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毕业论文网 > 毕业论文 > 土木建筑类 > 工程管理 > 正文

建筑业BIM应用效益评价研究毕业论文

 2020-02-17 10:02  

摘 要

近年来,建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)的应用在建筑工程领域引发了巨大的变革,由于BIM技术在可视化、信息协同、施工模拟等方面具有巨大的优势,在发达国家应用较为普及,推广力度较大。然而,BIM技术在我国的应用既然较为落后,建筑工程业对BIM的认识与应用依然有很大的局限性,且业主、施工方及设计方在BIM应用方面存在收益分配与成本不符合的问题。为了能够更好的推进BIM技术的应用、优化BIM技术的发展,本文从业主、设计方和施工方的不同角度对BIM技术应用效益进行了系统性研究。

本文通过对国内外相关研究进行分析,结合我国建设项目经济评价理论与信息技术效益评价方法,在效益评价理论的基础上,针对业主、施工方、设计方构建了BIM效益评价体系。业主的评价指标包括质量、进度、成本、组织、战略五个方面,施工方的评价指标包括质量、进度、成本、组织、战略等五个方面,二级指标与业主方有明显不同,设计方的评价指标包括质量、成本、效率和战略四个方面。指标设置完成过后,对建设项目的BIM技术评价指标进行了进一步分析,并提出了建设项目中各参与方对于BIM技术应用中成本分担的建议。

本文提出的BIM应用效益评价体系能够帮助业主、设计方、施工方了解项目各阶段的BIM应用效益,为BIM技术的应用决策提供了建议,但是对BIM效益指标对各参与方的重要程度缺乏研究,对相关间接效益的量化也有待进一步探讨。

关键词:BIM;效益评价;业主;施工方;设计方

Abstract

In recent years, the application of Building Information Modeling (BIM)has brought great changes in the field of architectural engineering. Due to the great advantages of BIM technology in visualization,Information collaboration, construction simulation and other aspects, it has been widely used in developed countries with great promotion.However, since the application of BIM technology in China is relatively backward, the understanding and application of BIM in the construction engineering industry still have great limitation, and there are problems in the application of BIM in terms of income distribution and cost mismatch among owners, construction parties and design parties.In order to promote the application of BIM technology and optimize the development of BIM technology, this paper systematically studies the application benefits of BIM technology from different perspectives of owners, designers and constructors.

Basing the analysis on the related research at China and abroad, and combined with our country construction project economic evaluation theory and information technology, the paper

constructed BIM benefit evaluation system for the designer, owner, contractor. The owner of the evaluation indexes including quality, schedule, cost, organization, strategy; Construction of evaluation index including quality, schedule, cost, organization, from five aspects, such as strategic secondary indicators and the owners are obviously different; The designer of the evaluation indexes including quality, cost, efficiency and strategy from four aspects. After the completion of the index setting, the BIM technology evaluation index of the construction project is further analyzed, and Suggestions on cost sharing in the BIM technology application by all participants in the construction project are put forward.

The BIM application benefit evaluation system proposed in this paper can help the owner, designer and construction parties to understand the application benefit of BIM at each stage of the project, and provide suggestions for the application decision of BIM technology.

Key Words: BIM ;benefit evaluation ;proprietor ;general contractor ;the design company

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 3

1.2.3 文献小结 4

1.3 研究内容与研究路线 4

1.3.1 研究内容 4

1.3.2 研究方法 5

1.3.3 研究技术路线 5

第2章 BIM概念及效益评价理论 7

2.1 BIM概念及应用 7

2.1.1 BIM技术概念 7

2.1.2 BIM技术应用 7

2.2 BIM技术对不同参与方应用价值 8

2.2.1 业主方BIM技术的应用价值 8

2.2.2 设计方BIM技术的应用价值 8

2.2.3 施工方BIM技术的应用价值 8

2.3 效益评价理论 9

2.3.1 效益评价概念 9

2.3.1 效益评价方法 9

2.4 本章小结 10

第3章 BIM应用效益评价指标体系及评价方法 11

3.1 BIM效益评价理论分析 11

3.1.1 BIM效益评价概念 11

3.1.2 BIM效益特点 11

3.2 BIM效益评价指标体系的构建思路 12

3.2.1 BIM效益评价体系构建原则 12

3.2.2 BIM效益评价指标体系构建思路 12

3.3 BIM效益评价指标体系 13

3.3.1 BIM效益评价指标的选取来源 13

3.3.2 BIM效益评价指标的初步选择 15

3.3.3 BIM效益评价指标的优化 18

3.3.4 BIM效益评价分析 20

3.4 本章小结 21

第4章 结论与展望 22

4.1 结论 22

4.2 展望 23

参考文献 24

致谢 26

附录 27

附录A: BIM应用评价指标筛选调查问卷 27

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1 研究背景

近年来,建筑业发展十分迅速,已然成为了中国经济重要的支柱产业之一,对我国的宏观经济产生了非常深远的影响。2018年,全国建筑企业完成建筑业总产值235085.53亿元,同比增长9.88%[[1]],建业发展质量和效益正在不断提升。然而,建筑业增加值增速已经低于国内生产总值增速,2018年国内生产总值900309亿元,比上年增长6.60%。全年全社会建筑业实现增加值61808亿元,比上年增长4.5%,增速低于国内生产总值增速2.10个百分点1。同时,我国建筑业存在生产率偏低和能源消耗量过大等问题。因此,提高信息化程度、完善供应链管理已经成为了迫在眉睫的需求。

在传统情况中,复杂的建设项目信息需要通过多方传递交流,传统的纸质信息传递错误率高,效率低下,并且会造成信息延误和人力、时间的浪费。为推进建筑业信息化建设,提高生产效率,建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)这一概念应运而生,自2002年被正式提出以来,BIM技术发展迅速,已经在全球得到了广泛应用并逐渐成为了一种革命力量,在发达国家,该技术已经趋于成熟,我国相关部门和相关单位近年来也对该技术高度重视。

BIM技术可以应用在项目的前期、设计、施工及运营等各个阶段,将各类分离的工程信息整合并三维化,有效的解决了传统二维图纸造成的理解困难、信息流失等问题,从而达到节约成本、提高质量、缩短工期、降低冲突等效果。我国住房和城乡建设部在《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中提出,建筑企业应积极探索“互联网 ”形势下管理、生产的新模式,深入研究BIM、物联网等技术的创新应用,创新商业模式,增强核心竞争力,实现跨越式发展[[2]]。BIM技术近年来在我国也取得了一定的发展,如中铁十八局集团在桥梁施工过程中积极推广BIM技术的应用并取得了优秀的成果。然而,我国BIM技术的普及率依然不高,相关技术的开发并不够成熟,建筑工程行业对BIM技术的应用所带来的效益依然存在疑问,BIM技术的普及在我国面临着诸多挑战。

在建设过程中,业主、设计方、施工方都可以运用BIM技术以达到增强工程质量、缩短项目施工时间、节约成本的目的。从三方的角度对BIM效益进行量化分析,为建设项目应用BIM技术提供决策参考,对BIM的发展具有非常重大的意义。

1.1.2 研究意义

随着建筑业的快速发展和竞争的日趋激烈,传统二维纸质文件已经无法满足各种现代社会的各种挑战,BIM技术的应用对于建筑行业的发展具有非常重大的意义。对业主、设计方和施工方BIM技术的应用的效益进行分析的意义主要体现在一下几个方面:

(1)对业主、设计方和施工方BIM技术应用的效益进行有效量化

针对业主、设计方和施工方关注的效益问题,建立BIM技术应用效益评价体系可以对建设项目应用BIM技术的效益清晰的量化,各参与方可以根据效益评价结果判断自身的投资效益,从而进行下一步决策。

(2)优化BIM技术的应用效果

通过对BIM技术的效益进行评价可以帮助业主、设计方和施工方识别项目不同方面的效益特点,为BIM技术的发展提供改进方向,从而对BIM技术的应用进行优化。

(3)有利于为业主、设计方和施工方的决策提供参考依据

业主、设计方和施工方可以通过对BIM技术应用产生的现有经济效益和社会效益进行分析,从而为其他的建筑工程项目进行BIM技术应用的实施决策是提供帮助。

(4)有助于推进建筑工业化和建筑信息化的发展

通过分析业主、设计方和施工方BIM技术的应用价值,可以更加直观地了解BIM技术的价值,更加明确BIM技术在建筑工业化和建筑信息化中的作用,从而推进BIM技术的发展,促进建筑工业化和建筑信息化的融合与发展。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

BIM这一技术的应用最早开始于美国,近年来发达国家对BIM技术的应用已经日趋成熟。目前,美国和加拿大有约一半的工程项目应用到了BIM技术,有些地区甚至做到了BIM时技术全覆盖;韩国政府也在大力推广BIM技术,交通技术评估院近年来正在进行超高层开放性BIM信息环境技术开发和数据库的开发;欧洲部分国家和日本也将这项技术广泛应用于建筑项目中[[3]]。目前,国外有关BIM技术应用效益的研究方法主要有以下几个类型:

(1)业主BIM效益研究

Khanzode 等人[[4]]在对某医用项目进行研究时,运用BIM技术对其进行了管线综合优化,得出业主运用BIM技术能够在节约时间、变更减少、设施管理科学等方面产生一定效益,除此之外,还对各参与方的BIM应用效益通过进度-成本关系图进行了表示; Rebekka Volk 等人[[5]]对业主驱动的 BIM 应用项目产生的效益进行了量化,主要包括为水族馆设备安装节约的具体时间、费用;Gregory PL[[6]]研究了在业主主导模式下,BIM 技术的应用在全寿命周期的效益产出情况。

(2)施工方BIM效益研究

Dehlin S 等人[[7]]指出承包商实施BIM的关键在于业主是否愿意支付BIM技术的应用成本,通过对三个项目案例进行分析,得出在建设项目中业主主导实施BIM技术有利于方案决策和增加投资回报的结论。FMI and CMAA[[8]]通过对调查数据进行分析,指出当前 BIM技术应用的效益评估方法缺乏一个统一的框架,为保证对BIM技术的研究更加严谨,需要加强对案例的研究;Ali Ghaffarianhoseini[[9]]对BIM技术的风险和挑战进行了具体的阐述。

(3)设计方BIM效益研究

Rafael Sacks 通过对比分析二维设计与三维设计的不同,得出 BIM 技术在进行建筑设计时,可有效的减少设计错误,提高设计效率。相比于二维平面设计,基于 BIM 技术的三维协同设计能够有效地节约15%-41%的设计时间[[10]]。

1.2.2 国内研究现状

(1)业主方BIM效益研究

何关培[[11]]通过问卷调查,提出不管是在建设阶段还是运营阶段,业主是利用BIM技术最大的受益者;沈翔和张振生[[12]]指出BIM 技术应用的核心价值不仅限于三维模型可视化,更在于更准确的集成建筑工程数据信息,并得出了业主应用BIM技术能够实现降低成本、增强沟通、提升企业自身竞争力等效益;王孙华[[13]]指出业主在建设项目中应用BIM技术最直接的变化是BIM提供了一个“三管三控一协调”的平台,保证各参与方能够改变过去沟通不畅、效率低下的工作状态,为业主提供了更高的设计管理效益。

(2)施工方BIM效益研究

赵彬[[14]]分别对业主驱动的BIM技术应用模式和咨询服务型模式进行了研究,对两种模式各自的特征进行了总结,在此基础上建立了BIM技术应用效益评价体系;李欣兰[[15]]对建设项目全生命周期进行了研究,对应用BIM技术后产生的质量、效率效益进行了分析;吕新伟[[16]]等对太原一个应用BIM技术的施工项目进行综合分析,从结算漏项、减少返工、决策辅助、工作效率、质量安全这五方面分析 BIM 的效益,得出BIM 能够为该工程提供大约700万元的成本节约和51个工日的节约。

(3)设计方BIM效益研究

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