22314字硕士毕业论文基于BIM技术的建筑方案研究——以青岛理工大学图书馆方案为例

介绍

1.1研究背景

社会发展正从工业时代向信息时代全面转型，这使得信息数字化技术发展迅速。它们的应用也给社会的各个方面带来了深远的影响。在过去的几十年里，航空空、航空航天、汽车、电子产品等行业的生产效率和竞争力通过使用新的信息技术和生产流程得到了极大的提高，而占全球国内生产总值巨大投资的工程建设行业的生产效率的增长却没有跟上其他行业的步伐，市场对其提高工作效率和质量的压力日益增大。根据国家建筑信息管理系统(NBIMS)国家建筑信息建模标准第1P版，美国国家建筑科学研究所(NIBS)2007年颁布的美国国家建筑信息管理标准第一版第1条)工程建筑行业的非增值工作(即无效工作和浪费)高达57%，相比之下制造业为26%，相差31%。如果工程建设行业能够通过技术升级和流程优化达到目前的制造水平，以2008年1280亿美元的美国建设规模为基础，每年可以节省近4000亿美元。美国BIM标准定义了以BIM技术为核心的信息技术目标，即到2020年每年为建筑业节省2000亿美元。

近年来，中国固定资产投资保持在10万亿元左右，其中60%依靠基本建设。与发达国家相比，生产效率有很大差距。如果我们提高信息技术和管理水平，我们的发展潜力将进一步增强，更多的成本可以节省。工程建筑业效率低下的原因是多方面的。然而，与生产效率显著提高的制造业相比，可以发现，产业整体水平的提高和产业升级只能来自先进的生产工艺和技术应用。在制造业发展的010203040506070支持活动中，建筑行业中的废弃物增值信息技术、可编程逻辑模块(PLM)概念和产品数据管理技术应运而生。在这股浪潮的推动下，为BLM发展带来新思想的BIM技术也在建筑业信息化领域出现。BIM就是这样一种技术、方法、机制和机遇。BIM通过整合项目信息的收集、管理、交换、更新、存储过程和项目业务过程，为建设项目生命周期的不同阶段和不同参与者提供及时、准确、充分的信息，支持不同项目阶段、不同项目参与者和不同应用软件之间的信息交流和共享，从而实现工程建设行业项目设计、建设、运营、维护效率和质量的提高，行业生产力水平的不断提高。

1.2国内外研究现状

1984年，匈牙利的Graphisoft公司推出了计算机辅助建筑设计软件ArchiCAD，并提出了以计算机辅助建筑设计为核心的“虚拟建筑”的设计理念。由于当时计算机硬件水平落后，这项技术没有得到广泛应用。20世纪90年代，一些国外大学和科研机构已经开始对该技术进行深入研究，并逐渐在建筑行业，特别是建筑设计领域推广。“虚拟建筑”自20世纪80年代中期萌芽以来，只有20年的历史。直到近年来计算机软硬件的快速发展，建筑行业才逐渐重视它。建筑信息建模(BIM)的概念也是由安托台公司在2002年提出的，并逐渐被世界建筑业所接受。在建筑设计中，运用BIM技术的“虚拟建筑”设计将取代2D·CAAD，成为未来计算机辅助建筑设计的主流，得到了世界各国专家学者的广泛认可。然而，将BIM技术应用于建筑生命周期管理(BLM)的课题逐渐引起了世界各国的广泛关注。当今，BIM技术的发展趋势势不可挡。美国已经制定了国家BIM标准。一些欧洲国家已经开始推广BIM技术，特别是芬兰、挪威、德国等国家。基于BIM技术的应用软件普及率达到60-70%，其发展趋势和应用水平达到一定程度。目前，BIM技术和BLM概念在中国的研究和应用还处于起步阶段。然而，在国家的大力推动和基于BIM技术的软件开发人员的推动下，各部门已经开始研究和应用BIM技术。主要内容如下:1 .“十二五”国家科技支撑计划重点项目“建筑业信息化关键技术的研究与应用”将加强工程应用中BIM、协作等新技术的推广。2.国内一些大学已经开展了相关研究。哈尔滨工业大学、清华大学、同济大学和华南理工大学先后建立了BLM实验室。在此期间，清华大学和欧特克公司共同推动了中国BIM标准的研究。

建筑业现行法律、法规、标准和规范对建筑信息管理的支持和适应已提上日程。与此同时，建筑企业开始对建筑信息管理人才产生需求。增加了商业培训和对商业信息管理人才的学校教育。4.国家带头引导企业在越来越多的重大国家项目中使用BIM技术。例如，北京奥运会国家游泳中心的建筑设计；上海世博会“项目群数字可视化管理”系统的实施:中国在建最高建筑——上海中心(Shanghai Center)已经由BIM应用在整个项目中进行了全面规划，成为第一个由业主牵头并应用于整个项目生命周期的BIM基准。目前，中国建筑业面临双重挑战。世界建筑业不仅普遍存在工业效率危机，而且迫切需要向节能绿色建筑生命周期模式转变。建筑设计作为建筑业的主导专业，在建筑业走向信息化的过程中承担着重要的责任。针对计算机辅助建筑设计领域的2D·CAAD绘图工具已不能满足需求的现状，对建筑方案阶段BIM技术的应用进行了深入分析。摘要:基于图书馆建筑信息模型的构建，探讨了建筑设计中应用BIM技术的可行性及其对建筑师思维观念的影响，并提出了建筑设计中BIM技术的有效解决方案。

第二章BIM概念的基本理论..............................6

2.1 BIM发展的起源...................6

2.2 BIM概念的定义及其技术特征............................13

本章总结……18

第三章BIM建设之一——BIM在图书馆方案设计中应用的可行性分析……19

3.1图书馆项目背景概述……19

3.2图书馆方案在非BIM平台方案建设中的局限性……24

3.3图书馆方案在BIM平台方案建设中的优势……30

第四章建筑工程二——图书馆方案设计中建筑工程模型的建立……36

4.1图书馆建立BIM模型的初步准备..............................36

4.2图书馆计划中BIM要素的构建……37

4.3基于BIM模型和作品发布的项目文件管理……50

结论

信息技术革命正猛烈地冲击着社会的各个领域，给社会文明带来了飞速发展。与其他行业信息化的快速深入发展相比，建筑业信息化仍处于初级阶段。如何利用信息技术提高建筑业的生产效率和工程质量，减少资源浪费，增强我国建筑业的国际竞争力，已经成为当前的首要任务。本文从BIM技术理论的研究出发，通过图书馆方案BIM建设的过程和思路，探讨了BIM技术在建筑方案设计中应用的可行性，并结合实例深入分析了BIM模型的建立过程及其协同应用。

1.BIM技术源于设计领域的计算机辅助设计技术，并应用于建筑的全生命周期，形成BLM系统，给设计、施工、运营和管理阶段带来巨大的效益。因此，实现BLM系统的关键是实现BIM技术的应用。应用BIM技术的关键在于在规划和设计阶段的应用，为建设、施工和运营阶段定下基调。

2.研究了BIM技术在青岛科技大学图书馆的应用，提出了建筑方案设计过程中BIM技术实施的具体方案。实践证明了BIM技术的高效性。通过与2D和三维计算机辅助设计的比较，进一步验证了该系统的可行性和推广性。

3.从提交具有法律效益的图纸和文件来看，现阶段的BIM应用只是初步的，进一步推广的关键不仅仅是设计单位的个人努力，还有国家标准的建立和要求。

参考

1)何冠培，王逸群，应玉肯，建筑工业出版社，2011

2)何冠培、李刚，《那个叫BIM的东西到底是什么》，建筑工业出版社，2011年

3)何冠培，《那个叫BIM 2的东西到底是什么》，建筑工业出版社，2012年

4)葛温岚、于晓明、何波，《项目不同参与者的BIM-BIM应用的第二维》，建筑工业出版社，2011年

5)百慕大培训，“Autodesk Revit http://sblunwen.com/tsgjzxlw/建筑2011施工图设计实例详细说明”，建筑工业出版社，2011年

6)欧特克、lnc和帕尔默培训，“欧特克生态保护分析在绿色建筑分析中的应用”，电子工业出版社，2011年

7)王俊峰，梅晓峰，《Revit建筑2010火星建筑设计教室》，人民邮电出版社，2010年

8)中国建筑标准设计研究院，《建筑三维建筑设计软件建筑设计实用指南》，机械工业出版社，2007年

9)陶京华，“BIM技术和BLM概念及其在海洋工程结构设计中的应用”，论文“天津大学”，2008

10)赵昂，“BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用初探”，论文“重庆大学”，2006