模具项目建筑工程分析.docx

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1、泓域/模具项目建筑工程分析模具项目建筑工程分析目录一、 产业环境分析3二、 模具在汽车行业应用3三、 必要性分析6四、 BIM技术在运营维护阶段的应用7五、 BIM技术在规划设计阶段的应用10六、 BIM技术特征20七、 BIM技术应用价值价值22八、 新一代智能制造技术在建筑业的应用25九、 智能建筑与智慧城市28十、 评价单元及内容37十一、 评价时点与方法38十二、 钢结构体系39十三、 木结构体系46十四、 国外绿色建筑评价体系52十五、 项目简介54十六、 公司简介58十七、 进度计划59项目实施进度计划一览表60十八、 投资计划方案61建设投资估算表63建设期利息估算表63流动资金

2、估算表65总投资及构成一览表66项目投资计划与资金筹措一览表67一、 产业环境分析建设高质高效、持续发展的经济发展强市。经济保持平稳较快增长，产业结构优化升级，实体经济不断壮大，质量效益明显提高。创新驱动成为经济社会发展的主要动力，科技创新能力明显增强。区域协同发展取得明显成效，开放型经济达到新水平。产业强市成效显著，项目建设鳞次栉比，传统产业优化升级，新兴产业蓬勃兴起，现代农业和服务业迅猛发展、蒸蒸日上，市域综合经济实力和影响力迈上新台阶。建设生态良好、环境优美的秀美生态城市。城镇化进程进一步加快，中心城区综合服务功能大幅提升，中小城市和特色小城镇格局基本形成，城镇化率达到60%以上。生态文

3、明建设加快推进，具备条件的农村基本建成美丽乡村。节约型社会、循环经济深入发展，主要污染物减排如期实现省下达目标任务，森林覆盖率大幅提升，环境质量明显改善，经济、人口与资源环境相协调的发展格局初步形成。二、 模具在汽车行业应用1、汽车模具是汽车生产的重要工艺装备汽车模具是专用于汽车零部件生产的模具，按生产工艺不同，可划分为冲压模具、注塑模具、铸造模具等。在模具的下游应用行业中，汽车模具使用量较大，在美国、德国、日本等汽车制造业发达国家，汽车模具行业产值占模具全行业产值的40%以上，我国有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务的。生产一款普通的轿车一般需要1,000至1,500套冲压模具，约占整车

4、生产所需全部模具产值的40%左右。汽车模具是汽车生产的重要工艺装备，其设计和制造约占汽车开发周期的2/3，是汽车更新换代的主要制约因素之一。汽车模具具有尺寸大、工作型面复杂、技术标准高等特点，属于技术密集型产品。2、受益于汽车改款和换代频率加快，汽车模具市场规模持续增长，对模具厂商提出了更高的要求（1）随着市场竞争加剧，全新车型和改款车型投放频率加快随着行业竞争加剧，为保持品牌影响力，各汽车厂商选择加快新车型和改款车型投放频率，以产品升级换代来吸引更多消费者。随着汽车改款及换代频率的加快，新车型投放增加，相应带动上游汽车模具行业的发展。2021年，我国机动车新产品注册数量为33,358个，同比

5、增长21.13%，2018年至2021年年复合增长率为27.78%。我国新车型投放增加较多，上游模具行业发展潜力巨大。（2）我国汽车模具市场规模呈增长趋势受益于汽车改款和换代频率的加快，我国汽车模具市场持续稳定增长。根据智研咨询相关数据，我国汽车模具行业市场规模从2013年的638亿元增长至2019年的1,067亿元。受汽车排放标准切换、中美贸易摩擦等因素影响，2019年我国汽车模具市场规模较2018年小幅下降，但不改行业长期增长趋势。（3）全新车型和改款车型投放频率加快，对模具厂商提出了更高的要求，有利于优势企业扩大市场份额随着全新车型和改款车型推出频率加快，对产品开发周期的要求越来越高，全

6、新车型开发周期已由原来的4年左右缩短为1-3年，改款车型由原来的6-24个月缩短至4-15个月。汽车模具为汽车生产的重要工艺装备。模具开发周期包括模具设计、机加件生产、模具装配、模具调试等环节，约占新车型整个开发周期的三分之二。产品开发周期的缩短，要求模具企业具备较强的自主研发能力。对关键部件的开发，整车厂商和一级供应商通常要求模具企业参与同步研发，这一方面对模具企业的研发能力提出了更高要求，一方面有利于优势企业进一步扩大市场份额。3、新能源汽车兴起推动汽车模具行业技术提升和需求增长2011年至2021年，我国新能源汽车产量从2011年0.84万辆增长至2021年352.00万辆，年复合增长率

7、达79.75%。受新能源车购置补贴退坡的影响，2019年我国新能源汽车产销量较2018年有小幅下降。随着我国新能源汽车由补贴驱动向需求驱动转变，以及补贴退坡影响的减缓，2020年我国新能源汽车市场重回增长轨道，2021年大幅增长，2021年我国新能源汽车产量为352.00万辆，同比增长157.69%，我国新能源汽车市场保持快速增长趋势。新能源汽车行业的发展将有效推动汽车模具行业技术升级和需求增长。新能源汽车的车型结构与传统燃油汽车有一定的区别，新能源汽车的发展将带来汽车模具行业发展的新机遇。传统汽车的车身覆盖件大多使用钢材，新能源汽车车身覆盖件增加了铝材的使用，以期在不影响全车结构强度的基础上

8、降低整车重量，从而更好的实现节能减排效果，并提升车辆的操控性。新的车型结构和车身材料要求模具企业掌握新结构和新材料的成型方法。优势汽车模具企业纷纷布局新能源汽车领域，通过与主流新能源汽车厂商合作等方式进军新能源汽车模具市场，过程中设计和开发能力强的汽车模具厂商将获得更大的发展机遇。三、 必要性分析1、提升公司核心竞争力项目的投资，引入资金的到位将改善公司的资产负债结构，补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力，降低公司财务费用水平，提升公司盈利能力，促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持，提高公司核心竞争力。四、 BIM技术在运

9、营维护阶段的应用（一）面向运营维护的BIM技术美国国家标准与技术协会（NIST）研究报告显示，每年因计算机辅助设计、工程设计和软件系统中的互操作性不够充分而造成的损失高达158亿美元，而业主和运营商在持续设施运营和维护方面耗费的成本几乎占总成本的213。美国建筑师协会（AI）正在考虑如何修改其合同文件，以规范建筑信息模型的迁出流程；实施一种协议结构，以便使其代表的建筑信息模型和知识产权可以自然地从建筑师过渡到业主/运营商，以便使用更有效的数据管理建筑运营维护。目前，国内外已开始研究BIM在建筑运营维护阶段的运用。将BIM三维模型与传统运营维护管理系统相结合，可将BIM模型中存储的大量建筑相关信

10、息，如设施几何形状、材料耐火等级和传热系数、构件造价和采购等数字信息运用于运营维护管理系统，克服传统的二维运营维护管理系统过程抽象的缺点，实现对建筑物的三维可视化运营维护管理。基于BIM的运营维护管理解决方案，在具体实现技术上往往结合物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等高新科技等，解决或改善基于BIM的运营维护管理平台可能出现的数据采集、空间定位和运行速度问题。例如，对于数据采集及空间定位问题，可通过建立相应的物联网来实现数据的自动采集，以及现实设备与模型自动匹配，实现空间定位功能；对于系统运算能力的高要求问题，可运用云技术为系统提供强大的计算机存储能力和不同设备间的数据共享。将物联网、

11、云技术、RFID、移动终端等结合起来应用于基于三维展示平台的运营维护系统，不但能为建筑物实现三维可视化信息模型管理，使空间信息与实时数据融为一体，而且为建筑物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力，从而将建筑物运营维护提升到智慧建筑的全新高度。（二）基于BIM的运营维护管理功能基于BIM的运营维护管理通常被理解为：运用BM技术与运营维护管理系统相结合，对建筑空间、设备、资产及软性服务进行科学管理。基于BIM的运营维护管理功能包括以下六个方面。1、运行监控基于BIM模型集成对设施的搜索、查阅、定位功能，可以查阅供应商、使用期限、联系电话、维护情况等信息，可以查询相应设施在建筑中的准确定位，直观展

12、示设施是否正常运行，以及查询设施历史运行数据，从而对即将到达寿命期的设施及时预警和更换配件，防止事故发生。2、维护计划在建筑物使用寿命期内，建筑物结构及设备需要不断得到维护。BM结合运营维护管理系统，可以充分发挥空间定位和数据记录的优势，合理制订维护计划，分配专人进行专项维护工作，降低建筑物在使用过程中可能出现的突发状况的概率。对一些重要设施还可以参考跟踪维护工作的历史记录，以便对设施的适用状态提前作出判断。3、资产管理套有序的资产管理系统将有效提升运营维护管理水平。BIM信息能够直接导入资产管理系统，减少系统初始化的数据准备及人力投入。此外，通过BIM结合RFID的资产标签芯片，还可使资产在

13、建筑物中的定位及相关参数信息一目了然，快速查询。4、建筑环境分析基于BIM的运营维护管理平台可以获取建筑空间中的温度、湿度、CO2浓度、光照度、空气洁净度等信息数据，并通过开发能源管理功能模块，自动统计分析建筑能耗情况。此外，基于BIM的专业建筑物系统分析软件，可以分析模拟和验证优化建筑性能。5、空间管理基于BIM获取各系统和设备空间位置信息，直观形象且方便查找，提高数据库的准确度，避免数据的重复及错误。基于BM增加建筑设备及空间的管理能力，不仅可以有效管理空间资源，也可以帮助管理团队记录空间使用情况，确保空间资源的最大利用率。6、应急管理基于BM的突发事件应急管理包括预防、警报和处理。利用B

14、IM及相应灾害分析模拟软件，可以在灾害发生前模拟灾害发生的过程，制定人员疏散、救援支持应急预案。当灾害发生后，通过与楼宇自动化系统结合，及时获取建筑物及设施的紧急状态信息，能清晰地呈现建筑物内部疏散路线，提高应急行动成效。五、 BIM技术在规划设计阶段的应用（一）BIM在设计前期阶段的应用建筑成本、建筑使用情况、建筑结构复杂程度、建筑施工周期及其他关键性问题均由设计前期阶段的初步设计所决定，故其意义重大。不同于几乎全部依赖设计师及其团队知识积累的传统前期设计，采用BIM技术的前期设计特点为直观模拟分析和方向性指导两方面。在此阶段，建造场地的相关客观条件是影响设计决策的重要因素，因此，创建场地三

15、维模型是采用BIM技术进行设计需要完成的重要工作。（1）场地建模。场地建模包括现状地形建模和现状地物建模两个方面。（2）场地设计。其目的是通过设计，使场地中各要素尤其是建筑物与其他要素之间能形成一个有机整体，使场地的利用能够达到最佳状态，以充分发挥最大效益，节约土地，减少浪费。场地设计主要包括场地分析、场地平整、边坡处理、道路布设。（3）匹配规划设计条件。在设计的前期阶段，匹配以经济技术指标为特征的规划设计条件尤为重要。但在传统设计前期阶段，很难做到对指标的实时监控，而BIM基于其参数化和信息联动的技术特性可以高效地对指标情况进行实时统计。（4）投资估算。预算超支的现象普遍存在于工程建设中，其

16、主要原因是对工程项目投资估算和预算不准确，在环境因素发生变化时对项目成本的控制能力不够。BIM把传统的依靠业主方和建筑师经验的投资估算变为基于模型数据的估算。设计任务书编制。传统的设计任务书一直以书面信息传达为主，指标不明确致使设计任务书表达不清楚的情况时有发生，而基于BIM模型的设计任务书可在很大程度上解决此类问题。（5）BIM实施规划。BIM实施规划为具体项目执行BIM应用设定目的、规范协作流程、确定信息交换机制、明确实施内容并规定交付内容及技术标准。一般来说，其内容包括项目基本情况、实施组织及BIM实施的具体内容和相应技术措施。（二）BIM在方案设计阶段的应用思维的随意性和连贯性在建筑设

17、计的方案构思阶段很重要，因此，方便顺手的传统手绘草图仍然不可替代，但BIM工具在方案建模、建筑生态模拟、建筑可视化分析与表现方面有其独特作用。1、方案建模（1）体量建模。方案构思阶段，设计师往往从概念开始建模，体型确定后再通过具体构建去实现造型。（2）参数化建模。参数化建模是指通过相关数字化设计软件把设计的限制条件与设计的形式输出之间建立参数关系，生成可以灵活调控的计算机模型。（3）体量模型构件化。方案构思阶段要考虑简单的构件构造从而深化方案设计，BIM软件在构件化方面也有不俗表现。2、建筑生态模拟分析建筑生态模拟是指在建筑建成前按照设计方案对建筑性能进行精确的数字化仿真模拟，并在此基础上有针

18、对性地改进和优化设计方案。生态模拟分析是建立在数字化仿真基础上的，因此，不仅对几何模型有较高要求，同时对于环境参数也有着严格要求。传统的二维CAD模型无法实现准确可联动的建筑生态模拟分析。应用BIM进行建筑生态模拟分析的内容如下。（1）能耗模拟。能耗模拟是基于传热学基本理论，针对建筑进行全年逐时仿真模拟，以预测建筑的能源消耗量。（2）自然采光模拟。利用建筑信息模型进行自然采光模拟，以获得更高的使用舒适度，并降低不必要的照明及空调消耗。（3）自然通风模拟。自然通风模拟是利用计算流体力学技术精确分析室内风速、温度及舒适度，从而为进一步优化设计提供坚实依据，同时最大限度地提高建筑的使用舒适度。3、建

19、筑可视化分析与表现BIM技术带来的全新设计方式使其在设计阶段达到设计与3D表现的同步性，设计者可以实时检视设计成果，同时对剖面和各层平面的切割检查可以让设计者更好地把握建筑的空间感受。不仅如此，BIM结合虚拟现实技术应用，还可以提供区别于目前以渲染图为主的沉浸式三维体验感受。（三）BIM在初步设计阶段的应用BIM技术在初步设计阶段应用的主要目的在于优化建筑布局等功能和形体设计细节，确认结构系统、机电系统方案细节，协调专业设备间的空间关系1、设计准备建立BIM模型对于整个工程设计策划至关重要，其目的在于指导设计者更高效地工作其主要内容包括项目信息概况、模型拆分、建模方法、项目进度、图纸编制计划。

20、2、建筑设计消防与疏散优化。消防与疏散优化是基于计算机技术对存在人员聚集、流动、分散等物理过程的场所正常运转或出现应急状况的真实再现，对工程设计起到优化参考作用。3、特殊工艺设备设施系统设计当建筑物用作生产运营场所时，除具有常见的建筑机电设备系统外，通常还会配置特殊的工艺设备设施系统，用于提供工艺生产能力或改善运营服务效率。在初步设计阶段，这些特殊工艺设备设施系统，作为建设工程已形成生产能力的一个组成部分，已成为达成生产服务目标必不可少的支撑系统。4、工程概算近年来随着BIM在我国的快速发展，BIM在工程概算及工程量计算中的应用得到研究与探索，逐步开始改善我国工程概算与实际严重脱节甚至流于形式

21、的情况。（四）BIM在施工图设计阶段的应用施工图设计是建筑设计的重要阶段，借助BIM技术，施工图设计在信息时代发生了深刻变化。以BIM建筑信息模型作为设计信息的载体，将设计信息归总为数字化、数据库，以数据库方式部分代替传统的图纸模式传递设计信息，从而使工程建设信息可以快捷、准确地查询、更新、删除和保存。1、专业模型深化建筑、结构和设备各专业在施工图设计阶段的设计方法和流程与初步设计阶段并无多大区别，施工图设计BIM模型承接初步设计阶段BM模型，以高效保证BM模型在设计周期内流转、传递与深化，为BIM模型在全寿命期流转做好阶段性准备工作。（五）基于BIM的虚拟建造基于BIM的虚拟建造是实际建造过

22、程在计算机上的虚拟仿真实现，以便发现实际建造中存在或者可能出现的问题。采用参数化设计、虚拟现实、结构仿真、计算机辅助设计等技术，在高性能计算机硬件等设备及相关软件本身发展的基础上协同工作，可对建造中的人、财、物信息流动过程进行全真环境的3D模拟，为工程项目各参与方提供一种可控制、无破坏性、耗费小、低风险并允许多次重复的试验方法，可以有效地提高建造水平，消除建造隐患，防止建造事故，减少施工成本与时间，增强施工过程中的决策、控制与优化能力，增强建筑企业核心竞争力。基于BIM的虚拟建造包括基于BIM的预制构件虚拟拼装和基于BIM的施工方案模拟两方面内容。1、基于BIM的预制构件虚拟拼装在预制构件生产

23、完成后，其相关的实际数据（如预埋件实际位置、窗框实际位置等参数）需要反馈到BIM模型中，对预制构件的BIM模型进行修正。在出厂前，需要对修正的预制构件进行虚拟拼装，旨在检查生产中的细微偏差对安装精度的影响。若虚拟拼装显示细微偏差对安装精度的影响在可控范围内，则可出厂进行现场安装；反之，不合格的预制构件则需要重新加工。构件出厂前的预拼装和深化设计过程的预拼装不同，主要体现在：深化设计阶段的预拼装主要是检查深化设计的精度，其预拼装结果反馈到设计中对深化设计进行优化，可提高预制构件生产设计的水平；而出厂前的预拼装主要融合了生产中的实际偏差信息，其预拼装的结果反馈到实际生产中对生产过程工艺进行优化，同

24、时对不合格的预制构件进行报废，可提高预制构架生产加工的精度和质量。2、基于BIM的施工方案模拟通过BIM技术建立建筑物的几何模型和施工过程模型，可以实现对施工方案进行实时交互和逼真模拟，进而对已有施工方案进行验证、优化和完善，逐步代替传统施工方案的编制方式和操作流程。在对施工过程进行三维模拟操作时，能预知实际施工过程中可能碰到的问题，提前避免和减少返工及资源浪费现象，优化施工方案，合理配置施工资源，节省施工成本，加快施工进度，控制施工质量，达到提高建筑施工效率的目的。虚拟施工流程。从图中可以看出，虚拟施工是一个复杂的系统工程，不仅包括建立建筑结构三维模型、搭建虚拟施工环境、定义建筑构件先后顺序

25、、对施工过程进行虚拟仿真、管线综合碰撞检测及最优方案判定等不同阶段，同时还涉及建筑、结构、水暖电、安装、装饰等不同专业、不同人员之间的信息共享和协同工作。（六）基于BIM的施工现场临时设施规划应用BIM技术协调施工现场临时设施规划，主要是为解决多阶段平面布置协调中依靠二维图纸堆叠查看的复杂和各阶段平面布置信息不连续问题。BIM作为工具可代替传统的CAD直接进行施工现场临时设施规划工作。基于建立的BIM三维模型及搭建的各种临时设施，可对施工场地进行布置，合理安排塔吊、库房、加工场地和生活区等位置，解决现场施工场地平面布置问题，解决场地划分问题；通过与业主的可视化沟通协调，对施工场地进行优化，选择

26、最优施工路线。（1）标准化族库建立。为规范模型表现形式、方便模型统一管理，施工现场临时设施规划模型建立前，要依照企业标准、设计图纸、设备选型建立临时设施族库，族库应包含必要的可调参数。（2）主体模型简化。由于施工现场临时设施规划重点在于展现堆场、机具、临时设施布置情况，因此，可对主体模型进行必要的简化处理以降低模型复杂程度，对周围的主要建筑物、道路、环境等以外轮廓形式予以体现。（3）模型信息建立。模型信息是后期施工现场临时设施规划优化调整的重要依据，因此，充足、标准的模型信息对平面布置协调具有重要意义。（4）平面布置模拟。在模型及信息完备的基础上，可对使用紧张的堆场、大重物资和大型设备进场、重

27、型材料吊装进行平面布置模拟，对材料运输路径、堆放场地、起重半径进行复核，从而确定最优化方案。（5）模型信息使用。上述各种模型信息均是日后平面管理的重要依据，通过信息整合，可将孤立的施工现场临时设施规划连续化，形成施工现场临时设施规划变化过程，系统地统筹各阶段平面布置，作为平面管理、分包堆场申请、使用、考核的参考指标。（七）基于BIM的施工进度管理BIM技术应用，有助于提升工程施工进度计划和控制效率。一方面，支持总进度计划和项目实施中分阶段进度计划的编制，同时进行总、分进度计划之间的协调平衡，直观高效地管理施工进度有关信息。另一方面，支持管理者持续跟踪工程实际进度信息，在BIM条件下将实际进度与

28、计划进度进行动态跟踪及可视化模拟对比，进行工程进度趋势预测，为项目管理人员采取纠偏措施提供依据，实现工程进度动态控制。1、基于BIM的施工进度计划基础信息要求BIM模型是BIM施工进度管理实现的基础。BIM建模软件一般将模型元素分为模型图元、视图图元和标注图元。模型图元是BIM模型的核心元素，是对建筑实体最直接的反映。2、基于BIM的施工进度计划编制传统的施工进度计划编制，主要包括工作分解结构的建立、工期估算及工作逻辑关系安排等内容。同样，基于BM的施工进度计划编制，第一步是建立工作分解结构（WB）然后将WBS作业进度、资源等信息与BIM模型图元信息链接，即可实现4D进度计划，其中的关键是数据

29、接口集成。基于BIM的施工进度计划编制流程。（八）基于BIM的工程造价管理在正式施工之前，就可通过BIM5D模型确定不同时间节点的施工进度与施工成本，可以直观地按月、按周、按日观察工程具体实施情况，并得到各时间节点的造价数据，使造价管理与控制更加有效。1、基于BIM的工程造价过程控制利用BIMSD技术可以有效地提高施工阶段造价控制能力和精细化管理水平。（1）施工前期阶段。进行基于BIM的工程量精确计算、计价工作后，基于BIM模型进行施工模拟，不断优化方案，提高计划的合理性，提高资源利用率，这样可减小施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，减小潜在的经济损失。（2）施工阶段。基于BIMSD模型

30、，可及时生成材料采购计划、劳动力入场计划和资金需用计划等，借助BIM模型中材料数据库信息，严格按照合同控制材料用量，确定合理的材料价格，发挥“限额领料”的真正效用。同时，基于三维模型，自动进行变更工程量计算和计价、工程计量和结算，相应变更和计量记录自动保存，方便查询；并能够实时把握工程成本信息，实现施工成本动态管理，通过成本多算对比提高成本分析能力。六、 BIM技术特征（一）信息存储结构具有多元化特征相比2DCAD设计软件，BIM最大的特点是摆脱了几何模型的束缚，开始在模型中承载更多的非几何信息，如材料耐火等级、材料传热系数、构件造价和采购信息、质量、受力状况等系列扩展信息。也正是BIM构件信

31、息的多元化特征，使其除具有一般3D模型的功能外，还可以模拟建筑设施的一些非几何属性，如能耗分析、照明分析、冲突检查等（二）以参数化建模作为创建模型的主要技术BIM的主要技术是参数化建模技术，操作对象不再是点、线、面这些简单的几何对象，而是墙体、门、窗、梁、柱等建筑构件。BIM将设计模型（几何形状与数据）与行为模型（变更管理）有效结合起来，在屏幕上建立和修改的不再是一堆没有建立起关联的点和线，而是由一个个建筑构件组成的建筑物整体。（三）以联合数据库的分类模型作为模型系统的实现方法由于BIM内含的信息覆盖范围包括了整个项目建设周期，因此，模型必须包含相当多的建筑元素才能满足项目各参与方对信息的需求

32、。采用联合数据库的分类模型可让不同专业的组织参与方通过一个模型进行交流，从设计准备到初步设计再到施工图设计的各个阶段，项目不同参与方通过基本模型获取所需的信息来完成自己的专业模型，然后将各自成果通过IFC格式交换反馈到信息模型中，传递到下一个阶段以供使用和参考。这种系统可行性强，而且模型在建设工程全寿命期可以充分利用。事实上，目前使用的BM系统大都采用联合数据库的分类模型，而最终的信息集成则依靠专门的集成软件来实现。BIM分布式数据库模型。（四）以通用数据交换标准作为系统间信息交换的基础BIM的核心是信息的交换与共享，而解决信息交换与共享的核心在于标准的建立，有了统一的数据表达和交换标准，不同

33、系统之间才能有共同语言，信息的交换与共享才能实现。七、 BIM技术应用价值价值BIM应用对工程项目参建各方均具有重要价值，归纳起来，其主要有以下六个方面的应用。（一）提高生产效率利用BIM技术可以大大加强各参与方协同工作，提高信息交流的有效性，从而提高决策速度和有效性，减少返工率，提高生产效率，节约成本。此外，与基于2D图纸的费用预算相比，基于BIM模型的工料测量和预算更加快速、准确，可节约大量计算时间和人力。在美国OneISlandEaStOfficeTOWer项目中，由于采用BIM算量方法，业主的不可预见费支出比平常更低。在HillWOOd项目中，工程造价人员采用BIM算量方法节约了92%

34、的时间，降低了人工成本，并且误差与手工计算相比只有1%（二）提高业主对设计方案的评估能力在项目进展的各个阶段，业主都需要有管理和评价设计方案的能力。在传统建设模式下，二维图纸限制了业主对设计方案的理解，业主对设计方案的管理和评价都是依靠设计人员对业主的描述及效果图来判断的，业主需求经常会发生变化，但有时很难判断新的需求是否已被实现。BIM的可视化功能可以为业主在设计阶段提供建筑产品的模拟效果，极大地提高业主对设计方案的理解能力，使得使用方在项目建设早期即可对建筑效果、性能进行审视和校核，将许多不满意及隐患（如设计碰撞等）解决在规划设计阶段。同时，有助于业主和设计人员及其他项目参与方之间进行更好

35、的沟通。（三）提高业主对市场的反应速度1、利用BIM技术，可以通过可视化交流和信息共享来加强团队合作，改善传统的项目管理模式和信息沟通模式，实现建设工程策划、设计、采购、加工预制、现场施工的无缝对接，减少延误，大大缩短了工期。在美国通用汽车厂房扩建工程中，业主需要提高建设速度来抓住市场机遇，但同时又希望预算不要超支。项目团队运用全新的建设流程-基于BIM的建设工程项目集成化交付模式（IPD）运用自动化设计出图、模拟、场外构件生产等一系列创新方法，最后比业主要求的工期还提前了5%。由此可见，采用BIM技术可以有效地提高建设速度，缩短项目工期，从而帮助业主更加快速地对于市场变化作出反应。（四）为设

36、施管理提供更好的平台利用BM竣工模型，可以迅速、准确、全面地向设施管理机构提供项目设计、采购与施工阶段信息，方便项目设施管理和维护。在美国海岸警卫队建筑设施规划中，设施管理者利用BIM来更新和编辑数据库，比传统的方法节省了98%的时间。由此可见，BM技术不但可提高信息管理效率，同时可节省很多用来输入这些信息的人力成本。（五）有利于技术与管理创新BIM技术可以实现对传统项目管理模式的优化，便于各方早期参与设计，在群策群力模式下，有利于吸收先进技术与经验，实现项目创新。BIM正在改变建筑业内外部团队的合作方式。为了实现BIM的最大价值，需要重新思考项目管理团队成员的职责和工作流程，基于BIM的工作

37、方式打破了原来不同的企业和数据使用者之间的固有界限，他们将通过协同工作实现信息资源共享。BIM技术的应用，能带来生产力和企业效率的提升，但在短期内却有可能因为对新技术的消化不够，而引起对工作流程的干扰，导致旧有业务失衡，产生项目风险。因此，在充分了解BIM应用价值的同时，也应深刻理解BIM技术应用可能带来的问题。研究表明，大约70%的针对BIM技术应用而进行的业务工作流程改造项目，会因为三个原因导致失败：一是缺乏持续有力的中高层领导的支持，二是不切实际的BIM项目目标和期望，三是项目成员对改变的抗拒。八、 新一代智能制造技术在建筑业的应用智能制造可归纳为三个基本范式，即数字化制造、数字化网络化

38、制造、数字化网络化智能化制造-新一代智能制造。新一代智能制造是新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于产品设计、制造、服务全寿命期各个环节及相应系统的优化集成，不断提升企业的产品质量、效益、服务水平，减少资源能耗，是新一轮工业革命的核心驱动力，是今后数十年制造业转型升级的主要路径。“人-信息-物理系统”（Human-Cyber-PhySicalSyStemS，HCPS）揭示了新一代智能制造的技术机理，能够有效指导新一代智能制造的理论研究和工程实践。（1）传统制造与“人-物理系统”（Human-PhySicalSyStemS，HPS）。传统制造系统包含人和物理系统两大部分，是完全通过人

39、对机器的操作控制来完成各种工作任务。动力革命极大地提高了物理系统（机器）的生产效率和质量，物理系统（机器）代替了人类大量体力劳动。传统制造系统中，要求人完成信息感知、分析决策、操作控制及认知学习等多方面任务，不仅对人的要求高，劳动强度大，而且系统工作效率、质量还不够高，完成复杂工作任务的能力还很有限。（2）新一代智能制造与新一代“人-信息-物理系统”。与传统制造系统相比，智能制造系统的本质变化是在人和物理系统之间增加信息系统，形成“人一信息-物理系统”。随着新一代人工智能技术的发展，“人一信息一物理系统”发生质的变化，形成新一代“人一信息物理系统”。新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增

40、加了认知和学习功能，信息系统不仅具有强大的感知、计算分析与控制能力，更具有学习提升、产生知识的能力。（二）3D打印技术1、基本原理（1）建筑3D打印技术作为新型数字建造技术，集成了计算机技术、数控技术、材料成型技术等，采用材料分层叠加的基本原理，由计算机获取三维建筑模型的形状、尺寸及其他相关信息，并对其进行一定处理，按某一方向（通常为Z向）将模型分解成具有一定厚度的层片文件（包含二维轮廓信息）然后对文件进行检验或修正并生成正确的数控程序，最后由数控系统控制机械装置按照指定路径运动实现建筑物或构筑物的自动建造，也被称为“增材建造（additivecOnStructiOn）三维模型建立与近似处理。

41、三维建模方法有两种：首先，通过建筑参数化建模软件（如Revit，3Dmax等）直接建模；其次，利用逆向工程（reverSeengineering，RE）或反求工程（如三维扫描等）通过点云数据构造出三维模型。然后用软件将三维模型导出为特定的近似模拟文件，如STL格式文件等，为后续工作做好准备。（2）模型切片与路径规划。将三维模型模拟文件导入建筑3D打印数控系统，系统对模型进行两步处理用一系列平行、等间距的二维模型进行拟合，即分层切片处理。将切片得到的层片轮廓转化为打印喷嘴的运行填充路径，即层片路径规划。2、机器人建造特征人机共生下的全新工作模式可以归结为以下三个特征：一体化、体外化和虚拟/物质化

42、的数字。（1）一体化。一体化的首要特征是人的思维与机器运算思维的打通，其次是设计与建造的打通。这一切是建立在建筑设计方法从几何参数化、性能参数化到建造参数化的一体化联动基础之上的。（2）体外化。体外化则是对待人体与机器的基本态度。机器不是人在思维和身体上的延伸，而是独立于人体，有着与人类不同的能力与思考方式，因此它们应作为“合作同伴（partnerShipp“参与到设计过程中。机器的目的不是主导设计，而是在预设条件下增强人的能力。（3）虚拟化/物质化的数字孪生。虚拟化/物质化的数字孪生是人机协作成果获得直接体现的重要原因，无论是可视化、参数化还是性能化模拟，都在追求虚拟空间中的数字信能息与物理

43、空间中的实体事物之间精确的映射关系，也是将可视化信息转化为实体建造的关键，这种共生关系为形式生成、材料分布带来新的可能。九、 智能建筑与智慧城市（一）智能建筑智能建筑概念源于美国。美国智能建筑学会认为：智能建筑是对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素进行最优化组合，为用户提供一个高效率并具有经济效益的环境。我国智能建筑起步于20世纪90年代，在90年代中后期达到建设高峰。2015年11月正式实施的智能建筑设计标准（GB50314-2015）将智能建筑定义为：以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综

44、合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。1、智能建筑基本构成智能建筑以增强建筑物科技功能、提升智能化系统的技术功效和绿色建筑为目标，追求功能实用、技术适时、安全高效、运营规范和经济合理。智能建筑通常由信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、应急响应系统、智能化系统机房工程等组成。（1）信息化应用系统。信息化应用系统是指以信息设施系统和建筑设备管理系统等智能化系统为基础，为满足建筑物各类专业化业务、规范化运营及管理需要，由多种类信息设施、操作程序和相关应用设备等组合而成的系统。信息化应用系统包括

45、公共服务、智能卡应用、物业管理、信息设施运行管理、信息安全管理、通用业务和专业业务等应用功能。（2）智能化集成系统。智能化集成系统是指为实现建筑物运营及管理目标，基于统一的信息平台，以多种类智能化信息集成方式，形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。智能化集成系统由智能化信息集成系统与集成信息应用系统组成，采用智能化信息资源共享和协同运行的架构形式，以实现绿色建筑，满足建筑的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为目标。（3）信息设施系统。信息设施系统是指为满足建筑物的应用与管理对信息通信的需求，将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和显示等功能的信息系统整合，形

46、成建筑物公共通信服务综合基础条件的系统。信息设施系统包括信息接入系统、布线系统、移动通信室内信号覆盖系统、卫星通信系统、用户电话交换系统、无线对讲系统、信息网络系统、有线电视及卫星电视接收系统、公共广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统等。（4）建筑设备管理系统。建筑设备管理系统是指对建筑设备监控和公共安全系统等实施综合管理的系统，其包括建筑设备监控系统、建筑能效监管系统，以及需要纳入管理的其他业务设施系统，以节约资源、优化环境质量管理为目标，具有建筑设备能耗监测，运行监控信息互为关联、共享的功能。（5）公共安全系统。公共安全系统是指为维护公共安全，运用现代化科学技术，具有以应对危害

47、社会安全的各类突发事件而构建的综合技术防范或安全保障体系综合功能的系统，其包括安全防范综合管理和入侵报警、视频安防监控、出入口控制、电子巡查、访客对讲、停车场（库）管理系统等。（6）应急响应系统。应急响应系统是指为应对各类突发公共安全事件，提高应急响应速度和决策指挥能力，有效预防、控制和消除突发公共安全事件的危害，具有应急技术体系和响应处置功能的应急响应保障机制或履行协调指挥职能的系统。（7）智能化系统机房工程。智能化系统机房工程是指为提供机房内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件，以确保各智能化系统安全、可靠和高效地运行与便于维护建筑功能环境而实施的综合工程。智能化系统机房包括信息接入机房

48、、有线电视前端机房、信息设施系统总配线机房、智能化总控室、信息网络机房、用户电话交换机房、消防控制室、安防监控中心、应急响应中心和智能化设备间（弱电间、电信间）等。机房工程紧急广播系统备用电源的持续供电时间，必须与消防疏散指示标志，照明备用电源的连续供电时间一致。2、智能建筑技术基础计算村与通信技术是构建信息系统与信息网络的基础，能实现对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接收、交换、传输、处理、存储、检索与显示等功能。自动化控制技术通过信息网络、管理的硬件设施对建筑设备运转的实时监控，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节设备，使设备运行始终处于最佳状态，对电力、供热、供水等能源的调节，安全、舒适、节能。（二）智慧城市2009年美国政府在经济复兴计划中首次描述美国智慧城市的概念。2012年我国智慧城市试点全面启动。我国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出：以基础设施智能化、公共服务便利化、社会治理精细化为重点，充分运用现代信息技术和大数据，建设一批新型示范智慧城市。截至2018年11月，全国100%副省级以上城市、90%地级以上城市，