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BIM技术在项目建设管理中应用实践研究绪论

来源:学术堂 作者:陈老师
发布于:2016-11-08 共5175字
  1 绪论
  
  1.1 研究的背景
  
  我国建筑企业数量近些年来发展迅速,建筑业的总产值在国民经济中比重较高,成为国民经济重要的物质生产部门,与整个国家经济的发展,人民生活的改善有着密切关系[1].自 2010 年以来,中国宏观经济与建筑业密切相关的全社会固定资产投资(FAI)总额增速持续在 20%以上的高位运行,导致建筑业总产值及利润总额增速也在 10%的高位波动[2].
  
  (1)我国建筑产业规模庞大,建筑业增加值占国内生产总值的比重较高。
  
  根据中国统计年鉴数据表明,中国 2010 年具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业实现利润 3409 亿元,同比增长 25.4%;2010 年国内生产总值(GDP)397983 亿元,比上年增长 10.3%;2010 年全社会建筑业实现增加值 26451 亿元,比上年增长 12.6%,建筑业增加值占 GDP 比重达 6.6%[3-4].
  
  2014 年具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业实现利润 6913 亿元,同比增长 13.7%,是 2010 年的 1.02 倍;2014 年国内生产总值(GDP)636463亿元,比上年增长 7.4%;2014 年全社会建筑业实现增加值 44725 亿元,比上年增长 8.9%,建筑业增加值占 GDP 比重达高到 7.03%[9].通过以上两组数据对比可见,中国建筑业在国民经济发展中具有重要作用。另外,根据中国统计年鉴显示,2010年~2014年我国建筑业的经济发展数据[4-10]见表 1.1.
  
  由表 1.1 数据分析表明,五年来建筑业总产值、建筑业增加值、对外承包工程营业额,这三项数据呈现出稳步持续上升的趋势,其中 2014 年与 2010 年相比,建筑业总产值累积增长 84.1%,建筑业增加值累积增长 69.3%,对外承包工程营业额累积增长 54.5%,这种趋势特征表现出我国建筑业长期保持高速增长。
  
  我国建筑业是一个庞大的产业,2013 年底我国的建筑施工企业 79528 家,从业人员 4499.3 万人;勘察设计企业 19231 家,从业人员达 244 万人[7].这样的一个产业支撑着我国规模庞大的工程建设事业,2014 年我国建筑业房屋建筑施工面积 125 亿 m2,同比增长 10.4%,新开工项目 415482 个,比上年增加 53199个[10].
  
  随着我国经济建设的快速发展和固定资产投资的大规模增加,建筑业在国民经济中支柱地位越来越明显。成为大量吸纳农村富余劳动力就业、拉动国民经济发展的重要产业,在国民经济各产业部门中居第 4 位。从历史数据看,建筑业增加值从 1978 年的 138.2 亿元发展到 2014 年 44725 亿元,成为国民经济中重要支柱产业。除了 90 年代初期有短时间的波动外,建筑业增加值在国内生产总值中一直保持在 5%~6%左右的份额,支柱产业的地位十分稳定。而且,施工企业每年还为我国创造 300 亿美元左右的外汇收入,是我国对外贸易和经济合作的一支重要力量[11].
  
  (2)我国建筑业产业发展水平滞后,急需新技术来改善目前的发展状况。
  
  我国的建筑业是个传统产业,相比较机械制造业等其他产业的发展较为滞后,总体规模虽大但效益不高。主要原因在于技术手段、生产模式和管理方式落后,人员队伍总体素质参差不齐,如设计过程中“抛过墙式”的专业协调方式、工程预算过程中“照图扒筋算量”的核算方式,环境保护意识淡薄,以及行业管理中设计、施工、运维相互割裂的行业管理方式,建设过程被人为割裂,工业化水平低和供应链中企业缺乏协作等。施工人员队伍多为农村的剩余劳动力及部分凭经验施工管理的少量技术人员,我国建筑施工企业劳动生产率仅是英国的 1/14,美国的 1/19[12].2012 年入围世界 500 强的中国建筑施工企业有10 家,见下表 1.2[13].
  
  由上表 1.2 可以看出,2012 年入围世界 500 强的中国建筑施工企业虽然各自的经营规模自 2006 年以来大幅增长,但盈利能力却一直在低位徘徊。因此,我国建筑业迫切需要利用和发展信息化技术,精益建造,建筑供应链管理,绿色节能环保理念来改造传统的建筑业,进行工业化、模型化、标准化的研究。
  
  而 BIM 技术通过对建筑物的三维建模,实现模型化模拟施工的全过程,采用标准化的模块进行设计、招标、施工、监管及运维的标准化管理,从而加快建筑业建筑施工的信息化进程。加上我国目前许多建筑企业已经在尝试对部分施工材料实行工厂生产的工业化成品供应,这些举措将对我国建筑业的进步起到至关重要的作用。
  
  (3)应用 BIM 技术是推动建筑业技术进步的重要手段
  
  BIM(Building Information Modeling),全称建筑信息模型,是指以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型[14].
  
  BIM 技术为设计师、建筑师、水电暖安装工程师、开发方、施工方、监理方乃至最终使用方等各方面人员提供事前“模拟和分析”的科学协作平台,及事后科学运维管理的有效工具,帮助各方利用 BIM 技术对项目进行设计、招投标、施工、监管及运维各阶段的高效管理。目前,BIM 技术在国外建筑业中得到了普遍使用和认可。在全球范围内,由于发达国家对建筑信息化工作高度重视,BIM 技术理论和实用方式在不断地发展。欧美发达国家及新加坡、日本等国非常重视 BIM 的建筑信息化工作,并把重点放在开发和应用新技术上。而我国的 BIM 技术 2011 年才刚刚起步,与发达国家相比,建筑业的信息化水平还存在一定的差距,也面临着比较多的问题。因此,开展 BIM 技术在具体项目建设管理中的应用研究,对发现和解决 BIM 技术在建设管理应用推广中的问题具有十分重要的意义。
  
  1.2 研究必要性及意义
  
  由此可以看到我国的建筑业无论对内还是对外都面临转型升级的重大考验,在信息化技术的带动下,绿色建筑、智慧建筑及工业化、模型化、标准化将会对建筑业产业的发展带来重要影响,这不仅是经济发展方式转变的具体体现,也是产业升级、结构调整的重要环节。BIM技术推广和使用将是改善和促进建筑业发展的重要途径。
  
  1.2.1 研究应用的必要性
  
  BIM技术应用于建筑业具体项目建设管理,对提升建筑业信息化发展及产业发展水平,打造节能环保工程,实现建筑效能提升,建设智慧城市具有十分必要的价值。但在具体项目应用研究中也面临比较多的问题,主要表现在:
  
  (1)单一的研究主体,或设计方、或施工方、或业主方没有形成行动的一致性,不能更好的将BIM技术在整个项目中贯彻执行。
  
  (2)单一阶段的应用,目前国内部分项目多在设计阶段使用,施工阶段还处于初步尝试阶段,各阶段的应用相互割裂,缺乏连续性,没有实现全生命周期管理。
  
  (3)市场上BIM软件品种繁多,国外BIM软件价格昂贵,不能与我国建筑业行业政策衔接。
  
  针对上述问题,本文以杭州某项目建设管理为对象,着重研究如何整合各参建方的力量,打通BIM应用衔接的各个环节,努力实现项目建设管理全过程的综合应用。
  
  1.2.2 研究意义
  
  我国正在进行相当大规模的基础设施建设,城镇化、绿色建筑、智慧城市等重大项目持续推进,城市的地标性建筑层出不穷,这些工程项目规模大,结构复杂,建设方和施工方都存在巨大的投资风险、技术风险和管理风险。应用BIM技术可以合理降低投资风险,指导现场施工,提高质量安全保障,提供管理决策依据。但是,BIM技术目前在国内尚属起步阶段,需要时间和经验的摸索。本文结合笔者现在正在管理的项目应用BIM技术的情况,借鉴国外BIM技术的应用经验,对国内BIM技术进行一些优化和完善,解决原来主要通过二维图纸设计造成的图纸缺陷,解决建设项目各参与主体之间信息传递的不对称性、不及时性而增加项目成本,解决项目建设管理中的问题,对未来工程建设管理起到一定的参考和借鉴意义。笔者希望为这一研究领域的发展略尽绵薄之力,也希望通过实证研究,能在一定程度上揭示BIM应用现状与发展障碍,从而为相关政策的实施等提供依据,对政府、行业及企业各方面都具有十分重要的意义。
  
  (1)对政府层面来说,通过BIM技术应用可以提高国内建筑业的整体实力和水平,更好的参与国际竞争;通过BIM技术应用制定统一的建筑业规范和标准,减少安全、质量事故隐患的发生,减少施工过程中对环境的影响,实现绿色、节能、环保的要求;通过BIM技术应用使造价信息更加透明,对政府投资项目可以实施严格的预算成本控制,预防工程腐败,实现阳光建设。
  
  (2)对建筑行业来说,通过BIM技术可以改善目前我国建筑业传统、分散、劳动密集型、产业发展水平滞后的状况,通过信息化的管理手段,提高建筑业的管理方式;通过BIM技术的系统培训及模型化的建立,提升人员队伍的整体素质;通过BIM技术的数据分析,建立建筑行业的标准化管理体系,实现建筑材料的工业化进程,打造科学合理的施工工艺流程,加快建筑产业发展的进程。通过扩大BIM技术的行业推广,推进建筑行业进步。
  
  (3)对企业层面来说,通过BIM技术在某项目的应用研究,为在用和即将应用BIM技术的企业提供经验和借鉴。建立可视化的数字建筑模型,实现模拟建造,进行方案优化,提高计量信息的准确性,减少返工环节,增强各方协作和管控能力。使整个工程项目在施工管理阶段能够有效地进行施工组织设计、资金风险控制、资源有效利用、投资成本管控、工作效率提高和节能环保,达到降低污染,保护环境,合理使用能源的目的;实现建设过程的安全、质量、投资、进度四大控制;实现工程项目的全生命周期管理;实现科学管理和绿色建设;为工程项目管理提供所需的各种基础数据,保证了管理层决策的反应速度和精度,努力打造真正意义上的智慧建造。
  
  1.3 研究内容、思路和方法
  
  1.3.1 研究内容
  
  本人结合采用 BIM 技术的杭州某在建工程的应用,将本文的研究内容主要分为六部分,分别为:绪论、国外 BIM 政策与应用综述、国内 BIM 技术发展现状、BIM 技术在项目建设管理中的应用研究(以杭州某在建项目为例)、BIM 在应用推广中的困难和障碍、结论与建议。主要章节内容具体描述如下:
  
  第一章:绪论。包括本文的研究背景、研究必要性及意义、研究内容思路与方法、以及本文研究的创新点。
  
  第二章:国外BIM政策与应用综述。通过国内外文献检索,对美国、英国、北欧等国家BIM技术相关政策研究,对BIM技术在国外应用情况进行分析,为国内的研究提供借鉴。
  
  第三章:国内BIM政策技术发展现状。通过对北京、上海、深圳、广州、杭州等地BIM技术应用情况调研,结合文献研究,阐述BIM技术在国内应用情况。
  
  第四章:BIM 技术在具体项目建设管理中的应用研究。以正在应用 BIM 技术的杭州某在建工程为例,在建设施工过程中,研究通过 BIM 技术解决建设管理中的相关问题的效果评估。
  
  第五章:BIM在应用推广中的困难和障碍。通过问卷调研及定性和定量的分析方法,从不同角度分析BIM在推广应用的过程中面临的困难和障碍。
  
  第六章:结论与建议。总结了本文的研究内容,讨论了本文的学术价值及实践意义,并指出了本文中存在的不足以及在后续研究中值得学术界进一步研究的问题。
  
  1.3.2 技术路线
  
  1.3.3 研究方法
  
  本文在研究方法上,拟通过国内外相关文献的检索,实地考察相关项目案例,结合自身在建工程进行研究分析,注重将理论分析和实证研究相结合,结合工作实际使本文的研究工作和结论对BIM技术的应用和推广起到积极的借鉴意义。主要采取了以下几种研究方法:
  
  (1) 理论研究与实证研究综合分析
  
  本文通过阅读国内外关于BIM技术的相关文献,对国内外BIM技术的研究进展及成果进行了梳理,由于国内的研究应用尚属于起步阶段,对理论的分析主要依赖于外文文献,结合国内相关案例,并有针对性地对其中的部分进行了翻译,为本文提供了理论基础。实证研究是本文的重点,从实际工作出发,研究工程建设过程中遇到的问题如何通过BIM技术找出解决方案,并对效果进行评估,再进行反思,从而得出BIM技术应用推广中的困难和障碍,提出结论和建议。
  
  (2) 定性分析与定量分析结合研究
  
  在实证研究的过程中,聘请了国内BIM技术的研究咨询机构对业主单位、监理单位、项目管理单位、施工单位进行培训指导,提供咨询服务,经过主体结构施工过程的实践,制定出关于BIM技术的90道题目的调查问卷,在各参建方进行调研,通过定性和定量的分析方法,总结出BIM技术在项目建设管理中应用的困难和障碍,并综合以上分析提出改进意见。
  
  1.4 研究创新点
  
  本文研究的创新点主要为:首先,选取到国内现在为数不多的应用BIM技术进行建设管理的项目实例,并通过整合各参建方的力量共同推进BIM技术在项目建设管理中的综合应用。由业主方牵头,针对各参建方在项目建设管理中的常见问题和面临的困难,从各方对BIM技术的不同需求点出发,选择统一的BIM软件,使各参建方基于BIM技术建立统一的合作共享平台,成为更为紧密的伙伴关系,建立一种集成的面向项目全过程的团队组织。改变原来从单一建设主体(业主方/施工方/设计方等)单一角度去研究,BIM 技术不能有效贯彻执行的问题,解决建设项目各参与主体之间理念不统一,信息传递不对称、不及时而增加项目成本,影响工程建设的问题。根据实证研究检验应用的成效,而非仅局限于理论分析;其次,通过定性和定量综合分析,总结出BIM技术在项目建设管理中应用的困难和障碍,提出改进意见,为政府在制定BIM技术的相关政策及后期的项目建设中BIM技术的应用提供一定参考价值。
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