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中国智能软件广联达在高层建筑中的研究

罗曼诺维奇1 石佩玉1,2 王紫月1,3 梁昭4,* 以及维拉·热拉西莫娃5

1 圣彼得堡彼得大帝理工大学，195251，Polytechnicheskaya，圣彼得堡，29，俄罗斯

2 中国矿业大学土木工程学院，中国江苏徐州解放南路269号

3 西南交通大学土木工程学院，四川省成都市金牛区二环路北一段111号

4 西安交通大学土木工程系，中国西安咸宁西路28号

5 莫斯科国立土木工程大学，Yaroslavskoe shosse，26，莫斯科，129337，俄罗斯

摘要：改革开放以来，中国建筑业的快速发展，特别是2011年以后，BIM技术在中国有了快速的发展和深度的应用。本文主要论述了中国建筑行业管理的发展过程和我国BIM技术的发展过程，以及中国软件的使用，revit在三维建模（设计阶段）中的主要使用，广联达在施工管理全过程中的使用。本文对广联达进行了研究，并对其应用进行了描述，如管理信息、劳动管理信息、施工视频监控、材料管理、材料现场验收等。本文还阐述了Revit和广联达在不同阶段的合作。 本文还对中国的一个建筑案例进行了阐述，并对起重机、事实和时间等问题进行了描述，进而探讨了中国快速建设背后的原因。 以及中国施工管理办法引入俄罗斯的可行性。

导言

中国BIM技术的引进和发展经历了三个阶段。第一阶段为概念引入阶段（1998-2005年）。这一阶段主要是由于IFC标准的引入。在1998年，中国行业研究人员开始接触和研究IFC标准，并在2002年中国建筑学会主办了“IFC标准技术研讨会”，中国建筑业根据自己的情况对IFC标准在项目实际应用中的应用进行了研究和扩展[1]。 第二阶段为理论研究和初步应用阶段（2006-2010年），

* 相应作者： luke1996@stu.xjtu.edu.cn

copy;作者，由EDP Sciences出版。 这是一篇开放访问文章，根据CreativeCommons AttributionLicense4.0v条款分发 (http://creati ecommons.org/licenses/by/4.0/)。

在BIM概念的阶段，已经初步了解科研机构对BIM技术的理论研究，2010年，清华大学和Autodesk联合开发的BIM技术也开始在高端复杂的示范项目中进行试点应用，如上海世博会项目、上海外滩SOHO项目等。BIM技术在“中国BIM标准框架研究”中，提出建立中国建筑信息模型标准CBIMS。我国在设计阶段从应用到施工过程为全过程扩展的趋势，2008年世界第三高层上海中心项目在BIM技术：幕墙与钢结构设计，专业碰撞检测，工程计算，施工模拟方面的应用，但软件仍以revit等国外软件为主。图1所示的中国BIM的发展。

概念介绍阶段

理论研究和初步应用阶段

快速开发和深入应用

图1 1. 中国BIM的发展。

（2011年至今），中国国家政策明确提出发展BIM支撑，2011年中国住房和城乡发展部发布（2011-2015年）建设信息化发展规划，将BIM纳入“十二五”重点推广技术，中国各级政府也在积极推广BIM应用，BIM的技术研究工作也纳入国家课题，相关国家标准已进入准备阶段，目前BIM技术在项目中主要呈现以下特点：企业应用BIM技术项目范围不断扩大，43.3%的项目企业已经开始使用BIM技术[2，3]。BIM应用越来越多，并逐步实现全专业，全过程的BIM协同设计。BIM技术不仅应用于设计阶段的使用，而且广泛应用于工程计算、施工模拟、深度设计、专业协调和进度控制等方面，基于4D(3D 成本)[4]、5D(3D 成本 进度)的整体建设项目管理解决方案也在一些大型项目中得到实施[5]。 我国自主研发的BIM应用软件也是大量的实践项目，如广联达，鲁班。总的来说，BIM技术是典型的“BIM ”应用的深度，即以BIM技术为核心的三维信息管理系统[6-7]。

施工组织计划是经济体制的产物。在20世纪70年代以前，中国建筑企业处于计划经济体制下，对施工组织计划的认识不足，他们把施工组织计划作为一种功能单一的技术文件。上世纪80年代，随着市场经济的发展，施工组织计划的性质不断变化，施工组织计划包括项目管理职能。如今，随着中国加入WTO，基于BIM的广联达成为未来设计和施工发展的趋势，对施工组织计划的优化提出了新的要求。施工组织计划的制定过程见表1。

表1. 施工组织计划的制定过程

在2011年以后，随着广联达的使用，施工组织方案得到了进一步优化，中国建筑业迎来了更快的发展。根据中华人民共和国住房和城乡建设部和中华人民共和国国家统计局的数据，我们可以了解中国建筑业的发展状况。图2是我国建成区的发展情况，图3是我国建筑总产值。

图1 2. 2011-2016年建立起来的发展 图1 3. 2011-2016年中国建筑总产值

方法

PM方法

根据中国建筑信息建模统一标准[8]，BIM5D技术涵盖从设计、成本、施工、项目运营等方面实现各方面的精确成本管理。 而BIM5D的定义，1D是手绘，2D可以理解为电子绘图，3D是三维模拟，4D是在三维模拟的基础上，我们添加了时间维度。 为了规划项目的可行性，优化建设任务，5D是在4D基础上增加的成本系数，为项目的建设做计算过程，控制成本，提高质量，缩短工期。中国于2015年6月16日由住房和建设部颁布《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》。 该项目的建设受到法律法规的约束，

并且为此技术成立相关单位。BIM的应用在建筑领域得到了推广和深化。建筑管理主要包括以下方面：

1. 协调管理

一个项目建设往往涉及到很多单位，因此在协调各个单位时，提高信息交流能力尤为重要，对所有信息进行BIM5D技术的集成和数字化管理，优化现场施工环境和资源配置，减少了施工现场的参与者。

1. 成本控制

BIM5D技术在成本控制中的最佳表现是动态成本管理，根据成本控制跟踪和审查的变化进度，快速形成项目成本计划，在施工模拟中根据施工进度找到相应的成本百分比，如果发现预期成本超过总成本，可以立即修改进度和施工模式，将损失降低到最小。

1. 进度控制

BIM5D技术是基于BIM施工模型，包括对参与人员和专业进度进行综合管理，全面动态掌握施工进度，解决施工与资源配置的冲突和矛盾，基于资源，成本，材料，对于事前，事中，事后三个主要因素进行控制，制定施工进度优化流程，确保完成任务。广联达（GCL）的典型楼层的3D模块如图4所示。

图1 4. 广联达典型楼层3D模块(GCL)

1. 质量控制

质量控制遵循PDCA循环的原则通过策划，实施，检查，处理来启动控制，对于复杂的施工过程进行数字化模拟，达到放样，定位，检测三个目的，实现远程质量检测即可进行施工，设备等专业和管线施工中各阶段的碰撞检测，分析模拟，良好预控，减少返工。

1. 文件管理

每个数据的构建是后查询的基础。BIM完成模型可以包括工程开工、项目规划、项目实施、工程控制、项目成果的全过程信息数据，增加了数据的准确性，为决策者提供了后期运营和管理的指导作用。

Navisworks和广联达

Autodesk Navisworks软件可以将AutoCAD或Revit设计的数据与其他设计工具的几何和信息结合起来，我们通常认为它是一个整体的三维项目，它是通过各种实时格式进行审查的。 Navisworks软件产品可以帮助所有相关项目成为一个整体，从而从决策、实施、性能预测和规划到设施管理和运营阶段进行优化设计[14]。

Autodesk Navisworks软件包括三种产品，可以帮助我们加强对项目的控制，即使在最复杂的项目中也可以提高工作效率，以确保工程质量。

• • 1. Autodesk Navisworks Manage软件是一种全面的评审解决方案，它被设计和施工管理专业人员使用，以确保项目的顺利进行。
    2. Autodesk Navisworks仿真软件能够准确再现设计意图，制定准确的四维施工进度计划，实现施工项目可视化。
    3. Autodesk Navisworks Freedom是一个浏览器，它可以自由查看Navisworks Review，Navisworks Simulate或NavisworksManage的所有工程图纸。Navisworks Freedom为设计专业人员提供了有效的沟通方法，使他们能够以方便、安全和顺利的方式审查NWD格式的项目文件。

表2 Navisworks与广联达的比较。

广联达的应用功能主要包括：GLM，GJK，GLK，GBQ，下表3对这些基本功能进行了说明，也对核心优势进行了简要概述。

表3 广联达的基本功能和核心优势

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