论文部分内容阅读
摘要:在过去几十年中,航空、航天、汽车、电子产品等行业的生产效率通过使用新的生产流程和技术都有了极大提高,而工程建设行业工作效率的提高并不显著。随着数字技术的发展,在一定范围内对实际的建筑工程的建设行为进行模拟,从设想、规划、设计到项目建设和使用等进行数字分析和建模,从而对建设行为进行有效的预控和优化,提高建设行业的工作效率,降低建设成本等成为可能。BIM的应用正是这样一种技术和方法。
关键词:BIM技术;建筑工程;项目建设
中图分类号:TU198文献标识码: A
欧美一些国家的研究报告表明:
1、现有模式下的建筑成本是应该花费的两倍。
2、72%的项目超预算。
3、70%的项目超工期。
4、75%不能按时完工的项目至少超出初始合同价格的50%。
5、建筑工人的死亡威胁是其他行业的2.5倍。
6、工程建设行业的非增值工作(即无效工作和浪费)高达57%,而作为比较的制造业,该数字只有26%,两者相差31个百分点。
在我国浪费更为严重,尤其一些地方政府工程中,做决策的往往不懂建筑,更看不懂二维图纸,不得不建好了再改甚至不惜拆了再建,这种现象屡屡发生。
BIM的概念
BIM(Building Information Modeling)即“建筑信息模型”,BIM的主要任务就是通过借助BIM理念及其相关技术搭建统一的数字化工程信息平台,实现工程建设过程中各阶段数据信息的整合及其应用,进而更好地创造价值,提高建设效率和质量。
通过项目信息的收集、管理、交换、更新,明确项目业务流程,为建设工程提供全寿命周期不同阶段、不同参与方以及不同应用软件之间的信息交流和共享平台,以实现工程规划、设计、施工、运营、维护效率和质量的提高和工程建设行业生产力水平持续不断的提升。
BIM技术应用现状
1、在美国,BIM的研究和应用起步较早并初具规模。各大设计事务所、承包商和业主纷纷主动在工程项目中应用BIM技术。政府和行业协会也出台了各种BIM技术标准。统计数据显示,2009年美国建筑业300强企业中,80%以上都应用了BIM技术。2009年7月,美国威斯康辛州要求州内新建大型公共建筑项目使用BIM技术,预算在250万美元的工程项目必须从设计开始就应用BIM技术。2009年8月,德克萨斯州对州政府投资的项目提出应用BIM技术的要求。
2、日本BIM应用已扩展到全国范围,并上升到政府推进层面。2010年3月,日本国土交通省宣布,在其管辖的工程项目中推进BIM技术。
3、韩国已有多家政府机关致力于BIM应用标准的制定,如韩国公共采购服务中心制定了BIM实施指南和线路图:2012 ~2015年500亿韩元以上的工程项目全部采用4D设计管理系统;2016年实现全部公共设施项目使用BIM技术。韩国国土海洋部制定的《建筑领域BIM应用指南》于2010年1月发布,是业主、建筑师、设计师等采用BIM技术时必须执行的标准。
4、在香港地区已广泛应用于各类房地产开发项目,2009年成立了香港BIM学会。
5、中国大陆地区有一定数量的工程项目在不同阶段和不同程度上也在使用BIM技术,如在建第一高楼的上海中心大厦。
我国建筑企业开始对BIM技术人才有所需求,BIM技术人才的商业培训已经逐步启动。我国建筑行业现行法律法规、标准还尚未对BIM技术的应用提出要求,但在可以预见的几年内,这些工作都将得到重视和落实。
BIM技术的主要应用
1、城市规划领域
BIM技术在城市规划的三维平台中,可以完全实现目前三维仿真系统无法实现的多维应用。如建筑物日照间距是城市规划管理部门审核建设工程的重要指标,利用BIM相应建模和分析软件,可以对模拟区域建立3D模型,然后通过输入模拟区域的气象数据等信息资料,对该模拟区域内建筑的日照进行模拟和分析,从而为规划设计提供参考和依据。再比如,建筑物之间风环境的相互作用、小区热环境等问题日益受到人们的关注,利用BIM技术和计算流体动力学可以方便地对建筑内、外环境进行模拟分析,可以形象直观地对建筑内、外环境的气流流动形成的流体环境作出分析和评价,也可以得到太阳热量在自然状态下的分布和建筑群内部热量集中的地方,借此可采取各种调整措施如增加绿地、水系或者引入自然通风廊道等优化规划设计方案。
2、工程设计管理
BIM技术在工程建设中的衍生路线就像一颗大树,其源头就是设计单位在设计阶段培育的BIM种子模型,其生长过程伴随着相关参与单位的不断介入而得到深化补充,不断地进行二次设计和重塑,他们之间相互维系,而维系的基础就是带有种子模型基因的数据信息。利用BIM技术提供的完整信息模型,可以对建筑的各种性能进行模拟测试、优化设计,从而使我们的建设产品布局更合理美观,使用更流畅舒适,也更能降低成本和节能环保。通过BIM模型也能很容易的发现设计各专业之间的冲突和问题,如建筑和结构之间的问题,各种管线综合的问题,尤其对于建筑形体复杂或管线约束多的情况,通过BIM技术的碰撞检查都可以很容易的发现和解决。由于整个过程都是可视化的,设计的结果不仅可以用效果图进行展示,更为重要的是工程设计、建造、运营等过程都是在可视化的状态下进行,相关参与团队从方案设计到施工图设计的各个阶段都可以在可视化状态下进行沟通、讨论、评估、优化,从而提升工程项目设计管理能力。
3、工程造價管理
BIM技术在工程造价管理信息化方面具有不可比拟的优势,对于提升工程造价管理信息化水平、改进工程造价管理流程、提高工程造价管理效率,都具有积极意义。如对于工程设计变更,传统的方法是靠手工先在图纸上确认位置,然后计算工程设计变更引起的量的增减。这样的过程不仅缓慢,耗费时间长,而且难以保证可靠性。利用BIM模型,可以将工程设计变更内容关联到模型中,只需将模型稍加调整,就会自动反映出相关的工程量变化。甚至可以将工程设计变更引起的造价变化直接反馈给设计人员,使其能清楚地了解工程设计方案的变化对工程造价的影响。
4、施工过程管理
好的施工进度计划可以使工程项目各参建方达到“协调一致”。因此,不管是业主方还是施工方,做好施工进度计划的编制与管理工作非常重要。BIM技术从3D模型发展到4D(3D+时间或进度)建造模拟功能,使工程项目相关人员都能够更加轻松地预见到施工进度。由此方式产生的相关任务可以自动地关联到BIM软件上,调整施工进度图后,进度安排也会自动变化,并在4D施工模拟时体现。BIM技术可以在工程建设前期形成可视化的进度信息、可视化的施工组织方案以及可视化的施工过程模拟,在建设过程中可对工程变更结果及风险事件结果进行模拟。
5、工程造价管理
BIM技术在工程造价管理信息化方面具有不可比拟的优势,BIM的自动化算量功能比传统的计算方法更加准确,利用BIM模型提供的基础数据可以合理安排资金计划、人工计划、材料计划和机械计划。在BIM模型所获得的工程量上赋予时间信息,可以知道任意时间段的工程量,从而可以知道任意时间段的工程造价。
6、设施运行维护
维护保养是一种针对设施全寿命期的操作,确保建筑设施在全寿命期内性能良好。维护保养做得不好,会导致设备寿命缩短,直接后果就是增加成本。由于增加的可能不是当期会计成本(比如本年度的),而是未来若干年的,因此经常会被忽视。BIM技术对设施管理企业提高运作和维护水平、设法利用设施提供舒适安全的工作场所、改善员工的工作强度和提高生产率等方面发挥积极作用。
结语
现在BIM技术已经逐步渗透到软件公司、咨询顾问、设计单位、科研院校、建筑企业、房地产开发商和行业协会等,随着技术的不断发展和BIM应用的不断实践,BIM技术的应用正朝着更多更广的发展方向展开。
关键词:BIM技术;建筑工程;项目建设
中图分类号:TU198文献标识码: A
欧美一些国家的研究报告表明:
1、现有模式下的建筑成本是应该花费的两倍。
2、72%的项目超预算。
3、70%的项目超工期。
4、75%不能按时完工的项目至少超出初始合同价格的50%。
5、建筑工人的死亡威胁是其他行业的2.5倍。
6、工程建设行业的非增值工作(即无效工作和浪费)高达57%,而作为比较的制造业,该数字只有26%,两者相差31个百分点。
在我国浪费更为严重,尤其一些地方政府工程中,做决策的往往不懂建筑,更看不懂二维图纸,不得不建好了再改甚至不惜拆了再建,这种现象屡屡发生。
BIM的概念
BIM(Building Information Modeling)即“建筑信息模型”,BIM的主要任务就是通过借助BIM理念及其相关技术搭建统一的数字化工程信息平台,实现工程建设过程中各阶段数据信息的整合及其应用,进而更好地创造价值,提高建设效率和质量。
通过项目信息的收集、管理、交换、更新,明确项目业务流程,为建设工程提供全寿命周期不同阶段、不同参与方以及不同应用软件之间的信息交流和共享平台,以实现工程规划、设计、施工、运营、维护效率和质量的提高和工程建设行业生产力水平持续不断的提升。
BIM技术应用现状
1、在美国,BIM的研究和应用起步较早并初具规模。各大设计事务所、承包商和业主纷纷主动在工程项目中应用BIM技术。政府和行业协会也出台了各种BIM技术标准。统计数据显示,2009年美国建筑业300强企业中,80%以上都应用了BIM技术。2009年7月,美国威斯康辛州要求州内新建大型公共建筑项目使用BIM技术,预算在250万美元的工程项目必须从设计开始就应用BIM技术。2009年8月,德克萨斯州对州政府投资的项目提出应用BIM技术的要求。
2、日本BIM应用已扩展到全国范围,并上升到政府推进层面。2010年3月,日本国土交通省宣布,在其管辖的工程项目中推进BIM技术。
3、韩国已有多家政府机关致力于BIM应用标准的制定,如韩国公共采购服务中心制定了BIM实施指南和线路图:2012 ~2015年500亿韩元以上的工程项目全部采用4D设计管理系统;2016年实现全部公共设施项目使用BIM技术。韩国国土海洋部制定的《建筑领域BIM应用指南》于2010年1月发布,是业主、建筑师、设计师等采用BIM技术时必须执行的标准。
4、在香港地区已广泛应用于各类房地产开发项目,2009年成立了香港BIM学会。
5、中国大陆地区有一定数量的工程项目在不同阶段和不同程度上也在使用BIM技术,如在建第一高楼的上海中心大厦。
我国建筑企业开始对BIM技术人才有所需求,BIM技术人才的商业培训已经逐步启动。我国建筑行业现行法律法规、标准还尚未对BIM技术的应用提出要求,但在可以预见的几年内,这些工作都将得到重视和落实。
BIM技术的主要应用
1、城市规划领域
BIM技术在城市规划的三维平台中,可以完全实现目前三维仿真系统无法实现的多维应用。如建筑物日照间距是城市规划管理部门审核建设工程的重要指标,利用BIM相应建模和分析软件,可以对模拟区域建立3D模型,然后通过输入模拟区域的气象数据等信息资料,对该模拟区域内建筑的日照进行模拟和分析,从而为规划设计提供参考和依据。再比如,建筑物之间风环境的相互作用、小区热环境等问题日益受到人们的关注,利用BIM技术和计算流体动力学可以方便地对建筑内、外环境进行模拟分析,可以形象直观地对建筑内、外环境的气流流动形成的流体环境作出分析和评价,也可以得到太阳热量在自然状态下的分布和建筑群内部热量集中的地方,借此可采取各种调整措施如增加绿地、水系或者引入自然通风廊道等优化规划设计方案。
2、工程设计管理
BIM技术在工程建设中的衍生路线就像一颗大树,其源头就是设计单位在设计阶段培育的BIM种子模型,其生长过程伴随着相关参与单位的不断介入而得到深化补充,不断地进行二次设计和重塑,他们之间相互维系,而维系的基础就是带有种子模型基因的数据信息。利用BIM技术提供的完整信息模型,可以对建筑的各种性能进行模拟测试、优化设计,从而使我们的建设产品布局更合理美观,使用更流畅舒适,也更能降低成本和节能环保。通过BIM模型也能很容易的发现设计各专业之间的冲突和问题,如建筑和结构之间的问题,各种管线综合的问题,尤其对于建筑形体复杂或管线约束多的情况,通过BIM技术的碰撞检查都可以很容易的发现和解决。由于整个过程都是可视化的,设计的结果不仅可以用效果图进行展示,更为重要的是工程设计、建造、运营等过程都是在可视化的状态下进行,相关参与团队从方案设计到施工图设计的各个阶段都可以在可视化状态下进行沟通、讨论、评估、优化,从而提升工程项目设计管理能力。
3、工程造價管理
BIM技术在工程造价管理信息化方面具有不可比拟的优势,对于提升工程造价管理信息化水平、改进工程造价管理流程、提高工程造价管理效率,都具有积极意义。如对于工程设计变更,传统的方法是靠手工先在图纸上确认位置,然后计算工程设计变更引起的量的增减。这样的过程不仅缓慢,耗费时间长,而且难以保证可靠性。利用BIM模型,可以将工程设计变更内容关联到模型中,只需将模型稍加调整,就会自动反映出相关的工程量变化。甚至可以将工程设计变更引起的造价变化直接反馈给设计人员,使其能清楚地了解工程设计方案的变化对工程造价的影响。
4、施工过程管理
好的施工进度计划可以使工程项目各参建方达到“协调一致”。因此,不管是业主方还是施工方,做好施工进度计划的编制与管理工作非常重要。BIM技术从3D模型发展到4D(3D+时间或进度)建造模拟功能,使工程项目相关人员都能够更加轻松地预见到施工进度。由此方式产生的相关任务可以自动地关联到BIM软件上,调整施工进度图后,进度安排也会自动变化,并在4D施工模拟时体现。BIM技术可以在工程建设前期形成可视化的进度信息、可视化的施工组织方案以及可视化的施工过程模拟,在建设过程中可对工程变更结果及风险事件结果进行模拟。
5、工程造价管理
BIM技术在工程造价管理信息化方面具有不可比拟的优势,BIM的自动化算量功能比传统的计算方法更加准确,利用BIM模型提供的基础数据可以合理安排资金计划、人工计划、材料计划和机械计划。在BIM模型所获得的工程量上赋予时间信息,可以知道任意时间段的工程量,从而可以知道任意时间段的工程造价。
6、设施运行维护
维护保养是一种针对设施全寿命期的操作,确保建筑设施在全寿命期内性能良好。维护保养做得不好,会导致设备寿命缩短,直接后果就是增加成本。由于增加的可能不是当期会计成本(比如本年度的),而是未来若干年的,因此经常会被忽视。BIM技术对设施管理企业提高运作和维护水平、设法利用设施提供舒适安全的工作场所、改善员工的工作强度和提高生产率等方面发挥积极作用。
结语
现在BIM技术已经逐步渗透到软件公司、咨询顾问、设计单位、科研院校、建筑企业、房地产开发商和行业协会等,随着技术的不断发展和BIM应用的不断实践,BIM技术的应用正朝着更多更广的发展方向展开。