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【摘要】21世纪，科技革命改变了世界，改变了人们的生活方式，工作方式，促进了世纪经济的高速发展，不可避免的建筑业也迎来了高速发展，随之而产生了BIM。目前，BIM技术对其整个建筑行业发展过程来讲，还处于初级阶段，但该初级阶段的BIM技术已经能够帮助我们创造巨大的价值，而最终BIM技术将成为建筑业生产力革命性的技术。我司以未来方舟H4组团4#楼为试点，进行未来方舟BIM技术在建设施工阶段的试点，主要应用集中在建立3D信息模型，实现设计碰撞检查及成本管理，并将施工现场的进度计划与3D模型相链接，组建4D信息模型。
【关键词】 BIM 3D模型、碰撞檢查、绿色施工
中图分类号：O57文献标识码：A
1 国内外背景
在国内，BIM技术的研究与应用都已经成为了新的热点，BIM技术对于建筑行业来说，前景尤其广阔。而BIM(Building Information Modeling)在国外应用已趋于成熟，欧美、日本、新加坡等发达国家均开始广泛使用，美国超过60%的建筑师应用BIM，在芬兰更是超过93%的建筑师应用BIM。而对于我们国家而言，BIM还只是处于研究探索阶段，工程BIM使用率还很低，但已经创造了不小的效益，越来越多的企业和项目在开始了BIM技术的应用研究。BIM技术的相关标准也已经列入了2012年国家工程标准制定计划，且在2011《2011～2015建筑业信息化发展纲要》中，把BIM技术作为支撑行业升级的核心技术重点发展，是该阶段重点研究和应用的技术。2007年BIM进入中国设计领域，主要涉及的项目有上海世博会国家电网馆工程、天津中钢大厦、深圳机场的扩建等项目的设计。BIM技术应用与工程施工管理的项目有北京第一高楼“中国尊”、天津“117大厦”、上海中心等工程。
2BIM的简介
BIM即Building Information Modeling ，美国国家标准技术研究院对BIM的定义为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。建筑信息模型即在规划设计、建造施工、运营维护过程的整个或某个阶段中，应用3D或者4D信息技术，进行系统设计、协同施工、虚拟建造工程量计算、造价管理、设施运行的技术和管理手段。应用BIM技术可以消除各种可能导致工期拖延和造价浪费的设计隐患，利用BIM技术平台强大的数据支撑和技术支撑能力，提高项目全过程精细化管理水平，从而大幅度提升项目的效益，它是未来建筑企业生存发展的必要条件，也是建筑企业的最核心的竞争力之一，并将在是不久的将来推动建筑业生产力革命的主要技术。
3 BIM在未来方舟H4-4#楼的应用
未来方舟项目位于贵阳市云岩区水东路，总工程占地9.53平方公里，建设用地5600亩，建筑面积约850万平方米，规划居住人口约17万人。而BIM实验楼试点H4-4#位于未来方舟H区，标准住宅为地上32层，地下3层，此项目是中建四局绿色样板工地，设立多个成本控制试验站点，用国际先进的BIM技术指导施工和收集数据来研究BIM技术在项目实施阶段的施工及管理的研究与应用。应用流程图如下图一所示，
图一：BIM应用流程图
BIM技术在未来方舟项目中的研究与应用主要包括以下几点；
（1）根据3D模型进行工程量计算
本项目在开始该科研课题之前，调研了大量的BIM软件。清华斯维尔作为BIM软件之一，其最大的优点就是具有强大的图纸识别功能，经过简单处理二维CAD图纸导入斯维尔中，很快就可以建立项目试点的斯维尔三维模型，并且该模型算量精准。虽然斯维尔模型有建模速度快的特点，但也有建模效果不美观，与其他软件的兼容性差、不能实现漫游、动画、材质等物理分析等缺点，其模型利用率较低。但是本项目的BIM试点中要实现成本预测，斯维尔模型算量准确，所以选择了清华斯维尔三维算量软件作为建模软件，图二为用斯维尔软件建立的H4-4#的BIM模型，图三为该模型中标准层的某层模型。
图二：斯维尔建立的3D模型 图三：3D模型中的标准层模型
（2）根据斯维尔模型进行3D模型工程量的计算，实现成本预测
从斯维尔模型中提出有关的工程量，结合商务部门的精确算量，来配发材料部的实际用量，可以很好地控制细化的工程量，即实现工程量的计算和成本的预测，又避免了材料的浪费。通过该模型，开发商可以随意的获取其中的一些工程量，比如门窗类型、造价等信息进行产品订货和工程总预算，实现模型信息的随时抽取，及时检查，避免不必要的损失。
（3）碰撞检查
就目前BIM的发展而言， 碰撞检查是现在BIM众多应用中的最大亮点。本工程边设计边施工，且H4-4#由于是一座商业住宅式的组合楼，其功能多样化，这都导致在前期建设和后期装修中，装饰装修过程都会比较繁琐，且部分地区比较复杂，容易出现管道与管道、管道与构件、构件与构件之间发生碰撞的现象。而BIM模型根据二维图纸建立，经过对地下室机电模型自动核对操作，共检查出了碰撞165处，下图（图四）为斯维尔模型中某一区域检测出的管道碰撞效果图，此图中检测到梁与风管出现了搭接现象，图五为消防管道与梁发生了搭接碰撞现象，图六为斯维尔模型中检测出的地下室梁与板不搭接的情况。碰撞检测结果中构件之间互相搭接时会出现红色提示，错、缺、漏、碰都会以“问题报告”的形式表现。根据该模型检测出来的报告，项目部与设计方沟通。共发生图纸变更75处，进一步完善了图纸及模型，有效避免了因图纸问题而导致的施工停滞情况，保证工期的顺利进行。
图四：斯维尔模型中检测到的梁与风管的碰撞图五：斯维尔模型中检测出的消防管道与梁的碰撞
图六：斯维尔模型中检测到的梁与板的不搭接现象
（4）将施工现场建筑物的施工信息与3D模型进行链接，将施工模型与施工过程中的信息基于一体，实现5D施工信息模型。
在施工领域中能够实现效益最大化的障碍主要有两个：信息共享和协同工作。在施工中，各种信息交换不及时或不准确时，会造成大量人力物力的浪费和风险的产生。2007年美国的麦克格劳·希尔（McGraw Hill）发布了一个关于建筑业信息互用问题的研究报告“Interoperability in the Construction Industry”，该报告指出，数据互用性不足使建设项目平均增加3.1%的成本和延长3.3%的工期。具体表现为由于缺少相关数据的互用也就是不能实现信息共享，使得部分信息脱节，重复了很多工作，降低了工作的效率及质量，这就是“信息孤岛”。BIM就是为了解决“信息孤岛”，实现数据的有序流通、信息共享、协同工作。要实现这些美好“愿望”的前提就是要将施工现场的施工信息与3D模型相链接，实现施工信息模型一体化的5D信息模型。
根据未来方舟H4-4#楼建立的斯维尔BIM模型结合现场施工信息，将该楼的进度信息（包括人力信息）链接到斯维尔模型中实现了BIM模型进度的动态管理。
斯维尔本身就是一款算量软件，所以在成本管理方面优点比较突出，能够根据模型精确地得到分楼层、分构件、分材料所需要的工程量，如图七、八所示为地下室三层所提出的砼与钢筋的工程量，这样就可以在楼层施工前对楼层的工程量信息进行共享，实现成本管控。
图七：斯维尔模型中提出的砼工程量 图八：斯维尔模型中提出的钢筋工程量
在施工进行过程中，对于某些对工程质量影响较大的材料信息，比如混凝土检测的报告及钢筋的检测报告（破坏荷载、抗压强度、抗拉强度）等，把这些信息输入到模型中，建立起了更加健全的信息管理平台，完善了5D信息模型。
（5）BIM指导绿色施工
未来方舟是我司绿色施工示范工程，根据绿色施工现场的需要，探索BIM技术更广泛的应用，我司采用BIM技术对绿色施工项目进行场地定位、施工模拟、技术交底、数据统计、效益分析等一系列全程指导，有效的提高了BIM技术的含金量。通过BIM技术对建筑固体废弃物综合应用的指导，建筑垃圾加工场合理地利用了土地资源，在建筑垃圾加工场未完成之前，就已经模拟完成合理的制砖区和砖块堆放区、破碎区、建筑垃圾分类堆放区、破碎垃圾分类堆放区等几个区域，并提早进行建设。这不仅缩短了建设工期，也有效地避免了材料的浪费。在钢筋加工场的龙门吊安装中，通过BIM技术的前期模拟确定了龙门吊的合理位置及可作业范围，做到了龙门吊在作业区无死角，避免了人力的浪费。
4BIM技术的展望
对于BIM，相信大家看的比做的多。BIM技术发展的初期阶段其优势就已经不言而喻，通过BIM技术的不断发展和应用，建筑行业必将会发生巨大的变化，尤其是BIM模型全生命周期，从规划、设计、理论和施工维护技术一系列的技术创新，将会彻底改变建筑业现有个格局，出现一个更合理的建筑业体系。
【参考文献】
1李云贵.中国BIM标准与技术政策研究
2工程设计施工和施工BIM技术研究与应用-中国建筑技术中心科技情报研究所
3 张建平、李丁、林佳瑞、颜刚文.BIM在工程施工中的应用[A] 施工技术371期
【关键词】 BIM 3D模型、碰撞檢查、绿色施工
中图分类号：O57文献标识码：A
1 国内外背景
在国内，BIM技术的研究与应用都已经成为了新的热点，BIM技术对于建筑行业来说，前景尤其广阔。而BIM(Building Information Modeling)在国外应用已趋于成熟，欧美、日本、新加坡等发达国家均开始广泛使用，美国超过60%的建筑师应用BIM，在芬兰更是超过93%的建筑师应用BIM。而对于我们国家而言，BIM还只是处于研究探索阶段，工程BIM使用率还很低，但已经创造了不小的效益，越来越多的企业和项目在开始了BIM技术的应用研究。BIM技术的相关标准也已经列入了2012年国家工程标准制定计划，且在2011《2011～2015建筑业信息化发展纲要》中，把BIM技术作为支撑行业升级的核心技术重点发展，是该阶段重点研究和应用的技术。2007年BIM进入中国设计领域，主要涉及的项目有上海世博会国家电网馆工程、天津中钢大厦、深圳机场的扩建等项目的设计。BIM技术应用与工程施工管理的项目有北京第一高楼“中国尊”、天津“117大厦”、上海中心等工程。
2BIM的简介
BIM即Building Information Modeling ，美国国家标准技术研究院对BIM的定义为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。建筑信息模型即在规划设计、建造施工、运营维护过程的整个或某个阶段中，应用3D或者4D信息技术，进行系统设计、协同施工、虚拟建造工程量计算、造价管理、设施运行的技术和管理手段。应用BIM技术可以消除各种可能导致工期拖延和造价浪费的设计隐患，利用BIM技术平台强大的数据支撑和技术支撑能力，提高项目全过程精细化管理水平，从而大幅度提升项目的效益，它是未来建筑企业生存发展的必要条件，也是建筑企业的最核心的竞争力之一，并将在是不久的将来推动建筑业生产力革命的主要技术。
3 BIM在未来方舟H4-4#楼的应用
未来方舟项目位于贵阳市云岩区水东路，总工程占地9.53平方公里，建设用地5600亩，建筑面积约850万平方米，规划居住人口约17万人。而BIM实验楼试点H4-4#位于未来方舟H区，标准住宅为地上32层，地下3层，此项目是中建四局绿色样板工地，设立多个成本控制试验站点，用国际先进的BIM技术指导施工和收集数据来研究BIM技术在项目实施阶段的施工及管理的研究与应用。应用流程图如下图一所示，
图一：BIM应用流程图
BIM技术在未来方舟项目中的研究与应用主要包括以下几点；
（1）根据3D模型进行工程量计算
本项目在开始该科研课题之前，调研了大量的BIM软件。清华斯维尔作为BIM软件之一，其最大的优点就是具有强大的图纸识别功能，经过简单处理二维CAD图纸导入斯维尔中，很快就可以建立项目试点的斯维尔三维模型，并且该模型算量精准。虽然斯维尔模型有建模速度快的特点，但也有建模效果不美观，与其他软件的兼容性差、不能实现漫游、动画、材质等物理分析等缺点，其模型利用率较低。但是本项目的BIM试点中要实现成本预测，斯维尔模型算量准确，所以选择了清华斯维尔三维算量软件作为建模软件，图二为用斯维尔软件建立的H4-4#的BIM模型，图三为该模型中标准层的某层模型。
图二：斯维尔建立的3D模型 图三：3D模型中的标准层模型
（2）根据斯维尔模型进行3D模型工程量的计算，实现成本预测
从斯维尔模型中提出有关的工程量，结合商务部门的精确算量，来配发材料部的实际用量，可以很好地控制细化的工程量，即实现工程量的计算和成本的预测，又避免了材料的浪费。通过该模型，开发商可以随意的获取其中的一些工程量，比如门窗类型、造价等信息进行产品订货和工程总预算，实现模型信息的随时抽取，及时检查，避免不必要的损失。
（3）碰撞检查
就目前BIM的发展而言， 碰撞检查是现在BIM众多应用中的最大亮点。本工程边设计边施工，且H4-4#由于是一座商业住宅式的组合楼，其功能多样化，这都导致在前期建设和后期装修中，装饰装修过程都会比较繁琐，且部分地区比较复杂，容易出现管道与管道、管道与构件、构件与构件之间发生碰撞的现象。而BIM模型根据二维图纸建立，经过对地下室机电模型自动核对操作，共检查出了碰撞165处，下图（图四）为斯维尔模型中某一区域检测出的管道碰撞效果图，此图中检测到梁与风管出现了搭接现象，图五为消防管道与梁发生了搭接碰撞现象，图六为斯维尔模型中检测出的地下室梁与板不搭接的情况。碰撞检测结果中构件之间互相搭接时会出现红色提示，错、缺、漏、碰都会以“问题报告”的形式表现。根据该模型检测出来的报告，项目部与设计方沟通。共发生图纸变更75处，进一步完善了图纸及模型，有效避免了因图纸问题而导致的施工停滞情况，保证工期的顺利进行。
图四：斯维尔模型中检测到的梁与风管的碰撞图五：斯维尔模型中检测出的消防管道与梁的碰撞
图六：斯维尔模型中检测到的梁与板的不搭接现象
（4）将施工现场建筑物的施工信息与3D模型进行链接，将施工模型与施工过程中的信息基于一体，实现5D施工信息模型。
在施工领域中能够实现效益最大化的障碍主要有两个：信息共享和协同工作。在施工中，各种信息交换不及时或不准确时，会造成大量人力物力的浪费和风险的产生。2007年美国的麦克格劳·希尔（McGraw Hill）发布了一个关于建筑业信息互用问题的研究报告“Interoperability in the Construction Industry”，该报告指出，数据互用性不足使建设项目平均增加3.1%的成本和延长3.3%的工期。具体表现为由于缺少相关数据的互用也就是不能实现信息共享，使得部分信息脱节，重复了很多工作，降低了工作的效率及质量，这就是“信息孤岛”。BIM就是为了解决“信息孤岛”，实现数据的有序流通、信息共享、协同工作。要实现这些美好“愿望”的前提就是要将施工现场的施工信息与3D模型相链接，实现施工信息模型一体化的5D信息模型。
根据未来方舟H4-4#楼建立的斯维尔BIM模型结合现场施工信息，将该楼的进度信息（包括人力信息）链接到斯维尔模型中实现了BIM模型进度的动态管理。
斯维尔本身就是一款算量软件，所以在成本管理方面优点比较突出，能够根据模型精确地得到分楼层、分构件、分材料所需要的工程量，如图七、八所示为地下室三层所提出的砼与钢筋的工程量，这样就可以在楼层施工前对楼层的工程量信息进行共享，实现成本管控。
图七：斯维尔模型中提出的砼工程量 图八：斯维尔模型中提出的钢筋工程量
在施工进行过程中，对于某些对工程质量影响较大的材料信息，比如混凝土检测的报告及钢筋的检测报告（破坏荷载、抗压强度、抗拉强度）等，把这些信息输入到模型中，建立起了更加健全的信息管理平台，完善了5D信息模型。
（5）BIM指导绿色施工
未来方舟是我司绿色施工示范工程，根据绿色施工现场的需要，探索BIM技术更广泛的应用，我司采用BIM技术对绿色施工项目进行场地定位、施工模拟、技术交底、数据统计、效益分析等一系列全程指导，有效的提高了BIM技术的含金量。通过BIM技术对建筑固体废弃物综合应用的指导，建筑垃圾加工场合理地利用了土地资源，在建筑垃圾加工场未完成之前，就已经模拟完成合理的制砖区和砖块堆放区、破碎区、建筑垃圾分类堆放区、破碎垃圾分类堆放区等几个区域，并提早进行建设。这不仅缩短了建设工期，也有效地避免了材料的浪费。在钢筋加工场的龙门吊安装中，通过BIM技术的前期模拟确定了龙门吊的合理位置及可作业范围，做到了龙门吊在作业区无死角，避免了人力的浪费。
4BIM技术的展望
对于BIM，相信大家看的比做的多。BIM技术发展的初期阶段其优势就已经不言而喻，通过BIM技术的不断发展和应用，建筑行业必将会发生巨大的变化，尤其是BIM模型全生命周期，从规划、设计、理论和施工维护技术一系列的技术创新，将会彻底改变建筑业现有个格局，出现一个更合理的建筑业体系。
【参考文献】
1李云贵.中国BIM标准与技术政策研究
2工程设计施工和施工BIM技术研究与应用-中国建筑技术中心科技情报研究所
3 张建平、李丁、林佳瑞、颜刚文.BIM在工程施工中的应用[A] 施工技术371期