BIM工程师优秀论文3

 BIM技术“战略规划”岗位 专业技能考评论文

论BIM技术在我国建筑业的应用现状及发展

李泉增

1、浅谈国内BIM应用现状

1.1我国建筑业发展现状

  当前中国，建筑业正在经历着信息化的快速变革，由政府牵头的多项建筑业信息化领域的项目得到大力的发展。同时，许多建筑业的相关企业也希望利用信息化技术改变企业落后的管理方式，提升企业竞争力。

  2011年，随着住建部编制的建筑业“十二五”规划明确提出要推进BIM技术、协同技术应用的意见。BIM技术在中国快速崛起并掀起一阵热潮，它被认为是继CAD技术之后建筑业信息化最重要的新技术应用。在欧美、日本、香港等发达国家或地区，BIM技术已经广泛应用于各类型的房地产开发中，在美国，70％的工程项目都使用了BIM技术。现在的中国，不论是政府、科研机构还是企业组织都在积极的推动BIM技术的发展。然而，BIM技术的成熟度还不够，最大的价值仍局限在设计领域。BIM的价值发掘困难重重，举步维艰！甚至有人认为BIM只是一个用来作秀的产品，一阵热潮之后就会被抛弃。但是建筑相关企业追求信息化的热情并没有减退，国内有先见之明的企业对利用信息化手段提高管理和生产水平给予了高度重视。目前由万科和龙湖领衔的住宅地产企业，万达、红星美凯龙领衔的商业地产企业，都在积极探索采用基于的BIM工具在工程项目管理、企业运营管理、可视化、运维等领域应用的方法。

1.2工程各参建方BIM应用分析

  随着现代科技的发展，3D与网络信息技术深入影响并决定着大众的生活：影视传媒、移动通讯、互联网、物联网……。对工程建设行业、对建筑设计而言，影响行业未来发展的则是BIM。从2003年3D参数化建筑设计技术进入中国，至今已有10个年头，随着BIM技术的逐步成熟，最终被行业所接受。在过去及未来的发展过程中，BIM的发展轨迹如下：少数技术发烧友的热衷一企业决策层从企业发展角度逐步认同一行业逐步认同并开始建立相关标准一开始进入工程项目的业务流程。

  业主：越来越多的国内外业主或项目提出明确的BIM要求，甚至明确提出需要的3D文件格式，对BIM的实施及交付成果也有了详细的规定。

  设计方：具有总包资质的工业设计院、大型民建设计院因为市场竞争等需要，先后在3D设计方面进行了局部成功应用，这将促进整个设计领域的技术进步。BIM将成为继90年代“甩图板”工程以来的第二次技术革命，由此设计行业将从过去的“计算机辅助绘图”进入真正的“计算机辅助设计”时代。

  施工方：国内几大建设集团公司都开始或已经创建自己的BIM团队，在土建、机电安装等方面尝试3D深化设计、施工模拟，辅助施工管理等，但大部分还都停留在理论研究，培训等阶段，没有真正完全应用到项目管理中。

  随着BIM在中国被逐渐认可与实践，在中国地产开发行业高速发展的背景下，BIM已经在一些大型地产开发项目中得到深入应用，涌现出很多案例。这些案例在某些方面展现了BIM在建筑工程行业的应用价值，展现了BIM对于提高建筑工程行业的技术水平和管理能力、促进行业信息化建设和产业链整合的广阔前景。而施工企业负责建筑行业最关键的施工环节，也已经意识到这种变革。可以预见，在技术变化日新月异的今天，只有融入这场变革大潮中，才能保持企业持久的竞争力。

1.3国内主流BIM软件简析

  目前国内主流的BIM软件大致分为两种类型：

  建筑设计领域。这个领域的产品已经被Autodesk、Bently等国外软件企业垄断，但是这些企业本身专注于设计软件的开发，下游应用并没有适合中国建筑市场规律的成功产品，并且对中国建筑行业不够了解，也不愿意投入研发，因此在BIM应用过程中出现夭折现象。

  工程量计算领域。这个领域都是中国本土的软件公司。如广联达、鲁班软件等。这种类型的公司拥有自己的图形平台，并在BIM的工程量计算这项工具型应用上取得了广泛的成功，积累了一定的经验。并且这些厂商已经看到了BIM在建筑领域更广泛的应用前景，在尝试探索BIM应用的更多方面，朝BIM系统的方向转型，但由于缺乏项目管理的经验和对上游数据无缝接受处理的能力，所以开发前进的速度较慢。

  专业深化领域。这个领域主要指对特殊专业的深化，如钢结构（如Xsteel等）、幕墙（如Catia、Rhino等）。此类型软件在BIM特殊专业领域可以拿到深化设计要求，但专业单一，对人员专业要求也较高，所以在整个BIM领域内占据的份额比较少。

2、BIM是什么

2.1 BIM的概念

  BIM（Building Information Modeling）是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。是三维数字可视化技术在建筑工程中的直接应用，更直观地对建筑工程进行表达和描述，并对事前各项问题进行提前预警，使工程各参建方能够对各种建筑信息做出正确的应对，同时为协同工作提供坚实的基础。

2.2 BIM的特点

  可视化：可视化即“所见所得”的形式，对于建筑行业来说，可视化的真正运用在建筑业的作用是非常大的，例如经常拿到的施工图纸，只是各个构件的信息在图纸上的采用线条绘制表达，但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了。对于一般简单的东西来说，这种想象也未尝不可，但是近几年建筑业的建筑形式各异，复杂造型在不断的推出，那么这种光靠人脑去想象的东西就未免有点不太现实了。所以BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前。

  协调性：不管是业主，设计，施工单位之间的沟通，还是总包与分包，专业与专业之间的沟通，BIM的协调性将起到重要的作用。一旦项目的实施过程中遇到了问题，就要将各有关人士组织起来开协调会，找各施工问题发生的原因，及解决办法，然后出变更，做相应补救措施等进行问题的解决。

  模拟性：模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段，BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验，例如：节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等；在施工阶段，BIM可以对施工流程，施工工艺，设备安装顺序等进行模拟。

  优化性：事实上整个规划、设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系，但在BIM的基础上可以做更好的优化。优化受三样东西的制约：不同阶段需要不同的信息、复杂程度和时间。没有准确的信息做不出合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在。

  可出图性：BIM不仅可以出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸，也可以出深化后的图纸，施工方案的图纸，施工现场布置的图纸等。同时在设计施工阶段对建筑物及现场情况进行了可视化展示、协调、模拟、优化，使项目实施的每个环节都有图可依。

2.3 BIM的价值

  建立以BIM应用为载体的项目管理信息化，提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本，同时还提高项目管理能力和人员工作质量及效率。具体体现在：

2.3.1个人工作质量和效率的提升

  提高个人工效和工作质量，主要用于3D模拟，4D模拟，工艺及方案比选及优化，消除现场工艺冲突，工程量自动计算等。

2.3.2部门工作质量和效率的提升

  提高部门和团队的效率和工作质量，主要用于深化设计（特别是钢结构、机电安装等），施工场地布置和平面管理，施工工作面资源管理（劳动力、材料、设备），支持预制加工生产等。

2.3.3部门/项目级简单协同工作

  利用BIM的可视化特点实施优化管理，开展基于BIM模型的可视化会议决策、技术讨论、方案比选等，实现简单的协同工作。

2.3.4碰撞检查，减少返工

  BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。

2.3.5虚拟施工，有效协同

  三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。

2.3.6快速算量，精度提升

  BIM数据库的创建，通过建立6D关联数据库，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。BIM技术能自动计算工程实物量，这个属于较传统的算量软件的功能，在国内此项应用案例非常多。

2.3.7精确计划，减少浪费

  施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据，无法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理条线快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。

2.3.8多算对比，有效管控

  管理的支撑是数据，项目管理的基础就是工程基础数据的管理，及时、准确地获取相关工程数据就是项目管理的核心竞争力。ＢＩＭ数据库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比，可以有效了解项目运营是盈是亏，消耗量有无超标，进货分包单价有无失控等等问题，实现对项目成本风险的有效管控。

2.3.9数据调用，决策支持

  BIM数据库中的数据具有可计量的特点，大量工程相关的信息可以为工程提供数据后台的巨大支撑。BIM中的项目基础数据可以在各管理部门进行协同和共享，工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等，保证工程基础数据及时、准确地提供，为决策者制订工程造价项目群管理、进度款管理等方面的决策提供依据。

3、BIM带给我们什么

3.1企业级BIM应用

3.1.1企业级BIM实施规划

  BIM作为一种新技术，其应用过程伴随众多管理过程的转变，因此我们在实施BIM的同时，对管理流程、工作方式提前做规划，将BIM技术做为一种辅助和提高我们现有的传统项目管理新方法，保证BIM技术实施成功，不出现断档的现象。

3.1.2企业级BIM标准化、精细化实施

  随着国家对绿色旌工，节能施工，精细化施工管理的提高，我们结合施工企业的发展，开始重视并优化施工的企业CI标准，在已有传统标准基础上提出了更高的要求，如临设间距及位置大小合理性分析，措施成本统计等，这些都将在BIM技术的应用中得到体现。

3.1.3基于“BIM＋ERP＋互联网”的企业标准体系定制

  软件系统定制开发，结合BIM，ERP本身具有的特点，根据企业实际情况固化基于“BIM＋ERP＋互联网＂的标准体系，并与“KPI”联动，实现有追溯，有数据的考核指标。

3.2项目级BIM应用

  施工，做为一种将众多设计师和开发商想法变成现实的一种活动行为，它将经历一到两年，甚至五年十年的忙碌。从施工进场到竣工交付，都将是一个精密，务实的关键性过程，在此期间有众多建设者参与，他们来自不同的地区，有着不同的文化层次，如何在这么复杂重要的环节做好施工项目管理，将对我们的项目品质起到关键性作用。我们根据传统施工经验，按照施工项目管理流程为主线，做了如下需求分析：

3.2.1优化场布方案

  在施工进场前，我们要对施工用地红线区域内的施工现场布置进行优化，不仅要符合公司级CI标准手册，还要方便现场材料运输和现场施工管理，而且随着施工进度的不断变化，施工场布也会发生变化，那么如何保证场布方案各阶段的合理性，我们可以结合BIM技术的可视化特点来实现。

3.2.2施工图校审及优化

  现代项目开发，业主要求的开发时间日趋紧凑，甚至在设计图纸没有完成之前就进入施工阶段，出现很多“三边工程”。在设计阶段，设计师也不会过多的考虑设计成果在施工中的可操作性（如施工工作面等因素），所以我们在施工阶段的施工图校审工作显的尤为重要，在施工图校审期间能否快速准确的发现图纸问题并沟通解决，将会关系到我们施工进度，施工质量，施工合约等因素的重要管理。利用BIM技术的可视化分析模拟，对施工预埋，碰撞检查，施工图深化都可以起到一定的作用，也将大大提高施工管理人员处理施工图校审工作的效率和质量。

3.2.3施工方案策划及技术交底

  针对项目重点难点，项目管理人员会结合实际情况，选择合适的施工方案用于项目施工，从而保证施工质量安全。然而，对于一些新型施工工艺工法，能否让管理人员和施工班组成员全部掌握，并且懂得施工关键要点及质量偏差控制范围，这些将是保证安全施工的重点环节。

  通常用到的纸质书面施工方案交底和现场“样板领路”交底，虽然在某种程度上达到了技术交底的目的，但我认为不是最好的解决方案，书面交底不能形象表达，实物样板交底虽然可以达到实体交底效果，但是只能用于一个项目，材料不可全部周转使用，达不到节能绿色环保的要求。

  针对上述情况分析，如果用BIM来处理施工方案策划及技术交底，那么几大需求将同时满足，我们在实际应用上也得到了良好的证明。

3.2.4施工材料计划及限额领料

  现代的项目施工速度越来越快，大量的开发使得一些在市中心的项目施工场地变的非常狭窄，多项目没有宽阔的区域来供施工人员办公、住宿和材料堆放，在施工期间，项目部不得不投入更多的人力和机械对施工材料进行运输，这样对项目部准确掌握每天施工生产的材料用量，将提出了更高的要求。

  “限额领料”也是提高项目部精细化项目管理的重要手段之一，在实施过程中，同样对项目管理人员快速准确的获取材料数据提出了更高的要求。

  BIM本身是一个数据库，它附带着各类数据信息，其数据精度可以达到构件级，可根据时间、空间（楼层）、施工段等进行多维度的参数设置，可拆分、统计、汇总各类数据，为材料计划，材料采购，计划成本预测分析提供准确的数据支撑。

3.2.5目标成本管理与全过程成本控制

  成本管理是整个商业活动最重要的工作，也是与每一个参与者息息相关的事情，节约成本的意识应该人人具备。

  在现在恶性竞争激烈的环境中，很多施工企业不得不降低利润来拿到项目，基于这种现状，在粗放的活动中唯一可以保证项目利润的有效手段就是提高项目的精细化项目管理水平，当然这是一个说易做难的事情，我们只有运用先进技术手段，随着大家节约成本意识的不断提高，才能达到预期效果。

3.2.6投标BIM应用

  在投标阶段，我们在投标书中应用BIM进行3D施工工况和施工方案展示，在与业主的交流中采用4D虚拟建造和方案演示等提高业主的接受程度，展示施工企业的技术实力。将建好的BIM模型做为二次渲染的基础模型，在之前的渲染水平上大大提高了三维渲染效果和精度和效率，给业主更为直观的宣传解释，给人以真实感和直接的视觉冲击，提升中标概率。

4、未来BIM的发展趋势

4.1企业管理与项目管理无缝结合

  随着大家对BIM技术的认识和研究，越来越多的应用点会日趋成熟，当然也会越来越符合项目管理的需求，BIM将会遍布整个建设工程的每一个岗位。

  从企业到项目，从设计到施工，在每一个阶段都会有一套“承上启下＂式的BIM标准，从起初的建模，到后期的实施，交付等，这些都将是一个连环的标准体系，而不是割裂的。当然，标准体系的建立也是每个企业流程制度的升级，BIM的应用将会使从项目到企业的各类数据准确清晰，从企业到项目的制度管理合理明确，BIM将集结“ERP”和文件包等众多优点，从新升级成一种最新的管理连接，实现企业管理与项目管理的无缝对接。

4.2“小前端，大后台”式集团化运作

  BIM技术的出现，将大大推动建设工程行业IT技术的提升。大家对BIM的运用，不仅仅是技术层面的需求，更多的是工具层面的需求。                      未来的建设工程行业，一定会出现基于BIM技术的强大数据处理系统，大家都在这个系统平台上面完成自己的工作，各类数据处理通过计算机后台运行处理完成，真正实现“小前端，大后台＂的集团化，标准化运作。

4.3智慧城市与数字化城市的精细化建设

  智慧城市是物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术应用与城市可持续发展需求相结合的产物，代表了当今世界城市发展的新理念和新模式，体现了工业化、信息化、城镇化和农业现代化的融合。推进我国智慧城市建设，促进感知以管理、整合以创新、优化以转型，充分利用城市核心资源，优化资源配置，科学规划、建设、管理与发展具有中国特色的现代化城市，已成为促进我国城镇化健康发展、破解大城市病的现实需要，成为推动我国城市转型升级和推进生态文明建设的战略选择。BIM技术的应用，也正是符合国家推行智慧城市建造的发展战略，3D打印机，“点云”扫描技术，预制拼装工程等诸多新技术的出现，使我们的数字化城市建设做的更加精细，相信在未来的工程建设领域，BIM将成为承载数据的一种新型项目管理手段，实现我们智慧城市与数字化城市精益建造的宏伟蓝图！

结论

  目前，要在中国推动BIM，强力政府扮演的角色绝对是至关重要。对BIM相应的政策扶持完全可以加速BIM在中国的进程。从社会总成本，总生产效率及环境保护各大方面来说，BIM的推广是政府必可为也必大有作为的事业。另一方面，BIM市场的发展，需要一群理解BIM理念，掌握BIM方法论和实施技术，充分发挥BIM优势的人。如何认定什么人或者机构已具有这样的资质，需要有公正的认证机构。有了这些合格BIM人员后，就比较容易确定项目中BIM应用的层次，类似目前国内设计院需要某领域一定数量的认证人员才具有该领域的设计生产资质一样。

  BIM的确是代表先进的生产力，但它一定要考虑和大环境的融合，才能逐渐发展和推广。推广BIM不是一下子推翻现有的行业做法，而是渐进的提升，同样需要一个量变积累的过程。如能切合国内建筑行业大环境，循序渐进地推广BIM应用，最终的结果将是我们所希望看到的。

致谢

  从论文最初的研究到开题、考察，再到最终的成果，这段过程中遇到了无数的困难与阻碍，但终究都迎刃而解，这些都离不开培训机构老师、公司领导及同事、家人以及朋友的支持与鼓励。

  首先要感谢我的论文指导老师--百高教育培训机构刘老师，她对我进行了无私的指导与帮助，不厌其烦的对我的论文进行修改与指正，使我的论文与探索实践都有了一定的收获与进步；此外，也要感谢公司武董事长、同事及照顾我的家人及朋友。另外，感谢这篇论文所涉及到的各位学者、作者，如果没有各位学者的研究成果带来的启发与帮助，我将很难完成本篇论文的写作。

  对于论文，由于我的学术水平有限，所写的论文难免略有偏颇或不足之处，恳请各位老师可以给予我批评和指正!

参考文献

［1］张建平．基于BIM技术和4D技术的建筑施工优化及动态管［Ｊ］.信息化，2010（１）

［2］丁士昭，等．建设工程信息化导论［Ｍ］.北京：中国建筑工业出版社，2006．

［3］王建波．建设工程造价管理［Ｍ］.北京：经济科学出版社2010