bim模型加強建筑工程造價管理研究論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 t，除此之外還有Autodesk Inventor、Autodesk Infraworks 360、AutodeskCivil 3D、Autodesk Navisworks、Autodesk Vault等一系列軟件來支持BIM在工程全生命期的應用。同時，Autodesk公司建立了大型的服務器集群，將相關的軟件功能集成到云平臺，通過云計算的方式為客戶提供服務。Bentley BIM產品線包括Architecture、Structural、Mechanical System、Electrical、Piping和Site等。Bentley產品在道路、橋梁、市政、水利等基礎設施領域也有著廣泛的應用。（五）美國BIM人才隊伍建設概況美國既存在獨立的、主要承擔BIM工作的公司，也鼓勵設計、管理等相關人員直接應用BIM技術進行設計、建造和管理。美國BIM的人才隊伍大體可分為BIM軟件開發人才、BIM軟件應用人才兩大類，BIM軟件應用人才有可以進一步細分為設計、建造、管理等專業人才。得益于全球領先的軟件教育、軟件研發大環境和深厚的技術沉淀，美國在BIM軟件開發人才方面有著得天獨厚的優勢，相關人才儲備在世界各國是最充裕的。在美國，BIM軟件的研發公司擔負推廣BIM軟件和培養BIM應用人才的主要責任。首先，客戶人才培養是BIM研發公司與客戶產品服務的一部分，研發公司主動幫助客戶培訓技術人員，以熟練掌握BIM軟件的相關技能；其次，所有的BIM軟件都對高校免費開放，鼓勵高校研究人員和學生了解并掌握BIM技術；再次，針對行業主管部門，比如聯邦及各州交通部，BIM研發公司也會通過產品宣傳和技術培訓等手段，提高行業主管部門的BIM技術水平，以促進軟件的推廣應用。此外，設計和施工企業為提高生產效率、降低人員成本，也樂于培訓相關員工，使其掌握BIM應用技術。通過BIM研發公司的不斷努力和相關各方在項目實踐中的切身體會，美國BIM軟件應用的人才隊伍逐漸壯大，整個行業的BIM技術水平也得到不斷提升。（六）建筑信息模型（BIM）技術在美國交通領域的應用現狀BIM技術在美國已廣泛運用在建筑領域，并在美國公路等交通行業項目的規劃設計、施工和運營維護中進行了成功的嘗試，但與建筑領域相比，尚處于從傳統的二維設計向三維設計、應用BIM技術的過渡階段。美國公路交通行業BIM技術主要應用在三維模型設計優化和方案展示、施工機械控制方面，并開始在項目的維護和資產管理中應用，在提高項目安全性、控制成本、提高效率方面展現了良好的效果。但是，對于電子文檔的法律地位仍然存在巨大爭議。目前，有4個州已經明確要求在設計階段應用三維模型，有30個州正在對三維模型的效益進行評估或試驗。圖9 工程設計階段三維模型應用比例很多施工企業已經或正在開始試用帶有自動導引設備（Automatical Machine Guidance，AMG）系統的設備，以求提高控制精度、節約人力成本，部分項目業主也開始利用BIM技術進行施工質量管理。圖10 施工階段三維模型應用比例已經有2個州將BIM技術用于運維階段，32個州正在開展評估或試驗。運維階段主要利用BIM技術管理智能數據采集、建立公路數據目錄和公路資產管理，以及對已建成項目三維數據模型的維護。圖11運維階段三維模型應用比例總的來看，BIM技術在美國交通行業的應用仍處于起步階段，雖然已經展現了一定的效益，并吸引了很多關注。但多數人仍然認為，這一技術只是對現有技術的改進和提高，并不能引起行業顛覆性的變化，與房屋建筑行業不同，在交通領域所帶來的效益尚不明確，因而更多的處于嘗試和觀望階段。有研究表明，在公路建設階段全面應用BIM技術，可以節約大約3%的建設成本，其來源主要包括：提高完善設計的效率、減少由于構件間的碰撞造成的返工及變更、提高組織管理效率以降低人力消耗、通過AMG技術減少對現場技術人員的需求等等。美國聯邦公路局鼓勵、支持采用BIM技術，但受限于法律，不能強制推廣，只能通過有限的補助進行刺激。各州根據對BIM技術的認識、自身的條件自由選擇BIM的應用和推廣方式，多數的州交通局正在關注、試用BIM技術，也還有少部分州對BIM技術仍然不感興趣。3．項目立項和設計階段的應用項目立項階段，可以利用BIM技術的可視化三維模型向業主及公眾闡述、展示設計方案，并在更廣泛的范圍內聽取意見，以獲得支持，目前很多案例都取得了良好的效果。在設計階段，利用BIM技術進行模擬分析、虛擬建造，可以提前發現設計中存在的不足。部分案例認為，采用BIM技術有效提高了技術復雜、方案多變工程設計方案優化的效率，降低了設計成本，并減少了大量在建設期間的變更。4．工期安排和造價控制中的應用通過BIM技術將3D模型和時間維度進行結合，形成4D模型，可以更方便的進行施工進度模擬，更加準確的協調施工順序，減少在時間維度上的沖突，使施工進度安排更為合理。如美國161號高速公路4段項目，位于達拉斯沃斯堡大都會區，包含45座橋梁和兩處大型立體交叉，主體工程要求在15個月以內完成。建設方通過BIM 4D模型進行施工進度模擬，改進施工進度安排，改善項目各參與方協調，有效控制了項目工期，使項目在規定的時間內順利完成。圖12 美國161號高速公路BIM模型在4D模型的基礎上，增加各模型構件相關的費用信息，就形成了包括成本的5D模型（反映與實際成本相關數據的時間、空間、工序維度關系的數據庫），將成本匯總、統計、拆分對應起來，可以實時讀取建造過程中的費用清單，便于更精確的進行施工過程中的備工備料，更有效地進行費用成本控制。如北塔蘭特高速公路，總造價為25億美元，通過在4D模型基礎上對BIM模型進行劃分，增加費用信息，采用電子化工作流程，實施獲取相關的材料成本信息、人工成本信息，進行了精細化工程費用管控的嘗試。圖13 北塔蘭特高速公路BIM模型據介紹，目前有9個州正在嘗試使用4D和5D技術來改進項目工程管理，并提供更準確的項目成本估算。5．在施工中的應用美國人工成本高，為降低工程成本，一些企業已經開始利用BIM模型作為AMG的施工控制信息，代替施工放樣測量，以提高施工質量和效率，目前主要是在土方和路面施工中嘗試應用這一技術。在建的北卡羅萊納州U0071 East End Connector項目中的部分設備就采用了這一技術。目前達到的技術水平是在施工機械上加裝控制電腦、測量定位、控制及傳感設備，在導入BIM三維設計數據后，通過GPS進行精準定位施工，提供施工控制數據，指導操作手作業。很多企業正開發更加自動化的設備。圖14 智能施工機械（AMG）6．BIM技術在后期運營維護中的應用 美國已經有將三維設計模型應用于項目運維階段的案例，如將3D數據運用于公路數據目錄和公路資產管理，并根據實際情況修正3D模型，建立基于完工狀態的，更準確的3d設計模型等。BIM模型中所有關于構件信息，包括項目的空間信息、材料、數量等維護階段所需要的所有信息，將會利用統一的數據格式存儲起來，并在項目使用壽命期間不斷得到豐富和維護。BIM模型結合運營維護管理系統后，能夠發揮在空間定位和數據記錄方面的優勢，以更合理的制定維護計劃，提高維護效率。對一些重要工程和設備還采用跟蹤維護工作歷史記錄的方式，對設備的適用狀態提前作出判斷。，包括5處互通立交和24座橋梁，通過搭建企業級工程內容管理平臺，創建了一個綜合項目框架來管理該項目的所有文件資料，建立竣工BIM系統，該系統可以通過網頁和移動終端快速掌握工程建設細節、歷史維護情況等運營維護期間所需信息，并對這些信息進行實時更新。三、美國BIM技術發展經驗的啟示BIM技術在美國交通建設行業已經得到廣泛的關注，但對于其效益和應用范圍仍處于論證、發展過程中，多數管理部門仍處于研究、觀望狀態，幾個應用了BIM技術的州，也只是在一些環節應用了BIM技術，而不是全面應用。這次培訓讓我們及時掌握了BIM技術發展的前沿情況，也充分了解了當前BIM技術應用的情況、帶來的效果和不足，通過此次培訓，從以下幾方面獲得了較多的領會：（一）我們推進BIM技術應用需要克服的主要問題。目前我國公路設計、建設、管養等單位的軟硬件平臺尚不能支撐BIM的設計和管理要求，需要升級，人員也需要補充培訓，所需費用對于當前的多數從業企業是一筆不小的負擔，而所帶來的效益還在驗證中，尚不明確，無法判斷投資效益比。公路工程項目參與方眾多，且不同軟件的優勢不同，往往需要協同使用不同的軟件。雖然多個行業協會等都在推進BIM數據的標準化，但掌握核心技術的軟件商對此并不積極，美國也尚未形成統一的BIM平臺，我國需要克服的困難更多。BIM技術可以通過模型協調參建各方，協同工作，減少信息傳遞不連續引起的實施沖突等。但由此帶來了新的問題，一是管理層級與目前我國的管理體制不一致，二是工作過程中的傳遞的都是電子信息，所保留的工作痕跡與現行管理要求不一致。美國的BIM人才雖然總量可觀，但距離BIM全面應用的要求仍然不足，我國差距更大。全面應用BIM技術能夠將設計人員更多的從繪圖任務中解放出來，用更多的精力投入設計工作，“繪圖員”將變成“設計師”，在這一點上，我們人才不足的矛盾更加突出。（二）推進BIM技術應用的建議為加快推進BIM技術的推廣應用，結合美國BIM技術發展的經驗、現狀和觀點，以及我國當前的現狀，培訓團對發展策略和推薦措施提出如下建議: