BIM技术在工程中的综合应用.pdf

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1、 BIM 技术在工程中的综合应用 积极应用 BIM 等新兴技术，使用信息化手段，促进我国新型建筑工业化发展是我国建筑业走可持续发展道路的必然选择。本文介绍了 BIM 技术的概念和特点，探讨了 BIM 技术在工程中的综合应用.标签：BIM 技术;工程;应用 前言：现代大型建设项目一般具有投资规模大、建设周期长、参建单位众多、项目功能要求高以及全寿命周期信息量大等特点，建设项目设计以及工程管理工作极具复杂性，传统的信息沟通和管理方式已远远不能满足要求。实践证明，信息错误传达或不完备是造成众多索赔与争议事件的根本原因，而 BIM 技术通过三维的共同工作平台以及三维的信息传递方式，可以为实现设计、施工

2、和运营一体化提供良好的技术平台和解决思路，为解决建设工程领域目前存在的协调性差、整体性不强等问题提供可能。自 2004 年在国内引入 BIM 概念以来，BIM 已经成为目前工程建设行业信息化领域中主要议题，它的出现是一次工程建设行业的产业革命。一、BIM 的内涵 BIM 的全称为 Building Information Modeling，其中文含义为“建筑信息模型”。BIM 概念最早由美国乔治亚技术学院的查克伊斯曼（Chuck Eastman）博士于 30 年前提出：“建筑信息模型综合了所有的几何模型信息、功能要求和构件性能，将一个建筑项目整个生命周期内的所有信息整合到一个单独的建筑模型中，

3、而且还包括施工进度、建造过程、维护管理等的过程信息。”这是对 BIM 最早的定义。麦克格劳希尔在市场调研报告中对 BIM 的定义为：“BIM 是创建并利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程”。美国国家 BIM 标准对 BIM的定义为：BIM 是一个三维数字化技术，是集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。总的来说，BIM 是一个建设项目（或设施）物理和功能特性的数字表达，属于共享的知识资源;在建设项目全寿命周期（BLM：Building Lifecycle Management）过程中，BIM 模型的信息可为所有决策提供可靠的依据

4、;在项目不同阶段，不同参与方可以在 BIM 中插入、提取、更新和修改信息，在共同的模型中实现协同作业。二、BIM 系统的特点 1、可视化 具体地说，可视化就是可以亲眼看见的形式，近年来，可视化广泛运用于建 筑业中，其对建筑行业产生的影响足十分巨大的，例如建筑结构设计时，虽然各个构件的信息可以通过在图纸上绘制线条的方式展现出来，但建筑设计人员不得不依靠想象力自己去想象结构的构造形式，再加上建筑的形式多种多样，所以在这种情况下难以将建筑结构设计完整的展示出来。而 BIM 技术在结构设计中，可以使线条形式的构件形成三维的立休实物图，让结构设计更直观、清晰的展现在人们面前。BIM 技术提供的可视化思路

5、比一般效果图具有巨大优势，它实现了同构件之间形成互动性和反馈性的可视并且其可视化的结果也可以运用于生成效果图及报表过程中，另外，可视化这一特点使得项目设计、建造、运营过程都展现在建筑参与人员面前，极大的避免了事故的发生。2、协调性 在建筑行业，各项工作的协调开展是特别重要的。从前期的建筑设计、业主招投标，施工单位施工，到后期竣工验收无不强调工作的协调性。一般情况下，一旦遇到项目施工中出现问题，就会组织有关单位人员开协调会，尽快找出问题的原因、解决办法，采取一系列的补救措施。但实际情况往往会不那么如意、各专业设计师沟通时经常产生矛盾，并且造成经济损失。BIM 的协调性服务可以在前期避免问题的产生

6、，减少施工中出现的问题;后期针对已出现的问题生成协调数据，具有强大的说服力，更利于解决问题。另外，BIM 还可以协调各构件设计问题，例如防火分区、地下排水布置与其他设计布置等。3、模拟性 BIM 模拟性既可以模拟设计出的建筑物模型，还可以联系实际生活，将物件的具体操作在真实世界中模拟出来。在建筑设计阶段.BIM 可以针对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验，例如：紧急疏散模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段，BIM 可以进行 4D 模拟，根据施工的组织设计模拟实际施工，尽可能的提高施工方案的可实施性。另外还可以进行 SD 模拟，模拟施工中各项费用的发生，达到实现成本控制的目标。4、优化

7、性 在项目建设过程中，其设计、施工、运营的过程本身就是在不断优化，因为BIM 模型能提供建筑物的实际存在各方面信息。现代建筑物各方面的复杂程度大多不是人力所能解决的，但 BIM 及与其配套的各种优化工具可以实现对该类复杂项目优化的可能。包括：项目方案优化、特殊项目的设计优化以及变更造成的工期及造价优化等。三、當前工程施工中的 BIM 应用现状 如前所述，IPD 作为理想的 BIM 应用模式尚在推行过程中，而 BIM 应用还存在诸多问题和困难。当前国内外施工阶段的BIM 应用主要借助专业的 BIM 团队，完成 BIM 建模，通过中性的 IFC 文件或软件开发商提供的特定文件格式，将 BIM 中的

8、相关数据导入某些施工应用软件中，实现施工阶段的局部信息共享。当前施工阶段 BIM 应用主要涉及以下几方面内容。1、基于 BIM 的设计可视化展示 按照 2D 设计图纸，利用软件创建项目的建筑、结构、机电 BIM 模型，可对设计结果进行动态的可视化展示，使业主和施工方能直观地理解设计方案，检验设计的可施工性，在施工前能预先发现存在的问题，与设计方共同解决。2、基于 BIM 的碰撞检测与施工模拟 将所创建的建筑、结构、机电等 BIM 模型，通过文件导入专业的碰撞检测与施工模拟软件中，进行结构构件及管线综合的碰撞检测和分析，并对项目整个建造过程或重要环节及工艺进行模拟。以便提前发现设计中存在的问题，

9、减少施工中的设计变更，优化施工方案和资源配置。3、基于 BIM 的工程深化设计 利用结构、设备管线 BIM 模型进行工程深化设计，是当前施工阶段 BIM 应用的重要体现。其应用方法有两种：（1）将所创建的模型，通过文件导入专业设计软件中进行深化设计，如进行钢结构及其复杂节点的深化设计，利用 CATIA 进行复杂异形结构、幕墙的深化设计等;（2）根据碰撞检测的分析结果，直接在 BIM 建模软件中对结构、水暖电管网及设备等专业设计进行调整、细化和完善。4、基于 BIM 的施工项目管理 目前，国内外软件厂商尚未推出商品化的 BIM 施工项目管理软件，而被业内认可并广为应用的是清华大学本课题组研发的基

10、于 BIM 的 4D 施工管理的系列软件。该研究将 BIM 与 4D 技术结合起来，通过建立基于 IFC 的 4D 施工信息模型，将建筑物及其施工现场 3D 模型与施工进度链接，与施工资源、安全质量以及场地布置等信息集成一体。实现了基于 BIM 和网络的施工进度、人力、材料、设备、成本、安全、质量和场地布置的 4D 动态集成管理以及施工过程的4D可视化模拟。本系统已在国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等大型工程项目中成功应用，曾获 2009，2010 年华夏建设科学技术一等奖。目前，通过进一步扩展信息模型、管理功能和应用范围，系统不仅用于建筑工程，而且已推广至桥梁、风电、地铁隧道、高速公路和设

11、备安装等工程领域，正在上海国际金融中心、昆明新机场设备安装、邢汾高速公路等多个大型工程项目推广应用。5、BIM 与绿色设计 建筑的绿色设计是控制建筑物各项技术性能最有效手段之一，而如果在设计之初就考虑生态技术因素，将对整个项目的节能环保起到指导作用。BIM 包含许多用于执行绿色设计分析的信息，设计将不仅仅是体量、材质、颜色等，而也 是动态的，有机的。有效的在设计初期了解其设计决策对建筑性能的影响。四、结论 中国建筑业未来必须走低能耗、低污染、可持续的新型工业化发展道路。作为一种新型的建造方式，新型建筑工业化在设计精度、构件部品生产、施工方法、项目管理上都有着更高的要求，以达到全寿命周期价值最大

12、化。BIM 技术自身特点使得它在新型建筑工业发展的建筑设计标准化、构件部品生产工厂化、施工安装装配化、生产经营信息化、项目生产集成化五个方面可以发挥其优势。将BIM 技术应用于建筑工业化中，可以辅助工业化建筑的建设，促进新型建筑工业化的发展，BIM 技术是促进新型建筑工业化和建筑业信息化发展的方向和重要手段。參考文献：1陈建国，周兴.基于 BIM 的建设工程多维集成管理的实现基础J.科技进步与对策，2008（10）.2孙悦.基于 BIM 的建设项目全生命周期信息管理研究D.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2011.3刘晴，王建平.基于 BIM 技术的建设工程生命周期管理研究J.土木建筑工程信息技术，2010（3）.4马智亮.BIM 技术及其在我国的应用问题和对策J.中国建设信息，2010（2）.