绪论
1.1 课题研究背景
社会发展正在全方位的由工业时代向信息时代转化，使得信息数字化技术得到了较快的发展，它们的应用同样给社会各方面带来了深刻的影响。 在过去的几十年当中，航空、航天、汽车、电子产品等其他产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有了巨大的提高，而占全球 GDP 巨大投入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，市场对其改进的工作效率和质量的压力日益增大。根据美国建筑科学研究院（NIBS-National Institute of Building Sciences）在 2007 年颁布的美国国家 BIM 标准第一版第一部分（NBIMS-National Building Information Modeling StandardVersion 1 Part 1）援引美国建筑研究院的研究报告工程建设行业的非增值工作（即无效工作和浪费）高达 57％，作为比较的制造业的这个数字只有 26％，两者相差 31％。如果工程建设行业通过技术升级和流程优化能够达到目前制造业的水平，按照美国 2008 年12800 亿美元的建筑业规模计算，每年可以节约将近 4000 亿美元。美国 BIM 标准以 BIM 技术为核心的信息化技术定义的目标，是到 2020 年为建筑业每年节约 2000 亿美元。
我国近年来的固定资产的投资规模维持在10万亿左右，其中60％依靠基本建设完成，生产效率与发达国家比较存在着很大的差距，如果提高信息技术和管理水平，我们的发展潜力还会进一步的增强，可以节约更多的成本。工程建设行业效率不高的原因是多样化的，但是对比已取得生产效率大幅提高的制造业领域，可以发现行业整体水平的提高和产业升级只能来自于先进的生产流程和技术应用。在制造业010203040506070支持活动浪费增值建筑业制造业领域信息化技术的发展中出现了 PLM 理念和 PDM 技术，在这股浪潮推动下，建筑业的信息化领域也应运而生了给 BLM 的发展带来新思路的 BIM 技术。BIM 正是这样一种技术、方法、机制和机会，通过集成项目信息的收集、管理、交换、更新、存储过程和项目业务流程，为建设项目生命周期中的不同阶段、不同参与方提供及时、准确、足够的信息，支持不同项目阶段之间、不同项目参与方之间及不同应用软件之间的信息交流和共享，以实现项目设计、施工、运营、维护效率和质量的提高，以及工程建设行业持续不断的行业生产力水平的提高。
1.2 国内外研究现状
1984 年，匈牙利 Graphisoft 公司推出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”设计理念。受制于当时落后的计算机硬件水平，该技术并未得到广泛应用。90 年代，国外一些高校和科研机构已经开始了对该项技术的深入研究，并在建筑行业尤其是建筑设计领域逐步推广使用。“虚拟建筑”的历史，从 80 年代中期萌芽至今不过 20 年。并且直到近几年随着计算机软硬件的飞速发展，才逐渐受到建筑行业的重视。BIM(Building information Modelling)的概念，也在 2002 年由 Antodesk 公司提出，并逐渐得到世界建筑行业的普遍接受。在建筑设计方面，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，这一论断已得到了世界各国专家学者的广泛认可。而应用 BIM 技术进行建筑生命周期管理（Building Lifecycle Management，简称 BLM）的课题，也逐渐受到了世界各国的广泛关注。如今 BIM 技术的发展潮流已经势不可挡，美国已经制定了国家 BIM 标准一一 NBIMS。欧洲一些国家已经开始普及 BIM 技术，特别是芬兰、挪威、德国等国，基于 BIM 技术的应用软件的普及率已经达到 60 一 70%，其发展的态势和应用水平都达到了一定的程度。国内目前对 BIM 技术和 BLM 理念的研究和应用处于刚刚起步阶段。但是在国家的大力推动下和基于 BIM 技术的软件开发商的宣传下，各个部门已经开始在着手研究和应用 BIM 技术。主要有:1、在我国“十一五”国家科技支撑计划重点项目《建筑业信息化关键技术研究与应用》的基础上，“十二五”将加强推广 BIM、协同等新技术在工程中的应用。2、国内部分高校开展了相关的研究，哈尔滨工业大学、清华大学、同济大学、华南理工大学先后成立了 BLM 实验室；这段时间清华大学联合 Autodesk 公司推动中国的 BIM标准的研究。
建设行业现行法律、法规、标准、规范对 BIM 的支持和适应部分已经被提到议事日程。同时建筑额企业开始有对 BIM 人才的需求，BIM 人才的商业培训和学校教育已经加大。4、在国家的越来越多重大工程项目上，国家牵头并引导企业使用 BIM 技术。如北京奥运会国家游泳中心的建筑设计方案；上海世博会“项目群数字可视化管理”系统的实施；中国在建的第一高楼——上海中心，整个项目全过程由 BIM 应用进行全面规划，成为第一个由业主主导，在项目全生命周期中应用的 BIM 的标杆。目前中国建筑业面临着双重挑战，不仅有世界建筑业普遍存在的产业效率危机，而且还有要向节能型绿色建筑生命周期模式迅速转变的紧迫而巨大的压力。建筑设计作为建筑业的龙头专业，在建筑业向信息化迈进的过程中，所肩负的重任不言而喻。结合目前计算机辅助建筑设计领域 2D CAAD 绘图工具已经无法满足需要的现状，本文是对 BIM 技术在建筑方案阶段应用进行了深刻的剖析，以图书馆的建筑信息模型构建为平台，对 BIM 技术在建筑设计中应用的可行性以及对建筑师思维理念的影响进行探讨，提出 BIM 技术在建筑设计中的有效的解决方案。
第 2 章 BIM 概念的基本理论.................. 6
2.1BIM 的发展渊源................... 6
2.2 BIM 概念的定义及其技术特点..................... 13
本章小结................ 18
第 3 章 BIM 营建之一 ——图书馆方案设计中 BIM 应用的可行性分析................. 19
3.1 图书馆方案的背景概况 ............... 19
3.2 图书馆方案在非 BIM 平台方案营建的局限性................ 24
3.3 图书馆方案在 BIM 平台的方案营建的优势............. 30
第 4 章 BIM 营建之二 ——图书馆方案设计中 BIM 模型的建立................ 36
4.1 图书馆 BIM 模型建立的前期准备....................... 36
4.2 图书馆方案中 BIM 元素的构建................. 37
4.3 基于 BIM 模型的项目文档管理及其作品发布................. 50
结论
信息技术革命正在猛烈的冲击着社会的各个领域，给社会文明带来飞速的发展。相比于其它行业的信息化发展的迅速而彻底，建筑业的信息化还处于初级阶段。如何应用信息技术来提高建筑业的生产效率和工程质量，减少资源浪费，增强我国建筑业在国际上的竞争力成为当前首要任务。本文，从 BIM 技术理论的研究，通过图书馆方案 BIM 营建的过程及思路，来探讨 BIM 技术在建筑方案设计中应用的可行性，并结合实例深刻剖析 BIM 模型建立流程及其协同应用。
1、 BIM 技术发源于设计领域的 CAD 技术，然后应用到建筑全生命周期，形成 BLM 系统，可为设计、施工、运营、管理阶段带来巨大的效益。所以说实施 BLM 系统的关键是实现 BIM 技术的应用，BIM 技术的应用关键在于规划、设计阶段的应用，以此为施工、建造、运营等阶段定下了基调。
2、 本文对 BIM 技术在青岛理工大学图书馆中应用进行研究，提出了在建筑方案设计过程中 BIM 技术实施的具体方案并用实践证实了 BIM 技术的高效。并且通过与 2D 及 3D计算机辅助设计的对比，进一步验证了它的可行性和可推广性。
3、 从提交具有法律效益的图纸文档来说，现阶段的 BIM 应用只是初级的，而其进一步推广的关键是不仅需要设计单位的个体努力，更需要国家标准的建立及需求。
参考文献
1) 何关培、王轶群、应宇垦，《BIM 总论》，建筑工业出版社，2011
2) 何关培、李刚，《那个叫 BIM 的东西究竟是什么》，建筑工业出版社，2011
3) 何关培，《那个叫 BIM 的东西究竟是什么 2》，建筑工业出版社，2012
4) 葛文兰、于晓明、何波，《BIM 第二维度——项目不同参与方的 BIM 应用》，建筑工业出版社，2011
5) 柏慕培训，《Autodesk Revit http://sblunwen.com/tsgjzxlw/ Architecture 2011 建筑施工图设计实例详解》，建筑工业出版社，2011
6) Autodesk，lnc，柏慕培训，《Autodesk Ecotect Analysis 绿色建筑分析应用》，电子工业出版社，2011
7) 王君峰，谬小烽，《Revit Architecture 2010 建筑设计火星课堂》，人民邮电出版社，2010
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9) 陶敬华，《BIM 技术和 BLM 理念及其在海洋工程结构设计中的应用研究》，学位论文《天津大学》，2008
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