BIM毕设论文.docx

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BIM毕设论文

BIM毕设论文

石家庄铁道大学毕业设计

基于BIM的国际

工程建筑结构物的施工管理优化

BasedonBIMinternationalengineeringconstructionmanagementofbuildingstructureoptimization

2015届土木工程学院

专业土木工程   

学号25     

学生姓名  xxx    

指导教师xxx    

完成日期2015年05月30日

毕业设计（论文）任务书

题　目

基于BIM的国际工程建筑结构物的施工管理优化

学生姓名

xx

学号

xx

班级

xx

专业

土木工程

承担指导任务单位

涉外土木工程教研室

导师

姓名

xx

导师

职称

副教授

一、主要内容

BIM是“建筑信息模型”的简称，是近年来发展起来的一种以三维数字技术信息为基础，形成工程项目各种数字信息的技术。

目前，在美国、日本、等发达国家，不仅开始大量使用，而且已逐渐建立企业级和行业级的BIM标准。

在我国，目前正处于大力推广的阶段，由于其所具有的特点，使得这一技术被称为是新的“技术革命”，是未来发展的方向。

根据工程案例，利用BIM技术，进行优化管理设计具有工程实践意义。

二、基本内容

1、大量收集国内外资料，对BIM的概念全面理解，并了解BIM的国内外研究现状，国内外工程应用BIM技术的情况。

2、学习Revit2014软件的使用功能。

3、结合具体的工程背景，应用Revit2014等软件进行建模，模拟，管理等优化设计和管理。

4、正确撰写毕业设计论文。

5、完成规定的英文翻译工作。

三、基本要求

1、工作态度认真，遵守纪律，保证做论文的时间，独立完成任务。

2、综合收集相关的国内外资料，能认真学习相关软件的基本操作功能。

3、论文写作层次清楚、语句通顺。

4、英文翻译正确。

四、部分参考文献

1、龙腾等。

BIM技术在武汉某高架桥工程施工中的应用研究。

施工技术，2014，43（3）：

80-83

2、徐骏等。

BIM在铁路行业的应用及其风险分析。

铁道工程学报。

2014，3，129-133

3、冯世杰。

三维协同技术在天津站综合交通枢纽中的应用研究。

铁道工程学报，2014，2，103-109

4、刘文平等。

BIM在EPC公路工程中的应用模式研究。

建筑经济，2014，35（9），31-34

5、何关培。

施工企业BIM应用技术路线分析。

工程管理学报，2014，28

（2），1-5

五、进度计划

第1周－第3周　收集资料，完成开题报告，学习BIM软件

第4周－第7周　进行三维建模

第8周－第11周　施工模拟，优化

第12周—第16周　论文撰写、修改，文整，答辩

教研室主任签字

时　间

　　年　月日

毕业设计开题报告

题　目

基于BIM的国际工程建筑结构物的施工管理优化

学生姓名

x

学号

x

班级

x

专业

土木工程

一、研究背景

近些年来，随着建筑及土木其它行业的发展，施工项目复杂化和专业化，施工项目的施工管理优化显得尤为重要。

于是一种新的概念BIM就应运而生，赋予BIM的定义，将实际项目信息赋予到数字模型上。

因此，在实际工程的开始到技术的全生命周期中得到有效控制以及资源共享的资源。

使用BIM技术，可以有效提高项目的效率、减少损失的同时也间接减少项目造价，保证建设质量以及项目信息化使管理工作优化，这些项目足够充分说明BIM有很大的研究价值。

通过制作三维动画，形象展示出项目中的一些细节，给人震撼的视觉感。

建立完的BIM模型还可以根据用户需要做二次开发，提升模型渲染的精确度，应用到标书中必然会提高中标率。

BIM通过关联数据库，快速获取并统计相关数据，简单方便还可以提高计量的精度。

BIM采用数字化信息技术进行管理，无形之中减少了资源、运输、存储出现浪费的问题，还给予强大的技术后盾。

BIM最有特点的就是三维显示，利用三维技术检测碰撞问题，优化管线布置方案。

通过施工模拟，展示出项目可操作性，也是与业主沟通的一道坚实的桥梁。

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。

BIM在进行实际施工之前，就可以运用自己的三维可视化功能在加上时间维度，就可以模拟真正的现场施工情况。

随时随地对施工现场情况进行检测、评估，以及建设单位、监理单位、施工单位、业主这几方进行协同，实时掌握出现的各种问题。

这样就有未雨绸缪的作用，为快速施工打下坚实的基础。

BIM是以建模技术为支撑，不论是建筑、铁路、桥梁还是其他专业，都因其行业的分割特性以及不同文化背景和法律环境，使得不同国家之间的分类体系差距巨大，即便是相邻两个国家也可能存在很大的不同，如果各国统一标准，就可以实现各行业领域的集成管理。

利用BIM可以减少更多的豆腐渣工程，避免一些不必要的浪费;如果说CAD是工程界的一次革命，那么BIM将是一场前所未有的大革命。

二、国内外研究现状

BIM发源于美国，美国联邦管务署发布了3D-4D-BIM方案，还有一系列的BIM技术指导书。

2009年，美国威斯康辛州成为第一个要求州内新建大型公共建筑项目使用BIM。

于2010年，俄亥俄州政府发布BIM规定，在日本的交通省机构也大力支持BIM发展，上升到到政府层面。

当前在日本对的工程建设行业中使用BIM技术很感兴趣，BIM成为潜力股。

英国、韩国、德国等这些国家也发现BIM技术前景光明，支持发展BIM技术。

在2003年BIM技术进入我国工程建设业，当前主要用于大型设计院，大型施工企业，BIM培训公司、咨询公司，政府层面和各行业逐渐认识到BIM技术的意义和价值。

先后举办了“面对面庄家数字信息专家交流会”、“勘察设计行业信息技术交流大会”的BIM主题研讨会、"BIM建筑设计大赛”、“勘察设计行业BIM技术高级培训班”等;Autodesk也正式推出基于BIM的AutodeskRevitArchitecture2010、RevitMEPRevit、Structure2010、AutoCADCivil3D2010以及AutodeskNavisworks2010等软件。

经过几个版本的发展，建筑、结构、机电几个专业于2013年融合进一个软件之中，命名为Autodesk2013。

在2014年，Autodesk公司研发出新版本Autodesk2014，当前版本修复前几个版本的一些问题，运行更加流畅，渲染技术更加成熟。

现阶段BIM应用主要以一些大型设计单位、施工单位、咨询公司居多，无论是深度还是广度方面来看，国内BIM技术还只是开端而已，未来的路还很长。

这项技术竟会融入到工程建设各行业，站在当前世界角度来看，BIM无疑已是主要潮流。

在国内政府层面，“十一五计划”和“十二五计划”中关于建设工程信息化技术纳入发展大纲之中。

BIM以一种新的概念登场展现与传统技术有很大的区别，各个不同专业都可以利用BIM平台解决自身专业的棘手问题。

在美国、欧洲等BIM技术起步较早的国家，采用BIM技术的项目超过使用传统技术的项目。

在我国，由于BIM引进的较晚，应用BIM技术的项目也有一些，效果也逐渐显现出来，尤其在大型复杂的工程使用，但是也因为技术不成熟导致许多问题出现。

在众多实践醒目总结出，应用BIM这项新技术，设计到多方，如建设方、设计方、施工方以及勘测方，这些问题不是靠一个或几个软件就能解决。

因此，要想BIM技术更加成熟，还得大力研发BIM软件。

三、进行的主要工作

我选择的方向是BIM技术在地铁车站中的应用,由于BIM主要是通过相关的软件进行建模，所以

使用AutodeskRevit2014完成这一项工作。

除去建模外还有工程量统计这也是一项较为重要的工作，工程量统计将使用很有用的功能是明细表，通过选择相应的构件自动获取数据库中的数据并快速

统计出工程量。

最重要的工作是创建族，在AutodeskRevit2014中所有的图元都是通过族来创建的，丰富的族库会使建模的效率大大增快。

“族”是由一组具有相同属性的模板构成，可以更改族的参数改变其属性。

由于Revit中自带的族大部分是针对房屋建筑的，在地铁项口的实施过程中还需要根据其特点定义大量的专用族。

利用AutodeskRevit2014进行施工指导和项目管理也是应用中重要的一环，从地铁车站建设全寿命周期把控工程。

4D施工模拟，使用NavisworksManage2014软件进行4D进行施工模拟。

在软件Navisworks中使用timeline功能，创建出所有所需的任务并重新命名，按类别选中模型中的对象进行对应关联，完成任务附着后手动添加进度计划，最后播放项目施工模拟过程。

四、采用的设计方法、手段

（1）查阅相关BIM的资料，了解并理解BIM；

（2）根据相关的设计规范要求，进行工程实例建模；

（3）利用软件AutodeskRevit2014进行建模，若能力有余还可以用其他相关软件进行二次开发；

五、预期达到目的

（1）掌握外文BIM方面资料的检索方法、阅读。

熟悉国内现行BIM应用于设计和施工的相关规范。

（2）熟练翻译一篇与BIM有关的外文文献。

（3）熟悉并掌握AutodeskRevit2014，理正等工程常用软件应用，并进行相应的实例分析。

六、进度计划

第1周－第3周　收集资料，完成开题报告，学习BIM软件

第4周－第7周　进行三维建模

第8周－第11周　施工模拟，优化

第12周—第16周　论文撰写、修改，文整，答辩

指导教师签字

时间

　　年　月日

摘要

由于现代三维技术的发展和工程建设行业对于三维技术的需求逐渐的增强，信息建筑模型就此应运而生，也是所说的BIM越来越多出现在大众的视线中。

BIM技术起源于美国，经过数年的发展，它的优越性越来越明显。

主要表现在可视化、可操作性强、自动统计工程量、全生命周期控制和信息量大以及准确。

当前国内的情况是BIM技术主要在大型的设计单位、大型的施工单位和一些BIM咨询公司应用，而且国内尚无权威的技术标准，对于这项技术的推广也带来很大的困难。

本文重点是从信息建筑模型技术进行研究，以三维技术为基础，采纳理论和实际工程案例相结合的方法，展现BIM技术带来益处和其发展的一些问题。

还有本文以苏州轨道交通1号线土建工程I-TS-05标地铁车站为背景，使用软件Revit进行建模，熟悉建模过程并解决常见的问题。

最后，还可以在三维模型基础上加上时间进度进行4D模拟。

从本文整体上来看BIM技术将是未来工程建设行业一个大的潮流。

关键词：

BIM三维技术全生命周期控制可视化

Abstract

Duetothegradualenhancementofmodernthree-dimensionaltechnologydevelopmentandconstructionindustrydemandforthree-dimensionaltechnology,informationarchitecturemodelcameintobeing,BIMalsosaidmoreandmorepresentinthepublic'ssight.BIMtechnologyoriginatedintheUnitedStates,afterseveralyearsofdevelopment,itssuperiorityisincreasinglyapparent.Mainlyinthevisualization,operability,automaticstatisticalengineering,lifecyclecontrolandinformativeandaccurate.ThecurrentdomesticsituationisBIMtechnologymainlyinlargedesignunits,constructionunitsandanumberoflargeconsultingfirmsBIMapplications,butthereisnonationalauthorityofthetechnicalstandards,thepromotionofthetechnologyhasalsobroughtgreatdifficulties.

Thisarticlefocusesonbuildingmodelswerefromtheinformationtechnologyresearch,three-dimensionaltechnology,theadoptionofthetheoryandpracticalengineeringcasesacombinationofmethods,toshowthebenefitsofBIMtechnologyhasbroughtanumberofissuesandtheirdevelopment.TherearepaperSuzhouRailTransitLine1CivilI-TS-05labeledsubwaystationasthebackground,usingRevitmodelingsoftware,familiarwiththemodelingprocessandresolvecommonproblems.Finally,wecanalsoaddtheschedule4Dsimulationconductedonthebasisofthethree-dimensionalmodel.OnthewholearticlefromBIMtechnologywillbethefutureoftheconstructionindustry,abigtrend.

Keywords:

BIM3Dtechnologylifecyclecontrolvisualization

第1章绪论

1.1国外的发展状况

自从2002年建筑信息模型（BuildingInformationModeling,BIM）进入工程建设业，到今天已有十多年的历史，目前在全球范围内被誉为建设业改革的革命力量，并得到广泛的认可。

但是早在30年前BIM的概念已经被提出，所以也可以看出其发展也是较漫长的[1]。

BIM起源于美国，美国国家的BIM标准必然会对BIM推广有一定程度的影响。

查询维基百科给出BIM的定义可以发现参考了美国BIM的标准。

随着全世界经济、技术不断得发展，在英国、德国、日本等国家和地区BIM技术进行推广和应用。

在国外的发展状况中，我只选择美国和英国作为BIM技术国家发展的典型。

首先，在美国很早就研究BIM技术并进行后来的推广，BIM在其发展水平状况代表世界先进的水平，把它作为代表无可厚非。

其次，英国虽然比美国研究BIM技术较晚，但是其研究的成果很先进甚至在某些方面超过了美国，其强大的研究能力不容小觑。

从以上两点基本可以说明外国BIM技术的发展现状。

1.1.1BIM在美国的发展现状

对于美国而言，拥有强大的科研力量，开启工程建设行业研究也是在早期，无论是建筑信息模型技术的应用还是科研都处于全球领先地位。

在美国的工程建设行业应用BIM技术的工程已占多数，而且国家和行业协会都出具各类BIM标准，为BIM的规范化发展打下坚实的基础。

在2007年工程建设行业使用BIM技术占28%，经过几年的发展到2009年度占49%，最终至2012年已是71%。

在这些BIM项目中，74%的房地产商使用BIM，高于70%建筑设计师的使用比例以及67%机电注册师。

由此可见，BIM的价值已经得到多数人的肯定，对此作出很大贡献的机构很有必要提出。

负责美国境内所有设施的建造和运维的机构是美国总管理局，早在2003年，GSA机构之下的基础建筑设施服务（PublicBuildingService）部门的首席权威设计师办公室，为了增强建筑及其相关专业领域的生产能力、改善建筑业数字化现状，推出了国内3D－4D－BIM计划。

3D-4D-BIM推出的目的是帮助那些对3D-4D-BIM技术感兴趣的团队在技术方面和发展，提供“一条龙服务模式”，依据项目不同、特点的不同，提供人性化策略和技术支持，当前在OCA帮助下项目应经超过100多个。

从2007年开始，GSA要求需要招投标级别的大企业都需要应用BIM，最终成果展示以及空间组织规划都需提交BIM模型，这是最低要求。

只要是GSA的项目都应采用3D-4D-BIM技术，当然根据项目的难易复杂程度以及施工程序的不同，会给予相应资金的帮助。

当前GSA不断得公布各行业的BIM技术指导书，而且正在致力于研发应用于项目生命周期管理BIM技术，主要有4D施工模拟、空间组织验证，激光扫描、安全保护等，BIM技术指导书可在官网下载，对于实际项目有很大的指导意义。

1.1.2BIM在英国的发展现状

2010年、2011年英国NBS组织，进行全国网上调研并从1000份调研报告统计出当前BIM在英国的应用情况。

从调研报告中可以得知，在2010年，根本没有BIM概念的人有43%，只有13%使用BIM。

而在2011年，听说过BIM得人有48%，不仅听说过还在使用的占31%，对BIM闻所未闻的人占到21%，相较于2010年有了较大的进步。

受访的人中占94%会在5年之内使用BIM，表示赞同BIM是未来潮流的占78%。

通过定出一些标准，如怎么进行模型命名、自定义族建立、怎么定义对象、与其他有关专业或者程序交换信息等，优良的标准可以保证英国设计企业转变以CAD为主的重心，适应BIM的发展潮流。

BIM技术的标准是为了解释和拓展其相关的概念。

标准委员会成员来自从事BIM工作的专业人员，标准委员会编写这些标准不光停留在概念上，更广泛应用与实际。

伦敦拥有许多全球设计企业的总部，例如BDP、ZahaHadidArchitects、FosterandPartners等，其在BIM不管是设计方面还是实施方面遥遥领先无可争辩，也有像Gensler、SOM和HOK这样先进欧洲企业的总部。

英国政府的支持，强制性使用BIM技术使得其有效执行，由此看出，英国的设计企业要比其他的地方发展更快和更有效率。

1.2国内的发展现状

近些年来经过软件生产商的努力推广，BIM在国内工程建设业逐渐形成一股潮流，在此推动下政府有关部门、高等院校、研究机构等也加入应用并且宣传BIM的行列。

在生产行业中，开始只有一些大型设计院、施工企业、咨询公司进行研发、使用和推广。

目前，经过多年的发展，业主对BIM这项技术逐渐认可。

大型房地产商万达、龙湖等探索并应用BIM技术；潘石屹是SOHO公司的董事长，他把BIM作为一种策略，作为其产业未来核心竞争力；大型项目如上海迪士尼、上海中心要求施工单位使用BIM把控建筑的全生命周期。

许多建设方招投标时要求施工企业用BIM做标书，这俨然成为一道门槛，也会有更多的项目将会写入招标合同中。

国内的现状，拥有BIM专业素质较强的还是当属大型设计单位和一些为数不多的施工企业，不过不少大型施工企业也开始了对BIM的实施与探索，也有一些成功案例；运维阶段目前的BIM还处于探索研究阶段。

BIM咨询公司也是发展较早，其所拥有的BIM技术在国内也是领先的。

因此，无论是设计、施工单位还是咨询公司都对BIM的发展起到很大作用，BIM在工程建设业将会成为主流。

1.3BIM的发展前景

在全球范围内BIM技术已经的到业界的认可。

国内的一些研究所，以设计公司为主、培训机构、BIM咨询公司锋芒逐现，BIM理念也逐渐得加深认识。

政府为帮助建筑行业于2016年完成第二阶段的有关目标，创造非常有利的条件。

第二阶段任务繁重不但要整合一条龙流程的工作模式还要避免不得不实现而又异常困难的改变，同时进行宣传和推广人们使用。

业内的资深人士已经跨越BIM发展的第二阶段，向着更深层次发展，早期在实践中的BIM项目向人们证实：

跨越BIM的第二阶段会有很大益处。

对于跨越之后出现的新事物我们需要保持清醒的头脑，做出简单的了解，在这种情况下才可以不断完善现有的方法论。

当然，在所有位置问题明确之前，对于第三阶段保持开放心态还是不可或缺的。

第三阶段是一个全面综合的模型，内部之间的个体相对独立，并不是简单松散的联合体，设定为iBIM。

这充分体现每个单一做出贡献的人员都会按照一定的规则相互结合起来，形成连续一致的信息模型，最终会发布到云端上。

当然，所有的贡献模型都必须经过严格的审查和登记后，才能被推广。

在这个模型之中，拥有可以是任何上传成果的人员得到授权的情况下，查看和修改工作情况的系统。

这种模型包含设计功能，施工或者统计工程量，施工模拟。

其应用从已建成建筑物的管理到建筑工地的实时应用，足以证明它给各方提供很大的便利。

与此同时，iBIM为了用户使用方便，iBIM设置了一些专用的编码与标准。

设计和应用包含专业用语的标准词典，以便减少操作中的歧义。

云服务的其中的一种方式，可能是促使用户使用相关的软件，第三阶段的前途也可能会取决于云技术。

对生命周期短，工作室高端的要求都将会得到消除，解决以年度计费软件的成本问题：

用户需要付费在使用软件之后。

为了保证管理上的安全性，云技术工作模式的相关协议制定并出台。

智能化代理应用，满足设计方面的要求，可以查询资料通过查询网站。

提前为第三阶段打下坚实的基础，改善合同的形式，保证一条龙服务团队的合法权益。

当前合同中的内容包括BIM协定，需要更深层次的发展，可以解决管理争端的模式，还可以实现责任共同分担。

合作模式要想在许多客户和供应商适用的关键因素是综合体保险，但当前还处于研发阶段。

在以后大量项目中，保险的重要性显而易见，保护客户的权益，从前期的设计阶段到最后运营阶段全生命周期提供强有力的保障，

建立一个对BIM行业进行维护的商业模型，此模型必须支持国际BIM特点的开发和维护。

此模型必须独立于建筑环境之外，以便作为评估标准的工作方法。

资金的来源政府，用户和商户，以此支持基础设备的投入，若紧靠个人投入是不太现实而且将会阻碍BIM的发展。

英国作为未来BIM研发程度的引导和掌控者。

表面上美国主导生产和使用的市场，但是BIM发展的背后却是英国提供动力和智力的支持，还有英国的政策和数字化概念以及它所公开的资料都处于世界顶尖水平。

相关的研究报告，BIM在欧、亚等地区虽然刚刚兴起，但是其未来的三维信息技术必然是一道光景。

中国的建筑业会在其推进大规模乡镇过渡到城市的过程，迎接前所未有的机遇和发展。

由于BIM技术在可持续设计、协调设计、住宅商业化、成本管理、实现数字信息城市有着天然的优势，因此未来对建筑环境、质量和舒适度有着高层次的要求，这些BIM技术的应用都有光明的发展前景。

1.4论文计划

本论文以苏州轨道交通一号线土建工程I-TS-05土建工程的设计及施工作为工程背景。

通过苏州地铁CAD三维主体视图和施工组织设计