第 1 章 緒 論

1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.1.1 課題的研究背景
目前，我國正在進行著大規(guī)模的房地產開發(fā)基礎設施建設，伴隨著工程規(guī)模日益擴大，結構形式和類型的愈加復雜，特別是超大型和超高層建筑的越來越多，使房地產開發(fā)企業(yè)都面臨著巨大的投資和管理風險。當先，現(xiàn)代化建筑的開發(fā)速度使得常規(guī)的項目管理方式和項目信息化建設很難適應要求。建設企業(yè)迫切地需求從根本上解決建筑生命期中的信息斷層問題，應用建筑信息模型（Building Information Modeling）技術可以在施工、設計、管理等方面全面提高信息化水平的應用效果。作為建筑行業(yè)系統(tǒng)性的創(chuàng)新，BIM 技術的應用已遠遠超越技術范疇。根據(jù) BudilingSMART 組織的研究,在建設項目全生命周期內，共有 25 項引入 BIM 應用[1]，涉及建設項目的規(guī)劃、建筑、結構、設備、施工技術、造價及項目管理等專業(yè)領域，BIM 應用通過為建設項目決策提供信息支撐而實現(xiàn)上述價值[2]，在實施過程中，BIM 應用的輸入、輸出信息隨建設項目的進展而逐漸完善準確，BIM 實施是一個漸進明細[3]的過程。
在我國房地產開建設中，國家體育場、廣州西塔、珠海歌劇院等工程已經能夠靈活應用 BIM 技術指導工程項目的施工，并且應用了 4D 模擬技術完成施工動態(tài)管理工作，獲得相應的科學進步獎項，可見在項目管理領域應用 BIM 技術已經是一種趨勢。在 BIM的招投標方面的應用，上海中心大廈已經在招投標方面全面應用 BIM 技術，并在工程建設中明確出必須要應用 BIM 建筑模型。越來越多的項目應用 BIM 技術，對我國設計企業(yè)、施工企業(yè)、建設單位起到了重要的示范作用。

KT 集團是以項目導向型的房地產開發(fā)企業(yè)，成立于 1992 年，是由國有獨資公司，現(xiàn)有全資及參股企業(yè) 20 余家，開發(fā)項目和所屬物業(yè)超過 20 個，資產超過 100 億元。已發(fā)展成為橫跨房地產開發(fā)建設、酒店管理、商業(yè)運營管理等多領域的綜合性企業(yè)。KT集團秉承“發(fā)展、創(chuàng)新、務實、高效”的理念，憑借實力、信譽和人才將集團管理和規(guī)模推向更加專業(yè)化、市場化的新高度，用實實在在的產品回報社會。KT 集團目前主要從事商業(yè)和公用建筑的開發(fā)建設，依然走著國有企業(yè)發(fā)展特點的穩(wěn)健步伐，在信息化技術迅速發(fā)展的前提下，有更多房地產開發(fā)企業(yè)不斷的應用 BIM技術作為項目管理手段，而 KT 集團在房地產開發(fā)領域至今未采用 BIM 技術，使得該集團在房地產開發(fā)業(yè)內的競爭處于劣勢，目前 KT 集團的項目均是處于出施工圖階段，如何能夠在施工階段更好的應用 BIM 技術，提升項目管理品質，為該企業(yè)在同行業(yè)發(fā)展中具有競爭優(yōu)勢，在施工階段開始應用 BIM 技術輔助房地產開發(fā)建設有待進一步研究及討論。

1.2 國內外相關研究綜述
在收集整理國外相關研究文獻的時候，發(fā)現(xiàn)在國外是最早開始進行 BIM 研究的，該技術已經應用到各行各業(yè)，國外在 BIM 技術發(fā)展方面已經有了詳細的 BIM 實施指南和很多的強制性標準，并且其他國家政府層面已經頒布相關制度，規(guī)定要采用 BIM 技術促進社會發(fā)展。BIM 技術在中國發(fā)展處于逐漸的成熟階段，政府也在不斷支持 BIM技術的實施，從制度上不斷完善相關規(guī)章制度和執(zhí)行標準等。
1.2.1 國外相關研究綜述
建筑信息模型技術的出現(xiàn)是 CAD發(fā)展歷史上的一個重要里程碑。在 BIM 成熟之前，便已經出現(xiàn)了體現(xiàn) BIM 技術思想的研究，其中有代表性的研究有 1996 年美國斯坦福大學提出了用于建筑工程施工管理的 4D 模所開發(fā)的 CIFE 4D-CAD[12][13]系統(tǒng)借助 4D 顯示功能，項目管理者能夠在發(fā)現(xiàn)所面臨的技術問題。在此基礎上于 2003 年提出了 PM4D模型（Product Model and Fourth Dimension）并開發(fā)完成了技術應用系統(tǒng)[14][15]，該系統(tǒng)可以快速統(tǒng)計項目的成本預算、施工進度、建造模擬等，全過程的分析信息化建設。英國的某大學開發(fā)的 BIM nD 模型[16]，內部增加并融合了進度計劃、成本計劃、質量控制計劃、風險控制、各類聲學和節(jié)能方面的問題。和這類問題相關的還有 Adjei-Kumi[17]提出的 PROVISYS 模型，這個模型能夠全面反映系統(tǒng)開發(fā)過程中的三維模型可視化問題。Rad[18]提出的 BIM 4D 建筑系統(tǒng)維護模型，主要關注建筑時間范圍內發(fā)生的照明系統(tǒng)，顏色變化的計算，這個維護模型的應用，能夠充分應用已經有的新數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了更多的新功能、體現(xiàn)了工程項目管理的全壽命周期的管理思想。

BIM 技術最早在美國應用，美國總務管理局（GeneralServices Administration，GSA）于2003年推出了國家3D-4D-BIM 計劃，并陸續(xù)發(fā)布了系列BIM 指南[19]。美國建筑科學研究院于2007年發(fā)布NBIMS，旗下的Building SMART 聯(lián)盟（Building SMARTAlliance，BSA）負責BIM應用研究工作[20]。2008年底，BSA已擁有IFC（Industry Foundation Classes）標準、NBIMS、美國國家CAD 標準（United StatesNational CAD Standard）以及BIM 雜志（JouanalofBuilding Information Modeling，JBIM）等一系列應用標準。2010年，俄亥俄州政府頒布BIM 協(xié)議，日本的國土交通省宣布推行BIM 技術。目前日本BIM應用已擴展到全國范圍，并上升到政府推進的層面[21]。歐洲、韓國的多家政府機關致力于制定BIM的應用標準[22][23]。在建筑這項集體“運動”的事業(yè)中，BIM技術正引發(fā)一次史無前例的徹底變革。BIM技術已經漸漸應用廣泛，已經應用到了很多大型工程項目中，由于BIM技術的有用和相關聯(lián)性，目前已經有很多的BIM軟件正在進行應用，據(jù)調查結果顯示，在北美的建筑行業(yè)有50%的機構在使用BIM建筑信息模型，這一使用率對比前兩年的使用率，已經增加了75%，BIM技術已經成為房地產開發(fā)建設的應用熱點。

第 2 章 KT 集團 BIM 技術應用 SWOT 分析

2.1.KT 集團應用 BIM 技術的背景
建筑行業(yè)與其他行業(yè)相比，生產效率不佳，，且工作效率低下，原因有很多，主要有工程建筑規(guī)模大，參與多元、分工細、造成交叉的界面較多，建筑信息不連續(xù)，導致很多建筑錯誤的發(fā)生，造成很多的二次拆改。結合以上情況，我們建議 KT 集團應用 BIM技術作為推動力。我們主要關注建筑的造價、進度、質量管理等工作，通過對全過程控制，可以在最短的時間，節(jié)約資金，控制質量的工作，而 BIM 技術是一個特別好的應用工具，能夠全面應用幫助完成項目管理工作。BIM 技術在應用主要有幾個方面的應用：BIM 可視化設計兩篇[46][47]、BIM 項目決策、BIM 圖紙質量監(jiān)控、BIM 碰撞檢測、BIM 工程量統(tǒng)計，這些應用價值可以從不同的角度為企業(yè)創(chuàng)造出價值增值。
（1）為項目施工交底、方案論證提供可視化平臺。

在設計及工程建設協(xié)作過程中，傳統(tǒng)的方式專業(yè)及部門間的協(xié)同需要花費大量的時間和精力去協(xié)調，而且效率低下，采用一種好的設計溝通形式顯得至關重要。采用 BIM信息模型的方式，“用模型說話”能夠更形象和具體的說明項目的實施階段面臨的問題和處理方案，在 KT 集團望京項目中，通過合理的模型簡介平臺可以提供更優(yōu)質的服務，詳細的見到如下圖 2-1。

（2）通過管線綜合和碰撞試驗后，出完整的施工指導圖紙。
對于 KT 集團的項目為超高層建設的角度出發(fā)，要保證建筑面積增加，凈空間增大，就應該控制每層機電管線的排布情況，控制樓層建筑凈高，這樣才能夠保證建筑產品的經濟價值。在分析的過程中，我們可以采用“BIM room”的方式，在會議室內集中建設單位、設計院、施工單位、監(jiān)理單位等共同應用提出問題及解決問題。在管線綜合后提供全套無碰撞且滿足凈高要求的 CAD 圖紙十分重要，能夠全面系統(tǒng)的反應機電管線的安裝情況，使機電施工單位在節(jié)省資源、減少安裝時間、提高建筑品質，如下圖 2-2。
（3）減少工程量變更洽商

我們要想減少工程量變更洽商，最重要的方式就是在未施工前發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從碰撞試驗出發(fā)，我們每減少一次碰撞就會減少材料浪費，還能夠避免碰撞帶來的人工費和機械費的增加。在模型整合分析中，我們可以驗證建筑方案是否需要調整，能否滿足各專業(yè)的實施條件，也能夠減少特殊技術，特殊材料所引起的較大成本費用�？傊�，應用 BIM 技術減少工程變更洽商是十分有用的，如下圖 2-3。

2.2 KT 集團應用 BIM 的 SWOT 分析
通過 BIM 技術對 KT 集團的輔助， KT 集團能夠獲得更多的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面，在造價管理、質量管理、進度管理中，主要有以下幾個優(yōu)勢：
1、在造價管理工作中的應用
（1）全面系統(tǒng)的提高算量工作的效率和準確性。
（2）通過 BIM 技術的控制設計變更的重要性。
（3）有利于項目全過程造價管理應用
（4）有利于工程造價不同維度的多算對比
2、BIM 在質量管理中的應用
（1）質量控制能夠在事前控制、事中控制、事后控制。
（2）BIM 在影響工程項目的五大因素的中的控制作用。人工控制：提高項目人員的工作效率，免因主觀產生的質量問題。材料控制：結合模型出材料控制計劃、材料采購模型機械控制：對于施工機械的選擇和交叉控制如何處理。
3、BIM 在進度管理中的應用
（1）BIM 包含了完整的建筑數(shù)據(jù)信息。
（2）BIM 技術基于立體模型，具有很強的可視性和操作性。
（3）BIM 技術更方便建設項目各專業(yè)之間協(xié)同作業(yè)。
（4）通過 BIM 技術的可視化，我們可以跟進施工進度。
2.2.2 KT 集團應用 BIM 技術所面臨的機會

根據(jù)未來發(fā)展的總趨勢，KT 集團應用 BIM 技術對于未來的發(fā)展的機會有很多，隨著信息化建設的不斷進行，互聯(lián)網和移動智能系統(tǒng)終端的普及，人們可以任意的地點和時間獲得信息，在建筑設計領域，我們將會看到很多人應用 IPAD 進行工程項目管理。其中，利用數(shù)據(jù)的云平臺共享數(shù)據(jù)，對于項目信息技術不斷的發(fā)展和控制。對于數(shù)字化捕捉方面，主要是通過信息技術的模型的反應到工程的實體建筑中去，利用客戶的信息化資源完成各類資源的共享和材料的復制等。通過協(xié)作式項目的交付，它是一種設計師、承包商和業(yè)主之間合作的過程，每個人都有自己非常有價值的觀點和想法。以建筑信息模型為平臺的集成化建設，不僅可以提高工作效率，而且能夠提高工程質量。BIM 技術的應用一方面表現(xiàn)在各工種圖紙間的“錯漏缺”減少，另一方面表現(xiàn)在有助于建筑項目業(yè)主控制力度的增加，這對提升建筑設計和建筑本身品質有顯著的意義。在物業(yè)的銷售方面，能夠通過 BIM 技術的模擬實體空間，讓顧客能夠感受房子的品質和價值，提高銷售能力。通過建筑信息模型對建筑管線的精確定位，為后期的物業(yè)維修及改造提高便利的依據(jù)。

第 3 章 KT 集團 BIM 技術應用實施方案........................... 17
3.1 BIM 技術實施方案的意義 ................................ 17
3.1.1 實施方案對項目的作用 ............................... 17
3.1.2 實施方案對提高企業(yè)應用的作用 ....................... 17
第 4 章 KT 集團 BIM 技術實施方案的投資分析 ................. 39
4.1 應用軟件選擇投資分析.................................. 39
4.2 設備配置投資分析 ........................................ 40
4.3 建模投資分析 .......................................... 41
第 5 章 KT 集團 BIM 實施方案的效益估計 .................. 43
5.1 BIM 技術使進度提前的效益估計 ........................ 43
5.2 BIM 技術使質量提高的效益估計 .............................. 43

5.3 BIM 技術應用的投資成本節(jié)約分析 .......................44

第 5 章 KT 集團 BIM 實施方案的效益估計

5.1 BIM 技術使進度提前的效益估計
其中工程項目進度管理中的應用研究與項目進度管理對于BIM技術來說都是關鍵內容，項目提前投入使用與項目經濟效益和社會效益也息息相關。伴隨BIM技術的發(fā)展，尤其在數(shù)字化建設和空間轉換的角度上來看，都給工程進度的控制與管理提供更深層次的依據(jù)。
第一，設計階段的主要內容是初步設計、方案設計、施工圖設計。通常一個項目的整套圖紙缺少數(shù)量，主要發(fā)生在方案設計，這個階段造成圖紙缺少量會很高，圖紙所包含的數(shù)據(jù)量比較龐大，設計師和審圖師的經驗有限，存在錯誤是不可避免的；其次，項目各專業(yè)的設計工作是獨立的，不同專業(yè)的數(shù)量不盡相同，從幾十張到上百張不等，有時更是數(shù)不勝數(shù)。龐大的數(shù)據(jù)包含在圖紙中，但人力工作畢竟有限，很難做到完美無瑕、避免錯誤；再者，項目中不同專業(yè)的的設計是單獨完成的，這種情形會很容易導致各專業(yè)在二維圖紙上出現(xiàn)摩擦與矛盾。假如沒有提前發(fā)現(xiàn)問題，而到施工階段才體現(xiàn)，就一定會對工程項目的進度產生不好的影響。
其次就是由于項目進度控制中，有很多問題，如果不能注意也會影響項目進度，比如就像建筑物的設計缺陷所包括的的如下問題：施工進度計劃編制、現(xiàn)場因人數(shù)過多、交流和溝通銜接不流暢、人員文化素養(yǎng)導致的進度管理問題、施工環(huán)境的影響、二維CAD 設計的項目形象性不佳、網絡計劃過于抽象、而導致的往往難以理解和執(zhí)行等問題。這些都阻礙工程進度的加快。

在進度管理中BIM技術的應用主要通過其自身優(yōu)勢，對于在早期發(fā)現(xiàn)的問題進行模擬，提早開始審查和警惕，一一修正，并提早采取相對措施，使進度計劃和施工方案完美，最終確保項目施工的順利結束。因此，使用BIM技術可以最優(yōu)地加緊施工進度，降低施工中影響進度的不利因素。

5.2 BIM 技術使質量提高的效益估計

工程質量一直是人們的焦點，質量的好壞關系到使用人安全的確保和財產的存放。慶幸的是伴隨科技的發(fā)展，以及建筑工程材料和工具的創(chuàng)新，工程中普遍存在的問題正一一完善，但與此同時新的詬病也隨之而來。針對工程質量管理中的某些問題 BIM 技術可以對癥下藥，達到提高工程質量管理效率的目標。KT集團應用BIM技術，可以有效的解決施工人員專業(yè)技能不足、材料的使用不規(guī)范、不能準確預知完工后的質量、各個專業(yè)工種相互影響造成的問題。BIM模型儲存了大量的建筑構件、設備等方面的信息�？梢酝ㄟ^操作平臺，迅速查找所需的材料及構配件信息，所有匹配要求一目了然。并可根據(jù) BIM 設計模型，跟蹤現(xiàn)場使用產品，以保證產品符合設計要求，還可以對現(xiàn)場施工作業(yè)產品進行追蹤、記錄、分析，來掌握現(xiàn)場施工的不確定因素，從而避免不良后果的出現(xiàn)，達到監(jiān)控施工質量的目的。

結 論

BIM 技術的迅速發(fā)展，對我國房地產開發(fā)業(yè)有著比較重要的影響，KT 集團作為以項目為導向的房地產開發(fā)企業(yè)，為了能夠在同行業(yè)中取得競爭優(yōu)勢，能夠把建筑品質提升到更高標準，獲得更大的利潤，通過 KT 集團 BIM 技術可行性的研究，我們得到以下結論：
1、戰(zhàn)略分析上來講，KT 集團必須要應用 BIM 技術，在 BIM 實施方案的應用方面先要選取試點項目，根據(jù)試點項目總結經驗，然后在 KT 集團全面推廣應用。
2、BIM 技術實施方案是一份綱領性文件，這個文件可以指導 KT 集團靈活應用 BIM技術，而且可以提前進行 BIM 技術應用的全部準備工作。
3、BIM 技術的費用分析，可以通過同類項目的投資分析，估算出 KT 集團應用 BIM技術應用的投資，對于投入資金控制有一定的作用。
4、BIM 技術的效益評價，從可以提高工程進度，提升工程品質，節(jié)約投資的角度評價，確定 BIM 技術應用的效益較大。

綜上所述，KT 集團應用 BIM 技術可行。

參考文獻（略）

本文編號：42625