建筑信息模型(BIM)技术在公共建筑建设工程项目中的应用研究

建筑信息模型（BIM）技术在公共建筑建设工程项目中的应用研究

发表时间：2018-11-19T11:11:12.187Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：虞阳

[导读] BIM技术可以解决项目本身由于空间关系复杂、三维协同设计以及管线综合等难点问题。

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摘要：随着国民经济和建筑技术的飞速发展，形态新异、体系复杂的大型公用建筑特别是钢结构工程不断出现，大型公用建筑结构通常具有体量庞大、体系复杂、施工周期长、影响结构施工质量的因素多等特点。这类建筑不仅对结构设计理论和分析提出了更进一步的要求，对施工控制技术也提出了多方面的挑战，尤其表现在全过程施工控制技术、四维动态模型、可视化模拟和信息化应用等影响成型结构性能的因素的控制研究上。传统的建筑模型的建立和施工控制技术已不能很好地满足其施工需要。以型公用建筑项目为依托，探索BIM 技术在大型公共建筑建设工程项目管理中的应用方法，提高管理效率，研究和应用BIM 的目的是从根本上解决项目规划、设计、施工以及维护管理各阶段以及应用系统之间的信息断层，实现全过程的工程信息管理乃至建筑生命期管理。

关键词：建筑信息；BIM技术；公共建筑；应用研究；

BIM技术可以解决项目本身由于空间关系复杂、三维协同设计以及管线综合等难点问题。同时，通过建筑信息模型的建立，更好地解决设计、施工等多家项目参与方之间的数据共享与传输。

BIM 技术的出现使项目管理工作重心更偏向管理方面。BIM 使项目管理人员将一些机械的技术工作交由计算机来完成，将更多地精力放在管理问题上。比如在建设项目进度控制环节，项目管理人员将着重分析进度偏差形成的原因、应采取的措施和如何预防进度偏差上，而不会将大量时间用于编制进度计划和调整进度计划；在投资控制环节，项目管理人员将着重对工程建设技术经济指标进行分析和对工程单价进行分析，而不再将50%以上的时间用于工程量的计算上。

如今，BIM 应用在国外已经相当普及。BIM 的应用在欧美发达国家正在迅速推进。如美国已推出国家 BIM 标准，行业规定房屋建筑设计必须应用BIM 技术。与欧美发达国家相比，我国 BIM 应用起步并不晚，但由于建筑企业和项目管理模式及水平的限制，致使其推广应用会更为艰难。然而，国家政府的重视，行业发展的需求，将极大地促进BIM 更深层次的研究和广泛的推广应用。

住建部相继在《2011～2015 建筑业信息化发展纲要》、2014 年《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》、2015年《推进建筑信息模型应用指导意见》等文件中专门对BIM 提出了指导和要求，上海、广东等地方政府对政府投资项目推广应用BIM 提出了明确的时间表。

大型公用建筑采用BIM技术的设计软件，以预先导入的三维外观造型做定位参考，在软件中建立公用建筑建筑功能模型、结构模型、机电设备管线模型，实现不同专业设计之间的信息共享，各专业设计可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息，不需要重复录入数据，避免数据冗余、歧义和错误。由于BIM模型其真实的三维特性，它的可视化纠错能力直观、实际，对设计师很有帮助，这使施工过程中可能发生的问题，提前到设计阶段来处理，减少了施工阶段的反复，不仅节约了成本，更节省了建设周期。BIM模型的建立有助于设计对防火、疏散、声音、温度等相关的分析研究。借BIM模型便于设计人员跟业主单位进行沟通，三维模型可以提供一个内部可视化的虚拟建筑物，并且是实际尺寸比例。业主可以通过电脑里的虚拟建筑物，查看任意一个开间、走廊、门厅，了解其高度构造、梁柱布局，通过沟通提前解决很多现实当中的问题。

针对大中型公共建筑项目管理中的难题，采用建立建筑信息模型（BIM）等手段，实现项目管理信息化，提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建设成本，实现建设项目标准化、精细化、协同化的管理目标。

基于BIM模型进行虚拟施工可以实现动态、集成和可视化的4-D施工管理。将建筑物及施工现场3-D模型与施工进度相链接，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建立4-D施工信息模型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟，以提供合理的施工方案及人员，材料使用的合理配置，从而来最大范围内实现资源合理运用。BIM模型具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。工程项目各参与方使用的是单一信息源，确保信息的准确性和一致性。实现项目各参与方之间的信息交流和共享。从根本上解决项目各参与方基于纸介质方式进行信息交流形成的“信息断层”和应用系统之间的“信息孤岛”问题。连接建筑项目生命期不同阶段数据、过程和资源的一个完善的信息模型是对工程对象的完整描述，建设项目各参的设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员共用，进行有效的协同工作，节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

基于本项目采用BIM技术的设计软件，以预先导入的三维外观造型做定位参考，在软件中建立建筑功能模型、结构模型、机电设备管线模型，实现不同专业设计之间的信息共享，各专业设计可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息，不需要重复录入数据数据冗余、歧义和错误。由于BIM模型其真实的三维特性，它的可视化纠错能力直观、实际，对设计师很有帮助，这使施工过程中可能发生的问题，提前到设计阶段来处理，减少了施工阶段的反复，不仅节约了成本，更节省了建设周期。BIM模型的建立有助于设计对防火、疏散、声音、温度等相关的分析研究。 BIM在项目管理中的价值BIM技术与项目管理的结合不仅符合政策的导向，也是发展的必然趋势。基于BIM 的管理模式是创建信息、管理信息、共享信息的数字化方式。

(1) 基于BIM 的项目管理，工程基础数据如量、价等，数据准确、数据透明、数据共享，能完全实现短周期、全过程对资金风险以及盈利目标的控制；

(2)基于BIM技术，可对投标书、进度审核预算书、结算书进行统一管理，并形成数据对比；

(3)可以提供施工合同、支付凭证、施工变更等工程附件管理，并为成本测算、招投标、签证管理、支付等全过程造价进行管理。

(4)BIM数据模型保证了各项目的数据动态调整，可以方便统计，追溯各个项目的现金流和资金状况；

(5)根据各项目的形象进度进行筛选汇总，可为领导层更充分的调配资源、进行决策创造条件； (6)基于BIM的4D虚拟建造技术能提前发现在施工阶段可能出现的问题，并逐一修改，提前制定应对措施； (7)使进度计划和施工方案最优，在短时间内说明问题并提出相应的方案，再用来指导实际的项目施工；

(8)BIM技术的引入可以充分发掘传统技术的潜在能量，使其更充分、更有效的为工程项目质量管理工作服务；