硕士论文范文：BIM环境下项目管理协同机制研究

  结合目前已经发布的 BIM 标准/指南与文献期刊中的 BIM 应用实践，对BIM 标准与文献期刊中的 BIM 应用点与 BIM 应用状况进行了总结和分析。BIM应用已经延伸至工程项目全过程中，BIM 作为信息集散的综合协同作业平台，在建设工程项目管理中，BIM 应用将能推动工程建设领域生产效率的提升和发展。如何实现 BIM 在工程项目中完整应用将是本文解决的问题之一。

  1.1  研究背景 

  建筑业长期以来因浪费严重，安全事故频发，各参与方之间信息封闭，效率低下，产品质量不符合预期而倍受诟病。《经济学人》在 2000 年发布的文章中称全球建筑业存在 30%的浪费；美国劳动统计局调查研究显示自 1964 年以来，建筑业相比其他非农业产业生产效率持续下降，而非农产业同一期间生产效率提高超过 200%。全球建筑业成本超支、工期延误、工程质量不符合业主要求等问题，以及由此带来的工程参与方之间工程变更、工程索赔等争端，使人们的眼光自然的转向寻求更好的解决方案，以期提高建筑业生产效率。全球化竞争趋势下，如何突破建筑业发展困境成为亟需解决的问题。通过建筑业与制造业生产水平的对比，人们将信息化技术在建筑业中的应用和提升作为建筑业发展的突破口。20 世纪 80 年代，计算机辅助设计 (Computer Aided Design, CAD)  技术的普及和推广使建筑绘图由手工走向电子化，提高了绘图效率，使设计人员能够将更多的精力和时间转移到图纸的深化设计与完善，提高了设计质量。然而这种技术在几十年的应用间，逐步发现了自身存在的缺陷和在全球竞争环境下的不足。一方面，最终的图形文件只能包含建筑项目的小部分信息；另一方面，CAD 不同图纸和规范间信息分裂，无法实现信息协同。以提高绘图效率为目的的 CAD 应用已不能满足全球化竞争趋势下建筑业信息化需求。2002 年作为全球最大的二维和三维设计、工程及娱乐软件的领导者欧特克(Autodesk)有限公司推出了建筑信息模型（Building Information Modelling，BIM）的概念。BIM 作为数字建模软件的总称，在虚拟环境中将真实的建筑信息参数化。基于此数字化模型平台，从设计、施工到最后的运营维护，实现整个建筑项目全生命期信息的共享和改进。BIM 技术区别于传统 CAD 设计方式的一项重要特征是通过三维的共同工作平台以及三维的信息传递方式，实现设计、施工、运营全过程信息的协同与参与方工作方式的协同。建筑业信息化技术的发展弥补了建筑业信息技术落后的不足，创造了以 BIM 为核心平台的参与方协同工作模式，致力于确保工程建设全过程目标的统一。BIM 为建筑业生产效率的提升和争端问题的减少提供了信息技术的支持。在过去几年里，中国 BIM 技术的发展与应用持续增长，虽然越来越多的业主（包括政府单位）开始要求在工程项目中应用 BIM 技术，同时认真地评估或引进BIM 应用的组织也逐渐增多，但中国 BIM 发展与应用依然落后于许多发达国家。中国现有有关 BIM 协同的研究主要是搭建统一的数据管理平台，其中又以设计阶段协同软件平台为主，实现协同设计。BIM 的实际应用以及研究已经延伸至建筑全生命期，在现有不同建设工程采购模式下如何实现各参与方在项目实施全过程的宏观协同管理，以及设计、施工、运营、维护各过程中各相关参与方在特定 BIM 应用下的微观协同工作将是亟须解决的问题。本文将对以上两个层面的协同问题展开研究和探讨。

  1.2  国内外研究现状 

  建筑信息模型的理念与应用始于美国，美国乔治亚理工学院的 Charles Eastman 在 80 年代其著作“Building  Product  Models”一书中就提出了信息模型的原理。随后 2002 年 Autodesk 的副总裁 Phil  Bernstein 首次提出并使用 Building Information  Modelling 这个术语阐述该公司 AEC 相关产品的功能设计理念。由此 AEC 行业由此走上了 BIM 快速发展的道路。BIM 概念包含一系列广泛的设计和建造变革的技术，本质而言，BIM 就是使用自身包含的信息数据库对建筑结构的几乎所有方面进行描述和展示。Eastman 在《BIM  手册》中将 BIM 定义为：“BIM 不仅仅是三维数字化建模技术，作为包含建筑构件参数化信息的建筑物模型，它可以实现项目信息全生命周期的流通和交互”。BIM 不仅仅是一件事物或者一种软件，而是“人的活动”，一种牵涉到广泛的工程管理流程改造的活动。BIM 自出现以来就被设计人员、承包商和供应商的广泛采用，以减少成本、提高质量。公共和私人业主对 BIM 的需求也逐渐增加并广泛将其应用在复杂工程项目中。斯坦福大学 CIFE (Centre for Integrated Facility Engineering, CIFE) 研究中心报告指出 BIM 在全球的应用正逐步扩大深入。麦克格劳希尔(Mc Graw-Hill)  公司报告认为 BIM 的应用在 2008 年达到了高峰，更多的团队开始使用 BIM 而不仅仅是尝试。BIM 标准的制定、电子数据许可和文件传输等问题的逐渐解决也促进着 BIM 应用的增多。BIM 的参数化和智能化特征可以支持建筑的虚拟设计，建造和运营。BIM 从根本上使参与方在项目设计和施工过程中实现了最大程度的知识和经验的分享，交流以及工作效率的提升。软件开发方面，Autodesk、Bentley 和 Graphisoft 三家公司率先将 BIM  概念应用到产品开发中。自此，这些软件开发商（随后又有Tekla 等许多厂商陆续加入）就纷纷进入推出 BIM 理想工具的竞逐中。此外 BIM 标准制定方面，2003 年，美国总务管理局（General  Services Administration，GSA）推出了国家 3D-4D-BIM  计划，并发布了系列 BIM  指南。  美国率先在 2007 年底推出《美国国家建筑信息模型标准》（United  States National Building Information Modelling Standard），第二版(Version 2)也于 2012年 5 月问世。 欧美主要先进国家及亚洲的韩国、新加坡等，皆已积极地推广BIM 应用，并进行技术研发，提高本国建筑企业的全球竞争力。英国于 2009 年发布了“AEC（UK）BIM 标准”，2010 年 4 月发布了第一版由英国建筑业十几个公司的专家共同编写的，旨在指导和支持英国建筑业中所有采用 BIM 技术（Revit 平台）的工程项目作业流程行业标准（AEC  (UK)  BIM  Standard  for Autodesk  Revit）。第二年，又发布了基于 Bentley 平台的工程项目作业流程行业标准。2011 年 6 月，英国政府正式宣布所有的政府工程在五年内必须使用BIM。新加坡在 2010 年要求公共工程全面应用 BIM 在工程设计和施工环节中，要求 2015 年所有公私建筑通过 BIM 模型  送审及按照 BIM 模型兴建 。2012 年，新加坡政府发布了新加坡 BIM 标准。韩国在 BIM 技术应用上也十分领先。2010 年 1 月韩国国土海洋部分别制定了建筑和土木两个领域的 BIM 应用指南，详细的说明了开发商、建筑师和工程师采用 BIM 技术时必须注意的方法及要素。除了以上提及的几个国家的 BIM 标准发展外，北欧，香港，加拿大，澳大利亚等国家近年来也积极倡议推动 BIM 的概念与应用。表 1.1 列举了目前各国（地区）BIM 应用(推动)情形。

  2  理论研究 

  6.2 BIM 总体应用流程

  6.3 BIM 应用 

  6.4 本章小结

  7.1 结论