機輔助設計”合適呢，還是叫“計算機輔助繪圖”合適一樣，利用幅提升項目效益。 BIM還有待大大提高。因此目前CAD做CAD的事情，BIM做BIM的事情。中間的過BIM圖1.1.1-1BIM和CAD現(xiàn)狀 圖1.1.1-2理想的BIM環(huán)境-1-CAD和BIM的發(fā)展有何區(qū)別，為什么BIM技術的發(fā)展存在著巨大的阻力。難點二：BIM不只是簡單地換一個工具的事。1998年科技部、建設部等八都會同意，當年用“甩圖板”來描述CAD推廣普及的這個說法相當精準，CAD點，也是導致BIM應用不容易成功的難點所在，BIM不僅僅改變了從業(yè)者的生他人還用手工繪圖，這一個人馬上就可以產(chǎn)生效益。因此CAD的推廣普及更多地體現(xiàn)為自下而上的態(tài)勢，工程師看到其他企業(yè)的同行用CAD繪圖又快又好，-2-的那一方，這就發(fā)生了“前人栽樹后人乘涼”的情況。BIMCADBIM3D3DBIM值。 BIM和可視化易溝通。如果用百分制來表示可視化程度的話，BIM建筑信息模型）和圖1.1.2-1：可視化程度-3-在目前CAD和可視化作為建筑業(yè)主要數(shù)字化工具的時候，CAD圖紙是項目信息的抽象表達，可視化是對CAD圖紙表達的項目部分信息的圖畫式表現(xiàn)，由于可視化需要根據(jù)CAD圖紙重新建立三維可視化模型，因此時間和成本的增加以及錯誤的發(fā)生就成為了這個過程的必然結果，更何況CAD圖紙是在不斷調整和變化的，這種情形下，要讓可視化的模型和CAD圖紙始終保持一致，成本會這也就是為什么目前情況下項目建成的結果和可視化效果不一致的主要原因之BIMBIM信息4D模擬、突發(fā)事件的疏散模擬、日照分析模擬等。 BIM和參數(shù)化建模1么不是參數(shù)化建模一般的CAD系統(tǒng)，確定圖形元素尺寸和定位的是坐標，這不是參數(shù)化；為變化。在CAD系統(tǒng)基礎上，開發(fā)特殊工程項目（例如水池）的參數(shù)化自動設計應也就是說，嵌入其中的專業(yè)知識極其有限。-4-2么是參數(shù)化建模否則不會改變。一套建模方法，宏觀層面我們可以總結出參數(shù)化建模的如下幾個特點：1性或行業(yè)性的，例如門、窗、墻等，而不是純粹的幾何圖元（因此基于幾何元素的CAD系統(tǒng)可以為所有行業(yè)所用，而參數(shù)化系統(tǒng)，門窗必須放在墻里面，鋼筋必須放在混凝土里面，梁必須要有支撐等；高變化樓梯的踏步數(shù)量自動變化等。4識廣度和深度的反應模仿能力決定了參數(shù)化對象的化程度，也就是參數(shù)化建模系統(tǒng)的參數(shù)化程度。3、BIM和參數(shù)化建模的。BIM系統(tǒng)應該具有以下幾個特點：?基于對象的?使用三維實體幾何造型?具有基于專業(yè)知識的規(guī)則和程序?使用一個集成和中央的數(shù)據(jù)倉庫 BIM認識存在的誤區(qū)設項目有關的所有信息。-5-“BIM是一個設施（建設項目）物理和功能特性的數(shù)字表達；BIM是一個共1、BIMBIM更關注工程量、時間、成本造價信息，運維階段更關注設備設施的維護信息等。BIM2BIMBIMBIMBIMBIM的功能。具，最終都要靠人去駕馭和使用，所以BIM是企業(yè)管理完善的錦上添花，而不是管理低下的雪中送炭。這是一個較難回答的問題，因為目前階段暫時還沒有這樣的系統(tǒng)。但隨著BIM-6-專。所以一味的去盲目追求什么全過程的BIM信息系統(tǒng)實際上已經(jīng)違背了軟件及信息化本身的發(fā)展規(guī)律。將來的全過程系統(tǒng)，一定是從工具軟件、BIM基礎信息系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)逐步1.2BIM技術帶來的改變 BIM對項目管理人員的影響多方面根本性的變化，如圖1.2.1-1。1、要求項目管理人員樹立以BIM為核心的項目信息溝通理念，了解BIM為首先是明確BIM的作用；其次是要認識到BIM和傳統(tǒng)的3D模型的區(qū)別和聯(lián)系，真正地使其發(fā)揮作用。同時，項目管理者對BIM的應用所帶來的好處要充分認以便更好地發(fā)揮其效能。2、在項目管理中應用BIM的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：沖突識別的能-7-，最終產(chǎn)品的能力，更少的復查及因此而產(chǎn)生的更低的工程變更成本。由此不難清晰的認識。3、掌握與BIM相關的工具和技術。由于BIM成為信息溝通的核心和基礎，用來建立建筑、結構和MEP模型的，其與項目管理中所需要的模型存在著一定BIM用于項目管理工作中的模型基礎。另外，Autodesk的Navisworks、Garphisoft的Constructor軟件可用來建立施工模擬，可以更好地服務于項目管理工作。工作內(nèi)容、流程以及項目參與方交流方式的變化，因此，項目管理人員在應用同中增加與BIM相關的條款，由于BIM應用所帶來的風險如何應對，BIM應用BIM同時，也要關注到其中所隱含的風險。 BIM對工程項目組織流程的影響1、BIM對傳統(tǒng)應用流程的改變BIM-8-(1)1.2.2-1）的實施特點：b.：業(yè)務獨立，耦合度較低。c.存在；新流程對傳統(tǒng)流程起到補用。圖1.2.2-1新增型流程組成BIM關系。任務一 傳統(tǒng)業(yè)務單元 任務一

任務二圖1.2.2-2改善型流程善型”流程實施特點：a.隊：由掌握技能的工程項目團隊實施。-9-b.傳統(tǒng)業(yè)務單元。“融入型”流程（如圖圖1.2.2-3）則是指在原來傳統(tǒng)工程流程中所沒有的以后，進入的一個新階段。入型”流程的實施特點：a.實施團隊：由獨立的BIM業(yè)務團隊實施但必須和工程項目團隊緊密結合。c.與傳統(tǒng)流程關系：BIM業(yè)務單元成為工程項目流程的一個節(jié)點。任務一 傳統(tǒng)業(yè)務單元 任務一單元

任務二

任務二圖1.2.2-3融入型流程項目的應用情況不一樣，這個分類只是個提供探討的基本參考。表1.2.2-1BIM應用的流程分類及闡述BIMBIMBIM應用的相-10- 2.1項目施工準備階段的BIM應用的局面，并且減少安全隱患。的工具和技術，充分了解應用BIM所引發(fā)的問題，從而有效地掌握BIM這項技，項目經(jīng)理的軟技能不會被硬技能所主導。 的難題。1找錯誤難在傳統(tǒng)協(xié)同作業(yè)中，會審的工作均基于二維平面圖紙和紙質的記錄文件中，，圖2.1.1-1某項目鍋爐房CAD圖紙 圖2.1.1-2某項目樓板CAD圖紙-11-碰在一起相互之間會有怎樣的沖突了。2方溝通2.1.1-1,2圖2.1.1-3與2.1.1-1對應3D模型圖 圖2.1.1-4與2.1.1-2對應3D模型圖BIM業(yè)一目了然，省去了找問題的時間，這就是BIM幫您做到的。通過使用建筑信BIM的應用打破了傳統(tǒng)施工圖會審的工作流程，解決了會審效率低的問題，BIM3D協(xié)同會-12- 作的開展有著指導意義。BIM的應用使編寫施工方案更具有針對性和可操作性。（1統(tǒng)工作流程工成本。施工亟待解決的問題。（2BIM工作流程BIM的4D技術的引入解決了動態(tài)分析的難題，基于施工方案以及施工進度擴展BIM對建設過程進行彩排，精確直觀的展現(xiàn)施工進度和施工流程。1目整體施工模擬-13-理的劃分，調整施工順序，配置足夠施工資源，確保其按期交付。如圖2.1.2-1圖2.1.2-1項目整體施工模擬對比分析2目局部施工進度模擬筑物內(nèi)部，需要對局部（以機房安裝為例）的施工工序做專項規(guī)劃。圖2.1.2-2泵房施工仿真模擬完成整個泵房建設工作，完全避免以往機房施工當中水泵軸心與管道中心偏離。-14-其質量問題得不到有效保障。新流程的施工模擬，讓管理者及施工人員對施工過程一目了然。BIM程，3D的技術標準使所有參與的工程人員和管理人員在整個過程中都可以共享成的工程質量參差不齊的現(xiàn)象。 程，使建筑施工更精細，建筑性能更優(yōu)越。-15- 業(yè)的工作流程才能制定出高質量的專項施工方案。表2.1.3-1傳統(tǒng)模式與BIM工作模式的比較模擬++4D具體操作需情況有針對性的直接使用。論證，水平要求高度小，準確度高接獲得業(yè)配合2.2項目施工過程階段的BIM應用 二維計算機輔助設計軟件進行深化設計的效率很低，準確率也難以保證。BIM技術通過采用數(shù)字化建立信息模型來表示真實世界中對應的實際物體，-16-1數(shù)檢測BIM模型具有參數(shù)化的特點，模型本身具有大量的信息，包括構件、設備、圖2.2.1-1參數(shù)檢測2合管線BIM法則只能依靠想象去逐個計算。-17-圖2.2.1-2管線綜合排布效果圖、剖面圖3撞檢測BIM整管路，大大提高了工作效率，降低了深化設計的工作強度。如圖2.2.1-3圖2.2.1-3碰撞檢測-18-圖2.2.1-4二維與三維發(fā)現(xiàn)碰撞難易比較BIM前發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，避免造成施工中的困擾。BIM關的圖紙一一調整修改。4角度自由剖切就輔不僅需要制圖人員有很強的空間想象能力，更需要花費大量的時間去制圖。而BIM技術建立的模型由于本身就是數(shù)字化的實體模型，包含了真實的空間關系，復雜的工作變得簡單直觀。-19-圖2.2.1-5多角度剖切圖5時自動計算BIM核，和常規(guī)的重新計算校核手段比，極大提高了效率和準確度。6房工程設計中具有很大的實際作用。在實際工程中會經(jīng)常遇到具有不規(guī)則空間的機房，至造成布置更加合理，節(jié)省建筑空間的使用。-20-深化設計階段的周期，提高圖紙深化設計的準確率。如圖2.2.1-7圖2.2.1-7通過BIM技術深化設計后的機房 的協(xié)調統(tǒng)一，而差一些的項目管理則是始終在“追趕”進度。1度規(guī)劃傳統(tǒng)的施工進度規(guī)劃是在工程最初進場前依靠經(jīng)驗和施工必要時間確定的。多，就會造成一部分施工人員窩工，同樣增加了項目成本。-21-4D2度掌控的工程進度安排真模擬現(xiàn)場情況紙施工可視化模型和施工進度計劃作為施工階段工程實施的指導性文件。在施工階段，各專業(yè)分包商都將以4D可視化模型和施工進度為依據(jù)進行施工的組織和安排，間，嚴格要求各施工單位按圖施工，防止返工、進度拖延的情況發(fā)生。3度調整BIM據(jù)，及時調整人員物資分配，將由此產(chǎn)生的進度變化控制在可控范圍內(nèi)。-22-度控制能力，使企業(yè)在施工進度控制管理工作上能全面掌控。如圖2.2.2-1圖2.2.2-1施工進度模擬 面來解決這個難題：1（預）算步做到準確才能更好的對項目成本進行控制，但“算量”的計算過程異常繁瑣，-23-成本控制上是難以接受的。BIM模型中由于每一個構件都和實際物體一一對應，BIM程師的工作強度，提高了工作效率。圖為某工程的統(tǒng)計示例。圖2.2.3-1某工程室內(nèi)裝修明細表圖2.2.3-2某工程門窗明細表-24-2免額外費用而按圖施工，如果不進行綜合管線的深化設計和模擬安裝，極有可能造成返工，調整而造成“額外成本”的風險。3程變更也可以根據(jù)模型快速地統(tǒng)計出變更后的工程量，比如尺寸、材質、數(shù)量的變化，，掌握動態(tài)的方案成本，進而選擇性價比較好的方案。圖2.2.3-3工程變更信息記錄更新4程款的支付3D用軸，這就實現(xiàn)在工程中流行的說法“5D”的由來，傳統(tǒng)的項目成本控制中，到自動計算工程量和詳盡的費用計算，更好的掌控項目成本。-25-產(chǎn)生。 立良好的協(xié)調管理而提供支持和依據(jù)。1工順序的合理安排，物資的精確管控。業(yè)分包單位因“搶地盤”而造成頻繁協(xié)調的不良現(xiàn)象。圖2.2.4-1施工過程全記錄2程重難點分析往是比較復雜，現(xiàn)場操作人員不能正確理解設計意圖，而造成施工質量的下降，BIM-26-本。圖2.2.4-2角柱十字型鋼及鋼梁節(jié)點鋼筋綁扎BIM模型3場設計變更的處理BIM行可視化溝通交流，會讓協(xié)調組織工作更加容易。4工質量問題的查找分析以通過模擬施工，合理安排施工順序，簡化以往繁雜的施工組織協(xié)調管理工作。-27-圖2.2.4-3手持終端進行質量校核 較為繁瑣，BIM的應用讓問題迎刃而解。BIM儲存了龐大信息，通過軟件平臺，格、材質、尺寸要求等一目了然，并可根據(jù)BIM設計模型，跟蹤現(xiàn)場使用產(chǎn)品產(chǎn)品質量。1制加工（1）BIM技術在預制加工中的信息橋梁的作用如圖2.2.5-1所示，預制加工部門拿到設計圖之后，首先對圖紙進行理約成本和效率的優(yōu)勢。-28-圖2.2.5-1預制加工流程圖BIM紙信息溝通便利的同時，為圖紙的校核、生成節(jié)約了大量的人力和時間。（2）BIM技術下的預制加工質量管理BIMBIM-29-RFID負責信息采集的工作，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)叫畔⒅行倪M行信息處理，經(jīng)BIMBIM模型中建立所有部品部件的與RFID信息一致的唯一編號，那么這些部品部時性與準確性。但是這些部品部件包含了整個項目的哪些部分？有了這些部品部件明天的施工還缺少其他的部品部件嗎？是否有多余的部品部件過早到位而需要在現(xiàn)場積壓的時間呢？這些問題都不容易回答。現(xiàn)場人員對施工進度、重點部位、隱蔽工程等需要特別記錄的部分，根據(jù)RFIDBIM員對現(xiàn)場發(fā)生的情況核問題了如指掌。-30-填寫、照相、掃描、錄入信息采集：手機、互聯(lián)網(wǎng)自動采集息及時、難查找、與項目進展沒有關聯(lián)，用于采購管理、物流管理等辦公和財務自動化，信息可以存檔不方便使用填寫、照相、掃描、錄入BIM息不及時、易查找、與項目進展關聯(lián)，記錄的項目信息方便再次RFID動采集BIM與項目進展關聯(lián)，除了傳統(tǒng)的辦公和財務自動際進度和計劃進度比較、材料設備動態(tài)管理、工程品質控制等 BIM預見的情況發(fā)生。方面都有巨大潛力。-31- 安全管理主要目的是要抓住施工薄弱環(huán)節(jié)和關鍵部位。但傳統(tǒng)施工管理中，BIM下，這種情況將會有所改善。1工場地總平面布置錯，使得工作效率降低，甚至還可能發(fā)生安全隱患。個階段確保現(xiàn)場施工整齊有序，提高施工效率。2吊管理計劃管理計劃中鋼桁架的布置。外，4D模擬可以用于安全規(guī)劃建設活動。3墜落保護計劃-32-整且詳細的信息，包括安裝或拆卸欄桿的地點和日期等。圖2.2.8-2顯示了一個圖2.2.7-2：防墜落保護規(guī)劃中的欄桿系統(tǒng)模型4急預案計劃BIM5工現(xiàn)場動火作業(yè)監(jiān)督BIMBIM-33-位置。6全監(jiān)測BIM確?；釉谕练交靥钪暗陌踩€(wěn)定性。圖2.2.7-3利用BIM模型對危險源進行辨識后自動防護第三章BIM在項目施工階段的實施方法3.1項目啟動需求為王——從需求出發(fā)目前大家都非常迷戀BIM的各種軟件，各類功能。與軟件廠商交流，軟件術需求都梳理出來。-34-機械政設-35--36-各階段和貫穿各階段的整體溝通計劃。 核心團隊構建師、總承包商、分包設計方、供應商和采購承包商。該團隊主要負責：協(xié)同項目管理系統(tǒng)中創(chuàng)建文檔管理的文件夾結構和權限級別。協(xié)作團隊將：劃安排項目團隊成員在各階段的溝通交流。據(jù)項目規(guī)模和建模工期，確定各專業(yè)參與人員數(shù)量。土建建模人員建轉換成我公司建模軟件可讀取的格式。-37- BIM3.1.2-2表3.1.2-2材供應商的始制造裝配備就緒并在 為了在項目最有效地利用BIM協(xié)同項目管理計劃，必須投入一點時間對項階段中團隊各利益相關方之間的協(xié)作方式進行規(guī)劃。y一欄顯示將使用的軟件。項目交付方法的定義：強深層次的溝通，促進項目團隊間的密切協(xié)作。計—造承包商要向合同給予方保證它將提供完整且準確無誤的文檔。檔，然后再由眾多承包商進行施工競標。-38--39--40--41- 綜合項目交付(IPD)階段可能包括概念化、初步設計、詳細設計、實施文檔和其行為示例。表3.1.4-1階段性目標利益相關方3.2BIM應用計劃和格式也應及早確定。 模型——方應為項目指派一名模型負責人。模型負責人肩負許多責任，包括但不限于：模型內(nèi)容從項目一方處移交至另一方。認每個項目各階段定義的詳細程度與控制力。各個階段確認模型內(nèi)容。合或鏈接多個模型。與設計審閱和模型協(xié)調會議。問題帶回與公司內(nèi)部和跨公司團隊進行溝通。持文件命名準確。理版本控制。協(xié)同項目管理系統(tǒng)中恰當存儲模型。表3.2.1-1項目模型負責人方公司名稱-42- 計團隊也應對施工模型提出意見。模型，對應行保留空白即可。第一行為示例。表3.2.2-3esk~chitecture3.3建模的基本規(guī)定作出規(guī)定。 模型文件的命名均依照下列標準：項目簡稱（施工）階段區(qū)塊__.例：國貿(mào)_DD_結構_A_F1_2014.1.13.rvt內(nèi)可根據(jù)模型的級別、疊加程度等為可選項；（1）文件夾結構-43-訪問權限管理。BIMADMINFamiliesStandardsTemplatesTitleblocks

(（2）項目文件夾結構1服務器端BIMARC())2客戶端oject

ProjectNameArchive<YYMMDD-Desc>ModelPublishBackgroundReviewReferenceRenderingSupportWork

(臨時文件或備份文件(Revit模型文件)(完成圖紙(CAD(模型臨時文件 -44-所示：geometrygeometrycation，如墻體保溫信息，如墻體混凝（2定模型包含信息內(nèi)容BIM所列：表3.3.2-2模型信息內(nèi)容 內(nèi)容

材料和材質信格證、生產(chǎn)廠年限、維保頻 模型創(chuàng)建基本原則：在確定電子溝通程序和技