基于BIM的工程结构物的施工管理优化研究doc.docx

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基于BIM的工程结构物的施工管理优化研究doc

基于BIM的工程结构物的施工管理优化研究（doc）

第1章绪论

1.1国外的发展状况

自从2002年建筑信息模型（BuildingInformationModeling,BIM）进入工程建设业，到今天已有十多年的历史，目前在全球范围内被誉为建设业改革的革命力量，并得到广泛的认可。

但是早在30年前BIM的概念已经被提出，所以也可以看出其发展也是较漫长的[1]。

BIM起源于美国，美国国家的BIM标准必然会对BIM推广有一定程度的影响。

查询维基百科给出BIM的定义可以发现参考了美国BIM的标准。

随着全世界经济、技术不断得发展，在英国、德国、日本等国家和地区BIM技术进行推广和应用。

在国外的发展状况中，我只选择美国和英国作为BIM技术国家发展的典型。

首先，在美国很早就研究BIM技术并进行后来的推广，BIM在其发展水平状况代表世界先进的水平，把它作为代表无可厚非。

其次，英国虽然比美国研究BIM技术较晚，但是其研究的成果很先进甚至在某些方面超过了美国，其强大的研究能力不容小觑。

从以上两点基本可以说明外国BIM技术的发展现状。

1.1.1BIM在美国的发展现状

对于美国而言，拥有强大的科研力量，开启工程建设行业研究也是在早期，无论是建筑信息模型技术的应用还是科研都处于全球领先地位。

在美国的工程建设行业应用BIM技术的工程已占多数，而且国家和行业协会都出具各类BIM标准，为BIM的规范化发展打下坚实的基础。

在2007年工程建设行业使用BIM技术占28%，经过几年的发展到2009年度占49%，最终至2012年已是71%。

在这些BIM项目中，74%的房地产商使用BIM，高于70%建筑设计师的使用比例以及67%机电注册师。

由此可见，BIM的价值已经得到多数人的肯定，对此作出很大贡献的机构很有必要提出。

负责美国境内所有设施的建造和运维的机构是美国总管理局，早在2003年，GSA机构之下的基础建筑设施服务（PublicBuildingService）部门的首席权威设计师办公室，为了增强建筑及其相关专业领域的生产能力、改善建筑业数字化现状，推出了国内3D－4D－BIM计划。

3D-4D-BIM推出的目的是帮助那些对3D-4D-BIM技术感兴趣的团队在技术方面和发展，提供“一条龙服务模式”，依据项目不同、特点的不同，提供人性化策略和技术支持，当前在OCA帮助下项目应经超过100多个。

从2007年开始，GSA要求需要招投标级别的大企业都需要应用BIM，最终成果展示以及空间组织规划都需提交BIM模型，这是最低要求。

只要是GSA的项目都应采用3D-4D-BIM技术，当然根据项目的难易复杂程度以及施工程序的不同，会给予相应资金的帮助。

当前GSA不断得公布各行业的BIM技术指导书，而且正在致力于研发应用于项目生命周期管理BIM技术，主要有4D施工模拟、空间组织验证，激光扫描、安全保护等，BIM技术指导书可在官网下载，对于实际项目有很大的指导意义。

1.1.2BIM在英国的发展现状

2010年、2011年英国NBS组织，进行全国网上调研并从1000份调研报告统计出当前BIM在英国的应用情况。

从调研报告中可以得知，在2010年，根本没有BIM概念的人有43%，只有13%使用BIM。

而在2011年，听说过BIM得人有48%，不仅听说过还在使用的占31%，对BIM闻所未闻的人占到21%，相较于2010年有了较大的进步。

受访的人中占94%会在5年之内使用BIM，表示赞同BIM是未来潮流的占78%。

通过定出一些标准，如怎么进行模型命名、自定义族建立、怎么定义对象、与其他有关专业或者程序交换信息等，优良的标准可以保证英国设计企业转变以CAD为主的重心，适应BIM的发展潮流。

BIM技术的标准是为了解释和拓展其相关的概念。

标准委员会成员来自从事BIM工作的专业人员，标准委员会编写这些标准不光停留在概念上，更广泛应用与实际。

伦敦拥有许多全球设计企业的总部，例如BDP、ZahaHadidArchitects、FosterandPartners等，其在BIM不管是设计方面还是实施方面遥遥领先无可争辩，也有像Gensler、SOM和HOK这样先进欧洲企业的总部。

英国政府的支持，强制性使用BIM技术使得其有效执行，由此看出，英国的设计企业要比其他的地方发展更快和更有效率。

1.2国内的发展现状

近些年来经过软件生产商的努力推广，BIM在国内工程建设业逐渐形成一股潮流，在此推动下政府有关部门、高等院校、研究机构等也加入应用并且宣传BIM的行列。

在生产行业中，开始只有一些大型设计院、施工企业、咨询公司进行研发、使用和推广。

目前，经过多年的发展，业主对BIM这项技术逐渐认可。

大型房地产商万达、龙湖等探索并应用BIM技术；潘石屹是SOHO公司的董事长，他把BIM作为一种策略，作为其产业未来核心竞争力；大型项目如上海迪士尼、上海中心要求施工单位使用BIM把控建筑的全生命周期。

许多建设方招投标时要求施工企业用BIM做标书，这俨然成为一道门槛，也会有更多的项目将会写入招标合同中。

国内的现状，拥有BIM专业素质较强的还是当属大型设计单位和一些为数不多的施工企业，不过不少大型施工企业也开始了对BIM的实施与探索，也有一些成功案例；运维阶段目前的BIM还处于探索研究阶段。

BIM咨询公司也是发展较早，其所拥有的BIM技术在国内也是领先的。

因此，无论是设计、施工单位还是咨询公司都对BIM的发展起到很大作用，BIM在工程建设业将会成为主流。

1.3BIM的发展前景

在全球范围内BIM技术已经的到业界的认可。

国内的一些研究所，以设计公司为主、培训机构、BIM咨询公司锋芒逐现，BIM理念也逐渐得加深认识。

政府为帮助建筑行业于2016年完成第二阶段的有关目标，创造非常有利的条件。

第二阶段任务繁重不但要整合一条龙流程的工作模式还要避免不得不实现而又异常困难的改变，同时进行宣传和推广人们使用。

业内的资深人士已经跨越BIM发展的第二阶段，向着更深层次发展，早期在实践中的BIM项目向人们证实：

跨越BIM的第二阶段会有很大益处。

对于跨越之后出现的新事物我们需要保持清醒的头脑，做出简单的了解，在这种情况下才可以不断完善现有的方法论。

当然，在所有位置问题明确之前，对于第三阶段保持开放心态还是不可或缺的。

第三阶段是一个全面综合的模型，内部之间的个体相对独立，并不是简单松散的联合体，设定为iBIM。

这充分体现每个单一做出贡献的人员都会按照一定的规则相互结合起来，形成连续一致的信息模型，最终会发布到云端上。

当然，所有的贡献模型都必须经过严格的审查和登记后，才能被推广。

在这个模型之中，拥有可以是任何上传成果的人员得到授权的情况下，查看和修改工作情况的系统。

这种模型包含设计功能，施工或者统计工程量，施工模拟。

其应用从已建成建筑物的管理到建筑工地的实时应用，足以证明它给各方提供很大的便利。

与此同时，iBIM为了用户使用方便，iBIM设置了一些专用的编码与标准。

设计和应用包含专业用语的标准词典，以便减少操作中的歧义。

云服务的其中的一种方式，可能是促使用户使用相关的软件，第三阶段的前途也可能会取决于云技术。

对生命周期短，工作室高端的要求都将会得到消除，解决以年度计费软件的成本问题：

用户需要付费在使用软件之后。

为了保证管理上的安全性，云技术工作模式的相关协议制定并出台。

智能化代理应用，满足设计方面的要求，可以查询资料通过查询网站。

提前为第三阶段打下坚实的基础，改善合同的形式，保证一条龙服务团队的合法权益。

当前合同中的内容包括BIM协定，需要更深层次的发展，可以解决管理争端的模式，还可以实现责任共同分担。

合作模式要想在许多客户和供应商适用的关键因素是综合体保险，但当前还处于研发阶段。

在以后大量项目中，保险的重要性显而易见，保护客户的权益，从前期的设计阶段到最后运营阶段全生命周期提供强有力的保障，

建立一个对BIM行业进行维护的商业模型，此模型必须支持国际BIM特点的开发和维护。

此模型必须独立于建筑环境之外，以便作为评估标准的工作方法。

资金的来源政府，用户和商户，以此支持基础设备的投入，若紧靠个人投入是不太现实而且将会阻碍BIM的发展。

英国作为未来BIM研发程度的引导和掌控者。

表面上美国主导生产和使用的市场，但是BIM发展的背后却是英国提供动力和智力的支持，还有英国的政策和数字化概念以及它所公开的资料都处于世界顶尖水平。

相关的研究报告，BIM在欧、亚等地区虽然刚刚兴起，但是其未来的三维信息技术必然是一道光景。

中国的建筑业会在其推进大规模乡镇过渡到城市的过程，迎接前所未有的机遇和发展。

由于BIM技术在可持续设计、协调设计、住宅商业化、成本管理、实现数字信息城市有着天然的优势，因此未来对建筑环境、质量和舒适度有着高层次的要求，这些BIM技术的应用都有光明的发展前景。

1.4论文计划

本论文以苏州轨道交通一号线土建工程I-TS-05土建工程的设计及施工作为工程背景。

通过苏州地铁CAD三维主体视图和施工组织设计中的参数，运用Revit软件建立地铁车站的建筑信息模型。

论文计划简析：

第一章：

介绍信息建模技术在国内外的研究现状，在当前信息技术迅速发展的时代，BIM技术发展的前景无疑是一片光明，同时也伴随问题出现，对企业提出更高的要求。

最后，列出本论文的计划。

第二章：

提出BIM技术的概念和特征，简介各种相关实现的软件，并着重讲述Revit软件。

第三章：

本章主要讲解BIM在地铁车站建设中的应用作用，介绍地铁车站常见的施工方法。

第四章：

本章结合苏州地铁一号线车站工程实例进行建模、模拟、得出结果。

第五章：

对论文进行总结，提出自己的建议。

第2章BIM与BIM软件介绍

2.1概念和特征

2.1.1概念

BIM作为新兴事物经过多年的发展和完善，在美国国家建筑科学会（NationalInstituteofBuildingSciences，简称“NIBS"）制订《美国国家BIM标准》的过程中，对BIM的工作定义（workingdefinition）持续不断给出，并利用网络寻求建议。

通过行业中大量人员的反复讨论，最终达成共识，给出的定义可以算是业内比较权威的。

该标准对“BuildingInformationModel（BIM）”和“BuildingInformationModeling（BIM）”都给出了精确定义。

“BuildingInformationModel（BIM）”的定义是利用数字信息虚拟出项目实体的功能和物理特性。

因此，它可以作为其形成安全可靠的决定基本信息的共享知识资源从项目实体的生命周期开始。

而对“BuildingInformationModeling（BIM）”的定义是建立项目实体电子信息的过程。

其目标为碰撞分析、工程分析、可视化、规范标准检查、竣工验收的产品、工程造价、编制预算和其他用途。

“BuildingInformationModel（BIM）”和“BuildingInformationModeling（BIM）”的主要区别是前者侧重于数字建模的结果，而后者侧重于利用数字模型进行建设项目设计、施工、运营管理的过程，我们要生产最终的建筑物（产品）的数字模型只是完成项目的其中之一。

其实，这两种定义都传达了BIM核心的信息，一个建立、应用、管理、搜集信息的过程。

综合以上的定义可以得知BIM既是也是过程，模型，也是最根本的是信息。

用来存储信息的载体，重新建立、管理和使用信息的过程。

经过仔细分析后，我认为BIM有如下含义：

（1）BIM以项目中所有信息为主体用数字为载体表达出来，构建虚拟电子信息模型代替现实项目，具有很高的开放性和互操作性，能够将大量的信息资源进行共享也是其设计初衷;

（2）BIM的主要行为是建成和完善项目信息模型，为了满足项目的不同需要，根据职责岗位要求项目的所有参与方对模型信息修改、添加、导出和更