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BIM技术在消防工程造价管理中的土木工程应用研究

时间:2018-10-26 00:51来源:www.e-lunwen.com 作者:lgg 点击:
本文是一篇土木工程论文,土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术
本文是一篇土木工程论文,土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇土木工程论文,供大家参考。
 
1 绪论
 
1.1 研究背景与意义
建筑业关系着整个国家经济发展,是国民经济支柱,随着社会的发展建筑业发展迅速,在国民经济中所占比重越来越大,从《2017 年国民经济和社会发展统计公报》统计数据中可以看出,整年 GDP827122 亿元,建筑业增加值 55689 亿元,比 2016年增长 4.3%。国内具有资质等级的总包与分包单位获得利润 7661 亿元,增长 9.7%。其中国有控股企业 2313 亿元,增长 15.1%[1]。从这些数字可以看出建筑业对于国内生产总值的重要性。根据 2013 年至 2017 年建筑业总产值详细数据统计分析,建筑业增加值呈逐年上升趋势,而建筑业同比增长率成逐年下降趋势,2016 年略有增长有上升趋势,总体看来建筑业总产值呈逐年稳步上升趋势,如图 1.1[2]。消防工程作为建筑业不可缺少的重要部分,逐渐受到国家的重视,如图 1.2、1.3[3]为 2013 年至 2017 年历年火灾起数与每年火灾造成的经济损失统计。从每年火灾起数可以看出 2010 年至 2012 年每年火灾起数大约 10 万到 15 万起,2013 年火灾起数明显增加,2014 年到了最高点,随之火灾起数有所降低,但总数依然很庞大。图 1.3为火灾造成的财产损失,与火灾起数相对应,火灾起数越多对应的财产损失越大,损失最多的一年为 2013 年 48.5 亿元,从这些数字可以看出火灾给国家和居民都造成了大量损失,火灾严重威胁了人类生命和财产安全。
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1.2 BIM 技术及消防工程造价管理研究现状
 
1.2.1 BIM 技术的国外研究现状
伴随着 1963 年第一台计算机的诞生,美国斯坦福大学 Douglas C.Englebart 博士发表了一篇名Augmenting Human Intellect的文章,此文章中提出了类似BIM的概念。在该文对建筑设计展望中提到:设计要具体到每个构件,每个构件对应参数化控制,从而形成庞大的数据库存[8]。BIM 起源于美国,后来发展到新加坡、英国、日本等发达国家,目前 BIM 技术在英国与新加坡发展较为迅速,其他国家应用水平也达到一定程度,但 BIM 技术在美国的应用最为深入[9]。2002 年,在《比较苹果与橙子》一文中,美国建筑师杰里·莱瑟林首次提出Building Information Modeling 这一专业术语,后期逐渐得到各行业的认可并广泛运用[10]。美国最早开始研究并使用了 BIM,2003 年美国总务管理局(GSA),推出3D-4D-BIM 计划,在美国总务管理局的具体项目中挑选试点项目,探求验证 BIM 在试点项目中的应用效果。2007 年美国发布美国国家 BIM 标准,由此第一部 BIM 标准诞生。根据官方网站统计,在 2009 年美国已经有 80%以上的建筑运用 BIM 技术。2010 年 9 月,俄亥俄州政府颁布 BIM 协议。2012 年美国政府要求,在所有项目招标公告、发包提交中必须使用美国国家 BIM 标准,实现全面操作能力。到 2020 年利用美国国家 BIM 标准数据有效降低工程造价与工期。Peter Smith 基于一种对 BIM实施的文献回顾和在全球多个国家和地区开展的详细的调查报告的方法,探讨了建筑信息模型在建筑业的实现以及世界各国促进有效实现 BIM 的不同措施和方法,在研究的基础上提出了 BIM 实施的策略和建议[11]。还基于目前 BIM 应用发展趋势,在澳大利亚企业进行调查,探讨了工程造价管理的专业人员全程参与工程各个阶段以及在 BIM 环境中第五维度成为关键的重要性,即 5D 工程造价管理,提出现代工程造价管理的最大价值在于能够实时的使用模型提供详细的 5D 预测和实际的费用计划[12]。
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2 消防造价基本原理及 BIM 概念
 
2.1 消防造价原理
2.1.1 工程造价的含义
工程造价管理是以追求经济效益为目标,以工程项目为研究对象,多种研究手段相结合的学科,其最终目标是追求经济效益[35]。消防工程造价是工程造价的一个重要分支,具有与工程造价计价过程相同的特征,主要特点包括:单件性、多次性、组合性、依据的复杂性。每个工程项目的建筑面积、结构形式、设备安装标准、装修标准都会有所不同,最终导致每个工程项目的造价都不相同,即计价的单件性特征。计价的多样性表现在不同的项目有些采用清单计价有些采用定额计价。依据的复杂性体现在计算一个项目的工程造价要依据人工材料市场价格、政府规定的税与费、人工材料等消耗量、设计文件图纸等资料。其中需要特别注意的两个特性是计价的多次性和造价的组合性,计价的多次性表现为要根据项目的不同阶段多次计价。消防工程造价管理可以从建设方和承包方两个角度来定义:(1)建设方的消防工程造价-是指固定资产投资费用,建设投资、建设期利息、固定资产方向调节税,建设投资又包括设备及工器具购置费、建筑安装工程费、建设用地费、与项目建设有关的费用,与未来生产有关的费用,基本预备费和价差预备费[36]。(2)承包方的工程造价-是站在工程承包方的角度,在建筑市场、技术劳务市场等交易活动中最终确定的建筑安装工程总价格。前提是社会主义市场经济,通常被认定为工程承包或者发包价格[37]。
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2.2 BIM 概念与原理
上世纪八十年代 CAD 的诞生取代了手工绘图,完成了建筑业的一次变革,近年来随着 BIM 技术的不断涌现,建筑业信息化将面临第二次革命,建筑信息建模(BIM)在组织层次结构中,通过个人和团体,通过组织和项目团队,到行业和整个市场,在多个尺度上引起并行的进化和革命性变化[40]。全球第二大市场机构“Markets and Markets”2015 报告预测,在 2015 至 2020年间,BIM 软件和服务市场将以每年 13%的复合增长率,在 2020 年底前达到 7946.5百万美元的价值。考虑到全球建筑市场的 3.5%的增长率,BIM 市场 13%的增长率是一个非同寻常的数字[41]。纵览国内外相关学者对 BIM 技术定义的研究发现,BIM 可以从三个方面来定义,用英文表示分别为:Building Information Model、BuildingInformation Modeling 、Building Information Management.由此可见 BIM 是一个工具,是一个动作,也是一个体系[42]。BIM 的名词意思表示是指建筑信息模型这一数字化载体,BIM 的动词意思表示创建模型的过程行为。作为载体,BIM 包含了所有建筑信息与设备信息的数据,能够直观显示建筑设施的物理特征与非物理特征[43]。 从第一章 BIM 的研究背景中得知 BIM 类似概念由美国斯坦福大学 Douglas C.Englebart博士在一篇名 Augmenting Human Intellect 的文章中提出,BIM 最早的概念由计算机专业出身的 Chuck Eastman 博士提出,他在其文章中指出:“建筑信息模型应该集成建设项目全寿命周期中所有的几何模型信息、功能要求信息和构件性能信息,同时包括过程信息,如施工进度、建造工序、维护管理等”[44]。后期各研究机构与软件开发公司都给出了 BIM 的定义,国际设施信息委员会详细的对 BIM 进行了定义:“BIM 以开放的工业标准为依据,将建筑设施物理和功能特性表现出来, BIM 能把所有建筑设施相关信息组织在一个平台中被组织,用户可通过平台进行查看、修改等”[45]。上海同济大学丁士昭教授在 BIM 的定义为:“BIM以三维数字化模型的形式涵盖了建设项目全部相关信息”[46]。综上所述 BIM 主要涵盖以下几个方面,包括(1)数据集成化,集成了项目建设中所有的相关信息,模型包括几何尺寸信息,同时每个构件都有对应的 ID 编号,也包括对每个构件进行编辑管理的信息。(2)参数化模型,参数化主要体现在模型修改过程中,对应构件的参数与明细表也相应的变化,实现了一处修改处处修改的功能,为设计人员以及造价人员节省了时间。(3)从协作方面来看,各类工作人员可通过 BIM 平台协作办公,并可以在 BIM 平台中调用各种有用信息[47]。
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3 基于 BIM 的消防工程造价管理.............29
3.1 项目投标阶段 .........29
3.2 施工阶段 ......32
3.3 结算阶段 ......33
3.4 BIM 技术应用于消防造价管理的价值.............34
3.5 本章小节 .....36
4 基于 BIM 的消防构件编码库建立.........37
4.1 消防构件代码的建立 ........37
4.2 BIM 相关软件平台的对比研究..............40
4.3 消防构件编码导入 revit 的方法............43
4.4 BIM 构件标准化的意义....44
4.5 本章小节 ......45
5 基于 BIM 的消防造价管理应用.............46
5.1 工程项目概况 .........46
5.2 3DBIM 模型的建立标准(LOD) ........47
5.3 BIM 模型建立.........49
5.4 BIM 消防算量与现行 BIM 软件制约 ....56
5.5 消防专业清单代码的录入与工程量统计 .........59
5.6 造价形成过程 .........63
5.7 本章小结 ......67
 
5 基于 BIM 的消防造价管理应用
 
5.1 工程项目概况
本章以烟台某商业建筑为研究对象,使用 revit 软件对项目进行消防专业建模,并将该模型输出的粗略造价文件导入到广联达计价软件中,采用清单计价方式得到该项目消防部分施工图预算。烟台市某商业建筑项目简介:本商业项目位于烟台市开发区,结构形式为框架墙结构项目总规划占地面积 92720m2,本项目一期总建筑面积 184271.3 m2,其中地上建筑面积158547.45 m2,地下建筑面积25723.85 m2。二期总建筑面积33087.19 m2,其中地上建筑面积 26106.71 m2,地下建筑面积 6980.48 m2。地上一层至三层功能为商业,地上四层和屋顶功能为停车场及设备机房;地下一层功能为汽车库和设备用房,并按要求设置人防,地下一层停车数量:332 辆,地上四层停车数量:543 辆,机房层停车数量:623 辆。室内消火栓系统,消火栓采用临时高压系统,水泵房设置在地下室内,室内消火栓系统不分区,由于地下室消防水泵房内的消火栓加压泵供给,本工程三层及三层以下采用减压稳压消火栓,消火栓按规范要求安装于各楼层明显便于取用的地方。整个项目采用一套自动喷水灭火系统、临时高压制,本项目地下一层停车库与四层停车库均为一类车库。车库喷淋系统采用预作用—泡沫联用系统,车库按中危险级二级设计,于地下一层设三台喷淋泵,地下一层报警阀分散布置在报警阀室内,一至三层报警阀组集中设置在报警阀室内,四层分散布置在报警阀室内。建筑层数:地下一层,地上四层,建筑高度 24m,(室外地面至屋面)。本章节案例模拟所涉及到的软件包括:revit 建模软件、广联达计价软件,其中 revit软件主要用于创建 BIM 消防专业模型,汇总工程量数据,广联达计价软件主要用于工程计价,完成 BIM 模型与价格信息的对接。
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结论
 
消防工程造价管理与土建工程造价管理相比,涉及到的分部分项工程众多,是一个繁琐的管理过程。传统消防造价管理方法存在许多不足,BIM 技术的引入引起了消防工程造价管理的变革,提高了消防工程造价管理的效率。本文站在消防施工单位的角度把 BIM 技术引入消防造价管理,主要得到了以下研究成果:
(1)基于我国消防造价管理现状,分析传统消防造价管理的不足,深入分析基于BIM 技术的消防造价管理,总结基于 BIM 技术的消防造价管理优势与 BIM 技术对于消防造价管理的意义。
(2)建立消防专业的构件编码库,使消防专业 BIM 构件标准化,为后续清计价节约时间。并建立与实例项目所符合的管件族,解决 reivt 算量制约问题。形成基于BIM 技术的消防造价流程的具体方法,阐述利用 BIM 模型对消防工程成本进行有效控制的过程,减少工程施工过程中不必要的损失与浪费。
(3)通过实际案例项目,来分析基于 BIM 技术的消防造价管理过程,介绍了案例工程概况与整体实施情况,整体工程进度,通过具体数据详细深入的分析了 BIM在消防造价管理中的意义与价值。
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参考文献(略)
 
(责任编辑:gufeng)
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