第 1 章 绪论
1.1 研究背景
现阶段 BIM 的理念已经被我国建筑行业所知晓，工业化生产方式的房屋建设的各参与方纷纷成立 BIM 技术研发团队，并以保障性住房作为试点项目进行研究。应用 BIM 技术的各参与方包括国内的一些建筑设计公司、地产公司以及施工企业。
虽然国内已经小范围内开始尝试 BIM 技术应用在工业化生产方式的保障性住房建设中，但在应用过程中还存在一些阻碍因素。本题目将 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房建设中，并进行应用现状分析，揭示问题，分析原因，并提出对策建议。
借鉴国内外相关经验，建设工业化生产方式的保障性住房是我国尽快解决民生问题的必由之路。保障性住房采用工业化生产方式是未来发展的一个趋势，它有进度快、质量好、功能更完善等优点，这种节能、高效的工业化生产方式是我国建筑业的发展方向。与此同时，采用 BIM 技术进行管理，使用信息化手段，促进我国工业化生产方式的发展，是我国建筑业走可持续发展道路的必然选择。
1.1.1 国外发展现状
BIM 技术在欧美一些发达国家的建筑业内的应用已经比较普及，这些国家用工业化生产方式建设保障性住房也比较普遍。欧美的一些国家采用工业化生产方式进行保障房建设，比例超过 35% .
在美国，BIM 的应用熟练，而且存在各种 BIM 协会，也出台了各种 BIM 标准。根据调研数据表明，美国 2012 年工程建设行业采用 BIM 的比例就已达到71%.英国政府也强制要求建设项目使用 BIM 技术，2011 年 5 月，英国内阁办公室发布了“政府建设战略”文件，其中关于建筑信息模型（BIM）占了一个章节，在这章节中明确要求，到 2016 年，政府要求全面协同的 3D·BIM,并将建设项目相关的全部文件以信息化管理方式进行管理。
北欧一些国家是一些主要的建筑业信息技术的软件厂商所在地，如包括挪威、丹麦、瑞典和芬兰，Tekla 和 Solibri 软件的起源就是这些国家。因此，这些国 家是全球最先一批采用基于模型的设计的国家，也在推动建筑信息技术的互用性和开放标准。
在新加坡，20 世纪 90 年代后期建筑业就已经进入全预制阶段，并且新加坡2011 年建筑管理署（BCA）发布了新加坡 BIM 发展路线规划，计划要在 2015 年前在建筑业广泛应用 BIM 技术。同时，在新加坡预制装配式结构体系应用非常广泛，2010 年落成的达士岭组屋就是新加坡的一个预制装配式保障性住房，从建筑高度来看是新加坡最高的组屋。在日本，工业化住宅在 20 世纪 70 年代就已经成熟了，并且这种成熟的产业带来的是高水平、低成本、高效益、综合化和专业化的工业化大生产。从 2009 年开始，大量的日本设计公司、施工企业开始应用 BIM技术，而日本国土交通省也在 2010 年 3 月表示，已选择一项政府建设项目作为试点，探索 BIM 在设计可视化、信息整合方面的价值及实施流程[1].
1.1.2 国内发展现状
BIM 技术在我国的应用处于刚刚起步的阶段，正在缓慢的发展。国内已经有一些机构开始进行 BIM 技术的应用研究，如一些先进的建筑设计机构和地产公司都纷纷成立 BIM 技术小组，如清华大学建筑设计研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑科学研究院、中建国际建设有限公司、上海现代设计集团等[2].但在我国这类专业软件开发目前尚处初级阶段。我国与 BIM 相关的软件主要有：中国建筑科学研究院开发的 PKPM、上海鲁班 BIM 协同管理系统、斯维尔软件和北京广联达公司开发的建模与造价管理软件等。
与此同时，现阶段国内已经小范围内开始试行保障房采用工业化生产方式来建造，并在建造过程中应用 BIM 技术。例如：沈阳市从 2011 年开始，每年都有至少 1 万套保障性住房是采用工业化生产方式建设的；合肥市初步确定在三大开发区以工业化生产方式建造保障房，建筑面积近 20 万平方米。上海也将大力推进住宅产业化工作，并将于 2015 年内逐步实现全市新建公共租赁房和内环线以内新建住宅全面采用工业化生产方式建造，PC 化率 30%以上，上海宝业公司已经有多个应用 BIM 技术的工业化生产方式的保障性住房项目。
1.2 研究意义
1.2.1 研究意义
通过研究应用 BIM 技术，结合工业化生产方式的保障性住房的自身特点，对其进行建筑信息模型的建立，并使用 BIM 技术对实际的工业化生产方式的保障性住房项目进行管理。在应用过程中发现问题，并针对应用过程中问题为其建设提供对策和解决措施。拟为提高政府资金利用率，提升建筑业的环境效益与社会效益。本题目对增加投资利用效率，改善民生，促进 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房中的应用具有十分重要的现实意义。
1.2.2 拟解决的主要问题
拟解决的主要问题主要有三方面：BIM 软件比较分析、项目 BIM 模型建立与BIM 技术分析和 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房中的应用。
第一，BIM 相关软件的技术比较与分析，软件是 BIM 技术应用的基础，也是应用的必要支撑条件，了解 BIM 软件才能在项目中更好的应用 BIM 技术，从而使BIM 技术对项目的管理产生最大化的效益。
第二，建立项目 BIM 模型是 BIM 技术应用里最基础也是最核心的一部分，也是工业化生产方式的保障性住房进行信息化管理的基础。
第三，BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房中的应用。目前在国内这种应用还不多，管理手段还不成熟，因此会在应用中遇到一些问题，本题目拟对应用中会出现的问题提出一些对策和解决措施。
1.3 研究内容
1.3.1 研究内容
主要研究内容包括三个方面：
第一，通过大量阅读国内外文献和案例，总结出国内外工业化生产方式的发展情况和 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房中应用现状。然后分析确定工业化生产方式的保障性住房的发展前景与应用意义；第二，研究 BIM 技术，应用 BIM 管理软件，针对实际工业化保障性住房工程建立 BIM 模型，并在工程项目管理中应用；第三，结合国内工业化住宅产业的特点，研究工业化生产方式的保障性住房的自身特点，在 BIM 技术应用过程中发现问题、分析问题，并针对应用过程中的问题为工业化生产方式的保障性住房建设提供对策与解决措施。
1.3.2 研究基本概念与范畴
（1）基本概念 BIM 的概念是指 Building Information Modeling,是通过建立三维模型，将建设工程项目的物理特征和功能特征用数字化的信息表达，在全生命周期中不断的集成项目的所有相关信息，并根据模型提升项目各个阶段的管理水平，最终建立多维的数据模型，以提升项目全生命周期价值为目的的管理方法。4工业化生产方式的保障性住房包括两种结构体系，一种是预制装配式钢筋混凝土结构体系，另一种是预制装配式钢结构体系。预制装配式钢筋混凝土结构体系包括三种结构类型，分别是预制装配式框架结构、预制装配式剪力墙结构和预制装配式框架--现浇剪力墙结构。
（2）研究范畴 本文研究的主要范畴是 BIM 技术在预制装配式剪力墙结构体系住房中的应用。
1.4 研究方法与技术路线
1.4.1 研究方法
拟采用的研究方法有：文献调研法、对比分析法、现场调研法、实证分析法、专家访谈法等。
（1）文献调查法 文献调查法主要是通过对国内外文献进行搜集、分析、研究、比对和整理，形成对研究对象的科学认识[3].这种方法有利于纵向研究，对研究地点没有限制，并且，研究所需的费用低、时间短，研究结果质量高。论文通过网络查询、学校图书馆借阅等方式，搜集与 BIM 技术以及工业化生产方式的保障性住房相关的论文、期刊、书籍等文献资料，对本文的国内外现状及文献综述的撰写研究提供文献支持。
（2）对比分析法 对比分析法是通过对比目标对象之间的差异，借以了解管理活动的优缺点和问题的一种分析方法。国内以及国际上 BIM 技术的应用软件品种繁多且功能上各有差异，使用对比分析法可以找到各个软件 BIM 技术应用的优势与劣势，从直观上了解各个软件，分析不同软件在我国现阶段工业化生产方式中应用的适用性，以便选择恰当的 BIM 技术软件，在工业化生产方式的保障性住房的示范项目中应用。
（3）现场调研法 现场调研是指到示范工程的施工现场，得到与论文相关的各种数据，为实现科学论文提供数据支撑。首先应通过前期的文献收集与网上查阅，明确现场调研的类型，拟定调研计划，确定现场调研的地点内容与时间安排。通过对现场资料的收集和整理，开始对这些资料与数据进行分析。根据收集到的图纸以及其他资料进行 BIM 模型建立和案例分析，并进行调研报告的撰写。
（4）实证分析法 将 BIM 技术在实际工业化生产方式的保障性住房中应用，建立 BIM 模型。运用已构建的施工信息模型，以示范项目为案例，模拟 BIM 技术在工业化生产方式的保障性住房中的使用流程，分析以 BIM 模型为基础的应用结果，分析应用过程中出现的问题，并提出对策与建议。
（5）专家访谈法 在研究的第一步，结合中国新型建筑工业化的特点，通过文献阅读和专家访谈，总结 BIM 技术的应用现状，并选择具有代表的性的工业化生产方式的保障性住房，并在该项目中应用 BIM 技术。在示范工程应用之后，总结出所遇到的困难与面临的问题，也采用了专家访谈的方法，征求专家们的意见以及他们的对策建议。
1.4.2 技术路线
1.4.3 主要创新点
研究成果与现在国内的形势政策相衔接，工业化生产方式与传统生产方式相区分，并且 BIM 技术作为一种新型管理手段，在工业化生产方式的保障性住房建设中的应用还不够广泛，因此，本文的研究十分新颖。本文研究结果中的数据都是为现场调研获取的数据，应用科学的数据分析方法，因此成果有一定的可靠性。研究成果能够解决 BIM 在工业化生产方式的保障性住房建设中应用的问题，并针对各个施工参与方提出相应的对策建议，促进 BIM 技术在工业化保障性住房中发挥最大的效益，具有一定的实用性。
1.5 文献综述
何清华（2012）在《建筑施工企业 BIM 应用障碍研究》一文中，对建筑施工企业 BIM 的应用障碍进行分析，利用解释结构模型描述不同层次的障碍因素之间的关系。并根据模型结果，提出在建筑施工企业推广 BIM 的措施[4].
熊诚（2012）在《BIM 技术在 PC 住宅产业化中的应用》一文中介绍了建筑信息模型（BIM）以及预制装配式住宅产业化的主要概念，并着重就 BIM 技术在装配式住宅产业化中实际应用的可能性和方式展开探讨，同时介绍了目前上海城建将 BIM 技术应用于预制装配式住宅产业化的主要成果。但在保障性住房上的应用尚未涉及。
杨璞（2013）在《建筑信息模型应用》一文中提到了 BIM 在普通住宅工程建设项目中的应用，并从项目不同参与方的角度论述 BIM 应用带来的价值及应用过程中存在的困难[6].
占健（2013）在《装配式住宅体系在公租房建设中的应用研究》一文中，分析了公租房的建设情况以及对装配式住宅体系的部品进行了分析，并进行了装配式住宅体系应用于公租房建设的推广路径研究[7].
纪颖波（2013）在《BIM 技术在新型建筑工业化中的应用》一文中分析 BIM 技术在建筑行业中的应用优势，以及其发展过程中的信息化管理问题，论述 BIM 技术在新型建筑工业化发展中的建筑设计标准化、构件部品生产工厂化等五个方面的重要作用。对 BIM 技术在新型建筑工业化中的应用提出相应的政策建议[8].
综上，国内的文献主要从 BIM 技术和工业化生产方式住宅两个方面分别进行研究，但将二者结合相研究者甚少，因此，本文将 BIM 技术应用在工业化生产方式的保障性住房上进行研究，有一定的创新性，并符合建筑业未来发展趋势。
1.6 本章小结
本章主要介绍了本文的研究背景，从国外和国内两个方面，阐述了工业化生产方式以及 BIM 技术的发展现状。概述了本文的研究内容、研究的基本概念与范畴。说明了本文的研究方法与技术路线、拟解决的主要问题和创新点。
