BIM信息技术应用系列图书–BIM工程施工技术

1.内容新，依据现行国家行业BIM标准进行编写；

2.针对性强，分门别类详解BIM施工流程与操作实务；

3.注重应用，通过大量的实际工程案例，以图表的方式，详细讲解BIM施工现场情况；

4.附加内容丰富，给出多个典型BIM工程施工实际案例，读者可以自行扩展阅读。

 

 

本书以现行行业BIM*标准为依据，针对工程施工技术的难点，详细阐述了BIM在工程施工中的应用。本书主要包括BIM技术基本知识、BIM设计深化与数字加工应用、BIM施工模拟技术应用、BIM施工场地布置、BIM施工材料成本控制、BIM施工进度控制、BIM招投标管理应用、BIM施工应用及模型导入、BIM施工造价控制以及BIM施工案例等内容。本书在编写过程中，采用图表结合的方式，注重实际工程应用，对BIM在工程项目分项工程施工的应用进行了详细的讲解，体现细节化、可操作性强等特点。另外，本书给出了多个典型BIM工程施工实际案例，读者可通过扫描本书前言中的二维码下载查看。

本书适合BIM建筑工程施工技术人员及设计，管理等人员参考使用，也适合BIM施工技术培训机构或相关院校师生作为教材学习。

 

第一章BIM技术基本知识1

第一节数字建造介绍1

一、信息的特点1

二、BIM与工程建造过程4

三、BIM与工程实施多主体协同8

四、BIM在运营维护阶段的作用与价值9

第二节BIM技术发展9

一、BIM的优势9

二、BIM技术给工程施工带来的变化10

三、BIM未来展望11

第二章BIM设计深化与数字加工应用18

第一节土建结构深化设计及数字加工18

第二节BIM在混凝土结构工程中的深化设计及数字加工20

一、BIM钢筋混凝土深化设计20

二、BIM模板深化设计及数字化加工22

第三节混凝土预制构件26

一、BIM预制构件的数字化深化设计26

二、BIM预制构件信息模型建立27

三、BIM预制构件模具的数字化设计28

四、BIM预制构件的数字化加工30

五、BIM预制构件的模拟运输31

第四节BIM钢结构工程深化设计及数字化加工31

一、BIM钢结构工程深化设计31

二、BIM钢结构工程数字化加工35

第五节BIM在机电设备工程中的深化设计及数字化加工中的应用37

一、BIM机电设备安装深化设计37

二、BIM机电设备安装工程数字化加工43

三、BIM机电设备深化设计案例48

四、BIM某项目机电设备安装应用案例52

五、BIM某消防应用案例53

第六节管线综合深化设计及数字59

一、管线综合平衡深化设计60

二、综合支吊架设计60

三、管线综合平衡效果图61

四、利用BIM技术进行管线碰撞，分析设计图纸存在的问题61

第三章BIM施工模拟技术应用62

第一节BIM施工方案模拟简介62

一、施工方案模拟流程62

二、BIM施工方案模拟技术应用62

三、BIM施工方案模拟应用案例67

第二节混凝土构件拼装虚拟73

第三节钢构件拼装虚拟73

第四章BIM施工场地布置76

第一节施工场地布置的重要性76

一、促进安全文明施工76

二、保障施工计划的执行76

三、有效控制现场成本支出76

第二节基于BIM的施工场地布置应用77

一、建立安全文明施工设施BIM构件库77

二、现场机械设备管理77

三、施工机械设备进场模拟79

四、碰撞检测80

五、现场人流管理80

六、BIM及RFID技术的物流管理83

第三节BIM技术在施工场地布置中的应用案例分析85

一、总平面布置85

二、工程设施细部详图86

三、碰撞检测86

四、施工组织设计审查86

五、施工场地布置工程量统计87

第五章BIM施工材料成本控制89

第一节BIM施工材料控制89

一、施工企业材料管理意义89

二、建筑材料管理现状90

三、BIM技术材料管理应用90

四、材料管理BIM模型创建90

五、安装材料BIM模型数据库92

第二节BIM施工成本控制95

一、快速精确的成本核算95

二、预算工程量动态查询与统计95

三、限额领料与进度款支付管理96

四、以施工预算控制人力资源和物质资源的消耗97

五、设计优化与变更成本管理、造价信息实施追踪97

第六章BIM施工进度控制98

第一节BIM施工进度控制流程98

第二节BIM施工进度控制功能98

第三节BIM施工进度控制计划要求99

一、进度计划编制要求99

二、BIM施工进度控制模型要求100

第四节BIM的施工进度计划102

一、BIM施工项目4D模型构建102

二、BIM施工进度计划模拟107

三、BIM施工进度跟踪分析112

第七章BIM招投标管理应用118

第一节BIM在招标控制中的应用118

第二节BIM在投标过程中的应用119

第三节机电设备工程拼装虚拟119

第四节幕墙工程拼装虚拟121

一、幕墙单元板块拼装流程121

二、模拟拼装124

第八章BIM施工应用及模型导入125

第一节BIM技术施工应用准备内容125

一、实施总体安排125

二、BIM技术实施目标确定130

三、模型深度划分132

四、BIM模型构建要求136

五、模型更新138

六、BIM模型交付形式139

第二节BIM施工数据准备140

第三节BIM模型导入、检查及优化140

一、BIM模型导入检查流程及要求140

二、BIM模型导入143

三、BIM模型检查与优化148

第九章BIM施工造价控制155

第一节BIM施工造价控制的流程155

第二节BIM施工预算156

第三节BIM施工计价159

第四节BIM的计量支付162

第五节BIM造价优化162

一、施工方案的造价分析及优化162

二、优化资金使用计划163

第六节BIM的变更管理164

一、工程变更管理及其存在问题164

二、基于BIM的变更管理内容164

第七节BIM的结算管理166

第十章BIM施工案例167

案例一某地区生活垃圾发电厂项目167

案例二某会展中心应用案例168

案例三某EPC总承包模式项目169

案例四某国际商业楼项目182

案例五某装配式建筑建设项目188

案例六某商业公寓项目191

案例七某工厂车间建设项目196

参考文献201

 

BIM的概念最先由欧特克（Autodesk）软件公司在2002年提出，其全称是Building Information Modeling，中文为“建筑信息模型”。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。BIM信息库不仅包含描述建筑物构件几何特征信息、专业属性及状态信息，还包含非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息；借助这个包含建筑信息的三维模型，提高了建筑工程信息集成化程度，为建筑工程的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。BIM在施工过程中的应用主要有以下几方面。

1.实现虚拟仿真施工

运用建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的模型，模型能够将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反映施工模型与设计模型间的交互作用。通过BIM技术，实现3D 2D（三维 时间 费用）条件下的施工模型，保持了模型的一致性及模型的可持续性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。

2.实现了大型构件的虚拟拼装，节约了大量的施工成本

现代化的建筑具有高、大、重、奇的特征，建筑结构往往是以钢结构 钢筋混凝土结构组成为主，施工时通过三维激光测量技术，建立了制作好的每一个钢桁架的三维尺寸数据模型，在电脑上建立钢桁架模型，模拟了构件的预拼装，取消了桁架的工厂预拼装过程，节约了大量的人力和费用。

3.实现各专业的碰撞检查，及时优化施工图

通过建立建筑、结构、设备、水电等各专业BIM模型，在施工前进行碰撞检查，及时优化了设备、管线位置，加快了施工进度，避免了施工中大量的返工。

通过引入BIM技术，建立施工阶段的设备、机电BIM模型。通过软件对综合管线进行碰撞检测，利用Autodesk Revit系列软件进行三维管线建模，快速查找模型中的所有碰撞点，并出具碰撞检测报告。同时配合设计单位对施工图进行深化设计，在深化设计过程中选用Autodesk Navisworks系列软件，实现管线碰撞检测，从而较好地解决传统二维设计下无法避免的错、漏、碰、撞等问题。

按照碰撞检查结果，对管线进行调整，从而满足符合设计施工规范、体现设计意图、符合业主要求、维护检修空间的要求，使得最终模型显示为零碰撞。同时，借助BIM技术的三维可视化功能，可以直接展现各专业的安装顺序、施工方案以及完成后的最终效果。

4.实现建设业主及造价咨询公司的投资控制

项目业主或者造价咨询单位采用BIM技术可以有效地实现施工期间成本控制。在施工期间造价咨询单位通过导入BIM技术，可以快速准确地建立三维施工模型（3D），再加上时间、费用则形成了施工过程中的建筑项目的5D模型。实现了施工期间成本的动态管理，并且能够及时准确地划分施工完成工程量及产值，为进度款支付提供了及时准确的依据。

5.实现可视化条件下的装饰方案优化

通过BIM技术下三维装饰深化设计，可以建立一个完全虚拟真实建筑空间的模型。业主或者建筑师能够像在建好的房屋内的虚拟建筑空间内漫游。通过虚拟太阳的升起降下过程，人员可以在虚拟建筑空间内感受到阳光从不同角度射入建筑内的光线变化，而光线带给人们的感受在公共建筑中往往尤为重要。同时，通过建筑材料的选择，业主可以在虚拟空间内感受建筑内部或者外部采用不同材料的质感、装饰图案给人带来的视觉感受，如同预先进入了装饰好的建筑内一样。可以变换各种位置或者角度进行观察装饰效果，从而在电脑上实现装饰方案的选择和优化，既使业主满意，又节约了建造样板间的时间和费用。

6.实现项目管理的优化

通过BIM技术建立施工阶段三维模型能够实现施工组织设计的优化。如可在三维建筑模型上布置塔吊、施工电梯、提升脚手架，检查各种施工机械间的空间位置，优化机械运转间的配合关系，实现施工管理的优化。

在施工中，可以根据建筑模型对异型模板进行建模，准确获得异型模板的几何尺寸，用于进行预加工，减少了施工损耗。同样可以对设备管线进行建模，获取管线的各段下料尺寸和管件规格、数量，使得管线尺寸能够在加工厂预先加工，实现了建筑生产的工厂化。

7.实现项目成本的精细化管理和动态管理

通过算量软件运用BIM技术建立的施工阶段的5D模型，能够实现项目成本的精细分析，准确计算出每个工序、每个工区、每个时间节点段的工程量。同时根据施工进度进行及时统计分析，实现了成本的动态管理，避免了以前施工企业在项目完成后，无法知道项目盈利和亏损的原因和部位。设计变更出来后，对模型进行调整，及时分析出设计变更前后造价变化额，实现成本动态管理。

本书将项目施工过程中的BIM虚拟施工、成本管理及投资控制、预拼装、装饰优化、管理优化等技术方法及问题处理措施一一讲述，并用案例辅助读者理解和掌握，是BIM项目施工人员理想的工具书。本书具有以下特点：

1.内容新，依据现行国家行业BIM最新标准进行编写；

2.针对性强，分门别类详解BIM施工流程与操作实务；

3.注重应用，通过大量的实际工程案例，以图表的方式，详细讲解BIM施工现场情况；

4.附加内容丰富，给出多个典型BIM工程施工实际案例，读者可以自行扩展阅读。

本书由程国强主编，刘玉梅、李少葵副主编，参与编写的有杨晓方、孙兴雷、刘彦林、孙丹、李志刚、徐树峰、刘义、杨杰、张计锋、梁大伟、贺太全、曾彦、张英、马富强、李志杰。

本书在编写过程中参考了众多专家学者资料或文献，在此一并表示感谢！

限于时间和水平，书中难免有瑕疵和疏漏，敬请广大读者朋友批评指正，我们将真诚接受并感谢！

编者

2018年10月