CVD金剛石項(xiàng)目建筑信息模型（BIM）與建筑智能化分析

1、CVD金剛石項(xiàng)目建筑信息模型（BIM）與建筑智能化分析目錄第一章 公司概況2一、 公司基本信息2二、 公司主要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)2第二章 行業(yè)背景分析4第三章 建筑信息模型BIM與建筑智能化分析6一、 BIM技術(shù)發(fā)展趨勢6二、 BIM技術(shù)特征9三、 BIM技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用10四、 BIM技術(shù)在運(yùn)營維護(hù)階段的應(yīng)用21第四章 宏觀環(huán)境分析25第五章 項(xiàng)目基本情況26一、 項(xiàng)目名稱及投資人26二、 結(jié)論分析26第一章 公司概況一、 公司基本信息1、公司名稱：xxx（集團(tuán)）有限公司2、法定代表人：李xx3、注冊資本：830萬元4、統(tǒng)一社會信用代碼：xxxxxxxxxxxxx5、登記機(jī)關(guān)：xxx市場監(jiān)督管

2、理局6、成立日期：2015-5-37、營業(yè)期限：2015-5-3至無固定期限8、注冊地址：xx市xx區(qū)xx9、經(jīng)營范圍：從事CVD金剛石相關(guān)業(yè)務(wù)（企業(yè)依法自主選擇經(jīng)營項(xiàng)目，開展經(jīng)營活動；依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目，經(jīng)相關(guān)部門批準(zhǔn)后依批準(zhǔn)的內(nèi)容開展經(jīng)營活動；不得從事本市產(chǎn)業(yè)政策禁止和限制類項(xiàng)目的經(jīng)營活動。）二、 公司主要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)表格題目公司合并資產(chǎn)負(fù)債表主要數(shù)據(jù)項(xiàng)目2020年12月2019年12月2018年12月資產(chǎn)總額7759.426207.545819.57負(fù)債總額3429.862743.892572.39股東權(quán)益合計(jì)4329.563463.653247.17表格題目公司合并利潤表主要數(shù)據(jù)項(xiàng)目202

3、0年度2019年度2018年度營業(yè)收入29533.9623627.1722150.47營業(yè)利潤6323.965059.174742.97利潤總額5520.134416.104140.10凈利潤4140.103229.282980.87歸屬于母公司所有者的凈利潤4140.103229.282980.87第二章 行業(yè)背景分析CVD金剛石是含碳?xì)怏w和氫氣的混合物在高溫和低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力下被激發(fā)分解，形成等離子態(tài)碳原子，并在基體上沉積交互生長成聚晶金剛石。CVD金剛石具備極高的熱穩(wěn)定性、熱導(dǎo)率、高硬度、高耐磨性，使得其可以作為光學(xué)材料、切削材料、半導(dǎo)體及電子器件、珠寶首飾，下游領(lǐng)域較為寬廣，行業(yè)發(fā)

4、展前景相對廣闊。隨著加工技術(shù)不斷完善，CVD金剛石目前逐漸從工業(yè)走向國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中去，憑借全方位優(yōu)異的性能，在各個領(lǐng)域中的到應(yīng)用，行業(yè)發(fā)展前景較為廣闊。但由于CVD金剛石需要高質(zhì)量的大單晶晶片做晶種，設(shè)備昂貴，因此目前CVD金剛石市場規(guī)模相對較小，主要被應(yīng)用在工業(yè)、科技、國防、醫(yī)療衛(wèi)生等高端領(lǐng)域。在全球中，CVD金剛石的生產(chǎn)主要分布在美國、日本和歐洲等國家和地區(qū)，主要生產(chǎn)企業(yè)有元素六、賽歐金剛石等。我國近幾年對于新材料發(fā)展較為重視，目前CVD金剛石在我國河南、河北、江蘇、北京等地的到較好發(fā)展，也形成了寧波晶鉆、普萊斯、洛陽譽(yù)芯等知名企業(yè)。目前，我國人造金剛石產(chǎn)量已占世界總產(chǎn)量的九成以上，

5、已成為名副其實(shí)的超硬材料生產(chǎn)制造大國。2019年我國CVD金剛石產(chǎn)量約26億克拉，在人造磚石中占比約為12%，行業(yè)尚存較大發(fā)展?jié)摿Α＝?jīng)過多年的發(fā)展，我國金剛石工業(yè)有了巨大的發(fā)展，目前在產(chǎn)品種類比較豐富，但目前在應(yīng)用方面，我國CVD金剛石主要集中在切削刀具、珠寶首飾等低端領(lǐng)域，在半導(dǎo)體及電子器件、光學(xué)材料等高端領(lǐng)域，由于技術(shù)限制，尚未實(shí)現(xiàn)完全應(yīng)用。CVD金剛石具備的優(yōu)秀性質(zhì)，使得其應(yīng)用領(lǐng)域較為寬廣，但在應(yīng)用方面，由于技術(shù)限制目前主要集中在低端領(lǐng)域，行業(yè)未來具備較大發(fā)展?jié)摿?。我國CVD金剛石行業(yè)發(fā)展較晚，因此在全球市場競爭中不具備優(yōu)勢，但在國內(nèi)，經(jīng)過多年發(fā)展已生成部分優(yōu)秀企業(yè)，能夠滿足國內(nèi)市場需求

6、。且在國內(nèi)市場中，CVD金剛石的優(yōu)點(diǎn)尚未被全面開發(fā)，因此產(chǎn)量相對較低，行業(yè)未來仍具備較大發(fā)展?jié)摿?。第三?建筑信息模型BIM與建筑智能化分析一、 BIM技術(shù)發(fā)展趨勢BIM技術(shù)發(fā)展意味著其要素，即BIM應(yīng)用點(diǎn)、BIM應(yīng)用軟件及BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。其中，BIM應(yīng)用點(diǎn)是源頭。根據(jù)BIM特性及工程實(shí)踐中的問題，有關(guān)人員首先提出具有應(yīng)用價(jià)值的新BIM應(yīng)用點(diǎn)，會成為相應(yīng)BIM應(yīng)用軟件開發(fā)的起點(diǎn)。而BIM應(yīng)用軟件發(fā)展直接帶動BIM技術(shù)發(fā)展。在面對一個工程項(xiàng)目時(shí)，即使相關(guān)人員懂得可用的BIM應(yīng)用點(diǎn)及其應(yīng)用價(jià)值，如果不能獲得相應(yīng)的、適用的BIM應(yīng)用軟件，BIM技術(shù)應(yīng)用也無從談起。目前，市場上BIM應(yīng)用軟件已有

7、很多，但大多是一些基礎(chǔ)性軟件，如建模軟件、碰撞檢查軟件等，發(fā)展?jié)摿€很大。如何結(jié)合我國工程實(shí)際，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性BIM應(yīng)用軟件，是我國建設(shè)工程信息化努力的方向。在BIM應(yīng)用軟件發(fā)展方面，除新軟件開發(fā)外，對既有軟件進(jìn)行二次開發(fā)也是一個重要方向。例如，在一些已經(jīng)成熟的平臺軟件上進(jìn)行二次開發(fā)，結(jié)合我國相關(guān)規(guī)范完善其數(shù)據(jù)庫和方法庫是一種投資少、見效快的方法。另外一些國內(nèi)軟件開發(fā)商和應(yīng)用單位一起，結(jié)合一些標(biāo)志性工程開發(fā)BIM技術(shù)的新應(yīng)用點(diǎn)并與管理軟件集成在一起，是目前我國BIM技術(shù)發(fā)展的一個突出現(xiàn)象。而BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展可為BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造一個良好環(huán)境。BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)可

8、分為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)同工作標(biāo)準(zhǔn)等。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定BIM數(shù)據(jù)格式，內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定BIM所應(yīng)包含的內(nèi)容，而協(xié)同工作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)據(jù)提交方式。有了這些標(biāo)準(zhǔn)，工程項(xiàng)目多參與方、多專業(yè)之間基于BIM技術(shù)的協(xié)同工作就變得十分有序，并可使各方及各專業(yè)之間為進(jìn)行溝通所花費(fèi)的精力大大減少，從而降低成本。國外在BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面已開展大量工作，形成了一些實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)。我國目前雖然已開展BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，但進(jìn)展緩慢，亟待汲取國外經(jīng)驗(yàn)，加快步伐，迎頭趕上。（1）BIM模型自動檢測是否符合規(guī)范和可施工性。在新加坡，一些項(xiàng)目的BIM模型已具備自動檢測是否符合規(guī)范與可施工性的性能。而一些議創(chuàng)新為主的公司，如SOlibri

9、和EPM已基于IFC標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出具有模型自動檢測功能的軟件（如JOtneSOlibri2007）。（2）制造商啟用3D產(chǎn)品目錄。越來越多的制造商順應(yīng)BIM發(fā)展趨勢，將其產(chǎn)品目錄以3D格式上傳網(wǎng)絡(luò)，用戶可以下載需要的3D產(chǎn)品，并將其插入到已構(gòu)建的BIM模型中檢查是否符合要求。（3）多維（nD）項(xiàng)目管理模式。未來項(xiàng)目管理的維度將由三維（3D）發(fā)展到四維（4D）、五維（5D）甚至是多維（nD）虛擬建設(shè)模式已不再停留在研究領(lǐng)域而是被廣泛應(yīng)用到項(xiàng)目管理中，并且越來越多的軟件涌現(xiàn)出來支撐其應(yīng)用。（4）實(shí)現(xiàn)預(yù)制加工工業(yè)化與全球化。依靠BIM模型詳盡且準(zhǔn)確的信息，場外預(yù)制加工得以實(shí)現(xiàn)，且未來發(fā)展將是實(shí)現(xiàn)預(yù)制加工

10、的工業(yè)化與全球化，這些都可大大節(jié)省工期，提高生產(chǎn)效率。（5）BIM與GIS。地理信息系統(tǒng)（GIS）是用來收集、存儲、分析、管理和呈現(xiàn)與地理位置有關(guān)的城市信息數(shù)據(jù)，如城市的道路、燃?xì)?、電力、通信和供水等。?D圖紙時(shí)代，建筑信息與其他城市信息一起僅能呈現(xiàn)其位置，其間的聯(lián)系與影響無從體現(xiàn)與管理。而到了3D模型時(shí)代，BIM參數(shù)模型融入GIS系統(tǒng)中，二者相互聯(lián)系，相互影響。BIM建模過程需要充分考慮到是否與周圍的城市信息數(shù)據(jù)相沖突，而城市設(shè)施的改造等也將考慮到既有建筑，其BIM模型將為決策提供指導(dǎo)意義。到了“3D+環(huán)境”的時(shí)代，BIM與CIS的結(jié)合將發(fā)揮更智能化的作用，但無論是技術(shù)還是管理，所面臨的挑

11、戰(zhàn)也無疑是巨大的。因此，BIM技術(shù)發(fā)展趨勢可歸納為：基于BIM的特性及工程建設(shè)中遇到的實(shí)際問題，更多新的BIM應(yīng)用點(diǎn)將被確定，并帶動BIM應(yīng)用軟件發(fā)展；而BIM應(yīng)用軟件將朝著新BIM應(yīng)用軟件的開發(fā)、現(xiàn)有軟件的二次開發(fā)和完善及BIM應(yīng)用軟件與管理軟件的集成三者并行的方向發(fā)展；此外，BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展可為BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造一個良好環(huán)境，而BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的編制將朝著更多地借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、更加實(shí)用的方向發(fā)展二、 BIM技術(shù)特征（一）信息存儲結(jié)構(gòu)具有多元化特征相比2DCAD設(shè)計(jì)軟件，BIM最大的特點(diǎn)是擺脫了幾何模型的束縛，開始在模型中承載更多的非幾何信息，如材料耐火等級、材料傳熱系數(shù)、構(gòu)件造

12、價(jià)和采購信息、質(zhì)量、受力狀況等系列擴(kuò)展信息。也正是BIM構(gòu)件信息的多元化特征，使其除具有一般3D模型的功能外，還可以模擬建筑設(shè)施的一些非幾何屬性，如能耗分析、照明分析、沖突檢查等（二）以參數(shù)化建模作為創(chuàng)建模型的主要技術(shù)BIM的主要技術(shù)是參數(shù)化建模技術(shù)，操作對象不再是點(diǎn)、線、面這些簡單的幾何對象，而是墻體、門、窗、梁、柱等建筑構(gòu)件。BIM將設(shè)計(jì)模型（幾何形狀與數(shù)據(jù)）與行為模型（變更管理）有效結(jié)合起來，在屏幕上建立和修改的不再是一堆沒有建立起關(guān)聯(lián)的點(diǎn)和線，而是由一個個建筑構(gòu)件組成的建筑物整體。（三）以聯(lián)合數(shù)據(jù)庫的分類模型作為模型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法由于BIM內(nèi)含的信息覆蓋范圍包括了整個項(xiàng)目建設(shè)周期，因此

13、，模型必須包含相當(dāng)多的建筑元素才能滿足項(xiàng)目各參與方對信息的需求。采用聯(lián)合數(shù)據(jù)庫的分類模型可讓不同專業(yè)的組織參與方通過一個模型進(jìn)行交流，從設(shè)計(jì)準(zhǔn)備到初步設(shè)計(jì)再到施工圖設(shè)計(jì)的各個階段，項(xiàng)目不同參與方通過基本模型獲取所需的信息來完成自己的專業(yè)模型，然后將各自成果通過IFC格式交換反饋到信息模型中，傳遞到下一個階段以供使用和參考。這種系統(tǒng)可行性強(qiáng)，而且模型在建設(shè)工程全壽命期可以充分利用。事實(shí)上，目前使用的BM系統(tǒng)大都采用聯(lián)合數(shù)據(jù)庫的分類模型，而最終的信息集成則依靠專門的集成軟件來實(shí)現(xiàn)。BIM分布式數(shù)據(jù)庫模型。（四）以通用數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)作為系統(tǒng)間信息交換的基礎(chǔ)BIM的核心是信息的交換與共享，而解決信息交換

14、與共享的核心在于標(biāo)準(zhǔn)的建立，有了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表達(dá)和交換標(biāo)準(zhǔn)，不同系統(tǒng)之間才能有共同語言，信息的交換與共享才能實(shí)現(xiàn)。三、 BIM技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用（一）BIM在設(shè)計(jì)前期階段的應(yīng)用建筑成本、建筑使用情況、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、建筑施工周期及其他關(guān)鍵性問題均由設(shè)計(jì)前期階段的初步設(shè)計(jì)所決定，故其意義重大。不同于幾乎全部依賴設(shè)計(jì)師及其團(tuán)隊(duì)知識積累的傳統(tǒng)前期設(shè)計(jì)，采用BIM技術(shù)的前期設(shè)計(jì)特點(diǎn)為直觀模擬分析和方向性指導(dǎo)兩方面。在此階段，建造場地的相關(guān)客觀條件是影響設(shè)計(jì)決策的重要因素，因此，創(chuàng)建場地三維模型是采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)需要完成的重要工作。（1）場地建模。場地建模包括現(xiàn)狀地形建模和現(xiàn)狀地物建模兩個方

15、面。（2）場地設(shè)計(jì)。其目的是通過設(shè)計(jì)，使場地中各要素尤其是建筑物與其他要素之間能形成一個有機(jī)整體，使場地的利用能夠達(dá)到最佳狀態(tài)，以充分發(fā)揮最大效益，節(jié)約土地，減少浪費(fèi)。場地設(shè)計(jì)主要包括場地分析、場地平整、邊坡處理、道路布設(shè)。（3）匹配規(guī)劃設(shè)計(jì)條件。在設(shè)計(jì)的前期階段，匹配以經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)為特征的規(guī)劃設(shè)計(jì)條件尤為重要。但在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)前期階段，很難做到對指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而BIM基于其參數(shù)化和信息聯(lián)動的技術(shù)特性可以高效地對指標(biāo)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。（4）投資估算。預(yù)算超支的現(xiàn)象普遍存在于工程建設(shè)中，其主要原因是對工程項(xiàng)目投資估算和預(yù)算不準(zhǔn)確，在環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí)對項(xiàng)目成本的控制能力不夠。BIM把傳統(tǒng)的依靠業(yè)主

16、方和建筑師經(jīng)驗(yàn)的投資估算變?yōu)榛谀Ｐ蛿?shù)據(jù)的估算。設(shè)計(jì)任務(wù)書編制。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書一直以書面信息傳達(dá)為主，指標(biāo)不明確致使設(shè)計(jì)任務(wù)書表達(dá)不清楚的情況時(shí)有發(fā)生，而基于BIM模型的設(shè)計(jì)任務(wù)書可在很大程度上解決此類問題。（5）BIM實(shí)施規(guī)劃。BIM實(shí)施規(guī)劃為具體項(xiàng)目執(zhí)行BIM應(yīng)用設(shè)定目的、規(guī)范協(xié)作流程、確定信息交換機(jī)制、明確實(shí)施內(nèi)容并規(guī)定交付內(nèi)容及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，其內(nèi)容包括項(xiàng)目基本情況、實(shí)施組織及BIM實(shí)施的具體內(nèi)容和相應(yīng)技術(shù)措施。（二）BIM在方案設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用思維的隨意性和連貫性在建筑設(shè)計(jì)的方案構(gòu)思階段很重要，因此，方便順手的傳統(tǒng)手繪草圖仍然不可替代，但BIM工具在方案建模、建筑生態(tài)模擬、建筑可

17、視化分析與表現(xiàn)方面有其獨(dú)特作用。1、方案建模（1）體量建模。方案構(gòu)思階段，設(shè)計(jì)師往往從概念開始建模，體型確定后再通過具體構(gòu)建去實(shí)現(xiàn)造型。（2）參數(shù)化建模。參數(shù)化建模是指通過相關(guān)數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件把設(shè)計(jì)的限制條件與設(shè)計(jì)的形式輸出之間建立參數(shù)關(guān)系，生成可以靈活調(diào)控的計(jì)算機(jī)模型。（3）體量模型構(gòu)件化。方案構(gòu)思階段要考慮簡單的構(gòu)件構(gòu)造從而深化方案設(shè)計(jì)，BIM軟件在構(gòu)件化方面也有不俗表現(xiàn)。2、建筑生態(tài)模擬分析建筑生態(tài)模擬是指在建筑建成前按照設(shè)計(jì)方案對建筑性能進(jìn)行精確的數(shù)字化仿真模擬，并在此基礎(chǔ)上有針對性地改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。生態(tài)模擬分析是建立在數(shù)字化仿真基礎(chǔ)上的，因此，不僅對幾何模型有較高要求，同時(shí)對于環(huán)境

18、參數(shù)也有著嚴(yán)格要求。傳統(tǒng)的二維CAD模型無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可聯(lián)動的建筑生態(tài)模擬分析。應(yīng)用BIM進(jìn)行建筑生態(tài)模擬分析的內(nèi)容如下。（1）能耗模擬。能耗模擬是基于傳熱學(xué)基本理論，針對建筑進(jìn)行全年逐時(shí)仿真模擬，以預(yù)測建筑的能源消耗量。（2）自然采光模擬。利用建筑信息模型進(jìn)行自然采光模擬，以獲得更高的使用舒適度，并降低不必要的照明及空調(diào)消耗。（3）自然通風(fēng)模擬。自然通風(fēng)模擬是利用計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)精確分析室內(nèi)風(fēng)速、溫度及舒適度，從而為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)，同時(shí)最大限度地提高建筑的使用舒適度。3、建筑可視化分析與表現(xiàn)BIM技術(shù)帶來的全新設(shè)計(jì)方式使其在設(shè)計(jì)階段達(dá)到設(shè)計(jì)與3D表現(xiàn)的同步性，設(shè)計(jì)者可以實(shí)時(shí)檢視設(shè)計(jì)

19、成果，同時(shí)對剖面和各層平面的切割檢查可以讓設(shè)計(jì)者更好地把握建筑的空間感受。不僅如此，BIM結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用，還可以提供區(qū)別于目前以渲染圖為主的沉浸式三維體驗(yàn)感受。（三）BIM在初步設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用BIM技術(shù)在初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)用的主要目的在于優(yōu)化建筑布局等功能和形體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，確認(rèn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)方案細(xì)節(jié)，協(xié)調(diào)專業(yè)設(shè)備間的空間關(guān)系1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備建立BIM模型對于整個工程設(shè)計(jì)策劃至關(guān)重要，其目的在于指導(dǎo)設(shè)計(jì)者更高效地工作其主要內(nèi)容包括項(xiàng)目信息概況、模型拆分、建模方法、項(xiàng)目進(jìn)度、圖紙編制計(jì)劃。2、建筑設(shè)計(jì)消防與疏散優(yōu)化。消防與疏散優(yōu)化是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)對存在人員聚集、流動、分散等物理過程的場所正常運(yùn)轉(zhuǎn)或

20、出現(xiàn)應(yīng)急狀況的真實(shí)再現(xiàn)，對工程設(shè)計(jì)起到優(yōu)化參考作用。3、特殊工藝設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)建筑物用作生產(chǎn)運(yùn)營場所時(shí)，除具有常見的建筑機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)外，通常還會配置特殊的工藝設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)，用于提供工藝生產(chǎn)能力或改善運(yùn)營服務(wù)效率。在初步設(shè)計(jì)階段，這些特殊工藝設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)，作為建設(shè)工程已形成生產(chǎn)能力的一個組成部分，已成為達(dá)成生產(chǎn)服務(wù)目標(biāo)必不可少的支撐系統(tǒng)。4、工程概算近年來隨著BIM在我國的快速發(fā)展，BIM在工程概算及工程量計(jì)算中的應(yīng)用得到研究與探索，逐步開始改善我國工程概算與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)甚至流于形式的情況。（四）BIM在施工圖設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用施工圖設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要階段，借助BIM技術(shù)，施工圖設(shè)計(jì)在信息時(shí)代

21、發(fā)生了深刻變化。以BIM建筑信息模型作為設(shè)計(jì)信息的載體，將設(shè)計(jì)信息歸總為數(shù)字化、數(shù)據(jù)庫，以數(shù)據(jù)庫方式部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圖紙模式傳遞設(shè)計(jì)信息，從而使工程建設(shè)信息可以快捷、準(zhǔn)確地查詢、更新、刪除和保存。1、專業(yè)模型深化建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備各專業(yè)在施工圖設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)方法和流程與初步設(shè)計(jì)階段并無多大區(qū)別，施工圖設(shè)計(jì)BIM模型承接初步設(shè)計(jì)階段BM模型，以高效保證BM模型在設(shè)計(jì)周期內(nèi)流轉(zhuǎn)、傳遞與深化，為BIM模型在全壽命期流轉(zhuǎn)做好階段性準(zhǔn)備工作。（五）基于BIM的虛擬建造基于BIM的虛擬建造是實(shí)際建造過程在計(jì)算機(jī)上的虛擬仿真實(shí)現(xiàn)，以便發(fā)現(xiàn)實(shí)際建造中存在或者可能出現(xiàn)的問題。采用參數(shù)化設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)、結(jié)構(gòu)仿真、計(jì)算

22、機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)，在高性能計(jì)算機(jī)硬件等設(shè)備及相關(guān)軟件本身發(fā)展的基礎(chǔ)上協(xié)同工作，可對建造中的人、財(cái)、物信息流動過程進(jìn)行全真環(huán)境的3D模擬，為工程項(xiàng)目各參與方提供一種可控制、無破壞性、耗費(fèi)小、低風(fēng)險(xiǎn)并允許多次重復(fù)的試驗(yàn)方法，可以有效地提高建造水平，消除建造隱患，防止建造事故，減少施工成本與時(shí)間，增強(qiáng)施工過程中的決策、控制與優(yōu)化能力，增強(qiáng)建筑企業(yè)核心競爭力?；贐IM的虛擬建造包括基于BIM的預(yù)制構(gòu)件虛擬拼裝和基于BIM的施工方案模擬兩方面內(nèi)容。1、基于BIM的預(yù)制構(gòu)件虛擬拼裝在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完成后，其相關(guān)的實(shí)際數(shù)據(jù)（如預(yù)埋件實(shí)際位置、窗框?qū)嶋H位置等參數(shù)）需要反饋到BIM模型中，對預(yù)制構(gòu)件的BIM模型

23、進(jìn)行修正。在出廠前，需要對修正的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行虛擬拼裝，旨在檢查生產(chǎn)中的細(xì)微偏差對安裝精度的影響。若虛擬拼裝顯示細(xì)微偏差對安裝精度的影響在可控范圍內(nèi)，則可出廠進(jìn)行現(xiàn)場安裝；反之，不合格的預(yù)制構(gòu)件則需要重新加工。構(gòu)件出廠前的預(yù)拼裝和深化設(shè)計(jì)過程的預(yù)拼裝不同，主要體現(xiàn)在：深化設(shè)計(jì)階段的預(yù)拼裝主要是檢查深化設(shè)計(jì)的精度，其預(yù)拼裝結(jié)果反饋到設(shè)計(jì)中對深化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可提高預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)計(jì)的水平；而出廠前的預(yù)拼裝主要融合了生產(chǎn)中的實(shí)際偏差信息，其預(yù)拼裝的結(jié)果反饋到實(shí)際生產(chǎn)中對生產(chǎn)過程工藝進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對不合格的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行報(bào)廢，可提高預(yù)制構(gòu)架生產(chǎn)加工的精度和質(zhì)量。2、基于BIM的施工方案模擬通過BIM技術(shù)建

24、立建筑物的幾何模型和施工過程模型，可以實(shí)現(xiàn)對施工方案進(jìn)行實(shí)時(shí)交互和逼真模擬，進(jìn)而對已有施工方案進(jìn)行驗(yàn)證、優(yōu)化和完善，逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)施工方案的編制方式和操作流程。在對施工過程進(jìn)行三維模擬操作時(shí)，能預(yù)知實(shí)際施工過程中可能碰到的問題，提前避免和減少返工及資源浪費(fèi)現(xiàn)象，優(yōu)化施工方案，合理配置施工資源，節(jié)省施工成本，加快施工進(jìn)度，控制施工質(zhì)量，達(dá)到提高建筑施工效率的目的。虛擬施工流程。從圖中可以看出，虛擬施工是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅包括建立建筑結(jié)構(gòu)三維模型、搭建虛擬施工環(huán)境、定義建筑構(gòu)件先后順序、對施工過程進(jìn)行虛擬仿真、管線綜合碰撞檢測及最優(yōu)方案判定等不同階段，同時(shí)還涉及建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電、安裝、裝飾等

25、不同專業(yè)、不同人員之間的信息共享和協(xié)同工作。（六）基于BIM的施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃應(yīng)用BIM技術(shù)協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃，主要是為解決多階段平面布置協(xié)調(diào)中依靠二維圖紙堆疊查看的復(fù)雜和各階段平面布置信息不連續(xù)問題。BIM作為工具可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CAD直接進(jìn)行施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃工作。基于建立的BIM三維模型及搭建的各種臨時(shí)設(shè)施，可對施工場地進(jìn)行布置，合理安排塔吊、庫房、加工場地和生活區(qū)等位置，解決現(xiàn)場施工場地平面布置問題，解決場地劃分問題；通過與業(yè)主的可視化溝通協(xié)調(diào)，對施工場地進(jìn)行優(yōu)化，選擇最優(yōu)施工路線。（1）標(biāo)準(zhǔn)化族庫建立。為規(guī)范模型表現(xiàn)形式、方便模型統(tǒng)一管理，施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃模型建立前，要依

26、照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)備選型建立臨時(shí)設(shè)施族庫，族庫應(yīng)包含必要的可調(diào)參數(shù)。（2）主體模型簡化。由于施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃重點(diǎn)在于展現(xiàn)堆場、機(jī)具、臨時(shí)設(shè)施布置情況，因此，可對主體模型進(jìn)行必要的簡化處理以降低模型復(fù)雜程度，對周圍的主要建筑物、道路、環(huán)境等以外輪廓形式予以體現(xiàn)。（3）模型信息建立。模型信息是后期施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃優(yōu)化調(diào)整的重要依據(jù)，因此，充足、標(biāo)準(zhǔn)的模型信息對平面布置協(xié)調(diào)具有重要意義。（4）平面布置模擬。在模型及信息完備的基礎(chǔ)上，可對使用緊張的堆場、大重物資和大型設(shè)備進(jìn)場、重型材料吊裝進(jìn)行平面布置模擬，對材料運(yùn)輸路徑、堆放場地、起重半徑進(jìn)行復(fù)核，從而確定最優(yōu)化方案。（5）模型信息使用

27、。上述各種模型信息均是日后平面管理的重要依據(jù)，通過信息整合，可將孤立的施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃連續(xù)化，形成施工現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施規(guī)劃變化過程，系統(tǒng)地統(tǒng)籌各階段平面布置，作為平面管理、分包堆場申請、使用、考核的參考指標(biāo)。（七）基于BIM的施工進(jìn)度管理BIM技術(shù)應(yīng)用，有助于提升工程施工進(jìn)度計(jì)劃和控制效率。一方面，支持總進(jìn)度計(jì)劃和項(xiàng)目實(shí)施中分階段進(jìn)度計(jì)劃的編制，同時(shí)進(jìn)行總、分進(jìn)度計(jì)劃之間的協(xié)調(diào)平衡，直觀高效地管理施工進(jìn)度有關(guān)信息。另一方面，支持管理者持續(xù)跟蹤工程實(shí)際進(jìn)度信息，在BIM條件下將實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)跟蹤及可視化模擬對比，進(jìn)行工程進(jìn)度趨勢預(yù)測，為項(xiàng)目管理人員采取糾偏措施提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度動

28、態(tài)控制。1、基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃基礎(chǔ)信息要求BIM模型是BIM施工進(jìn)度管理實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。BIM建模軟件一般將模型元素分為模型圖元、視圖圖元和標(biāo)注圖元。模型圖元是BIM模型的核心元素，是對建筑實(shí)體最直接的反映。2、基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃編制傳統(tǒng)的施工進(jìn)度計(jì)劃編制，主要包括工作分解結(jié)構(gòu)的建立、工期估算及工作邏輯關(guān)系安排等內(nèi)容。同樣，基于BM的施工進(jìn)度計(jì)劃編制，第一步是建立工作分解結(jié)構(gòu)（WB）然后將WBS作業(yè)進(jìn)度、資源等信息與BIM模型圖元信息鏈接，即可實(shí)現(xiàn)4D進(jìn)度計(jì)劃，其中的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)接口集成?；贐IM的施工進(jìn)度計(jì)劃編制流程。（八）基于BIM的工程造價(jià)管理在正式施工之前，就可通過BIM5D模

29、型確定不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的施工進(jìn)度與施工成本，可以直觀地按月、按周、按日觀察工程具體實(shí)施情況，并得到各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的造價(jià)數(shù)據(jù)，使造價(jià)管理與控制更加有效。1、基于BIM的工程造價(jià)過程控制利用BIMSD技術(shù)可以有效地提高施工階段造價(jià)控制能力和精細(xì)化管理水平。（1）施工前期階段。進(jìn)行基于BIM的工程量精確計(jì)算、計(jì)價(jià)工作后，基于BIM模型進(jìn)行施工模擬，不斷優(yōu)化方案，提高計(jì)劃的合理性，提高資源利用率，這樣可減小施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，減小潛在的經(jīng)濟(jì)損失。（2）施工階段?；贐IMSD模型，可及時(shí)生成材料采購計(jì)劃、勞動力入場計(jì)劃和資金需用計(jì)劃等，借助BIM模型中材料數(shù)據(jù)庫信息，嚴(yán)格按照合同控制材料

30、用量，確定合理的材料價(jià)格，發(fā)揮“限額領(lǐng)料”的真正效用。同時(shí)，基于三維模型，自動進(jìn)行變更工程量計(jì)算和計(jì)價(jià)、工程計(jì)量和結(jié)算，相應(yīng)變更和計(jì)量記錄自動保存，方便查詢；并能夠?qū)崟r(shí)把握工程成本信息，實(shí)現(xiàn)施工成本動態(tài)管理，通過成本多算對比提高成本分析能力。四、 BIM技術(shù)在運(yùn)營維護(hù)階段的應(yīng)用（一）面向運(yùn)營維護(hù)的BIM技術(shù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會（NIST）研究報(bào)告顯示，每年因計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)中的互操作性不夠充分而造成的損失高達(dá)158億美元，而業(yè)主和運(yùn)營商在持續(xù)設(shè)施運(yùn)營和維護(hù)方面耗費(fèi)的成本幾乎占總成本的213。美國建筑師協(xié)會（AI）正在考慮如何修改其合同文件，以規(guī)范建筑信息模型的遷出流程；實(shí)施

31、一種協(xié)議結(jié)構(gòu)，以便使其代表的建筑信息模型和知識產(chǎn)權(quán)可以自然地從建筑師過渡到業(yè)主/運(yùn)營商，以便使用更有效的數(shù)據(jù)管理建筑運(yùn)營維護(hù)。目前，國內(nèi)外已開始研究BIM在建筑運(yùn)營維護(hù)階段的運(yùn)用。將BIM三維模型與傳統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)相結(jié)合，可將BIM模型中存儲的大量建筑相關(guān)信息，如設(shè)施幾何形狀、材料耐火等級和傳熱系數(shù)、構(gòu)件造價(jià)和采購等數(shù)字信息運(yùn)用于運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)的二維運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)過程抽象的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對建筑物的三維可視化運(yùn)營維護(hù)管理。基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理解決方案，在具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)上往往結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等高新科技等，解決或改善基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理平臺可能出現(xiàn)的數(shù)

32、據(jù)采集、空間定位和運(yùn)行速度問題。例如，對于數(shù)據(jù)采集及空間定位問題，可通過建立相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集，以及現(xiàn)實(shí)設(shè)備與模型自動匹配，實(shí)現(xiàn)空間定位功能；對于系統(tǒng)運(yùn)算能力的高要求問題，可運(yùn)用云技術(shù)為系統(tǒng)提供強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)存儲能力和不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)共享。將物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、RFID、移動終端等結(jié)合起來應(yīng)用于基于三維展示平臺的運(yùn)營維護(hù)系統(tǒng)，不但能為建筑物實(shí)現(xiàn)三維可視化信息模型管理，使空間信息與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融為一體，而且為建筑物的所有組件和設(shè)備賦予了感知能力和生命力，從而將建筑物運(yùn)營維護(hù)提升到智慧建筑的全新高度。（二）基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理功能基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理通常被理解為：運(yùn)用BM技術(shù)與運(yùn)營維護(hù)

33、管理系統(tǒng)相結(jié)合，對建筑空間、設(shè)備、資產(chǎn)及軟性服務(wù)進(jìn)行科學(xué)管理。基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理功能包括以下六個方面。1、運(yùn)行監(jiān)控基于BIM模型集成對設(shè)施的搜索、查閱、定位功能，可以查閱供應(yīng)商、使用期限、聯(lián)系電話、維護(hù)情況等信息，可以查詢相應(yīng)設(shè)施在建筑中的準(zhǔn)確定位，直觀展示設(shè)施是否正常運(yùn)行，以及查詢設(shè)施歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而對即將到達(dá)壽命期的設(shè)施及時(shí)預(yù)警和更換配件，防止事故發(fā)生。2、維護(hù)計(jì)劃在建筑物使用壽命期內(nèi)，建筑物結(jié)構(gòu)及設(shè)備需要不斷得到維護(hù)。BM結(jié)合運(yùn)營維護(hù)管理系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮空間定位和數(shù)據(jù)記錄的優(yōu)勢，合理制訂維護(hù)計(jì)劃，分配專人進(jìn)行專項(xiàng)維護(hù)工作，降低建筑物在使用過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況的概率。對一些重

34、要設(shè)施還可以參考跟蹤維護(hù)工作的歷史記錄，以便對設(shè)施的適用狀態(tài)提前作出判斷。3、資產(chǎn)管理套有序的資產(chǎn)管理系統(tǒng)將有效提升運(yùn)營維護(hù)管理水平。BIM信息能夠直接導(dǎo)入資產(chǎn)管理系統(tǒng)，減少系統(tǒng)初始化的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及人力投入。此外，通過BIM結(jié)合RFID的資產(chǎn)標(biāo)簽芯片，還可使資產(chǎn)在建筑物中的定位及相關(guān)參數(shù)信息一目了然，快速查詢。4、建筑環(huán)境分析基于BIM的運(yùn)營維護(hù)管理平臺可以獲取建筑空間中的溫度、濕度、CO2濃度、光照度、空氣潔凈度等信息數(shù)據(jù)，并通過開發(fā)能源管理功能模塊，自動統(tǒng)計(jì)分析建筑能耗情況。此外，基于BIM的專業(yè)建筑物系統(tǒng)分析軟件，可以分析模擬和驗(yàn)證優(yōu)化建筑性能。5、空間管理基于BIM獲取各系統(tǒng)和設(shè)備空間位

35、置信息，直觀形象且方便查找，提高數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確度，避免數(shù)據(jù)的重復(fù)及錯誤。基于BM增加建筑設(shè)備及空間的管理能力，不僅可以有效管理空間資源，也可以幫助管理團(tuán)隊(duì)記錄空間使用情況，確保空間資源的最大利用率。6、應(yīng)急管理基于BM的突發(fā)事件應(yīng)急管理包括預(yù)防、警報(bào)和處理。利用BIM及相應(yīng)災(zāi)害分析模擬軟件，可以在災(zāi)害發(fā)生前模擬災(zāi)害發(fā)生的過程，制定人員疏散、救援支持應(yīng)急預(yù)案。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后，通過與樓宇自動化系統(tǒng)結(jié)合，及時(shí)獲取建筑物及設(shè)施的緊急狀態(tài)信息，能清晰地呈現(xiàn)建筑物內(nèi)部疏散路線，提高應(yīng)急行動成效。第四章 宏觀環(huán)境分析到“十三五”末，力爭實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長、發(fā)展質(zhì)量效益、生態(tài)環(huán)境在省市爭先進(jìn)位；地區(qū)生產(chǎn)總值比2010年增加1.5倍以上、城鄉(xiāng)居民人均可支配收入比2010年增加1.5倍以上；是到2020年確保如期