描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122273826
编辑推荐
《BIM基础及实践教程》是我国较早系统阐述bim系统及其应用的本科教材，主要培养学生在BIM理论与应用方面的职业能力。通过对《BIM基础及实践教程》的学习，学生能够掌握BIM的概念，可以使用常用的BIM建模软件进行简单BIM模型的创建，能够对简单的项目进行结构分析，为学生毕业后从事相关工作奠定基础。
内容简介
全书共5章，分2个模块，第1个模块是本书的第1、2、3章，主要阐述BIM基础；首先以BIM的认识为基础，系统地介绍了什么是BIM,BIM的发展历程和当前应用现状；其次，对BIM的各类软件进行了介绍，重点对BIM建模类软件，BIM模拟类软件，BIM分析类软件的常用软件类型和特点进行了阐述；后，系统阐述了BIM在项目各个阶段的应用。第2个模块是本书的第4章，主要是BIM的操作实训，简单介绍了国内常用的REVIT软件、广联达软件、斯维尔软件在BIM上的应用操作。后在第5章对BIM的研究于发展进行了展望。本书除作为大专院校工程管理专业、工程造价、土木工程类学生教材外，还可作为监理单位、建设单位、勘察设计单位、施工单位和各类相关人员的学习参考用书。
目 录
第 1 章BIM概述1
1.1什么是BIM1
1.1.1BIM的由来1
1.1.2BIM的基本概念3
1.1.3BIM的价值及特点5
1.2BIM的发展历程8
1.3BIM当前应用现状11
1.3.1BIM在国际上的应用现状11
1.3.2BIM在国内的应用现状14
第 2 章BIM软件的介绍15
2.1BIM软件的分类15
2.1.1BIM建模类软件16
2.1.2BIM模拟类软件26
2.1.3BIM分析类软件33
2.1.4BIM结构分析软件42
2.2国外BIM软件的介绍46
2.3国内软件的介绍47
2.3.1鲁班47
2.3.2探索者49
第 3 章BIM在项目各阶段的应用68
3.1项目设计阶段的BIM应用68
3.1.1BIM技术在建筑设计阶段的应用现状68
3.1.2BIM技术在工程设计中的应用及发展前景70
3.1.3BIM技术在建筑设计方案前期的探索应用73
3.1.4项目设计阶段的BIM应用——建筑性能分析77
3.1.5绿色建筑规范介绍及绿色建筑与传统建筑的差异80
3.1.6建筑性能指标分析数字化82
3.1.7BIM建筑性能分析数据处理和计算方法85
3.1.8BIM平台的设计成果交付87
3.2项目招投标阶段的BIM应用91
3.2.1BIM技术在招投标领域应用的探索91
3.2.2BIM技术在招投标中的应用94
3.3项目施工阶段的BIM应用100
3.3.1引言100
3.3.2国内外BIM在工程施工中的应用现状101
3.3.3工程施工BIM应用的整体实施方案102
3.3.4工程施工BIM应用情况107
3.3.5BIM模型的建立与质量控制110
3.3.6构建BIM模型技术标准111
3.3.7BIM应用的局限和相应建议117
3.3.8BIM工程监理应用120
3.3.9BIM工程监理应用架构121
3.3.10BIM工程监理功能定位123
3.3.11基于BIM技术的质量监管124
3.3.12基于BIM技术的管理协同125
3.3.13基于BIM技术的工程算量126
3.4项目运维阶段的BIM应用126
3.4.1BIM 技术在建筑运维阶段的探索应用126
3.4.2项目运营阶段BIM 应用基础131
3.4.3项目运维阶段BIM 应用需求134
3.4.4基于BIM的项目优化运营140
3.4.5项目运营、BIM与物联网141
第 4 章BIM软件操作实训143
4.1利用Revit软件建模143
4.1.1绘制标高和轴网143
4.1.2绘制首层构件147
4.1.3绘制二层构件152
4.1.4绘制三层构件157
4.1.5幕墙设计160
4.1.6创建屋顶162
4.1.7创建楼梯164
4.1.8绘制洞口、坡道166
4.1.9绘制柱、扶手169
4.1.10绘制场地174
4.2利用Navisworks软件进行虚拟漫游176
4.3利用Navisworks软件进行碰撞检查178
4.3.1“Clash Detective”窗口178
4.3.2碰撞检查181
4.3.3碰撞结果181
4.3.4创建碰撞报告183
4.4利用Navisworks软件进行施工进度演示184
4.4.1“TimeLiner”窗口184
4.4.2创建任务185
4.5利用广联达BIM软件进行土建造价分析188
4.5.1模型导入188
4.5.2利用广联达计价软件进行土建造价分析188
4.6利用斯维尔BIM软件进行安装造价分析191
4.6.1工程量计算191
4.6.2造价分析193
第 5 章BIM的研究与发展198
5.1BIM研究的方向198
5.2BIM当前的应用前沿201
5.2.1BIM与城市规划201
5.2.2BIM与造价管理202
5.2.3BIM与运营管理204
5.2.4BIM与可持续建筑206
5.2.5BIM与建筑业工业化207
5.3BIM团队的组建207
5.3.1BIM团队的实践策略207
5.3.2我国的各种BIM团队209
参考文献211
1.1什么是BIM1
1.1.1BIM的由来1
1.1.2BIM的基本概念3
1.1.3BIM的价值及特点5
1.2BIM的发展历程8
1.3BIM当前应用现状11
1.3.1BIM在国际上的应用现状11
1.3.2BIM在国内的应用现状14
第 2 章BIM软件的介绍15
2.1BIM软件的分类15
2.1.1BIM建模类软件16
2.1.2BIM模拟类软件26
2.1.3BIM分析类软件33
2.1.4BIM结构分析软件42
2.2国外BIM软件的介绍46
2.3国内软件的介绍47
2.3.1鲁班47
2.3.2探索者49
第 3 章BIM在项目各阶段的应用68
3.1项目设计阶段的BIM应用68
3.1.1BIM技术在建筑设计阶段的应用现状68
3.1.2BIM技术在工程设计中的应用及发展前景70
3.1.3BIM技术在建筑设计方案前期的探索应用73
3.1.4项目设计阶段的BIM应用——建筑性能分析77
3.1.5绿色建筑规范介绍及绿色建筑与传统建筑的差异80
3.1.6建筑性能指标分析数字化82
3.1.7BIM建筑性能分析数据处理和计算方法85
3.1.8BIM平台的设计成果交付87
3.2项目招投标阶段的BIM应用91
3.2.1BIM技术在招投标领域应用的探索91
3.2.2BIM技术在招投标中的应用94
3.3项目施工阶段的BIM应用100
3.3.1引言100
3.3.2国内外BIM在工程施工中的应用现状101
3.3.3工程施工BIM应用的整体实施方案102
3.3.4工程施工BIM应用情况107
3.3.5BIM模型的建立与质量控制110
3.3.6构建BIM模型技术标准111
3.3.7BIM应用的局限和相应建议117
3.3.8BIM工程监理应用120
3.3.9BIM工程监理应用架构121
3.3.10BIM工程监理功能定位123
3.3.11基于BIM技术的质量监管124
3.3.12基于BIM技术的管理协同125
3.3.13基于BIM技术的工程算量126
3.4项目运维阶段的BIM应用126
3.4.1BIM 技术在建筑运维阶段的探索应用126
3.4.2项目运营阶段BIM 应用基础131
3.4.3项目运维阶段BIM 应用需求134
3.4.4基于BIM的项目优化运营140
3.4.5项目运营、BIM与物联网141
第 4 章BIM软件操作实训143
4.1利用Revit软件建模143
4.1.1绘制标高和轴网143
4.1.2绘制首层构件147
4.1.3绘制二层构件152
4.1.4绘制三层构件157
4.1.5幕墙设计160
4.1.6创建屋顶162
4.1.7创建楼梯164
4.1.8绘制洞口、坡道166
4.1.9绘制柱、扶手169
4.1.10绘制场地174
4.2利用Navisworks软件进行虚拟漫游176
4.3利用Navisworks软件进行碰撞检查178
4.3.1“Clash Detective”窗口178
4.3.2碰撞检查181
4.3.3碰撞结果181
4.3.4创建碰撞报告183
4.4利用Navisworks软件进行施工进度演示184
4.4.1“TimeLiner”窗口184
4.4.2创建任务185
4.5利用广联达BIM软件进行土建造价分析188
4.5.1模型导入188
4.5.2利用广联达计价软件进行土建造价分析188
4.6利用斯维尔BIM软件进行安装造价分析191
4.6.1工程量计算191
4.6.2造价分析193
第 5 章BIM的研究与发展198
5.1BIM研究的方向198
5.2BIM当前的应用前沿201
5.2.1BIM与城市规划201
5.2.2BIM与造价管理202
5.2.3BIM与运营管理204
5.2.4BIM与可持续建筑206
5.2.5BIM与建筑业工业化207
5.3BIM团队的组建207
5.3.1BIM团队的实践策略207
5.3.2我国的各种BIM团队209
参考文献211
前 言
本书主要普及BIM建模的基本思想和基本方法，引导学生紧跟时代发展潮流，提高学生的信息化水平。全书共分为5章，2个模块。第1个模块是第1章～第3章，主要阐述BIM基础。首先以BIM的认识为基础，系统地介绍了什么是BIM、BIM的发展历程和当前应用现状；其次，对BIM的各类软件进行了介绍，重点对BIM建模类软件、BIM模拟类软件、BIM分析类软件等常用软件类型和特点进行了阐述；后，系统阐述了BIM在项目各个阶段的应用。第2个模块是本书的第4章、第5章，第4章主要是BIM软件的操作实训，简单介绍了国内常用的Revit软件、广联达软件、斯维尔软件在BIM上的应用操作；后在第5章对BIM的研究与发展进行了展望。
本书的编写思想是理论联系实际，内容系统全面，知识性、可读性强，主要培养学生在BIM理论与应用方面的职业能力。通过对《BIM基础及实践教程》的学习，学生能够掌握BIM的概念，可以使用常用的BIM建模软件进行简单BIM模型的创建，能够对简单的项目进行结构分析，为学生毕业后从事相关工作奠定基础。本书除作为大专院校工程管理、工程造价等专业学生的教材外，还可作为监理单位、建设单位、勘察设计单位、施工单位技术人员、管理人员的学习参考用书。
本书由兰州交通大学鲍学英教授主编，并负责全书的统稿，由兰州交通大学博士生导师王起才教授主审。各章编写分工如下：第1章、第3章、第5章由兰州交通大学鲍学英编写；第2章由兰州交通大学博文学院叶国仁编写；第4章由兰州交通大学杨林编写。
本教材由兰州交通大学科研团队资金（201606）资助。本书在编写的过程中参考了大量的国内教材，在此对有关作者一并表示感谢。由于本书涉及的内容广泛，加之作者水平有限，难免存在不足和错误之处，恳请各位专家和读者批评指正。
本书的编写思想是理论联系实际，内容系统全面，知识性、可读性强，主要培养学生在BIM理论与应用方面的职业能力。通过对《BIM基础及实践教程》的学习，学生能够掌握BIM的概念，可以使用常用的BIM建模软件进行简单BIM模型的创建，能够对简单的项目进行结构分析，为学生毕业后从事相关工作奠定基础。本书除作为大专院校工程管理、工程造价等专业学生的教材外，还可作为监理单位、建设单位、勘察设计单位、施工单位技术人员、管理人员的学习参考用书。
本书由兰州交通大学鲍学英教授主编，并负责全书的统稿，由兰州交通大学博士生导师王起才教授主审。各章编写分工如下：第1章、第3章、第5章由兰州交通大学鲍学英编写；第2章由兰州交通大学博文学院叶国仁编写；第4章由兰州交通大学杨林编写。
本教材由兰州交通大学科研团队资金（201606）资助。本书在编写的过程中参考了大量的国内教材，在此对有关作者一并表示感谢。由于本书涉及的内容广泛，加之作者水平有限，难免存在不足和错误之处，恳请各位专家和读者批评指正。
编者
2016年6月
在线试读
第三章 BIM在项目各阶段的应用
3.1项目设计阶段的BIM应用
3.1.1 BIM 技术在建筑设计方案前期的探索应用
BIM( 建筑信息模型) 技术是在计算机辅助设计技术的基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术，在工程建设的整个生命周期内，可以为设计、施工等环节提供模拟与分析的科学协同平台，利用三维数字模型对工程进行设计、施工、运营和维护进行管理。设计是建设工程的龙头，利用 BIM 技术，能够很好地解决设计中遇到的问题。利用 BIM 技术的计算能力，可以快速分析工程数量，通过关联 BIM历史数据，分析工程造价指标，快速准确分析设计概算，大幅提升设计概算的精度。如把各专业整合到统一平台，进行三维碰撞检查，还可以发现设计中存在的错误和不合理之处，为工程造价管理提供有效支撑
在过去的20多年中，CAD技术的普及和推广使建筑师、工程师们甩掉图板，从传统的手工绘图、设计和计算中解放出来，可以说是工程设计领域的次数字革命。而现在，建筑信息模型（BIM）的出现将引发整个工程建设领域的第二次数字革命。BIM( Building Information Modeling) 不仅带来现有技术的进步和更新换代，它也间接影响了生产组织模式和管理方式，并将更长远地影响人们思维模式的转变。
在建筑项目设计中实施 BIM 的终目的是要提高项目设计质量和工作效率，从而减少后续施工期间的洽商和返工，保障施工周期，节约项目资金。因此在建筑设计阶段实施 BIM 的终结果一定是所有设计师将其应用到设计全程。但在目前尚不具备全程应用条件的情况下，局部项目、局部专业、局部过程的应用将成为未来过渡期内的一种常态。因此，根据具体项目设计需求、BIM 团队情况、设计周期等条件，可以选择在以下不同的设计阶段中实施 BIM。
1.国内BIM技术在建筑设计行业当前应用现状
在北美及欧洲，大部分建筑设计企业已经开始采用 BIM 技术进行设计。越来越多的甲方以及施工方逐渐认识到基于建筑全生命周期服务的 BIM技术对于他们在提升管理效率、节约成本等方面的巨大优势而对 BIM 青睐有加。但对于设计行业来说，一种长期习惯的设计模式的改变是需要付出代价的，与普及二维CAD软件相比，普及三维 BIM 软件面临的阻力和难度只会更大。我们能看到，绝大多数的设计公司对于 BIM 的应用集中于施工图设计阶段，因为 BIM 协同工作的优势、图纸修改的优势、数据统计优势、管线综合优势等都是传统二维设计所无法比拟的。前期方案设计阶段，目前各设计公司依然主要依靠 CAD 加 SKETCHUP 加 3DMAX 及PHOTOSHOP 的传统设计流程模式，方案设计人员对于新 BIM 技术的接受度较低，认为 REVIT 或者 AR-CHICAD 在三维造型方面的自由性及随意性会弱于SKETCHUP，过于的模块化和大量的参数输入会阻碍设计师推敲体型时的自由度。要想对目前这种状况提出些建设性建议，我们必须对前期设计工作的特点和流程进行分析。
2.BIM 技术与工程造价
设计阶段是控制工程造价的关键阶段，采用传统的手工算量和计价方式，费时费力，难以提高工作效率。而采用 BIM 技术，利用统一的BIM模型，可以将工程数量、定额、成本、价格等各个工程信息和业务信息集于一体，提高工程量计算的准确性和工作效率，提高工程造价的分析能力和控制能力，实现工程造价全过程管理。工程造价管理是依托工程量统计和成本预算的2项基本工作，采用 BIM 技术可以让参加项目建设的各方搭建起信息共享的协同平台，在保证设计质量、减少设计变更的前提下，有效控制项目实施过程中的工程量的变化，降低招投标和承发包执行的风险。同时降低施工阶段的返工和项目成本。
3.BIM 技术在设计概预算中的应用
2014年初，内蒙古铁道勘察设计院有限公司( 以下简称内蒙铁道设计院) 为应对日趋繁重的工程设计任务，加快设计和工程数量的统计与计算，快速编制概预算，缩短设计周期，确定工程造价。并为工程造价审核单位、建设单位争取较多的审核时间，尽可能延长施工所需时间，引进了广联达算量软件GCL2013。GCL2013 软件采用 BIM 模型导图、CAD导图、绘图输入、表格输入等多种算量模式，三维状态自由绘图。软件运用三维技术，实现了高效建模和快速准确的工程数量统计和计算及组价计算。
BIM 技术在工程设计中的可视化、数字化、协同化方面的运用，给设计单位、建设单位、工程造价审核单位带来了便捷和高效。使工程设计的工程数量统计和计算效率提高约2倍，使工程造价审核的工效提高约1倍，节约1/4 设计周期。
众所周知，工程设计概预算编制是从工程数量的统计和计算开始的。在以往的工程设计中，设计图完成后，工程数量的统计和计算是靠手工算量完成的。特别是建筑工程项目，设计人员完成设计图，统计和计算出工程数量，套用相关定额后提供给工程经济专业，由工程经济专业编制概预算，所以控制工程造价的主体是工程经济专业。而编制概预算确定的工程数量，会影响到工程造价的 70%，这就说明根据设计图确定的工程数量是控制工程造价的关键环节。然而设计人员往往在图纸设计中投入了很大的精力，完成设计图后，在统计和计算工程数量时，却因费时费力和繁琐，或思想上对统计和计算工程数量的不重视，以及对工程量计算规则和定额采用的不熟悉，提供出来的工程数量及套用的定额存在差、错、漏、碰现象，给编制概预算和控制工程造价带来一定影响。设计专业就是采用 BIM 技术进行算量，目前的 CAD 软件还没有很好的与 BIM 相结合，设计人员还要在2D 设计图的基础上，重新建模算量，做一些重复工作，不但浪费时间和人力，还影响到设计进度和设计能力，而且造成思想上的反感。基于以上原因和提高设计单位的设计能力，以及减轻工程经济专业的手工算量和工作强度，例如，内蒙铁道设计院引进了2 名专业算量套价人员，购置了基于BIM 技术的自动化算量专业软件，将专业设计人员从繁琐的劳动中解放了出来，在不到半年多的时间里完成了90多个小型项目的算量套价工作。
购置的 BIM 算量专业软件是一个存储项目构件信息的数据库，在基于 BIM 算量过程中，大大减少了依据设计图纸识别构件信息的工作量，以及由此引起的潜在错误。另外，通过算量软件计算的工程数量是否准确，工程经济专业人员完全可以掌握和控制，并可通过建筑信息模型三维立体构件的实现，深刻理解专业设计人员的意图。减少了各设计专业间在工程数量及定额运用上的反复沟通和配合，极大的减轻了设计专业的压力。同时将完成的建筑算量模型以及数据文件传送给建设单位和工程造价审核单位，他们可以根据设计单位提供的数据，便捷的反查工程数量的来源和组成，并可在审查过程中进行修改。就是在施工阶段发生设计变更( 或工程变更设计) ，也能快捷准确的确定工程造价，真正实现了由从量开始控制工程造价的目的。
除此之外，BIM 的可视化可以让设计人员将以往在图纸上用线条表达的构件形成一种三维的立体实物图形展示在设计和工程经济专业人员面前，使工程经济与设计人员之间的沟通和理解更快更准确。并实现了工程设计中海量数据的存储、快速准确的计算与分析。通过快速准确的数据计算和科学的分析，实现了控制工程造价的精细化和设计单位的集约化管理。也使工程经济专业控制工程造价的主体的责任更加明确和明晰。
4.BIM 技术在设计概预算应用中的扩展
设计图纸完成后，将工程数量的统计和计算交由工程经济专业来完成，目前各设计单位还有不同意见。多年来形成的设计人员按设计图纸统计和计算工程数量及套取定额的做法，目前还暂时无法改变。也就是说由工程经济专业来控制工程造价的作用还无法充分发挥。但经过内蒙铁道设计院半年多应用 BIM 技术的实践( 尽管建立信息模型增加了工程经济专业人员的配置) ，大大减少了设计专业人员统计和计算工程数量的时间，提高了整体设计能力，降低了设计成本。
目前，国内大部分设计院还未建立起将设计专业的二维设计直接与 BIM 软件关联，建立起基于 BIM的协同平台，或完成的设计图纸和计算的工程数量交由 BIM 团队进行复核和查找差错，然后返回给设计专业进行修正，再出正式施工蓝图，也没能做到设计与 BIM 的合二为一。今后如果经过软件的整合能实现设计专业与 BIM 的良好结合，对于设计方案的优化和设计质量的提高将有一个质的飞跃。如把建立 BIM 信息模型前移到设计专业，将能实现 BIM的可视化、协调性、模拟性、优化性功能。
BIM 的可视化是一种能够将构件之间形成互动性和反馈性的可视，不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、施工、运营和维护过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
可在目前的工程设计中，往往由于设计专业及人员之间的沟通不到位，出现相互之间的碰撞问题。应用 BIM 技术可以进行专业间三维空间管线的模拟碰撞检查，这不但可在设计阶段彻底消除碰撞，而且能优化管线布设方案，减少由设备管线碰撞等引起的拆装、返工和浪费，避免了采用传统二维设计图进行会审时人为的失误和低效率。
为减少设计变更和工程变更，有效控制工程造价和项目成本，在设计阶段，根据设计方案论证的需要，BIM 可以对设计中需要进行模拟与试验的一些东西进行模拟和实验，选择合适的方案和材料设备;也可以根据施工组织设计或施工计划模拟现实施工过程，在虚拟的环境下检视施工过程中可能存在的问题和风险，同时还可针对具体问题，对模型和计划进行调整、修改，反复的模拟检查和调整可使施工计划过程不断优化。
BIM 及与其配套的各种优化工具可以对设计方案进行优化，把项目设计和投资回报分析结合起来，设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来，使建设单位能够掌握哪种设计方案更符合实际需要。对设计方案和施工组织设计进行优化，可以显著缩短建设工期，节约建设成本，尽快带来经济效益和社会效益。
3.1.2 BIM技术在工程设计中的应用及发展前景
1.传统二维设计技术与BIM技术的对比
（1）传动二维设计技术在工厂设计中的不足
相对于BIM技术，传统的二维设计方式所存在的主要问题主要有：设计过程中信息传递、共享方式较差，协调性能较差，在工厂设计过程中对于一个其中的构件需要使用多张二维图纸进行描述，不方便且效率不高。当需要对设计变更时，需要牵扯到多个设计图纸，工程量较为巨大，在设计时使用二维设计技术由于没有实物进行参考对照单凭设计人员在脑海中进行建筑构件的想象，不但效率不高也容易出现问题。其中较为典型的就是在管道设计时常常会发生管道多管道处于同一层面发生碰撞，在施工时临时修改图纸将会影响施工进度。同时在工厂设计信息传递方面，使用纸质的图纸携带不便，同时也会影响信息传递的准确性。
（2）BIM技术在工程设计中的优点
BIM技术是一种建立在三维数字基础上的设计方式，其中集中了各种相关信息的工程数据模型，能够对所设计的建筑项目进行详细描述的一种设计技术。BIM技术通过将工程项目设计中的各项数据都保存建立在一个三维的数据库模型中，方便调取的同时可以对工程设计中需要的项目设计范围、进度以及成本信息等数据进行完整可靠的协调调用，通过良好的信息共享可以使得以上这些信息方便的被工程项目中的建筑师、技术人员以及施工人员调取查询，从而为建筑项目的施工管理、决策等提供详实的数据来进行判断。提高效率，同时BIM在工程设计中的应用可以使得工程设计的修改更为方便、简单，由于将所有的数据都保存在三维模型数据库中，通过软件的协调可以使得对于工程设计中的修改及时的在整个项目中得以实现，在建筑构件中的各个视图中都会自动进行相应的修改。BIM技术的应用可以贯穿到整个项目的设计过程中，并在整个工程生命周期中都发挥着重要的作用，在整个工程项目的施工阶段，BIM技术可以提供较为的工程项目工程量的清单、概预算以及施工中的各个阶段所使用的材料等施工中所需要的信息，甚至可以帮助人们实现建筑构件的直接无纸化加工建造，BIM技术的应用可以帮助人员在施工周期中实现整个工程项目的可视化管理与项目的模拟，使用BIM技术可以使得技术人员对工程量进行具体的量化，从而为后续的评估、管理带来方便，技术人员通过根据量化后的数据为业主制定相应的展示场地使用情况及项目施工情况，方便与业主之间的沟通协调。在建筑工程项目的运营管理阶段，BIM技术可以通过相应的数据统计为业主或是管理人员提供整个工程中的使用情况或是建筑的相应性能、建筑项目的施工人员以及建筑施工中的各项财务方面的信息等，BIM技术通过其良好的信息共享及通信能力通过对其数据库进行更新，可以方便地对其中的数字记录进行更新，通过使用BIM技术可以方便地对标准建筑模型向商业建筑模型之间的转变，通过对工程项目中的各项数据进行统计分析，以及商业项目中的可租赁面积、租赁收入情况或是部门成本分配等的重要数据进行统计，方便后期的整理和使用。
2.BIM技术的发展及应用前景
（1）BIM技术的应用
BIM技术是一项复杂的系统性工程，BIM技术在我国的多个先进的工厂设计结构及地产公司内发展及应用，同时在一些发达城市等纷纷建立了相应的BIM技术咨询公司来推广应用BIM技术。在工厂设计的过程中通过使用Autodesk Revit软件可以使得图纸及模型能够在软件中快速的搭建起来，并迅速的生成各种立体图、剖面图、材料表等，BIM技术的智能化、信息化的程度相当高，通过在工厂设计的过程中使用BIM技术不但保证了工厂设计的效率还保证了设计质量，
（2）BIM技术的发展前景
BIM技术是信息技术、计算机技术以及通信技术等与工厂设计的完美结合，其发展应用为广大的工厂设计师们插上了飞翔的翅膀，可以使得工厂设计师们方便、快捷的将自己的设计思路表达出来，以BIM技术为代表的信息技术的应用将会对工厂设计的模式及应用带来了极大的变革，现今，BIM技术所带来的变化正在逐步的显现出来。现今，BIM技术在国内外工厂设计中的应用越来越广泛，在应用中需要注意思维转换及建筑标准规范等差异问题，从而要求工厂设计人员在提高自身的同时以跟上工厂设计变革的步伐，并在应用的过程中不断的完善其理论与技术体系，从而促进BIM技术的深入发展，使其能够在未来的工厂项目设计中发挥出更为出色的作用。
3.BIM技术的优越性
3.1项目设计阶段的BIM应用
3.1.1 BIM 技术在建筑设计方案前期的探索应用
BIM( 建筑信息模型) 技术是在计算机辅助设计技术的基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术，在工程建设的整个生命周期内，可以为设计、施工等环节提供模拟与分析的科学协同平台，利用三维数字模型对工程进行设计、施工、运营和维护进行管理。设计是建设工程的龙头，利用 BIM 技术，能够很好地解决设计中遇到的问题。利用 BIM 技术的计算能力，可以快速分析工程数量，通过关联 BIM历史数据，分析工程造价指标，快速准确分析设计概算，大幅提升设计概算的精度。如把各专业整合到统一平台，进行三维碰撞检查，还可以发现设计中存在的错误和不合理之处，为工程造价管理提供有效支撑
在过去的20多年中，CAD技术的普及和推广使建筑师、工程师们甩掉图板，从传统的手工绘图、设计和计算中解放出来，可以说是工程设计领域的次数字革命。而现在，建筑信息模型（BIM）的出现将引发整个工程建设领域的第二次数字革命。BIM( Building Information Modeling) 不仅带来现有技术的进步和更新换代，它也间接影响了生产组织模式和管理方式，并将更长远地影响人们思维模式的转变。
在建筑项目设计中实施 BIM 的终目的是要提高项目设计质量和工作效率，从而减少后续施工期间的洽商和返工，保障施工周期，节约项目资金。因此在建筑设计阶段实施 BIM 的终结果一定是所有设计师将其应用到设计全程。但在目前尚不具备全程应用条件的情况下，局部项目、局部专业、局部过程的应用将成为未来过渡期内的一种常态。因此，根据具体项目设计需求、BIM 团队情况、设计周期等条件，可以选择在以下不同的设计阶段中实施 BIM。
1.国内BIM技术在建筑设计行业当前应用现状
在北美及欧洲，大部分建筑设计企业已经开始采用 BIM 技术进行设计。越来越多的甲方以及施工方逐渐认识到基于建筑全生命周期服务的 BIM技术对于他们在提升管理效率、节约成本等方面的巨大优势而对 BIM 青睐有加。但对于设计行业来说，一种长期习惯的设计模式的改变是需要付出代价的，与普及二维CAD软件相比，普及三维 BIM 软件面临的阻力和难度只会更大。我们能看到，绝大多数的设计公司对于 BIM 的应用集中于施工图设计阶段，因为 BIM 协同工作的优势、图纸修改的优势、数据统计优势、管线综合优势等都是传统二维设计所无法比拟的。前期方案设计阶段，目前各设计公司依然主要依靠 CAD 加 SKETCHUP 加 3DMAX 及PHOTOSHOP 的传统设计流程模式，方案设计人员对于新 BIM 技术的接受度较低，认为 REVIT 或者 AR-CHICAD 在三维造型方面的自由性及随意性会弱于SKETCHUP，过于的模块化和大量的参数输入会阻碍设计师推敲体型时的自由度。要想对目前这种状况提出些建设性建议，我们必须对前期设计工作的特点和流程进行分析。
2.BIM 技术与工程造价
设计阶段是控制工程造价的关键阶段，采用传统的手工算量和计价方式，费时费力，难以提高工作效率。而采用 BIM 技术，利用统一的BIM模型，可以将工程数量、定额、成本、价格等各个工程信息和业务信息集于一体，提高工程量计算的准确性和工作效率，提高工程造价的分析能力和控制能力，实现工程造价全过程管理。工程造价管理是依托工程量统计和成本预算的2项基本工作，采用 BIM 技术可以让参加项目建设的各方搭建起信息共享的协同平台，在保证设计质量、减少设计变更的前提下，有效控制项目实施过程中的工程量的变化，降低招投标和承发包执行的风险。同时降低施工阶段的返工和项目成本。
3.BIM 技术在设计概预算中的应用
2014年初，内蒙古铁道勘察设计院有限公司( 以下简称内蒙铁道设计院) 为应对日趋繁重的工程设计任务，加快设计和工程数量的统计与计算，快速编制概预算，缩短设计周期，确定工程造价。并为工程造价审核单位、建设单位争取较多的审核时间，尽可能延长施工所需时间，引进了广联达算量软件GCL2013。GCL2013 软件采用 BIM 模型导图、CAD导图、绘图输入、表格输入等多种算量模式，三维状态自由绘图。软件运用三维技术，实现了高效建模和快速准确的工程数量统计和计算及组价计算。
BIM 技术在工程设计中的可视化、数字化、协同化方面的运用，给设计单位、建设单位、工程造价审核单位带来了便捷和高效。使工程设计的工程数量统计和计算效率提高约2倍，使工程造价审核的工效提高约1倍，节约1/4 设计周期。
众所周知，工程设计概预算编制是从工程数量的统计和计算开始的。在以往的工程设计中，设计图完成后，工程数量的统计和计算是靠手工算量完成的。特别是建筑工程项目，设计人员完成设计图，统计和计算出工程数量，套用相关定额后提供给工程经济专业，由工程经济专业编制概预算，所以控制工程造价的主体是工程经济专业。而编制概预算确定的工程数量，会影响到工程造价的 70%，这就说明根据设计图确定的工程数量是控制工程造价的关键环节。然而设计人员往往在图纸设计中投入了很大的精力，完成设计图后，在统计和计算工程数量时，却因费时费力和繁琐，或思想上对统计和计算工程数量的不重视，以及对工程量计算规则和定额采用的不熟悉，提供出来的工程数量及套用的定额存在差、错、漏、碰现象，给编制概预算和控制工程造价带来一定影响。设计专业就是采用 BIM 技术进行算量，目前的 CAD 软件还没有很好的与 BIM 相结合，设计人员还要在2D 设计图的基础上，重新建模算量，做一些重复工作，不但浪费时间和人力，还影响到设计进度和设计能力，而且造成思想上的反感。基于以上原因和提高设计单位的设计能力，以及减轻工程经济专业的手工算量和工作强度，例如，内蒙铁道设计院引进了2 名专业算量套价人员，购置了基于BIM 技术的自动化算量专业软件，将专业设计人员从繁琐的劳动中解放了出来，在不到半年多的时间里完成了90多个小型项目的算量套价工作。
购置的 BIM 算量专业软件是一个存储项目构件信息的数据库，在基于 BIM 算量过程中，大大减少了依据设计图纸识别构件信息的工作量，以及由此引起的潜在错误。另外，通过算量软件计算的工程数量是否准确，工程经济专业人员完全可以掌握和控制，并可通过建筑信息模型三维立体构件的实现，深刻理解专业设计人员的意图。减少了各设计专业间在工程数量及定额运用上的反复沟通和配合，极大的减轻了设计专业的压力。同时将完成的建筑算量模型以及数据文件传送给建设单位和工程造价审核单位，他们可以根据设计单位提供的数据，便捷的反查工程数量的来源和组成，并可在审查过程中进行修改。就是在施工阶段发生设计变更( 或工程变更设计) ，也能快捷准确的确定工程造价，真正实现了由从量开始控制工程造价的目的。
除此之外，BIM 的可视化可以让设计人员将以往在图纸上用线条表达的构件形成一种三维的立体实物图形展示在设计和工程经济专业人员面前，使工程经济与设计人员之间的沟通和理解更快更准确。并实现了工程设计中海量数据的存储、快速准确的计算与分析。通过快速准确的数据计算和科学的分析，实现了控制工程造价的精细化和设计单位的集约化管理。也使工程经济专业控制工程造价的主体的责任更加明确和明晰。
4.BIM 技术在设计概预算应用中的扩展
设计图纸完成后，将工程数量的统计和计算交由工程经济专业来完成，目前各设计单位还有不同意见。多年来形成的设计人员按设计图纸统计和计算工程数量及套取定额的做法，目前还暂时无法改变。也就是说由工程经济专业来控制工程造价的作用还无法充分发挥。但经过内蒙铁道设计院半年多应用 BIM 技术的实践( 尽管建立信息模型增加了工程经济专业人员的配置) ，大大减少了设计专业人员统计和计算工程数量的时间，提高了整体设计能力，降低了设计成本。
目前，国内大部分设计院还未建立起将设计专业的二维设计直接与 BIM 软件关联，建立起基于 BIM的协同平台，或完成的设计图纸和计算的工程数量交由 BIM 团队进行复核和查找差错，然后返回给设计专业进行修正，再出正式施工蓝图，也没能做到设计与 BIM 的合二为一。今后如果经过软件的整合能实现设计专业与 BIM 的良好结合，对于设计方案的优化和设计质量的提高将有一个质的飞跃。如把建立 BIM 信息模型前移到设计专业，将能实现 BIM的可视化、协调性、模拟性、优化性功能。
BIM 的可视化是一种能够将构件之间形成互动性和反馈性的可视，不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、施工、运营和维护过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
可在目前的工程设计中，往往由于设计专业及人员之间的沟通不到位，出现相互之间的碰撞问题。应用 BIM 技术可以进行专业间三维空间管线的模拟碰撞检查，这不但可在设计阶段彻底消除碰撞，而且能优化管线布设方案，减少由设备管线碰撞等引起的拆装、返工和浪费，避免了采用传统二维设计图进行会审时人为的失误和低效率。
为减少设计变更和工程变更，有效控制工程造价和项目成本，在设计阶段，根据设计方案论证的需要，BIM 可以对设计中需要进行模拟与试验的一些东西进行模拟和实验，选择合适的方案和材料设备;也可以根据施工组织设计或施工计划模拟现实施工过程，在虚拟的环境下检视施工过程中可能存在的问题和风险，同时还可针对具体问题，对模型和计划进行调整、修改，反复的模拟检查和调整可使施工计划过程不断优化。
BIM 及与其配套的各种优化工具可以对设计方案进行优化，把项目设计和投资回报分析结合起来，设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来，使建设单位能够掌握哪种设计方案更符合实际需要。对设计方案和施工组织设计进行优化，可以显著缩短建设工期，节约建设成本，尽快带来经济效益和社会效益。
3.1.2 BIM技术在工程设计中的应用及发展前景
1.传统二维设计技术与BIM技术的对比
（1）传动二维设计技术在工厂设计中的不足
相对于BIM技术，传统的二维设计方式所存在的主要问题主要有：设计过程中信息传递、共享方式较差，协调性能较差，在工厂设计过程中对于一个其中的构件需要使用多张二维图纸进行描述，不方便且效率不高。当需要对设计变更时，需要牵扯到多个设计图纸，工程量较为巨大，在设计时使用二维设计技术由于没有实物进行参考对照单凭设计人员在脑海中进行建筑构件的想象，不但效率不高也容易出现问题。其中较为典型的就是在管道设计时常常会发生管道多管道处于同一层面发生碰撞，在施工时临时修改图纸将会影响施工进度。同时在工厂设计信息传递方面，使用纸质的图纸携带不便，同时也会影响信息传递的准确性。
（2）BIM技术在工程设计中的优点
BIM技术是一种建立在三维数字基础上的设计方式，其中集中了各种相关信息的工程数据模型，能够对所设计的建筑项目进行详细描述的一种设计技术。BIM技术通过将工程项目设计中的各项数据都保存建立在一个三维的数据库模型中，方便调取的同时可以对工程设计中需要的项目设计范围、进度以及成本信息等数据进行完整可靠的协调调用，通过良好的信息共享可以使得以上这些信息方便的被工程项目中的建筑师、技术人员以及施工人员调取查询，从而为建筑项目的施工管理、决策等提供详实的数据来进行判断。提高效率，同时BIM在工程设计中的应用可以使得工程设计的修改更为方便、简单，由于将所有的数据都保存在三维模型数据库中，通过软件的协调可以使得对于工程设计中的修改及时的在整个项目中得以实现，在建筑构件中的各个视图中都会自动进行相应的修改。BIM技术的应用可以贯穿到整个项目的设计过程中，并在整个工程生命周期中都发挥着重要的作用，在整个工程项目的施工阶段，BIM技术可以提供较为的工程项目工程量的清单、概预算以及施工中的各个阶段所使用的材料等施工中所需要的信息，甚至可以帮助人们实现建筑构件的直接无纸化加工建造，BIM技术的应用可以帮助人员在施工周期中实现整个工程项目的可视化管理与项目的模拟，使用BIM技术可以使得技术人员对工程量进行具体的量化，从而为后续的评估、管理带来方便，技术人员通过根据量化后的数据为业主制定相应的展示场地使用情况及项目施工情况，方便与业主之间的沟通协调。在建筑工程项目的运营管理阶段，BIM技术可以通过相应的数据统计为业主或是管理人员提供整个工程中的使用情况或是建筑的相应性能、建筑项目的施工人员以及建筑施工中的各项财务方面的信息等，BIM技术通过其良好的信息共享及通信能力通过对其数据库进行更新，可以方便地对其中的数字记录进行更新，通过使用BIM技术可以方便地对标准建筑模型向商业建筑模型之间的转变，通过对工程项目中的各项数据进行统计分析，以及商业项目中的可租赁面积、租赁收入情况或是部门成本分配等的重要数据进行统计，方便后期的整理和使用。
2.BIM技术的发展及应用前景
（1）BIM技术的应用
BIM技术是一项复杂的系统性工程，BIM技术在我国的多个先进的工厂设计结构及地产公司内发展及应用，同时在一些发达城市等纷纷建立了相应的BIM技术咨询公司来推广应用BIM技术。在工厂设计的过程中通过使用Autodesk Revit软件可以使得图纸及模型能够在软件中快速的搭建起来，并迅速的生成各种立体图、剖面图、材料表等，BIM技术的智能化、信息化的程度相当高，通过在工厂设计的过程中使用BIM技术不但保证了工厂设计的效率还保证了设计质量，
（2）BIM技术的发展前景
BIM技术是信息技术、计算机技术以及通信技术等与工厂设计的完美结合，其发展应用为广大的工厂设计师们插上了飞翔的翅膀，可以使得工厂设计师们方便、快捷的将自己的设计思路表达出来，以BIM技术为代表的信息技术的应用将会对工厂设计的模式及应用带来了极大的变革，现今，BIM技术所带来的变化正在逐步的显现出来。现今，BIM技术在国内外工厂设计中的应用越来越广泛，在应用中需要注意思维转换及建筑标准规范等差异问题，从而要求工厂设计人员在提高自身的同时以跟上工厂设计变革的步伐，并在应用的过程中不断的完善其理论与技术体系，从而促进BIM技术的深入发展，使其能够在未来的工厂项目设计中发挥出更为出色的作用。
3.BIM技术的优越性
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