基于BIM的总承包项目管理研究.docx

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基于BIM的总承包项目管理研究

基于BIM的总承包项目管理研究

AbstractIll

第1章绪论1

1.1研究背景1

1.2国内外研究现状2

1.2.1国外研究现状2

1.2.2国内研究现状3

1.3研究目的及意义4

1.4研究内容5

1.5研究方法及技术路线6

1.5.1研究方法6

第2章BIM基础理论9

2.1BIM技术的概念9

2.2BIM技术标准9

2.2.1 IFC 标准10

2.2.2国外BIM标准11

2.2.3国内BIM标准12

2.3BIM技术的应用点12

2.3.1可视化12

2.3.2协同工作13

2.3.3碰撞检查和综合管线优化13

2.3.42D施工图合3D模型交底14

2.3.5施工模拟和成本控制14

2.4部分常用BIM软件简介14

1. Autodesk Revit 软件介绍15

2. Autodesk Navisworks 软件介绍17

2.5小结19

第3章总承包模式项目管理中存在的问题21

3.1总承包模式概述21

3.1.1施工总承包模式21

3.1.2施工总承包管理模式22

3.1.3设计-建造模式23

3.1.4设计-采购-建造/交钥匙模式24

3.2设计-采购-建造/交钥匙模式下项目管理中存在的问题25

3.2.1图纸审查阶段25

3.2.2深化设计阶段26

3.2.3施工方案编制阶段27

3.2.4施工现场管理及技术交底27

3.2.5工程进度管理28

3.3本章小结28

第4章基于BIM技术的总承包项目管理研究31

4.1总承包单位在图纸审查阶段BIM技术的应用31

4.2总承包单位在深化设计阶段BIM技术的应用32

4.3总承包单位在施工方案阶段BIM技术的应用32

4.4总承包单位在施工现场管理和技术交底中BIM技术的应用33

4.5总承包单位在工程进度和成本控制中BIM技术的应用33

4.6本章小结34

第5章山东潍坊泰禾上筑北区项目BIM技术应用实例35

5.1项目概况35

5.2总承包模式下的BIM组织架构和软件平台37

5.2.1总承包模式下的BIM组织架构37

5.2.2总承包模式下项目使用的软件平台37

5.3总承包模式下的BIM技术实施目标及配合管理38

5.3.1总承包模式下的BIM技术实施目标38

5.3.2总承包模式下的BIM技术应用配合管理39

5.4总承包单位基于BIM技术的工程管理应用39

5.4.1总承包单位在深化设计阶段BIM技术的应用39

5.4.2总承包单位在施工方案阶段BIM技术的应用40

5.4.3总承包单位在施工现场管理和技术交底中BIM技术的应用42

5.4.4总承包单位在工程进度中BIM技术的应用42

5.4.5总承包单位在工程算量中BIM技术的应用44

5.5总承包单位基于BIM技术的工程管理效益分析45

5.6本章小结46

第6章结论与展望47

6.1结论47

6.2展望48

参考文献49

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况53

摘要

我国经济在改革开放后得到了快速的发展，国民对于建筑的需求也越来越高，建筑的体量越来越大，结构复杂程度越来越高，建筑相关企业的施工能力、施工技术和管理水平面临着严峻的考验。

在此背景下，BIM技术被建筑相关企业进行应用，以提高企业竞争力，促进企业转型升级。

从外，国家及各地方政府纷纷出台标准和指导意见来推进BIM技术的应用。

住建部于2015年6月16日发布了《推进建筑信息模型应用的指导意见》，该意见中明确指出总承包单位是建设单位的代言人，与建设单位的工作重点基本一致，对BIM在工程建设的推动起着决定性作用，未来的工程总承包资质中必然会纳入BIM技术水平的等级体系。

本项目的总承包单位在此背景下决定进行BIM技术的应用研究。

本文先对BIM技术进行相关研究，介绍了国内外BIM技术应用的现状和出台的相关政策标准。

再对总承包模式进行介绍。

总承包主要有四种模式，以我国国情和项目案例为依据选取了总承包模式中的设计-采购-建造/交钥匙模式进行分析，分析该模式下项目管理在各阶段存在的问题，由此引入BIM技术在总承包模式中应用的价值分析。

最后以山东潍坊泰禾上筑北区项目的BIM技术应用为案例进行分析研究，研究其应用价值和项目仍存在的问题。

BIM技术有效地推动了我国建筑行业的发展，提高了工程管理水平和施工效率，改变了以往粗放式管理的状况，但我们应该清晰的认识到我国BIM技术较发达国家仍相对落后，BIM技术在实际工程的应用深度不够且仍存在很多问题，应当对BIM技术继续进行深化应用和研究，更好的促进建筑行业转型升级。

关键词：

代写项目管理硕士论文价格；建筑信息模型；总承包单位；三维可视化；精细化管理

Abstract

China'seconomyhasdevelopedrapidlyafterreformandopeningup,thepeopleddemandforconstructionisalsoincreasing.Theconstruction-relatedcompanies?

constructioncapacity,constructiontechnologyandthemanagementlevelfacesaseveretestasthebuilding^volumeisgettingbiggerandthestructuralcomplexityisgettinghigher.Inthiscontext,BIMtechnologyisappliedbyconstruction-relatedcompaniestoenhancethecompetitivenessofenterprisesandpromotethetransformationandupgradingofenterprises.ThestateandlocalgovernmentshaveissuedstandardsandguidancetopromotetheapplicationofBIMtechnologyalso.MinistryofHousingandUrban-RuralDevelopmentofthePeopledRepublicofChinareleasedthe《GuidingOpinionsonPromotingtheApplicationofBuildingInformationModels?

onJune16,2015.Theopinionclearlystatedthatthegeneralcontractoristhespokespersonfortheconstructionunit,whichisthesameastheworkoftheconstructionunit.GeneralcontractunitplaysadecisiveroleinthepromotionofBIMtechnology,andthefuturequalificationofengineeringgeneralcontractingwillinevitablybeincludedinthehierarchyofBIMtechnologylevel.ThegeneralcontractorofthisprojectwhichisunderthebackgrounddecidedtoapplytheresearchofBIMtechnology.

ThisarticlefirstcarriedoutrelatedresearchonBIMtechnology,introducedthecurrentstatusoftheapplicationofBIMtechnologyathomeandabroad,thenintroducedtherelevantpolicystandards.Therearemainlyfourmodesofgeneralcontracting,thedesign-purchase-build/turn-keymodeinthegeneralcontractingmodelisselectedforanalysis,whichisbasedonChina'snationalconditionsandprojectcases.Thisarticleanalyzetheproblemsexistingineachphaseoftheprojectmanagementofthegeneralcontractingmodel,andintroducethevalueanalysisoftheapplicationofBIMtechnologyinthegeneralcontractingmodel.Intheend,generalcontractunitappliesBIMtechnologyintheTaiheShanzhunorthDistrictproject,whichwasinWeifang,ShandongProvince.Westudyitsapplicationvalueandtheproblemsthatstillexistintheproject.

BIMtechnologyhaseffectivelypromotedthedevelopmentofChina'sconstructionindustry,improvedthelevelofprojectmanagementandconstructionefficiency,changedthestatusofextensivemanagementinthepast,butweshouldclearlyrecognizethatChina'sBIMtechnologyisstillrelativelybackwardcomparedtodevelopedcountries,ThedepthofBIMtechnologyapplicationinactualprojectsisnotenoughandtherearestillmanyproblems.WeshouldcontinuetodeepentheapplicationandresearchofBIMtechnology,thentheconstructionindustry^transformationandupgradationwillbebetterpromoted.

keywordBuildingInformationModeling;Generalcontractunit;3DVisualization;Finemanagement

第1章绪论

1.1研究背景

改革开放后，我国经济得到了快速发展，建筑业的发展是我国经济发展的重要推力之一。

我国建筑行业总产值在2016年达到了19.3567万亿元，相较于2015年增加了49522亿元，增长率为6.6%，国内生产总值占比更是达到了26%[1]，可以说经济的发展与建筑行业是密不可分的。

虽然建筑行业近年来得到了快速的发展，但其生产效率依旧远远低于发达国家，施工现场的管理往往都还是粗放式，人力、材料、机械设备等资源的浪费现象依旧严重，工地上采用的新技术也较少，相应研发新技术的资金也就更少了[2]。

随着我国人民生活水平的提高，人们对住宅的需求也不仅仅停留在居住功能的需求，对建筑的外观和周围的景观也有了更高的要求，在城市用地紧张的情况下，各种高层、复杂建筑物拔地而起。

这些结构复杂，体量庞大的建筑物大大提高了项目相关人员的工作难度，且参与施工建设的单位较多，各单位之间的信息交流往往也不够通畅，协同工作难度较大，项目的质量、进度、成本更加难以控制。

与此同时，建筑行业生产消耗高、效率低、管理和技术水平落后的现状已不能满足我国推行城市化的需求，建筑行业需采取新技术来改变以上问题来适应我国发展的需要。

国外的BIM技术已较为普及，该技术能有效降低建筑物建设的成本，提高项目各参与单位的工作效率以及提高施工质量，契合我国建筑行业发展的目标，所以在政府部门的大力推广下，BIM技术在我国得到了快速的发展，基本上我国在建的大型项目普遍应用了BIM技术，推动BIM技术在我国建筑行业真正落地。

通过BIM技术的普及应用，将建筑信息进行结构化存储，以实现数字城市，为智慧城市的研究打下基础。

《推进建筑信息模型应用的指导意见》中明确指出总承包单位是建设单位的代言人，与建设单位的工作重点基本一致，对BIM在工程建设的推动起着决定性作用，未来的工程总承包资质中必然会纳入BIM技术水平的等级体系。

总承包单位在此背景下积极响应政府号召，开始在项目中进行BIM技术的应用，这就是本文的研究背景[3]。

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

BIM技术被认为起源于美国和欧洲等发达国家，随着BIM技术在工程中的应用越来越成熟，其应用的效益越来越明显，各发达国家纷纷开始应用BIM技术，推动了该技术的快速发展[4]。

BIM技术的优势十分明显，但毕竟只是一个工具，施工企业没有这个工具，大楼照样还是可以建，但即使在项目中应用了这个工具，如果不按一定的标准来对这个工具进行应用，那就很有可能发挥不了它的功能，所以BIM技术的发展离不开政府、行业、企业的推动，在推动过程中还需要出台一系列标准政策，来对BIM技术进行指导应用。

韩国、澳大利亚、新加坡、英国等国家都从政府层面出发制定了一系列BIM标准和政策来推动BIM技术的发展[5]。

韩国PPS中心于2010年4月公布了《建筑信息模型的战略蓝图》，蓝图中明确要求2016年前所有公共工程中都必须进行BIM技术的应用。

澳大利亚建筑环境工业理事会于2012年发布了《国家BIM行动方案》和详细的“国家BIM蓝图”[6]，该方案中建议澳洲政府从2016年7月1日起釆用基于标准共享3D协同BIM式的信息流通AEC采购[7]。

新加坡国家建设局于2011年发布了《新加坡BIM发展规划路线》，该路线中明确写出建筑业第一个五年计划和于2015年前普及BIM技术应用的总目标，且为其目标的实现提供了配套的行动指南[8]。

英国内阁办公室于2011年发布了一个五年的阶段性计划和“政府建设战略”文件，文件中要求政府项目于2016年全面实现全部文件信息化管理和协同3D-BIM的总目标，且全部政府建筑工程项目于2016年4月4日起都必须进行BIM技术的应用，且应用水平符合BIM等级标准中的第二等级

不同阶段的工作内容不同，与之相对应的BIM应用重点也就不同，目前国外BIM技术主要应用于设计阶段和施工阶段。

设计阶段的应用内容主要是“多专业协同工作”、“可视化”、“工程量快速提取”、“BIM-4D （3D+进度）”和“BIM-5D（3D+进度+成本在这五个方面的应用内容中，“多专业协同工作”和“可视化”被各国认为是最具有应用价值也是最容易落地的。

根据相关调查显示，美国建筑相关企业中82%的使用者都表示在实际工程项目进行了此项BIM内容的应用，且应用效果明显[11]。

BIM技术在国外施工阶段的主要应用点有“模型驱动机器人现场施工”、“模

型和GPS集成辅助设备管理”、“供应链管理”“激光扫描”、“提升模型与现实的吻合度”、“形象及过程控制”、“基于模型预加工”和“基于模型进行现场平面布置”。

上述应用点中“激光扫描”和“提升模型与现实的吻合度”是新推出的技术，该技术更好的推动了BIM技术的落地，实时对施工质量进行检测，如果建筑物信息与模型有偏差但不影响使用时，则将建筑模型依据实际情况进行修改，使得BIM模型上的信息与现实建筑信息相吻合，模型在应用时更具价值[12]。

总而言之，BIM在国外的发达国家中应用的领域和范围都较大，技术起步较早，发展较为完善，发达国家处于BIM技术应用和研究的前沿『13]。

1.2.2国内研究现状

国内建筑行业设计领域发生了两次巨大的变革，第一次变革是CAD技术的广泛应用，使得设计人员完成了“甩图板”的过程，设计人员之前整日伏在画板上进行工程图纸的绘制，且图纸出现问题后不方便修改，只能重新开始工作，效率较低且对设计人员的身体损伤也较大。

第二次变革就是BIM技术的引进，也就是“甩图纸”，设计人员利用三维可视的软件进行建筑设计，大大提高了工作效率，设计人员不再受到二维图纸的限制。

我国于2002年开始引入BIM技术，近年来BIM技术在我国得到了快速的发展，相对于发达国家甚至有后来居上的趋势[14]。

BIM技术是当代信息技术与建筑行业相结合的成果，BIM技术将会推动传统的建筑行业发展至一个新的阶段，改变以往粗放式的管理模式，推动建筑信息化，从而提高建筑行业工程管理效率，进一步推动我国建筑行业的发展，为“中国梦”的实现添砖加瓦[15]。

我国大量建筑行业相关公司企业纷纷搭建自己的BIM中心，例如勘察设计企业、总承包单位、业主开发商、国内建筑咨询单位等，各单位建立的BIM中心在国内大量建筑项目中进行BIM技术的应用，是BIM技术落地的主要推动力之一[1叱

BIM技术的发展与国家的支持和推广也是密不可分的，国家及各地政府纷纷出台的BIM政策和标准使得BIM技术应用更为标准的同时，也大大提高了各单位进行BIM技术应用的积极性。

《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》是由国家住建部于2015年6月发布的，《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中明确指出BIM技术将进行建筑项目全生命周期的应用，在项目全生命周期中对项目指标进行分析应用。

该意见还指出加急勘察、设计单位和特级、一级房屋建筑工程施工企业要于2020年末完成OA系统和BIM技术进行集成应用。

此外，《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中还要求绿色生态示范小区项目、申请绿色建筑的公建、大体量建筑项目中国有资金投资占主要投资的项目中90%进行BIM技术的应用[17]。

BIM技术的大量应用推动了我国建筑行业的发展，但在BIM技术迅猛发展的背景下，BIM软件中的信息安全也成了一个重要的问题，和BIM数据安全相关的《国家安全法》于2015年7月1日开始实施，《国家安全法》中第25条明确表示，搭建国家层级的信息安全和互联保护系统，安全控制信息互联和关键技术、重要基建项目和紧要行业信息体系和数据[18]。

国内BIM技术应用情况并不统一，从引导单位来分，可将BIM技术的应用方式分为设计方引领方式、勘察方引领方式、业主方引领方式，这是由国情决定的[19]。

虽然BIM技术在国内得到迅速发展，但很多单位仍然不愿意使用BIM技术，因为使用BIM技术需要提高成本，且BIM相关技术人才较为紧缺，所以必须要有单位引领BIM技术在项目中进行应用。

随着建筑物的体量和复杂度不断提高，这些项目大都会采用BIM技术，总承包单位引领的方式就是在这种情况下孕育的。

总承包单位可以运用BIM技术来提高其图纸审查工作效率，更好的进行深化设计工作，使项目各参与方更好的进行协同工作，通过对施工工艺和方案的模拟，并进行可视化交底，可提高施工质量、减少返工，保证施工进度，提高经济效益[2（）]。

虽然BIM技术在我国得到了飞速的发展，但仍因为很多因素，国内总承包单位基于BIM技术的工程管理应用仍不够完善，有很多可以改进的地方，真正实现工程的精细化管理还有很长一段路需要走[21]。

但BIM技术的发展和应用趋势是不可逆转的，只有对BIM技术进行更深层次的应用和研究，总承包单位才能不被时代淘汰，才能更好的符合新旧动能转换和建设数字中国的要求。

1.3研究目的及意义

我国经济在改革开放后得到了飞速的发展，随着国民生活水平的不断提高，人们对于建筑的需求也不仅仅停留在遮风挡雨，对房屋的建筑造型，节能、光照、周围绿化环境等提出了更高的要求，且随着城市化进程的不断推进，有限的建筑面积导致建筑物只能越来越高，结构构造越来越复杂，这导致建筑项目的成本、

进度、质量越来越难以掌控，总承包单位在工程管理中面临的挑战越来越严峻[22]。

CAD技术的应用提高了建筑行业相关工作人员的工作效率，但发展到现阶段，仅仅靠CAD已经不足以完成工程管理的辅助工作，这时候总承包单位就需要进行BIM技术的应用。

本文的研究目的就是研究总承包单位在工程管理工作中BIM技术的应用，研究按照工作内容分为图纸审核阶段、深化设计阶段、施工方案编制阶段、施工现场管理及技术交底、工程进度管理。

研究这部分内容的意义在于通过BIM技术对建筑信息进行整合，项目各参与单位在总承包的管理下进行协同工作，从而实现设计、施工和运维等过程中信息的流通和应用[23]，提高总承包单位工程管理的工作效率，及时解决工程中发现的问题，对项目进度实现更好的控制，避免返工现象的发生，使得总承包单位实现对项目的精细化管理，从而促进BIM技术和建筑行业的发展[24]。

1.4研究内容

我国建筑行业在改革开放后得到了快速的发展，各种结构复杂的大楼层出不穷，相对应的工程管理难度也就越来越大。

为了推动建筑行业继续发展，国内进行了大量新技术的应用，BIM技术在新技术的应用中最为耀眼，对项目各参与方的工作产生了深远影响。

本文的研究内容是基于BIM技术的总承包单位工程管理应用，主要内容如下：

先通过查询国内外相关文献和政策标准，以及最新的BIM相关时讯，对研究背景、国内外现状、研究目的和意义等进行分析和总结，同时介绍基于BIM技术的总承包单位工程管理应用研究方法和技术路线。

然后对BIM技术进行介绍，先介绍了该技术的概念和特点，主要应用点是可视化、协同工作、施工模拟和成本控制、碰撞检查、综合管线优化、2D施工图深化设计和3D模型技术交底。

介绍完BIM的概念和特点后，结合我国国情和本文的工程案例，选取了Autodesk公司的Revit和Navisworks这两款软件进行介绍。

对BIM标准的介绍从IFC标准开始，再对国内外BIM法规标准进行介绍。

重点研究了总承包模式简介和在工程管理应用中存在的问题。

先对国内几种总承包模式进行介绍，分别是施工总承包模式、施工总承包管理模式、设计-建造模式、设计-采购-建造/交钥匙模式。

再对总承包单位在工程管理中遇到的问题进行分析，分析内容按阶段进行划分，分别是图纸审查阶段、深化设计阶段、施工方案编制阶段、施工现场管理及技术交底、工程进度管理。

再结合研究中发现的总承包单位在工程管理中遇到的问题，将BIM技术引入总承包单位的工程管理应用，进行应用研究。

最后以山东潍坊泰禾上筑北区项目作为BIM技术应