BIM设计管理论文

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了BIM设计管理论文范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

1运用bim进行设计管理的优势和必要性

1.1BIM理念与应用

关于建筑信息模型(BuildingInformationModel-ing，BIM)的定义有很多版本，既有源自于软件公司（Autodesk、Bentley等）和建筑企业（DPR、Ma-graw-Hill等）的解释，也有行业协会（AIA、AGC等）、政府部门（GSA等）和科研机构（NIBS）的定义。鉴于BIM理念的推广程度，本文不再赘述，仅引用美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM定义（由三部分组成）的解释：（1）BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达。（2）BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。（3）在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。BIM在引入国内的10余年间，应用之路得到了长足发展，从宏观层面列入国家“十二五“规划到中微观层面的众多项目应用案例，但与此同时我们也看到，当前国内建筑领域的BIM应用大都停留在解决单项技术问题的层面，缺少支持项目级和企业级管理提升的BIM应用方法。总体来说，目前国内BIM应用主要集中在设计院和施工单位，侧重某一阶段几个相对容易的层面去打破信息壁垒，例如设计院内部不同专业的协同、施工总包和不同分包之间的协同。受制于法律制度环境、硬件水平、建设单位的理解程度和建筑行业传统利益分配，目前并未普遍实现跨单位和跨阶段的全过程信息共享和协同作业。

1.2运用BIM进行设计管理的优势和必要性

由于建设项目分阶段开展设计工作的特点，设计管理是一个标准的长流程管理，而通过BIM进行设计管理，则可以简化管理流程、压缩路径从而实现破除信息割裂、共享信息流，使各种信息能够顺畅地流向BIM模型。BIM并不是简单意义的从二维到三维的发展，是为建筑设计、建造以及管理提供协调一致、准确可靠、高度集成的信息模型，是整个工程项目各参与方在各个阶段共同工作的对象。其在不同的设计阶段拥有不可比拟的生命价值。运用BIM进行设计管理带来的最直接的变革就是：项目各参建单位，包括建设单位、设计、施工、政府有关部门等均围绕BIM模型开展“三控三管一协调”等工作，以BIM模型深化作为核心工作，完成从设计方案模型到运营维护模型的整体交付，从而破除传统模式中很多难以规避的程序化、流程性工作，实现准确、高效、高附加值的设计管理效果。

2基于BIM的设计管理模式

根据当前项目建设程序和设计阶段的一般性规律，根据《中国BIM标准研究课题》的三阶段P-BIM标准子课题：“规划设计P-BIM应用技术研究”、“建筑设计P-BIM应用技术研究”、“工程项目全生命期管理BIM应用技术研究”，本文将分别阐述方案设计阶段、总体设计阶段以及施工图与施工阶段的设计管理流程。

2.1方案设计阶段

BIM管理流程方案阶段的设计文件输入有两种：一种是传统的二维文件，另一种是直接用BIM进行设计的三维文件。两种设计文件通过各自的处理方式形成符合标准的BIM方案模型，各参建单位将围绕BIM方案模型在可视化的环境中进行论证、分析和优化，包括性能模拟分析、指标动态分析论证、功能布局优化等，并可通过3D交互体验的方式进行展示和汇报。经各方确认后的BIM深化方案模型即可作为政府报审和下一阶段设计的基础。

2.2总体设计阶段BIM管理流程

与方案阶段类似，根据两种形式的总体设计文件形成BIM总体设计模型。在总体设计阶段，模型深化的核心工作是建筑、结构、给排水、电气、暖通等专业的协同，包括管线综合分析、碰撞检查、重点区域净空分析、结构预留洞校核、ELV（弱电）专项分析等。通过这些专项分析可得到相应的分析成果，如碰撞检查报告、净空分析报告、结构预留洞优化图纸（预埋套管图）、综合管线审核报告与优化图纸等，最终形成BIM深化总体设计模型。

2.3施工图与施工阶段BIM设计管理流程

施工图与施工阶段设计管理的核心工作主要有以下3点：

（1）变更管理

在总体设计深化模型和相关分析成果的基础上，进一步审查和优化重点区域的施工图，避免由于管线碰撞和相关专业工种冲突（如机电二次深化与装修）等引起的返工和浪费。

（2）施工方案优化

基于BIM的数字化建造与虚拟施工可自动完成建筑物构件的预制，并且可与三维扫描技术结合应用进行模拟施工，有助于快速准确判断设计的可实施性：①施工前期的深化协调管理：在正式施工前（如有特殊要求的分部分项工程），需要根据设计图纸（模型）进行二次深化，包括确定深化的范围、部位、涉及的工种（单位）等，制定明确的二次深化设计方案和计划，经相关单位审核确认后方可施工。比如二次机电深化与室内装修的协调、采购和安装的配合、一次设计（原设计）整体系统与局部冲突矛盾的协调、重点部位管线系统等交叉系统的协调。②施工过程的多维管控：利用虚拟设计施工（VDC），通过减少误差和疏忽、促进项目协调来大幅削减项目时间和成本，提升项目范围沟通效率，提高工地安全性，实现变更最小化。虚拟设计施工可以实现设计可施工性的快速准确验证，通过与三维激光扫描技术结合的“模模叠合、4D模拟”形式，可以实时了解现场实际情况，并可将现场情况与设计模型比对，从而检查是否按图施工，或者设计模型存在哪些问题，可实现动态管控并及时纠偏。

（3）运维数据备案

不断深化的BIM模型集成了工程项目从前期策划、设计、施工、材料采购、验收等所有环节的相关信息，且可实现从整体模型中按个性化需求进行提取，可再造建设单位运维计划和流程，实现空间和资产管理背景数据创建、查询、指派、统计和分摊的可视化、精细化管理。

3基于BIM的设计管理要点

3.1标准管理与流程规划

（1）国家标准

由中国建筑科学研究院会同有关单位编制的4本国家规范将于2014年正式颁布实施。这4本标准是：《建筑工程信息模型应用统一标准》、《建筑工程设计信息模型交付标准》、《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》和《建筑工程信息模型存储标准》。这4本标准涉及BIM标准制定、BIM技术开发、BIM技术应用以及BIM项目管理的基本准则。

（2）地方标准

各地区根据环境和发展水平不同，制定符合地区的补充标准可以解决国标尚未覆盖的问题，如北京市地方标准DB11/1063─2014《民用建筑信息模型设计标准》将于2014年正式实施；上海市于2013年正式实施方案审批三维报审，并就三维报审内容、范围、模型要求、建模依据等做了规范性要求。

（3）项目级（企业级）标准

项目级标准是细化，反映建设单位对项目的个性化需求和要求，如上海中心制定了针对本项目的《上海中心BIM应用实施标准》。进行标准管理的重点是建立项目级标准，根据实际情况制定符合项目特点的P-BIM专业应用软件标准、数据标准、数据库标准、各阶段模型深度标准、支撑系统、数据交换传输标准等。当标准制定后，需要进行流程规划：首先搭建各参建方在BIM模式下的组织框架，目的是明确各参建方的定位和相互之间的工作关系以及信息传递流向。组织框架确定后，需细化各方工作界面以及模型深化调整反馈机制，目的是确保各阶段BIM模型深化工作得以有效落实和推进。

3.2BIM模型审查、深化与专项分析

利用BIM进行设计管理的本质是BIM模型的不断深化，利用BIM模型及其衍生成果指导设计各阶段和全过程工程建设作业，最终实现BIM模型用于运维的交付。方案、总体（扩初）、施工图三阶段的模型建立与深化的基础是最终版的各专业设计图纸，包括建筑、结构、给排水、电气、暖通等专业。模型建立完成后，需进行两项核心工作：其一是根据建设单位需求对模型进行审查、变更和深化，以不断满足建设单位在功能布局、运营维护、投资回报等方面的要求；其二是在模型信息共享的基础上对设计各专业和相关参建单位的协同管理和专项分析，如管线综合分析、碰撞检查、净空分析、ELV（弱电）分析、虚拟施工（工序、进度、组织等）、三维激光扫描与BIM模型的“虚实结合”、运维模拟等。

3.3模拟分析与可视化展示

BIM模型在创建过程中包含了大量的设计信息（几何信息、材料性能、构件属性等），将模型导入相关的性能化分析软件，可以得到相应的分析结果。原本需要专业人士花费大量时间输入大量专业数据的过程，如今可以自动完成，既降低了性能化分析的周期，又提高了分析结果的准确性和实时性。目前可运用BIM进行模拟分析的性能指标主要有视野、照明、安全、消防疏散、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况等。BIM甚至可以做到建筑局部的细节推敲，迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。模拟分析完成后，可借助BIM提供快速的、低成本的多元解决方案供建设单位进行选择，快速找出不同解决方案的优缺点，帮助建设单位快速有效评估建筑投资方案的成本和时间。近两年流行的建设数字城市、智慧城市中常提及3D-GIS。狭义的3D-GIS是对城市里的建筑、道路等对象进行三维建模，再把这些模型放到某对应的地理位置上，与虚拟实景技术结合实现城市空间场景漫游；广义的3D-GIS是与BIM结合，2个系统的整合可以包含城市景观设计、建筑设计、休闲和旅游活动、3D地籍图、环境模拟、热能传导模拟、移动电信、灾害管理、国土安全、车辆和行人导航等。虽然国内在这方面刚起步，但BIM与GIS结合对城市建设和管理带来的转变不容忽视。

3.4设计阶段的造价控制

BIM的数字化工程信息平台实现了项目各阶段数据信息的准确性与唯一性，进而在项目建设的早期发现问题并予以解决，减少过程中的变更数量，很大程度上提高建设方对于整体项目造价的控制力。总体设计阶段运用BIM进行管理对造价控制的影响最大，如管线综合与碰撞检查能够彻底消除硬碰撞、软碰撞，优化工程设计，避免在施工过程中由于设备管线碰撞等引起的拆装、返工和浪费；再如裙楼、幕墙、屋顶、大空间的异性设计，虽然占整体建筑体量的比例不大，但是占投资和工作量的比例不容忽视，而且通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方，对这些内容的设计施工方案进行优化，可以带来显著的工期和造价改进。利用BIM带来的投资回报，可消除多达40%未编入预算的变更、编制成本预算所需时间减少80%、成本预算的精确度可控制在3%以内、碰撞检查后可节省10%的合同额、项目建设周期平均减少7%。另外，还有2个关键工作不容忽视：一是运用BIM可实现快速、准确的工程量统计。BIM支持海量全过程工程数据的创建、管理、协同和共享，并且直接对BIM模型进行计算和统计，大幅度解放人力、提高效率、提高准确性。二是辅助招标。已经有越来越多的建设单位意识到自己才是BIM应用的真正受益者，因此一些重大项目的建设单位已经要求运用BIM进行设计招标和投标，如增加“基于BIM方案细（优）化设计”的环节，并明确定义此环节的数据交付标准和深度。

3.5辅助审批

国外在三维审批方面已经较为成熟，如新加坡，早在1982年就有了人工智能规划审批的想法，2000～2004年，发展CORENET项目，用于电子规划的自动审批和在线提交，是世界首创的自动化审批系统。我国在这方面的探索仍处于学习和酝酿阶段。相对来说，上海市在三维审批实践上走在前端。2013年初，上海市正式《上海市建设工程三维审批规划管理试行意见》，要求在《建设工程设计方案三维审批规划管理试点区域范围》确定的受理区域内的建设工程设计方案实行三维审批规划管理，BIM模型标准、审批流程、时限等配套政策也已出台。2014年初，上海市设计文件审查中心正式推行试点工程数字化审图，首批17家审图公司全部由网络在线数字化审图模式取代原来的纸质审图模式。上海市计划经过一年的实践期，2015年将全面实行数字化审图。政府对BIM的态度已经由支持、鼓励转变为强制性要求。这种转变的背后体现了政府对于BIM即将颠覆传统建筑行业的深刻认识。可以预见，在政府积极推行职能转变、简化审批权限的大背景下，运用BIM提升管理水平、转变管理方式的步伐会越来越快。

4结语

项目管理的核心目标是实现经济效益和社会效益的增值，设计管理是促成这一核心目标实现的关键工作。利用BIM进行设计管理，可实现广义设计阶段的模式变革：由传统的二维、信息独立的、行业壁垒割裂模式向三维可视化、数字智能化的协同模式转变。BIM对工程建设行业的革命从根本上是一种管理理念和管理模式的改变，B-Building明确了应用范围，I-information是核心，M-modeling?是途径和操作模式。因此，BIM带来的价值不应仅仅只是几种软件的应用和集成，更重要的是通过打破全寿命周期建筑行业不同专业、不同单位在信息壁垒中的孤岛，通过贯穿于建筑工程全寿命周期的集成管理，实现整个建筑业上下游业务链的协同作业，提高管理效率。

作者：袁晓 单位：上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司