bim技术论文优选九篇

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第1篇

城建档案是在城市规划、建设、管理活动中形成的具有保存价值的文字、图纸、图表、声像、电子文件、实物等各种形式和载体的历史记录。它是城市规划、建设、管理过程的真实记录，是城市建设和发展的重要依据。它对城市的规划具有重要指导作用，是城市的工业和民用建筑、市政基础设施的新建、改建、维护和恢复重建的重要依据。城建档案馆(室)是管理城建档案的机构和场所。主要从事城建档案的收集、整理、鉴定、保管、编研和利用工作。城建档案管理的主要作用与目的就是保护和利用城市规划、建设、管理活动中形成珍贵资料，为城市的建设、发展提供更好的利用。过去城建档案管理工作主要针对实物档案进行管理，整个过程从收集、整理、鉴定到保管、利用，其工作内容繁杂、劳动强度大、查寻利用效率低。近几年许多城建档案机构根据《全国城建档案信息化建设规划与实施纲要》、《数字档案馆建设指南》和《纸质档案数字化技术规范》(DAT31-2005)的要求开展一系列城建档案数字化、信息化工作，利用计算机技术实行档案数字化管理。把原有的纸质档案进行扫描、存储，将原来的实物档案转化成数字信息(电子图片文件)。这些工作减少了库存档案的损坏，在一定程度上延长了档案的寿命，有利于档案的保护。在城建档案的收集过程中同时收集了部分数字资料(如：CAD数据文件、数码照片、数字影像和扫描后的电子文件等)，并建立了专业的数据库，开发了相关城建档案管理系统(MIS)。初步实现了城建档案数字化管理，准确、快捷地向社会提供利用。向档案数字化、信息化迈进了一步。随着社会、经济的发展和科技进步，许多地方提出“智慧城市”建设的设想，这不仅需要大量丰富的城市规划、建设和管理等方面的信息，还需要有智能化的科技手段，更好地帮助人们建设和管理好城市。“智慧城市”离不开智能建筑，就是建筑的智能化。智能建筑不是从建筑物的使用开始的，而是在建造过程中和建成以后形成的智慧化、互联化、相互协同化。bim技术是建造事业发展的技术产物，它是建筑全生命周期的建筑信息模型，它是从设计阶段，施工阶段、运维阶段的信息模型。BIM作为建设项目信息的整合平台(系统)，把来自各方面(包括：设计、预/决算、招投标、构件制造、采购、施工及工艺流程等)汇集的信息实行集成管理。利用BIM技术管理建造的建筑，从开始就连续不断地汇集并形成大量数据(信息)。这些信息是应用BIM技术的工程项目建造过程中形成的，具有保存和利用价值，是建筑的运营和维护、城市的数字化和智能化管理所需要的数据信息。在工程项目中形成的所有应保存的资料(包括信息资料)，都应移交到城建档案馆，收集后的信息，经过整理向社会提供服务，与社会共享。其中，也包括运用BIM技术管理的工程项目中形成的所数据信息，这些数据信息也属于城建档案收集范畴。随着这些数据的逐步积累，城建档案机构也需要建立相应的BIM平台，用于不断地收集、汇集和更新的相关数据。为此，笔者认为，BIM需要纳入到城建档案管理工作中来。

二、城建档案需要BIM实现现代化

管理城建档案管理的最终目的是为了更好的利用这些信息资源，为我国的城市建设和发展服务，开发利用这些资源就是城建档案的价值所在。按照国家住房和城乡建设部制定《全国城建档案信息化建设规划与实施纲要》的要求，以数字化信息资源为核心，以网络技术为基础，以扩大信息资源的利用为目的，以服务于城市规划、建设和管理为宗旨。适应时展的需要，持续、健康地实现城建档案的现代化管理工作是城建档案事业发展目标。对于目前的城建档案的数字管理水平，只是传统档案管理模式的一种技术升级，用计算机、多媒体、网络等技术替代人工，将实物转换成了数字信息，从档案的收集到最终的利用，档案管理工作的内容没有变化。在提供利用方面，利用计算机代替人工查寻、检索，检索途径多种多样，提高了档案信息检索效率，所查找到的信息，大都与纸质原文件内容相同的电子信息(电子版本)。有许多城建档案馆在开发利用工作中作了很大的努力，如：利用CAD、GIS和RS等技术进行整合，构建了三维信息平台等等。使城建档案信息在开发利用中有新的进展。但是在面对未来的发展，现有这些技术是不够的。作为城建档案管理者需要从更长远的眼光去审视未来。去适应未来发展的需要？参与并融入到“智慧城市”的建设和管理中去。不能把城建档案馆(室)作为一个信息的“仓库”。尽管能方便、快捷地查询到各种城建档案信息，也不能算是现代化管理。城建档案现代化管理机构和场所不能只是一个提供利用“仓库”，而应该是提供利用的“基地”，它所提供的信息应该是经过开发“加工”过的信息，而不仅仅是“仓库”中源始的信息。从建造业现有的技术水平和应用实践的成效来看，BIM是一项较为科学而又切实可行的先进技术，它具备的可视化，协调，模拟，优化和可出图特点，可使城建档案管理水平从现在的数字化、信息化和网络化向“智能化”方向迈进。城建档案馆原有CAD和GIS数据也属于BIM数据整合的部分。目前已有大量的工程项目已经应用BIM技术进行建造，如：北京国家体育场(鸟巢)工程、昆明新机场机电设备安装与运维管理、北京英特宜家购物中心工程、广州市北京路沿线环境模拟(日照、气象)、内蒙古科技馆新馆异型曲面幕墙施工等工程项目。BIM技术能够实现建设项目各参与方通过网络进行协同工作，同时，进行工程洽商、技术沟通、工作协调，实现施工质量、安全、进度和成本的管理与监控。在利用BIM管理的工程项目，BIM汇集着大量与工程相关的数据信息，为工程提供大量的数据支持，使业主、设计单位、顾问咨询公司、施工总承包、专业分包、材料和设备供应商等众多参建单位同在一个平台上共享相关数据，为工程建造提供最优方案。这些数据信息都是工程建造中产生的。这些数据信息不当是建造成果的数据，而且还有建造过程的数据，特别是隐蔽工程中的相关数据(如：地基、地下管理线等)。这些数据信息集中收集到城建档案馆中后，利用BIM平台可再现原来建造过程和模拟将来运营、维护过程。例如：模拟一个建筑出现设备故障怎么办？出现危机(灾害、反恐等)怎么办？某个建筑的改建和扩建选用什么方案？隐蔽工程和地下管线也可以通过模拟再现，而不必再进行二次勘察、测绘等等。城建档案管理运用BIM技术后，其管理水平可提升到“智能化”管理。查寻信息不再需要查找原始信息进行分析，可直接再现建设项目某一阶段的结果。在前后相似的建筑在建造过程中，可以借见，以提高建造的效率。随着建造技术发展和更新，原有的建造工艺需要如何调整和改进。只有这样，城建档案工作水平才会得到更高的提升。如此发展，城建档案机构就不再是档案资源信息的“仓库”，可能就成为档案信息资源利用的“基地”。过去我们说城建档案为城市规划、建设和管理提供决策依据，将来可能就是提供决策方案了。

三、总结

第2篇

建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM)，是指利用数字技术表达建筑项目(现在泛指工程项目)的几何、物理和功能信息，以及支持项目设计、施工、运营及管理全生命周期的技术、方法或过程。BIM具有可视化、协同性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。它使得工程项目在设计、施工、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行;不但能模拟设计出真实场景的建筑物模型，还可以模拟不能在真实世界中进行操作的事物。单体建筑的BIM技术及其应用已趋于成熟，但铁路工程BIM技术的开发与应用整体上尚处于起步和探索阶段，没有成熟的软件可以使用，没有现成的经验可以借鉴。目前业主的需求越来越迫切和广泛，有关部门已开始大力推进BIM技术在我国铁路工程的开发与应用。今后工程设计单位除了提交设计图纸外，还需要“传模型”，没有用BIM设计能力的单位将失去竞争力，铁路工程设计BIM技术的开发与应用已迫在眉睫。BIM时代已经来临，这是设计手段上的一次革命。首先，是在设计观念和习惯要改变。过去设计人员只能用绘图这种二维的手段来反映现实的三维工程项目。随着BIM技术及计算机软硬件的发展，今后设计人员将逐步过渡到直接用虚拟的三维模型来反映现实的三维工程项目，用数据库来代替绘图。通过建立基于BIM技术带状的铁路工程真实场景模型协同设计平台，实现各专业在同一个全线真实三维场景模型下的协同设计，使工程技术人员对各种工程信息作出正确的理解和高效的应对，从而提高生产效率、节约成本和缩短工期。根据目前铁路工程BIM技术火热的发展势头，在未来三五年内该技术的开发与应用将会有一个跨越式发展。

2铁路工程设计BIM技术的差异化

铁路工程项目是一个综合的系统工程，具有点多、线长、面广、投资规模大、技术性强、专业分工细、参加单位多、流程复杂等特点，有的工程还涉及运营中的即有线改造。一条铁路工程项目的建设，从勘测设计、施工到交付运营将构成一个庞大的系统，在这个系统内既有严格的分工，又有密切的协作，同时又相互制约。铁路工程与一般工民建筑的BIM技术开发与应用的差异化，具体体现在以下几个方面。

2．1工程呈带状分布，沿途地理环境复杂

全线工程的作业面呈带状分布，每个建设项目长度延绵从几十公里到上千公里，沿途穿山、越岭、跨河，工程地质、地形和环境复杂多变;而一般的工民建筑只是相对集中布置在一个区域，大部分工点是建在已经完成“三通一平”的简单地形上，地质和周围环境相对单纯。

2．2工程数量巨大，数据海量

通常一条铁路的建设投资都在几亿元以上，有的多达千亿以上。项目常常被划分成数个甚至数十个标段，工点数量更是巨大。无论是工程建筑信息还是工程地理信息数据都是海量的，这样的海量数据将需要一个有效的数据管理平台和数据管理模式来管理。

2．3参加专业众多，需要协同设计

在一个铁路项目的设计中通常需要有众多的专业协同工作，如:经调、行车、测绘、地质、线路、路基、轨道、桥梁、隧道、站场、机务、车辆、给排水、通信、信号、信息、电力、电化、房屋、暖通、环保、工程经济等专业。随着技术进步和建设标准的提高，这些专业不但技术上要求高，而且需要多专业间的密切配合协同设计，平行交叉作业繁多。

2．4工程属性差异大，不易开发通用软件

由于各专业工程内容的属性不同，其设计的表达方式也有所不同。如:土建工程中设计的表达方式主要是几何结构、受力分析、强度计算;四电工程中除了视觉层面的外，在设计上更多的表达方式是逻辑关系、负荷计算、信息规则;而对于轨道、路基、隧道、接触网等工程为沿线路走向连续延伸。因此，采用或开发一个通用的软件来解决这些个性化的需求在现阶段是不可能的。

2．5专业间存在“信息孤岛”，现用软件大部分没有BIM接口

在铁路勘察设计企业的信息化建设过程中，一开始各专业都是本从本专业的需求出发，对勘察设计的软件和设备进行引进、开发或升级换代，在此过程中逐步形成了本专业的数据标准格式。这些专业数据虽然能满足本专业铁路勘察设计的业务需求，但是下游专业开展设计时常常需要先经过二次转换或重新录入，才能使用上游专业提供的数据，数据跨专业使用的效率较为低下。随着信息化建设的深入，各设计专业也在逐步完善自己的专业数据库，加强了对数据的管理和维护，但没有从一个全局性的高度来规划和协调，使得各专业信息化的程度越深，专业间“信息孤岛”的现象越严重。另外，由于铁路工程BIM技术的应用起步比较晚，各专业正在使用的辅助设计软件在开发时大部分没有考虑与BIM软件的接口问题。

2．6部分专业和设计不宜采用BIM的表达方式

虽然BIM技术具有可视化、协同性、模拟性等特点，但不是所有的设计阶段、设计思想和解决问题的方式都可以用BIM的方式来表达，如:方案研究阶段、预可研阶段，以及经调、行车的分析计算等，BIM并不是最佳的表达方式。

3解决方案

带状大范围工程设计三维真实感场景技术的研究成功，开辟了一个全新的铁路工程设计应用BIM技术途径。从真实场景模型上不但能量测对象的三维位置信息，而且还能反映对象的属性信息，如房屋的层高和新旧、地表植被类型、地土壤类型等。对于地质专业的不良地质、滑坡、断层等信息，从航空的角度更容易判释。真实感场景不但为设计提供了基础信息来源，同时也提供了一个空间平台，使得地理、地质、水文、城市规划、线路设计走向等各方面的空间数据，可以在统一的地理空间上同时表现出来。线路、地质、路基、桥梁、隧道、站场等多个专业都可以在这个空间里进行信息获取、信息挖掘、辅助设计、方案对比等工作。同时，各专业在设计过程中生成的BIM模型作为一种三维信息模型，也可以在真实场景模型中呈现。使用航空遥感影像数据和地形数据由计算机生成与现场一致的的三维真实场景模型，将各专业的分析与计算、图形与信息交互、设计效果呈现等数据，按照里程坐标集成在一个带状连续的真实场景中，在分布式数据库的管理模式下，实现各专业在真实三维场景模型下的协同设计，既建立一个各专业在三维真实场景下同时开展设计工作的大平台，如图1所示，具体解决方案如下。

3．1平台组成及分工

大平台由若干个专业BIM设计平台和一个真实场景协同设计平台组成。由于各专业的设计内容和流程十分复杂，每个专业需要建立自己相对独立的专业BIM设计平台，主要解决本专业作业中的分析与计算、模拟与仿真、族库的建立与调用、中间成果及最终成果的生成、设计效果呈现等纵向问题，针对每一项专业性强的设计内容还需要建立相应的设计子系统;同时还要考虑施工、运营维护等工程全生命周期BIM的条件。在真实场景协同设计平台上主要摆放各专业上下游互提资料及设计效果呈现等数据，主要是解决数据共享、设计协同及视觉上设计效果呈现等横向问题。各专业的数据在本专业BIM设计平台上“重量化”，在真实场景协同设计平台上“轻量化”。

3．2各专业BIM模型在平台上的呈现方法

铁路全线工程设计是以线路里程为基础的设计模式。建立BIM单体模型坐标与里程坐标之间的转换，将各专业的BIM模型以里程坐标在真实场景协同设计平台这个统一的地理空间中进行套合，解决单体BIM模型孤立存在的问题。采用地形重构技术，对各专业要放置的三维模型与地形进行融合处理，保证模型按照给定的设计高程、地理坐标及其他规则放置后表面与结合处地表一致，实现地形与三维模型之间的无缝套合。同时，制定各专业放置在三维真实场景平台上模型的比例尺、坐标系标准及模型族库建立规则，确保提交的数据准确融入系统和BIM的模型与模型之间无缝贴合。

3．3数据库管理方式

针对铁路工程数据量大及专业相对独立的特点，采用分布式数据库结构。该数据库由全局数据库和若干个专业数据库组成。全局数据库存储项目、方案、坐标系、专业、设计人员、规则等具有全局性的数据，以数据索引统领各专业数据库，形成联系。各专业建立自己的数据库，存储本专业的数据，并将数据索引信息注册到全局信息库。各专业的数据按照接口标准放到数据库中，以完成数据，专业间通过接口标准及权限来获取各自所需的信息。

3．4现用专业软件上传数据库的途径

对于各专业目前使用的独立软件，无法直接连接到数据库上，可按下列三种途径来解决，如图2所示。途径一:通过编写数据转换程序和本地数据管理程序，完成专业软件与协同设计平台的连接。数据转换程序将各专业的专业数据转换为标准接口数据，并存储到本地数据缓冲位置;本地数据管理程序实现对本地缓冲数据的。途径二:修改现有软件，增加标准数据输出接口，通过数据管理程序数据。途径三:重新编写专业软件，软件直接以标准接口输出数据，再由数据管理程序负责。甚至可以将程序直接写入专业软件，直接由专业软件。如果现用专业设计软件能进行二次开发，则通过途径二进行软件改造，增加新的接口是最理想的方式;否则就应选择途径一编制新的转换程序，将数据按接口进行转换;而途径三由于要对既有软件进行更新换代，代价太大，不宜采用。

3．5中间互通软件和接口的选定

由于各专业的工程内容属性不同，其设计的表达方式也就有所不同，适合采用的BIM软件也就不一致。在专业互提资料中，每个专业的上下游专业通常也有好几个，如果没有一个通用的中间互通接口和标准，将导致接口过于复杂和接口设计困难。鉴于铁路工程设计中一直采用的是AutoCAD系统，各专业在该平台上开发和积累了大量的应用软件，设计人员对该系统也很熟悉;因此，为了使数据接口尽可能的减少和简化，各专业在设计时可以根据专业特点和属性采用个性化的BIM软件，但在进入三维真实场景平台互提资料和设计效果呈现时规定统一采用AutodeskRevit格式。这样，不论各专业采用哪种BIM软件，只需开发该软件与Revit的接口即可。同时开发Revit格式的三维模型数据与三维GIS模型数据的交换软件和制订数据接口标准，使Revit格式的三维模型数据导入之后能够完整保留其原来的各项属性，实现在三维真实场景平台上对各专业的三维模型属性进行查询、调用、编辑、增加、删除等操作。

3．6平台初期拉通的原则

鉴于铁路工程BIM技术才处于起步阶段，要求开发人员不但要有软件开发技能，还要熟悉设计流程，同时还需要有专业人员的配合;而刚开始对有些知识的认识是模糊和不完整的，通常是在开发过程中逐渐了解和掌握，并加深理解的;有的是随着项目的推进，被细化或变更。因此，在现阶段各专业仅适合在视觉和几何形状层面上进行初步拉通。随着项目的推进和认识不断深入，专业间的不断磨合，以及规则、标准的逐步制订和完善，再加载物理属性信息和分析计算功能，即实现各专业这个阶段在真实场景协同设计平台上统一摆放的是Revit格式的三维模型。

4结论

第3篇

BIM技术主要指利用3D数字技术对建筑物实体建立仿真模型，从理论上说等于在虚拟的平台上进行建筑物的模拟设计，并对施工过程、进度、后期维护管理等进行模仿，实现建筑工程的数字化管理，为建筑的实际施工奠定坚实的理论基础。

2BIM技术的特点

2.1可视化

传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成，其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示，但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台，设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来，有助于建筑企业内部的人员交流，并对相关的设计进行讨论，做出最佳决策。

2.2协调性

协调性首先是建筑企业内部各专业人员间的组织协调，在内部形成一个有效的标准性文件，便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果，例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。

2.3模拟性

传统建筑设计在施工前只存在一个理论上的工程项目，具体效果只有等到施工后才能体现，很多难以预料的问题会在施工中一一呈现出来，但难以进行更正，最有效的方法是在设计中消除问题，进行设计优化。BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑，并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配与承受应力之间的关系时，仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例，因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中，模拟房屋的结构，在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况，将得到的数据绘制成统计图，明确找到最佳配比点。只要不存在突然变数，计BIM技术得到的结果一般比较准确。由此可见，设计人员在建筑设计之初时可以结合BIM技术，对设计的可行性通过模型进行仿真，让设计可能存在的问题及早呈现并将其消除，减少施工中不确定性，便于设计工作的进行，减少设计偏差。另外通过BIM技术还能够实现自动出图功能，提高了建筑设计效率。

3BIM技术在建筑设计中的应用

3.1BIM技术在建筑空间规划上的应用

空间规划是建筑设计的第一步，在选定建筑地点后可以对当地的空间进行地形分析，尤其是在地形比较复杂的建筑基地上地形分析必不可少。通过BIM技术对建筑基地进行空间分析，例如具体的坡高、斜率、以及坡向等分析，对于建在地形复杂地区的建筑物可以利用BIM技术进行初步探索，为设计工作提供有力的支持，开阔思路。在坡度分析是可以利用GIS建模，并对其中的各项参数进行模拟，设计人员能够对根据需要从不同角度进行探索，并生成一系列基础数据，供后期设计参考。地形探索完毕后即可进行与建筑物的空间规划。对建筑物的空间规划一般利用BIM技术的可视化分析技能，将建筑通过3D技术立体呈现出来，并进行室内的视野分析、规划可视度分析、道路可视分析等，在进行各项分析前首先建立相应的模型，并利用BIM技术进行调试，结合各因素综合参考，得出最佳的空间规划模型。

3.2BIM技术在建筑模型构建上的应用

建筑模型是对建筑实物的替代，在建筑设计中建筑模型可以看做是设计人员设计理念具象化后的产物。在设计过程中，建筑模型具有重要作用，其中包含了各项自然科学及建筑理念，一般来说，建筑模型构建的合理程度将直接决定建筑物的实际质量。计算机原有的三维模型软件虽然能利用3D形式将建筑物呈现出来，但缺乏灵活性，在信息标注上存在一定的局限性，无法将众多信息融为一体，缺乏参考性。建筑物模型构建首先需要为建筑物构建一定的物理条件，保证物理条件适当后即可将相关的设计方法和理念加入其中，开始构架建筑物的具体状态和具体特征，并对建筑物的内部及外部进行全方位分析，确保建筑模型的合理性。在建筑结构中一定要加入建筑常用的参数，将建筑物量化，改变传统建筑模型缺乏灵活性及参考性的弊端，实现人与建筑模型的直观对话。此处的参数化模型相当于一个实用的数据库，设计人员能够从中得到有效信息与科学性启发，并在原有的基础上进行设计延伸，减少不合理设计出现的可能性，找出建筑各组成部分间的联系，简化施工过程，提高建筑物的整体质量。

3.3BIM技术的仿真技术应用

BIM技术相比于传统建筑设计不仅实现了建筑的参数化设计，还有效的将计算机仿真技术应用起来。设计人员在将建筑物设计完成后可以通过计算机仿真技术对建筑物的各项标准进行检验，确保在受力以及各建筑部分协调上具有可行性，最低标准是在使用期内不能发生结构安全，同时在建筑过程中应该体现经济性特点。在设计中除了要满足日常居住需求还要考虑一些突况，例如受到重物的冲击或者地震等因素的影响，保证承受一定范围外力的影响，降低居民的生命财产安全。在设计中应该考虑到相关因素可能造成的影响，利用BIM技术对设计方案进行演练，并结合仿真结果在设计之初需要理由巧妙地力学原理，从不同角度进行受力分析，例如在建筑物的抗震能力可以通过仿真来实现。

4结束语

第4篇

(1)中标后成本计划:中标单位在中标后根据中标预算及施工组织

设计计划在施工中使用的人材机等用量，但在计划时往往因为预算与实际人工、材料、机械无法很好的结合对比，在材料提计划及测算工程施工步骤工期等方面偏差较大。BIM本身精细到构件级的功能，提供了准备施工人材机的数据量，并且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。并且利用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，从而为项目节约时间，降低成本。

(2)过程成本控制:现阶段项目成本过程控制主要体现在两方面

一、内部结算:主要控制外包劳务队与材料采购量不超过预算量，即收入不大于支出。二、限额领料:项目对于材料管理采取根据施工预算对劳务队进行限额领料，但因为劳务队繁多，施工时间节点的穿插，材料员、施工员不熟悉预算，限额领料措施往往执行困难。BIM技术根据时间节点准确的预测施工时间节点，并提供海量的数据分析。BIM的出现可以让相关管理工作人员条线快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确资金计划提供有效支撑，为材料员及施工员实现限额领料、消耗控制提供技术及数据支撑。

(3)期中成本核算:现阶段项目期中成本核算，只能做到施工预算

的节点进行分析(正负零、主体封顶等)，对于项目成本运营掌控时间跨度过大，经济运行阶段分析占项目总进度的百分比不明确，项目盈亏点较为模糊的缺点。项目而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、BIM应用的其他优势

(1)对于设计单位及建设单位

由于项目的复杂性和设计的多专业属性，设计图纸的错漏碰缺无法避免，而所有由于设计图纸错误引起的成本增长、工期延误以及质量降低的帐最终都会算到中标方，增加了中标方施工成本。BIM技术通过各种不同类型的多专业协调综合，通过运行软件可找到安装管线与施工设计上的碰撞，避免了因设计变更拖延工期，为各方节约了时间。

(2)对于施工单位现场的帮助

在BIM模型基础条件上，利用多维模拟、可视化通讯等技术手段对项目的施工计划安排、项目施工难点、模块化生产施工材料、特殊重点和隐蔽工程等在实际施工活动发生以前进行数字化分析、优化工作，降低现场施工的难度及节约成本。

(3)对于后期维护

利用BIM数据化模型，专业维护人员对实际建筑物的运营维护活动可以在虚拟建筑物上进行计划、分析、预演，从而提高维护阶段的效率。

3、展望BIM与建筑行业的发展

第5篇

现阶段BIM软件产品受到BIM技术与思想发展的推动而不断趋于完善，BIM技术在国内开始被广泛运用到建筑工程设计、施工以及运营等多个领域，BIM技术在运用中可以实现不同专业、不同部门之间的数据共享，所以在建筑结构设计中可以让工程师、建筑师、设计人员以及业主等，多个层次用户来共享及使用同一个数字设计信息。基于BIM技术而成的可视化数字模型可以帮助用户进行建筑结构的模拟与分析，以便于施工单位可以加深对设计人员设计理念及建设目标的理解，对提高建筑产品结构设计的整体质量及生产效率有着重要意义。

2BIM技术概述

现代建筑工程项目正在不断向着大规模、高层化以及超高层化方向发展，用户对建筑产品的需求不仅限于其整体功能性，建筑结构的高度复杂化使其体型不断区域多样化，因此，建筑结构设计中往往需要通过多种渠道来获取规模较大的信息。该类数据信息作为建筑企业在建筑结构设计中最为关键的资源，如果在建筑产品生产中对其加以利用，不仅可以帮助企业通过缩短工期来降低整体成本投入，还能进一步提高建筑企业在生产过程中的质量管理工作与安全管理工作整体水平。所以现代信息技术开始被广泛运用到建筑工程领域，建筑行业在信息技术支撑下开始寻求一条迅速处理各类相关信息，进一步控制成本投入与合理化工期安排的道路。基于此因，BIM技术的出现及应用对推动建筑行业健康发展有着重要意义，该技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变，而BIM技术的广泛应用正在不断推动建筑行业新一轮的信息革命，其通过创建并利用数字模型来对建筑工程结构进行设计、建造以及运营管理，帮助企业在设计阶段、生产阶段以及经营管理阶段有效降低整体经营成本，对推动我国建筑工程领域实现可持续发展战略目标有着重要意义。

3BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

3．1实现建筑结构设计的可视化BIM技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术，其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户，由于传统建筑结构设计中都是以CAD软件进行绘图，该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户，而BIM技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型，来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。很多大型建筑工程结构设计中可以利用BIM技术来对其整体结构进行动态演示，帮助用户利用直观的角度对建筑结构的各项参数进行观测，从而帮助设计单位选取最佳的设计方案，并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷，对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。

3．2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库，所有建筑结构设计参数都是相关联的，设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建，而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束，从而确保BIM系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM技术在建筑结构设计应用中最大的特点，是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出，对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。

3．3BIM技术在钢结构建模中的具体应用现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式，其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点，钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式，所以在设计中往往需要根据梁的高度，来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统在应用中可以利用参数共享，来对螺栓的数量与间距来进行控制，设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件，而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样，而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考，便可以来确定加强件、连接件的准确位置，这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。

4BIM技术在建筑机构设计中的难点

建筑结构设计工作在运用BIM系统中需要将模型发送到分析软件，结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来，并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型，所以设计人员在使用BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性，并要对BIM系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素，但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响，所以设计人员在使用BIM模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。再者，BIM模型在本质上是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档的完全数据模型，所以在建筑结构设计中只有采用完全符合标准或比较简单的结构构件，才能实现上述多种数据模型之间的双向无缝连接，如果建筑结构构件的整体设计没有达到相关规范要求，或建筑结构构件的高度复杂化会导致其在运行中丢失大量数据。因此，现代建筑结构设计中设计人员要高度关注这一问题，力求可以有效实现物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接。

5结语

第6篇

BIM虚拟施工技术在建筑工程管理中的应用有助于加强工程全过程管控，从工程设计、施工导后期物业管理实现实时、精准跟踪管控，尤其是规模较大、设计与施工较为复杂的建筑工程项目。

(1)工艺原理

利用BIM软件可建立起建筑工程项目相关信息模型，施工前期可对工程项目设计方案进行检测、分析与模拟优化，结合工程要求与标准制定详细的进度计划与施工方案，并通过施工全过程模拟及时发现施工重难点问题并予以解决，直到获得最佳设计与施工方案，并辅以3DMAX动画对复杂施工环节或工艺进行演示，以更好的指导现场协调施工，减少施工干扰、设计变更、施工返工、人机待料等情况的出现。项目施工中要对虚拟模型进行实时维护，根据设计变更情况、技术核定情况及实际施工情况做出调整，施工结束后要随时重现施工过程作为改进、究责、检查的终压依据，通过多维度的BIM模型在网络环境下对项目的资金支出使用情况、成本管控情况、进度质量控制情况等进行分析回溯，为提升工程项目管控质量提供技术支持。

(2)工艺流程

应用BIM虚拟技术要遵循国家建筑行业相关规范及施工规范编制各类施工合同、图纸及标书文件完成组织虚拟方案的编制工作。建模阶段提供专业技术支持以确保图纸设计表达清晰、专业性无误，利用BIM软件创建模型，结合施工设计图纸、招标文件、合同等资料建立工程土建、钢筋等项目，并完成BIM模型的安装。BIM模型评审通过三维模型展示对模型与设计图纸的符合程度、节点部位是否满足设计要求、现场施工条件是否无误等进行审核，确保支持模型达到预设目标并可真实反映原版设计意图。评审过程中要对模型反映问题进行汇总并提交做三维模型碰撞检查探寻解决对策，及时发现施工中重难点部分，结合设计变更条件对模型进行维护，避免影响施工进度与质量，完成造价成本控制。模型虚拟施工方案编制完成后要结合具体施工情况及进度及时进行补充完善，以充分发挥虚拟技术对建筑工程管理的积极作用。根据施工方案，要在模型上完成数据信息的同步集成，结合方案要求对各构件参数及影响施工属性相联接，由此对整个施工过程进行模拟，从而实现各个阶段、环节、细节部分施工数据的高效集成，推动施工工艺控制效果的提升，结合细致准确的设计规划指导现场施工。在模型中要及时输入各项施工成本控制指标并设置相应的预警提示，以便为施工成本管控提供强有力支持，完成集约化管理、精细化管理模式的推广实施，配合虚拟模型施工方案中各个关键时间节点的要求，输入相应工期及进度配合视觉化动态模式显示以便更加准确的指导现场施工工作。建筑工程项目管理中应用BIM虚拟技术要在整个工程的生命周期内加强对施工情况的督导，以形成高效、强势的管理平台为建筑工程管理服务。

2工程管理中BIM虚拟施工技术应用分析

建筑工程管理中应用BIM虚拟施工技术有助于加强对现场管理工作的监督与了解，公司管理层应用虚拟施工技术可随时查询、跟踪现场施工进度，结合施工情况可随时准确下达管理指令，提升了沟通效率、降低了沟通成本，有利于建筑企业集约化管理模式的推行与实践，是提升施工管理水平与效率，可极大的降低建筑工程成本造价，提升企业施工效益。目前建筑行业施工项目逐步趋于复杂化的情况下，因设计变更、施工返工等原因造成的施工成本造价增加比比皆是，不仅影响了工程进度、质量与安全，对承包方、施工方而言也造成了极大的经济损失，根据行业统计数据，仅2014年建筑行业总承包工程中因设计变更施工与返工施工造成的成本增加比例在10%－20%左右，管理团队管理成本增加在10%－30%左右，极大的影响了施工单位效益目标的实现。鉴于此，应用BIM虚拟施工技术模型可以更加直观、详尽的方式展现工程空间信息，在正式施工前即可对工程设计、竣工、验收情况进行评判，极大了的减少了设计变更与施工返工等情况的发生，也一定程度上节约了管理成本。利用BIM模型进行虚拟碰撞检验有助于提前发现设计问题，并可通过虚拟仿真技术进行预应力钢筋排布模拟等诸多试验，从而减少后期返工，避免延误工期、施工成本增加。建筑工程未开始施工前应用BIM虚拟施工技术可对整个施工过程进行模拟，对工程中每个管道、构件的位置进行精确定位，确保实现工程施工的精细化管理;BIM虚拟施工技术通过与4D数据库的关联可更加精确、快速的获得各类工程基础数据并拆分实物量，可为采购计划的制定与调整提供给确切数据支撑，为项目限额领料提供帮助与支持，有助于加强施工项目成本管控、进度管控与质量管控等。传统施工中通常难以确切统计出项目支出费用、合同应支付款项、甲方已支付款项等杂且乱的施工费用，无法结合施工进度与施工要求临时快速变更施工图纸及获取准确合同工程量及工程造价，BIM虚拟技术配合4D关联数据库可更加快速、精确的确定相关三维图形区域并完成框图出价，实现过程三算对比、产值核算及进度控制等，为施工提供有效指导依据。BIM虚拟施工技术在工程管理中应用可对设计模型方案进行优化，准确捕捉施工重难点，借助3DMAX动画渲染展现施工工艺流程并进行可视化交底，通过展现虚拟施工现象使得复杂的空间设计与标准变得更为准确直观，方便施工管理人员及作业人员的理解与运用，有效解决了因施工理解不同造成的施工操作失误。利用BIM虚拟施工技术可将整个工程建设过程及材料使用情况记录在案，可随时重现整个施工过程并作为工程改进、检查、责任追溯的重要依据，有助于加强施工管理。利用虚拟仿真技术优化施工设计方案可推动绿色施工理念与绿色施工技术的应用实践，尤其是建筑工程中大型设备的安装与吊装，利用3D模型可更加直观的再现设备吊装的动态过程，可有效避免实际吊装中出现碰撞事故，在出现吊装意外时系统可及时自动告警，确保吊装圆满，并减少现场设备吊装意外的发生。比如通过鲁班iBan移动应用可实现现场施工画面的实时拍摄与上传，与BIM虚拟模型进行位置对应，实时反应各方施工参数并展现了控制计算机中，从而将现场的施工管理、质量控制、进度控制、安全控制施工情况与虚拟模型相关联，极大的提升建筑工程管理效率。

3结束语

第7篇

1基于BIM技术的毕业设计课题方向

目前与BIM技术相关的毕业设计聚焦于基础应用、技术融合和软件研发等三个主要方向，如图1所示。1.1BIM基础应用方向。BIM基础应用多数是基于BIM软件开展相关应用研究，是目前毕业设计的主流课题方向。如采用Revit软件建立三维信息模型，在此基础上进行施工图深化、碰撞监测、进度模拟、工程量统计、造价分析和三维动画展示等工作。早期的研究对象以房屋建筑为主，目前已拓展至桥梁、隧道、地铁等公共基础设施。在BIM应用软件方面，建模软件以Revit最为常用，碰撞检查和动画模拟多数采用Revisworks软件，工程算量和造价分析则常采用广联达和鲁班等国内软件。总体来看，该方向的毕业设计课题以应用为主，课题的完成情况与研究对象的复杂性、研究内容的丰富性、研究成果的实用性密切相关。随着信息技术的快速发展，当代大学生的计算机应用能力、新知识接受能力和创新能力也在不断提高，早期以多高层房屋为对象的“建模+动画+算量”的毕业设计课题已难以满足培养目标的要求。因此，该类课题的研究对象正逐步拓展至超高层建筑、大跨空间建筑、钢木结构建筑、地铁隧道等公共基础设施和市政工程项目；研究内容也延伸至进度控制、成本管理乃至运营维护等多个方面；同时，研究课题也越来越多地来源于实际工程，研究成果的实用性已成为毕业设计成绩评定的重要依据之一。1.2BIM与前沿技术融合方向。随着BIM技术的逐步普及，其应用和研究正在从传统的辅助设计施工向多技术融合的方向发展。如BIM与RFID（RadioFrequencyIdentification，无线射频识别）、BIM与GIS（GeographicInformationSystem，地理信息系统）、BIM与VR（VirtualReality，虚拟现实）、BIM与AR（AugmentedReality，增强现实）、BIM与三维激光扫描、BIM与结构健康监测等前沿技术融合方向。以BIM与RFID技术融合为例，在传统的施工现场，大批量地进行构件验收、安装时，主要通过人工方式填写报告、录入数据，信息延误的现象时有发生，工作人员常常无法判断构件的真实状况，很容易发生错误，导致各类问题频发。利用RFID技术可以实时追踪、监控构件的生产、运输、安装和运维状态，并以无线网络即时传递信息到BIM数据处理平台，可以实现对构件的实时追踪，解决信息错误和丢失等问题，能有效地提高工程项目的管理效率和经济效益。该类毕业设计课题通常要求指导教师有一定的前期研究基础，有时采用校企联合指导方式，由企业导师制定课题的研究内容，毕业设计开展过程中由校内和校外导师共同指导。1.3BIM软件研发方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互与共享，模型是载体，软件是工具。在BIM软件平台研发方面，国内外各大软件开发商已经开发了各类适用于建筑不同阶段、提供不同功能的商业BIM软件。如，美国Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM软件；美国Bentley公司推出的ABD（AECOsimBuildingDesigner）软件；此外还有Tekla公司开发的专用于钢结构设计的Xsteel软件，Graphisoft公司的ArchiCAD软件等。国内也有广联达、鲁班、PKPM、3D3S等公司开发的相关BIM软件。虽然商用BIM软件已较为成熟，但针对不同对象、不同功能、不同企业均存在一定的局限性，尚需定制研发。相比于BIM应用方向，软件研发类课题一方面要求指导教师有前期研究基础，另一方面要求学生有一定的编程基础，更重要的是对软件编程有兴趣。此外，也有部分研发类课题不需要编写代码，只需要设计软件功能和操作界面等，具体编程工作由他人或企业来完成。

2基于BIM技术的毕业设计案例

2.1BIM基础应用方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“超高层建筑模架装备模块化仿真设计与建造技术研究”为案例。该论文以上海市真如城市副中心A5地块项目1号办公楼为实际工程背景，借助BIM工具对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备开展研究，完成的主要工作包括：（1）对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备系统组成和工艺原理进行归纳总结，对超高层结构核心筒使用钢平台模架装备关键技术进行分析，包括模架的现场安装、标准层施工、桁架层施工和墙体收分层施工等技术；（2）分析钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化设计方法，初步确定模架标准构件库，根据模架装备标准构件创建Revit参数化族库，对标准构件和非标准构件进行组合，并进行整体钢平台模架装备的虚拟预拼装；（3）根据二维设计图纸建立该超高层建筑的核心筒模型，采用Navisworks进行整体钢平台模架模型和核心筒模型的合模，对钢平台模架施工关键技术进行可视化施工模拟。毕业设计成果提出了一种钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化方案，借助BIM软件建立了模架标准模块构件族以及核心筒模型，完成了模架模块的组合与拼装，实现了模架装备和核心筒的合模，并对钢平台安装、标准层施工、收分层施工等进行了三维可视化分析。该毕业设计的研究成果已应用于实际工程项目中，对模架装备的模块化和BIM技术的推广具有积极作用。2.2BIM与前沿技术融合方向毕业设计案例。目前，BIM与GIS、VR、RFID、三维激光扫描等技术的融合交叉应用已成为工程界和学术界的研究热点。以三维激光扫描为例，该技术是测绘领域继GPS之后的又一次技术革命，通过高速激光扫描测量方法，大面积、高分辨率地快速获取物体表面各点的坐标、反射率、颜色等信息，基于这些大量、密集的点信息可快速复建出真彩色三维点云模型，为后续的数据分析等工作提供准确依据。该技术具有快速性、非接触性、穿透性、高密度、高精度、实时性强等特点，很好地解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。以同济大学本科毕业论文“基于BIM技术对既有建筑快速建模方法的研究”为案例，该论文针对目前既有建筑建模时面临的竣工图纸无迹可寻、空间几何信息难以采集、建筑物细部特征难以捕捉、测量所需时间及金钱成本过高等问题，采用三维激光扫描技术对上海某演艺场所进行扫描，利用JRC3DReconstruction软件对点云数据进行降噪与配准，再采用ICP算法进行平滑操作，最后对该建筑进行整体建模，生成的三维模型见图3所示。该模型已用于其改造工程的后期设计与研究工作中。2.3BIM软件研发方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“基于二维码的钢结构构件追踪管理软件研发”为案例，该论文从研究国内外钢结构BIM建造管理平台入手，分析了构件信息追踪管理平台的研发和应用现状，将BIM技术与二维码技术相结合，设计了基于二维码的钢结构构件追踪管理软件主要功能和界面，基于B/S架构，采用Html、JavaScript和Neo4j等语言初步实现了构件追踪和进度管理等基本功能。构件追踪界面见图4所示，软件对每一根构件生成唯一的二维码，支持单独或批量下载功能。二维码存储构件的编号、安装位置、尺寸、长度和质量等基础信息。用手机扫描二维码即可查看构件的报验和质量检验等详细信息。通过二维码功能，可追踪构件的生产、制作、运输和安装等全过程信息，实现对构件加工和安装中的质量监控信息以及构件安装进度信息的实时掌控，而这些信息直接反映到构件的位置管理、质量管理和安装进度管理中，为这些管理活动的进行提供了帮助和支持，追溯到最上层则实现了加工制作计划的实时调整，而加工制作的调整又决定了现场施工情况。此外，通过二维码信息能够直观快速地发现现场质量问题，解决现场管理人员携带图纸及查询资料不方便等问题，提高了现场工作效率。本软件的开发涉及BIM模型的解析、上传和显示等功能，这些功能的实现需要大量的编程工作，很难由一位本科生在毕业论文周期内完成所有工作，因此，软件的前期开发工作已由指导教师团队完成，本论文主要是实现了基于二维码的钢结构构件追踪管理功能模块的设计和研发工作。

3提升基于BIM技术的毕业设计效果建议

3.1增加前沿课题数量。目前，BIM方向的毕业设计仍然以“建模+动画+算量”的软件应用型课题为主导，虽然该类课题的实用性强，但往往工作量大而难度不大，特别是对一些研究型高校的学生，该类课题的毕业设计主要是提高了学生的BIM软件使用能力，对学生的创新性培养不足。随着信息技术的快速发展，建议增加BIM与物联网、大数据、VR、AR等新型技术相结合的毕业设计课题，提高学生的实践能力和创新能力。此外，现有的主流BIM平台均被国外垄断，亟须发现和培养一批专注于软件研发的学科交叉类学生，可以通过增加平台研发类课题，锻炼学生的研发能力，为其将来的工作和继续深造打下基础。3.2加强校企合作。BIM技术无论是软件使用、平台研发，还是与新技术的创新应用，均具有很强的实践性。目前，很多土木建筑类大型企业均配备了BIM技术中心，具有较强的BIM应用、产品和新技术研发能力，而在国内高校中专职从事BIM教学和科研的教师非常欠缺。通过校企合作，可以弥补校内指导教师BIM实践能力的不足，促进产、学、研全面合作，充分发挥学校与企业在BIM人才培养过程中的职能作用，实现优势互补、资源共享，强化实践育人环节，对于提高人才培养质量具有积极的意义[6]。针对于此，同济大学与上海建工、华东建筑设计院等单位已建立了长期的校企合作关系，与BIM技术有关的毕业设计课题多数来自于企业，部分毕业设计成果已直接应用于实际工程，取得了较好的教学效果。3.3重构现有课程体系。近十年来，虽然BIM技术和软件已有长足的进步，正向设计已开始应用，但逆向建模仍是主流，在毕业设计中也最为常见，即学生根据二维CAD图纸创建其建筑、结构及机电等三维BIM模型。从已有的毕业设计效果看，存在两方面的问题，一是许多学生的识图能力较弱，特别是机电图纸的识图能力非常欠缺，需占用大量的毕业设计时间来提高识图能力；二是学生的BIM软件操作能力不足，很多时间被用于软件学习中，实际的毕业设计工作时间被大量挤占。目前，很多高校没有单独设置BIM课程，或者虽然单独设置但将其作为选修课，普及面不广，这就需要我们对现有的课程设置体系进行完善和重构。考虑到BIM技术的应用领域非常广泛，笔者建议将BIM技术的教学融入专业培养体系中，如：将BIM技术引入工程制图、房屋建筑学、钢结构和混凝土结构设计、土木工程施工、工程项目管理等多门课程中，特别在课程设计中，将其作为一项必修内容。通过BIM技术的三维可视化、虚拟仿真、信息共享等功能实现课程体系的有机整合。

BIM技术已被广泛视为改造建筑业这一传统产业的战略手段，正在导致建筑业进行一次史无前例的彻底变革。从高校的实践课程教学来看，BIM技术相关课题已成为建筑学、土木工程、工程管理等专业毕业设计的一个重要方向。本文归纳总结了与BIM技术相关的三大毕业设计课题方向：基础应用、前沿技术融合和软件研发，以同济大学为例展示了各方向的毕业设计案例，最后提出了增加前沿课题数量、加强校企合作、重构现有课程体系等用于提升毕业设计效果的建议，可以为BIM相关专业的毕业设计提供借鉴和参考。

参考文献：

[1]李东锋.基于BIM技术的建筑学课程设计研究[J].城市建筑,2020,17(343):51-52.

[2]许娟,鲁子良,侯超平,等.基于BIM平台的传统民居建筑保护与更新教学实践研究[J].建筑与文化,2019,186:42-43.

[3]白泉,边晶梅,于贺.土木工程专业BIM教学改革研究与实践[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(5):90-93.

[4]王婉,李怀健,刘匀.BIM技术在校企联合毕业设计中的应用和实践[J].高等建筑教育,2018,27(6):161-166.

[5]张静晓,赵陈影,李慧,等.工程管理专业BIM毕业设计学习效果测评[J].实验技术与管理,2018,35(1):171-176+183.

第8篇

关键词：水利水电工程 建筑信息模型BIM 可视化仿真

前言

本文以水利水电工程的施工动态过程作为研究对象，使用基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术对水利水电工程的动态施工过程进行演示模拟，并且结合动态可视化信息管理技术和方法对水利水电工程的动态施工过程进行研究。探索基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术应用于模拟水利水电工程的施工动态过程的可行性。本文主要包括了以下内容：1.BIM简介；2. BIM技术在水利水电工程中的应用；3.可视化建模研究。

1.BIM简介

BIM（Building Information Modeling）指的是建筑信息模型，它就是通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟的建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。

BIM技术作为一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，可以利用参数模型对各种项目的相关信息进行整合，并且可以使信息在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中得到共享和传递，让工程技术人员对各种建筑信息加以判断，作出正确的理解并提出高效的应对，使设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体拥有协同工作的基础，达到提高生产效率、节约成本与缩短工期方面的目的。BIM一定是贯穿在建筑整个生命周期中，使设计数据、建造信息，维护信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用。下图显示了在建筑设计、建造、维护的整个过程中，围绕的核心就是BIM。

2. BIM技术在水利水电工程中的应用

2.1 水利水电工程施工导流三维动态可视化仿真方法研究

水利水电工程在对导流进行设计和管理的施工过程中，一般需要使用大量的数据和图形信息。譬如水坝地区的水文、地形、地貌、地质资料和枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各式各样的数据和图纸。如何对这些错综复杂、数量繁多的信息进行高效、快速的取得、管理，是提高设计效率和施工管理水平的关键。施工导流的方案设计作为施工组织设计的重要环节，它的设计过程及其复杂，并且设计出来的导流方案没办法做出实际的、直观的比较。所以在水利水电工程导流设计中实现BIM水利水电工程施工过程可视化仿真技术可以形象直观的表达出导流设计的实际效果，有着重大的现实意义。

2.2 利用BIM可视化仿真展示混凝土坝施工过程的三维动态过程

由于需要注意施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的作用，在对混凝土坝进行施工时，需要根据施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力对将混凝土坝使用一定的原则进行分缝分块浇筑。但是对混凝土坝浇筑的数量大，通常需要浇筑上千上万快混凝土，并且由于混凝土坝进行浇筑的施工约束条件过于复杂，就造成人工安排浇筑顺序和进度是一件难度较高的事。现在通常在一般的水利水电工程中使用的是凭经验用类比的方法，按照每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标来作为施工计划的参照指标。但是使用每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标作为参照指标没有系统的定量技术分析，使得在对大坝施工的过程中无法准确的判断施工各阶段的进度和混凝土坝升高过程是否能达到大坝施工的要求。

因为由于计算机和系统仿真技术的出现，特别是系统仿真技术的不断发展，使得我们可以在计算机上将混凝土上坝施工的动态过程真实的模拟出来。通过对不同的混凝土施工方案进行模拟，观察产生的施工动态过程，然后根据不同施工方案下混凝土施工进程的模拟的各项定量指标进行预测，然后制定出一个科学、合理、准确的混凝土坝施工进度计划。通过在计算机系统上输入各种可影响浇筑施工的变量，建立一个混凝土坝的施工系统模型，在这个模型的基础上建立一个可模拟水利水电工程的仿真计算软件。然后使用这个软件对水利水电工程进行模拟建设，通过输入可实行的机械配套方案和相应的施工技术参数，可以计算出机械配套的数量最优比、机械的最优利用率、每月的混凝土浇筑强度，并且还能获取对应的施工方案下对大坝进行浇筑施工的详细规划进度表。

3.可视化建模研究

建立一个能形象的、准确的展示工程施工的动态过程的三维数字模型是能实现水利水电工程动态施工仿真信息的可视化查询和分析功能的一个重要前提。这个数字模型应当具备能够展示施工现场一些静态和动态信息，譬如施工现场的地形地貌、施工工程建筑物和施工设施的分布位置、材料运送途径等具体信息。实现水利水电工程的可视化仿真是利用Navisworks软件和其他建模技术完成的，这种可视化仿真的建立由初数据的收集分析、数字模型的建立，然后使用Navisworks对其进行渲染。水利水电工程建筑的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响，它并不只是简单的一个工程而已，它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。

结束语：

BIM建筑信息模型在工程中的应用，使得建筑行业引发了第，它在工程中的应用不仅降低了成本，还使得工程从规划设计到施工、运营管理各阶段的质量有所提高。BIM的不断发展，使得水利水电行业也引入了BIM理念。本文通过基于BIM技术对水利水电工程施工进行可视化仿真研究，真实准确的反应出水利水电的工程动态施工过程和仿真数据。

参考文献：

[1] 徐东扬.基于数字技术的建筑方案设计研究：[硕士学位论文].湖南.中南大学.2010

第9篇

BIM具有可视化性、协调性、可模拟性、可优化性和可出图五大特点[2]。同时，随着BIM技术不断的被引入建筑领域，大大的提升了建筑信息化程度，具有缩短工期、减少工程中各方间的摩擦、降低成本、提高管理效率等优势，带来巨大的经济价值与社会价值。无疑，BIM是近年来对工程建设行业一次重大的技术革命[3]。当下BIM技术已成为国、外学者及建筑行业从业所关切的一个焦点。

1 国内外BIM的发展现状

对于大多数学者及建筑行业从业者而言，BIM已经不再是一个陌生的概念，但是对于BIM的研究与运用任然属于一个崭新而前言的领域。但国内、外学者及建筑行业从业者也对BIM开展了相当的探索、研究和运用。

对BIM在实际工程运用的探索中，我国已经取得较为丰硕的成果。在一批具有代表性的建筑中，都可以看到BIM的身影，如北京奥运会水立方、南京青奥会议中心、上海中心大厦等。同时国家层面也对BIM有相当的兴趣及关注，首先BIM已经成为“十一五”国家科技支撑计划重点项目，而在《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中9次提到BIM技术[4]，明确将BIM技术列为未来中国建筑行业发展的方向，同时住建部编制的建筑业“十二五”规划明确提出要推进BIM协同工作等技术应用。

自2003年BIM概念提出以来，英美等发达国家便开始着手相关理论及应用的研究。近年还创立了相关的BIM标准，并强制所有大型项目必须具有BIM方案才能投标和建设，并以此作为政策向导推进BIM在建筑行业的发展。同时这些国家通过鼓励将BIM应用到实际工程中去，完善BIM的应用方案，挖掘BIM的价值（如工程成本、时间减少，协同性增加，以及nD虚拟化和碰撞检测来减少失误等），从而获得巨大的价值，并以此作为BIM的市场驱动力，使得BIM在这些国家的发展走上了良性循环。

尽管我国对BIM高度重视，同时拥有全球最大的建筑市场，但BIM的技术理论与实践研究与欧美发达国家相比仍然处于落后位置，缺乏大量的应用反馈及相关的规范以。同时，国内外对于BIM的探索主要围绕在房建领域，在公路行业的发展相对滞后，而针对信息化桥梁方面的认识则更加不足。

2 BIM的运用平台

目前有一种对于BIM片面的认识，认为BIM只是最终只是一个或多个软件的协同作业。这种理解有明显是错误的，但BIM的核心是基于该技术的建筑工程应用软件却是不可否认的。

基于目前具有国际和行业影响力并应用与中国市场的BIM软件共有三十余款，现在市场上主流的BIM平台主要有Autodesk Revit，Bentley Architecture，ArchiCAD，Tekla BIMsight等。这些软件大多能支持3D参数化、模块化设计，协同工作和有效信息传递，并且通过软件接口之间的兼容，BIM工具能够跟其他软件协同工作，例如Autodesk Revit能够将模型导入ROBOT进行结构分析，也可以与Navisworks交互实现4D进程模拟和冲突检测。

3 BIM在桥梁工程中的运用

桥梁作为一种特殊的结构，具有工程造价高和社会作用大的特点，需要高水平的设计、施工及维护，现代桥梁大跨、复杂，高强轻质等特征也对建筑和结构工程师提出了更高的要求和挑战。因此，将BIM技术引入到桥梁工程中，实现桥梁在整个生命周期的生产信息化极为迫切。通过信息化的工作平台和生产模式，能有效提高桥梁设计施工效率和协作，降低冲突，实现精确的多维模拟。

目前，大多数桥梁的设计，建设和运营维护仍然是基于2D CAD系统[5]，每个生产流程都是几乎分离的，无法有效交互共享的数据，导致大量时间和资源消耗。由于不同部门间缺乏有效的沟通，变更的几率也会升高。而解决这些问题正是行业赋予BIM的使命。

近年来，不少先进的工程公司尝试将BIM应用到桥梁工程中。例如，2003年，芬兰工程师成功利用3D建模的方法设计了一座简支板桥，并利用3D镭射扫描技术控制桥梁的施工精度[6]；2011年，韩国的研究人员成功利用BIM对一座钢桥进行了4D施工模拟和冲突检测，通过对整体进程的智能化分析提出了更好的施工方案[7]。

4 总结与展望

由此可见，BIM技术将是今后建筑及制造行业发展的趋势。无论是对现有桥梁的运营管理，还是对未来桥梁的规划、设计、施工及运营的全生命周期管理，BIM技术都将产生巨大的经济效应与社会价值。

[参考文献]

[1] 邹阳. 桥梁信息模型（BrIM）在设计与施工阶段的实施框架研究.[硕士论文]，重庆：重庆交通大学，2014.

[2] 何关培.“BIM”究竟是什么[J]. 土木建筑工程信息技术，2010，2（3）.

[3] 龙文志. 建筑业应尽快推行建筑信息模型（BIM）技术[J]. 建筑技术，2011，42（01）.

[4] 李云贵. 国内外BIM标准技术准则[J]. 中国建设信息，2012，（02）.

[5] Kaner， I.，Sacks， R.，Kassian， W.， etc. Case studies of BIM adoption for precast concrete design by mid-sized structural engineering firms. In ITcon： 2008.