BIM在工程設計階段的應用分析,建筑工程管理論文

BIM在工程設計階段的應用分析,建筑工程管理論文本篇論文目錄導航：【題目】【第一章】【第二章】【第三章】【第四章】BIM在工程設計階段的應用分析【第五章】【第六章】【結論/以下為以下為參考文獻】第四章BIM在工程設計階段的應用分析4.1工程設計階段使用BIM技術的原因4.1.1使用BIM技術的設計單位類型現(xiàn)前階段，在中國使用BIM技術的設計單位大致能夠分成下述幾種類型：第一種就是設計單位的領導對BIM技術比擬認可，看到了BIM技術在建筑設計中應用的優(yōu)勢，這些設計單位的領導都比擬有長遠的目光，希望能夠通過BIM技術改變設計單位在市場競爭中的地位[45],搶占發(fā)展的先機；第二種就是一些設計單位在進行建筑工程項目設計中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的設計方式方法已經(jīng)無法知足項目的要求，而不得不尋找的新的設計方式方法，BIM技術正是他們以為比擬符合市場需要的新型建筑設計方式方法。比方建設單位在碰到大型異型建筑工程項目設計、協(xié)同項目設計等比擬新穎的建筑設計要求時，使用BIM技術是彌補傳統(tǒng)設計方式方法缺乏較為有效的手段；第三種就是為了知足建設單位或者合作的外方企業(yè)的需要而使用BIM技術。一些業(yè)主或者投資方會對建筑設計方式方法進行講明，有的就會要求必須使用BIM技術進行建筑設計，這就使得設計單位不得不采用BIM技術。而一些外國建筑企業(yè)本身就使用BIM技術進行設計[46],在與中方企業(yè)合作的經(jīng)過中，為了更好地進行信息溝通，需要中國的設計單位配合他們使用BIM技術，這也迫使設計單位引入BIM技術。固然上述幾種類型的設計單位會使用到BIM技術，但在設計經(jīng)過中詳細的應用范圍還是比擬窄的，即只能使用到BIM技術中的幾項功能，華而不實使用頻率較高的是碰撞檢查、三維立體展示設計成果等功能。假如設計單位花費大量的人力、物力引入了BIM技術，使用的空間卻有限，固然有利于促進BIM技術在建筑設計單位的推廣，但對于建設單位而言，很難發(fā)揮BIM技術的實際應用價值。4.1.2以BIM技術為依托的新型盈利形式BIM技術在建筑行業(yè)的應用包括25種不同的類型，牽涉到建筑工程項目計劃、設計、施工和運營四個階段[47].華而不實，針對設計階段的應用多達9種，如設計方案論證、設計建模、規(guī)范驗證等等，這些詳細的應用已經(jīng)包含了CAD技術的業(yè)務范圍，即從理論上來講在建筑工程設計階段是能夠用BIM技術代替CAD技術。除此之外，和傳統(tǒng)的流程設計相比，BIM流程設計更具優(yōu)勢[48],它所具有的價值更值得設計單位使用和推廣。固然，建筑設計單位的類型有很多，從事的業(yè)務范圍也千差萬別，但是無論何種類型的建設單位都能夠利用BIM技術開創(chuàng)建立新型的盈利形式，這也是促使建設單位應用BIM技術的動力[49].利用BIM技術進行建筑設計具有很大的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢不僅僅僅是對設計單位而言的，同樣也是對甲方業(yè)主而言的，假如設計單位能將這些優(yōu)勢向甲方業(yè)主表示清楚并被其所接受，甲方就會愿意出錢購買或為獲得的新服務提供更多的報酬。我們在研究BIM技術時容易將關注的重點放在技術層面上，而忽視了技術帶來的直接性收益，又或者是以為在設計經(jīng)過中應用BIM技術是通過提高工作效率和設計質量進而使得市場競爭實力加強而獲得收益。BIM技術商業(yè)價值的挖掘能夠改變建筑設計單位傳統(tǒng)的盈利形式[50],為建筑設計單位帶來愈加直接的收益。這需要建筑設計單位以多種角度審視BIM技術的作用和價值，同時也需要建筑設計單位的領導者具有遠見，能預見BIM對設計單位盈利形式的影響，也能發(fā)現(xiàn)潛在的客戶群，利用現(xiàn)有的客戶資源建立新業(yè)務的客戶關系網(wǎng)，省去尋找客戶群的費事，也能提高工作的效率。4.1.3業(yè)主額外購買BIM服務很多建筑設計單位都對業(yè)主會不會購買BIM技術帶來的新增服務這一問題存有疑問。這要從業(yè)主和設計單位兩方面進行分析。首先進行業(yè)主分析，業(yè)主的戰(zhàn)略意識和商業(yè)頭腦對此有決定地影響。假如業(yè)主早就對BIM技術有所耳聞，并且對其在建筑工程管理中的應用比擬認可，相信將來BIM技術將會有很大的發(fā)展?jié)摿51],那么他就會選擇進行購買BIM技術帶來的新增服務，當然在開場進行這種服務的時候可能只會有一部分比擬高端的業(yè)主能真正施行購買行為。除此之外，購買BIM的資金和建筑工程總投資相比是屬于比擬小的投入，假如通過小額投資能確保整個建筑工程項目的質量、避免出現(xiàn)更大的損失，很多業(yè)主還是會選擇進行投資的。而且這種投資BIM的行為不僅能會獲得一定的投資收益[52],同時還有利于對后期的運營維護階段進行控制，可謂一箭雙雕。其次，從設計單位角度進行分析。業(yè)主能否愿意購買BIM,還要看設計單位能否提供具有額外價值的BIM服務。這里所指的額外價值是指傳統(tǒng)的二維設計方式方法無法實現(xiàn)的價值。我們知道BIM技術相比于傳統(tǒng)二維設計方式方法最顯著的特點就是能構建設計模型[53],并進行碰撞檢查。除此以外，設計單位還應提供一些其它類型的服務，主要是用來解決業(yè)主在建筑工程管理經(jīng)過中可能會碰到的各種問題，進而實現(xiàn)業(yè)主內(nèi)部信息的一致性。我們國家很多比擬著名的大型建筑都使用了BIM技術，尤其是在上海中心設計時應用了BIM技術后，國內(nèi)很多高層和超高層建筑工項目都開場注意到BIM技術，這為BIM技術在我們國家建筑行業(yè)的推廣提供了很好的契機。建筑設計單位也應把握好時機，積極引導業(yè)主購買BIM,使得BIM技術能從理論研究轉變?yōu)檎嬲纳a(chǎn)力。4.2在工程設計階段使用BIM技術應注意的問題4.2.1設計單位在應用BIM技術時存在的認識誤區(qū)我們國家建筑設計單位對于BIM技術的認識還存有一些誤區(qū)。主要表現(xiàn)的兩個方面：第一個方面就是將BIM軟件視為單純的三維繪圖軟件，相比于二維[54]CAD繪圖軟件而言，只是在維數(shù)上的區(qū)別。現(xiàn)前階段，我們國家很多的設計單位都有意進行BIM技術的推廣和使用，但對BIM技術真正了解的設計單位卻不多。假如將BIM技術視為一種三維繪圖工具，那相比于CAD技術而言他的學習經(jīng)過愈加漫長、而且需要學習的內(nèi)容比擬多，需要設計人員花費大量的時間和精神。很多設計單位在決定能否應用BIM技術時就會考慮花費大量的人力、無力和精神進行設計方式方法改革對于單位的發(fā)展能否真的有幫助，前期投入的資本能否能收回。這樣就會影響設計單位引進BIM技術的自信心，進而影響B(tài)IM技術在我們國家建筑行業(yè)的推廣使用；第二方面就是很多設計師都將BIM技術誤以為就是使用Revit軟件。這主要與我們國家設計師接觸BIM技術的起源有關，很多設計師都是通過使用Revit軟件才知道BIM技術的存在，自然就會將這兩種不同性質的概念混淆。BIM技術相比于一般的建筑設計方式方法而言，其最大的特點就是能對建筑工程管理經(jīng)過施行全生命周期的信息管理[55],這是一般軟件不具備的特性。隨著BIM技術在我們國家應用的不斷深切進入，大家對BIM技術有了更多的了解，這種認識誤區(qū)也逐步被消除了，已經(jīng)不像之間那么普遍。建筑設計單位應該是我們國家建筑行業(yè)中最先接觸到BIM技術的一個群體，很多設計單位在2004年就開場使用Revit軟件，但至今BIM技術仍沒有能在建筑設計領域普及，主要與設計單位對BIM技術的認識存在誤區(qū)有關，無法正確理解BIM技術，自然就無法將其轉化成生產(chǎn)力。4.2.2設計單位使用BIM技術需要注意的問題設計單位在進行BIM技術推廣和使用的經(jīng)過中需要注意幾個問題，分別為：第一，就是要對本身的實際情況有一個清楚地認識，在使用BIM技術時更應把握應用的范圍，做好本職工作后再為業(yè)主提供額外價值服務。很多設計單位在使用BIM技術之初，就妄想將BIM廣泛地應用于各個專業(yè)領域中，卻忽視了自個對BIM技術的把握能力，往往容易出現(xiàn)事倍功半的效果，即不能實現(xiàn)預期的目的，還會影響正常的工作流程；第二，設計單位在使用BIM技術時不宜全面展開，應以某個項目作為試驗項目，熟練把握BIM技術使用的經(jīng)過，并對其和單位工作方式的兼容性進行測試。一般都不會選擇比擬復雜的項目，一些基礎性的項目更有利于新技術的試驗；第三，BIM相關的軟件大多從國外引進，與我們國家建筑行業(yè)的實際情況存在偏差，在使用BIM技術之初，需要有專業(yè)的人士進行相關的指導，才能理解華而不實的一些標準和應用方式方法；第四，推廣BIM技術要事先做好準備，并要做好長期奮斗的準備。在使用BIM技術前要解決組織構造、人員布置等基本問題，這樣才能確保BIM技術的推廣根據(jù)一定的順序進行；第五，BIM技術要進行模型開創(chuàng)建立，需要將項目的相關數(shù)據(jù)信息輸入華而不實，但由于每個建筑工程項目之間存在很大的差異，相關的數(shù)據(jù)信息也大為不同，所以不同的類型的建筑工程項目需要使用不同的方式方法；第六，BIM技術的推廣和使用需要設計單位全體成員的共同努力。一方面要有領導層的支持和引導，另一方面需要基層員工的認真執(zhí)行。領導層和員工之間要進行默契的配合才能成功地將BIM技術應用于建筑設計中。4.2.3BIM技術團隊的組建在建筑設計單位推廣和使用BIM技術的一個關鍵性問題就是要有相應的專業(yè)人才，但是由于設計單位的員工對于BIM技術的了解比擬少，在使用的最初階段很難找到專業(yè)的人才，這就需要在單位內(nèi)部建立BIM團隊，負責BIM技術在設計方面應用和推廣的一切事項。成立專業(yè)的BIM技術團隊首先就要確定團隊的負責人，這個負責人應對BIM技術有比擬全面的認識，對于其在設計單位的使用和推廣方式方法有正確地判定。假如選擇的團隊負責人存在對BIM技術認識上的誤區(qū)就會嚴重影響B(tài)IM技術在設計單位使用和推廣的效果，甚至會影響單位其別人員對BIM技術的認識。在對BIM技術團隊成員進行選擇時也需要綜合考慮設計師的個人能力、學習能力、工作熱情等各個方面，以確保選擇出的團隊成員能承受在BIM技術推廣和使用經(jīng)過中比擬大的壓力，同時也富有激情去學習使用這種新型的建筑設計方式方法。BIM技術團隊成立后，團隊內(nèi)部成員的分工會變得愈加細化，每名成員都有詳細的責任擔當，這樣能夠保證團隊人員配置的最優(yōu)化，減少人力成本。4.3工程設計階段應用BIM技術的方式方法研究4.3.1影響B(tài)IM技術施行的要素分析BIM技術在設計單位施行經(jīng)過中會遭到一些因素的影響，下文將從三個方面對此進行分析研究。首先，戰(zhàn)略目的會影響B(tài)IM技術的施行效果。如今，很多設計單位使用BIM技術都是在傳統(tǒng)二維CAD技術流程的基礎上進行的。這樣就會使得BIM技術在設計單位的應用經(jīng)過要逐級進行。BIM技術在設計單位的應用要分成三個層級，第一層級是個人層面、第二層級是項目層面，第三層級是單位層面。假如BIM技術在設計單位中的應用到達了第一層級，就講明設計單位能利用BIM技術解決一些工程流程方面存在的問題，如解決不同專業(yè)之間的碰撞；假如BIM技術在設計單位中的應用到達了第二層級，就講明設計單位能利用BIM技術完成部分流程，如能夠直接食用BIM軟件進行圖紙繪制；假如BIM技術在設計單位的應用到達第三層級，就講明設計單位利用BIM技術開創(chuàng)建立了新型的盈利形式，能夠為業(yè)主提供額外價值的服務，同時能較為完好地實現(xiàn)BIM技術的各種功能。這三種層級分布也代表了設計單位戰(zhàn)略目的的不同，追求不同層級目的的實現(xiàn)，推廣和使用BIM技術的程度也會不同。當然，也有一部分設計單位在最初時是想實現(xiàn)最高層級的目的，但由于使用BIM技術的經(jīng)過或方式方法上存在一定問題使得高一等級的目的很難實現(xiàn)，只能停留在低層級處，停滯不前。其次，BIM技術施行的經(jīng)過會影響B(tài)IM技術施行的效果。BIM技術在設計單位施行的經(jīng)過需要循序漸進，不能操之過急。一般都是先從一些基礎的項目開場入手，最初也是需要專業(yè)人員引導，相當于一些演練經(jīng)過，等單位的團隊熟悉BIM技術應用的操作流程后，再逐步增加試驗的項目數(shù)量，量變會引起質變，隨著使用項目的增加，BIM技術團隊對于BIM技術的了解會不斷加深，最后能直接為業(yè)主講解使用BIM技術的受益之處，為業(yè)主提供額外價值的BIM技術服務。最后，對于傳統(tǒng)設計形式的態(tài)度也會影響B(tài)IM技術施行的效果。根據(jù)我們國家現(xiàn)前階段建筑設計行業(yè)發(fā)展的情況來看，完全否認傳統(tǒng)二維設計方式方法的思路是不可取的。在短時間內(nèi)，設計單位應用BIM技術時還要以二維設計方式方法為基礎，盡量降低使用BIM技術給單位發(fā)展帶來的負面影響，尋找利用BIM技術提高業(yè)務水平的方式方法。4.3.2將BIM技術轉化為生產(chǎn)力的方式方法設計單位要將BIM技術轉變?yōu)檎嬲纳a(chǎn)力需要從兩方面入手，第一個方面是要在應用BIM之初尋求專業(yè)機構的幫助。大部分的設計單位在使用BIM技術的時候都會請售賣軟件的公司為內(nèi)部的員工進行技術培訓。然后在由設計師利用BIM技術獨立完成一個項目，在實踐的經(jīng)過中肯定會碰到很多問題，往往都是由設計師自個解決，但很多設計師在碰到困難后就放棄使用BIM技術，使得BIM技術難以在設計單位中推廣使用。面對這種問題，設計單位應認識到問題的根本所在，單憑設計師自個獨立探索BIM技術的使用方式方法是很難建立高效的BIM技術應用體系。鑒于此，設計單位應聘請專業(yè)的機構幫助建立完好地BIM技術應用系統(tǒng)，為以后BIM技術的繼續(xù)使用和推廣打好基礎。同時這也是建立BIM技術團隊的一種有效手段，讓團隊成員真正把握BIM技術的使用方式方法；第二個方面就是要將BIM技術和設計單位的業(yè)務進行有機融合。在設計單位使用BIM技術的目的是為了更好地提高設計單位的主營業(yè)務，即設計業(yè)務。不要過分追求額外價值的BIM技術服務，而出現(xiàn)本末倒置的現(xiàn)象。BIM技術在建筑工程管理設計階段的主要應用就是進行方案設計和施工圖設計，因而要根據(jù)單位的實際情況將BIM技術應用于這兩項業(yè)務中。假如還有精神，再進行額外價值的BIM服務研究，但由于不同設計單位從事的業(yè)務范圍不同，所以以此為基礎衍生出的BIM增值服務衍生種類也會不同，建設單位應根據(jù)本身的實際情況進行BIM技術增值服務類型的選擇。4.4在工程設計階段應用BIM技術的影響和好處4.4.1BIM對設計企業(yè)的影響B(tài)IM技術作為一種新型的設計方式方法，將其應用于設計單位，將會對設計單位的組織構造、設計流程和分配以及設計服務內(nèi)容產(chǎn)生影響。首先，設計單位的團隊組織構造將發(fā)生變化。在設計單位應用BIM技術必需要成立BIM技術團隊，由于BIM技術的特點，在BIM技術團隊中可能會出現(xiàn)制圖員，團隊內(nèi)部的分工將變得愈加明確，一般都是由制圖員負責繪圖，而設計師則可專心于設計工作，不必為繪圖而分心。而制圖員崗位的出現(xiàn)還可能帶動一種新型的業(yè)務形式，即將繪圖工作外包，那么BIM技術團隊就要承接更多的業(yè)務。其次，應用BIM技術后設計單位的設計流程和分配機制也將發(fā)生變化。傳統(tǒng)二維CAD設計方式方法中各個部分的設計工作是分開獨立的，但BIM技術卻通過開創(chuàng)建立模型直接生成需要的施工圖紙，很多數(shù)據(jù)的處理都是通過計算機模型完成的，各個部分的設計之間也是具有一定關系的。隨著制圖員崗位的出現(xiàn)，以后設計團隊內(nèi)部的任務分配機制也會發(fā)生變化。最后，應用BIM技術改變了設計單位服務的內(nèi)容。傳統(tǒng)的二維CAD設計方式方法只能進行平面圖紙設計，BIM三維技術的應用不僅能提供三維立體成果設計，同時還能夠利用構建的模型進行綠色建筑分析、工程量統(tǒng)計等工作，大大擴寬了設計單位服務的范圍，豐富了設計單位服務的內(nèi)容。4.4.2使用BIM技術對設計單位人力資源配置的影響B(tài)IM技術難以在我們國家建筑行業(yè)中推行，一方面有技術方面的因素影響，另一方面也是由于這種技術的應用將改變?nèi)藗鹘y(tǒng)的思維方式和工作形式，進而使得很多人一時難以適應，影響了設計單位人力資源配置。首先，介紹BIM技術對于設計單位團隊分工的影響。在剛開場使用BIM技術時往往是根據(jù)項目的目的進行人員布置，這一階段的工作內(nèi)容比擬簡單，需要考慮的因素比擬少，但隨著BIM技術在單位的不斷推行，將會牽涉到越來越多的人力資源布置問題，這時再想通過目的進行人員布置就行不通了，需要進行團隊分工。根據(jù)BIM軟件，分工的方式有兩種不同的機制，分別為鏈接和工作集。鏈接機制和二維CAD的外部參照相類似，而工作集需要將模型差分成不同的小模型，同一專業(yè)的內(nèi)容放在一個模型中。一般來講，大型項目都是使用工作集對項目的不同部位之間進行協(xié)同，而不同專業(yè)之間則用鏈接。其次，介紹BIM技術對團隊人員選擇和構造類型選擇的影響。團隊中的人員應具有較強的學習能力，同時還要有變通的頭腦，對BIM技術比擬認可。團隊構造主要包括四類角色，分別為設計師、項目負責人、構件開創(chuàng)建立人員、制圖員。最后，BIM技術的應用還會影響設計單位的培訓工作。傳統(tǒng)二維CAD技術培訓的時間比擬短，而BIM技術培訓需要消耗大量的時間，不能進行獨立的培訓，會影響設計單位的正常工作，一般都要采取邊干邊學的培訓形式。4.4.3設計單位應用BIM技術的好處1、設計單位應用BIM技術將改變傳統(tǒng)的盈利形式，開創(chuàng)建立新型的盈利形式。設計單位除了能在主營業(yè)務上使用BIM技術提高業(yè)務的完成效率和質量，也能根據(jù)設計單位的實際情況，為業(yè)主提供BIM增值服務，進而獲得直接的經(jīng)濟收益，改變傳統(tǒng)的盈利形式；2、BIM技術協(xié)同作用能大大降低返工的概率，提高設計的準確性。傳統(tǒng)的設計方式方法是將各個專業(yè)分開進行獨立設計，由于相互之間信息傳遞不通暢就會存在設計方面的沖突和矛盾，一般都是在施工階段才能發(fā)現(xiàn)，不得不屢次進行設計變更。BIM技術則不同，它將各個專業(yè)的設計有機的結合在一起，設計師能快速的看到任何一個數(shù)據(jù)信息的變化，使得各個專業(yè)之間能進行信息分享，提高設計的一致性。除此之外，BIM技術還能進行碰撞檢查，自動發(fā)現(xiàn)各個專業(yè)設計之間存在矛盾，并能夠進行修改。這樣就會降低施工階段設計方案返工的頻率，進而提高設計的準確性；列如某項目中利用BIM模型輕松快速地檢查在三維空間環(huán)境下各專業(yè)的碰撞情況，發(fā)現(xiàn)檢查出