沈阳市建筑信息重点实验室建设可行性研究报告
作者：来源：时间：2018-03-18
沈阳市建筑信息重点实验室建设
可行性研究报告
1．背景和意义
1.1所属技术领域的确切含义，以及国内外发展情况；
1.1.1建筑信息技术（BIM）的含义
1975年，“BIM之父”——乔治亚理工大学的ChuckEastman教授提出了BIM(Builing Information Modeling)理念, BIM即建筑信息模型，随着经济全球化和技术需求的迅速发展，这场技术变革已席卷全球。建筑信息模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。
从BIM设计过程的资源、行为、交付三个基本维度，给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容。BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。
目前，省内建筑类专业的教学还停留在传统教学阶段，虽然许多高校已经开设建筑信息技术的课程，但这种课程仅限于一种类似应用软件的教学模式，并没有将建筑信息技术渗透到其他专业课程中去，不能覆盖建工类所有的专业、课程并且仍未有业界认可的产品化成果。
1.1.2国内外发展现状
（1）中国 根据国家的“十三五规划”，中国政府认为建筑企业需要应用先进的信息管理系统以提高企业的素质和加强企业的管理水平。国家建议建筑企业需要致力加快BIM技术应用于工程项目中，希望借此培育一批建筑业的领导企业。国家鼓励企业运用BIM的主要范畴如下： 在冲突分析方面，鼓励运用BIM技术，更有效地发现工程潜在的差异和冲突，以提高监测分析水准。 就信息管理应用而言，加快推广BIM，如把其用于虚拟实境和4D项目管理，希望借此提升企业的生产效率和管理水准 于设计阶段，运用BIM的3D技术来实现设计整体可视化。 在施工阶段应用BIM技术，以降低信息传送过程中可能出现的错误。
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（2）英国
英国将会改革政府建筑项目的过程，希望借着BIM达致更高的效率和更低的成本。根据其政府内阁办公室在2011年5月公布的建筑策略，他们将与业界各专业团体合作去订立标准，用以让整个建筑业供应链能利用BIM技术做出更佳的协作。运用BIM技术把项目的设计、施工和营运融合一起，以达更佳的资产性能表现。
计划主要内容：
a为建筑业准备BIM标准和规范BIM培训发展。 致力完成运用BIM的试点项目。 由2012年3月起，将把BIM连结到物业营运阶段，如协助资产管理。 由2012年4月起，会为政府项目设计一套强制性的BIM标准。 由2012年暑假起，会分阶段为政府所有项目推行BIM计划。 以2012年七月为目标，在多个部门定立试点项目，希望各部门能运用3D科技来协作交付项目。 希望到2017年的时候能有一个能多方面充分协作的3D BIM ，并将全部的文件以信息化管理。
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（3）香港 香港房屋委员会（HA）是在香港负责发展和推行公共房屋计划的政府机关。他们对于建筑信息模型（BIM）的应用可能非常感兴趣。他们希望能够借着BIM来优化设计。改善协调效率和减少建筑浪费，从而提升建筑质量。香港房屋委员会利用BIM令设计可视化，并逐步推展BIM至各个阶段，使整个建筑业生命周期。由设计到施工以至设施管理等连串业务相关者相继受惠。 香港房屋委员会的计划： 在2014年至2015年，将BIM应用作为所有房屋项目的设计标准。 自2006年起，已在超过19个公屋发展项目中的不同阶段（包括由可行性研究至施工阶段）应用了BIM的技术。 为了成功地推行BIM，自行订立BIM标准、用户指南、组建资料库等等设计指引和参考。这些资料有效地为模型建立、管理档案，以及用户之间的沟通创造良好的环境。 成功运用BIM技术的项目例子：苏屋楼宇拆卸项目、苏屋重建项目、葵涌9H区项目、启德1B区。 （5）新加坡 新加坡建筑与工程局（BCA）于2015年，强制性执行电子化纲递交建筑、建构、电机的审批图作。该强制性电子化纲上递交审批图作的目标是提高效率，减低设施图则的时间和资源。另外该局亦定下目标于2017年前，建筑业企业能广泛地BIM运用。政府的公共部门也会为运用BIM技术起带头作用，计划于明年起，所有的新建筑项目必须应用BIM技术。除此以外，新加坡建筑与工程局也会为新加坡注册了公司（需要是现行的或即将建设项目的注册公司之一）成立了BIM基金，希望鼓励企业在建筑项目上把BIM技术纳入其工作流程，把BIM技术运用在实际的项目当中。 基金的详情： 鼓励BIM技术的运用，用以支持企业建立BIM项目协作、BIM建立模型、可视力，高增值模拟。分析和项目文件 管理能力。 每间企业可申请总经费达105 000新加坡元为上限。（约660 00港元）涵盖大范围的费用支出：如培训成本、咨询成本、BIM硬件和软件等等。 用以支持项目改善重要业务流程，如在招标或者施工前使用BIM作冲突检测，达到减少工程返工量最少10%的效果及提高10%的生产效率。
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BIM
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1.2重要性（所属行业对国民经济和社会发展的作用，所属技术领域在行业发展中的地位和作用等）；
随着BIM技术在我国的快速普及，让业内人士感受到BIM技术对建筑业的影响是深远的，那BIM技术会给建筑业带来以下重大影响： （1）将建筑业带入大数据时代 建筑业本质决定了，建筑业是最大的大数据行业。但目前为止，还是最没有数据的行业。 我们的建企数据中心的企业服务器里，还数据廖廖。很重要的原因，建筑产品是单产品生产，且每个产品数据量海量，不是以住技术手段所能展现。BIM技术将让我具备了这样的能力。 （2）将建筑业透明化 前面(上一条)的原因，终使建筑业迄今为止是最不透明的行业，也因此成了最腐败的行业。 BIM带来了行业的透明化，相关管理人员和管理部门有了强大的信息对称能力，很多项目管理、企业管理和行业管理的难题将迎刃而解。这也是在行业高速增长时期，BIM技术推广最重要的阻力之一，今后也会是行业慢速时期成为最大的推动动力。 （3）可视化建造技术(从2D到3D、4D) 建造技术从2D到进步到3D，人类持续了数千年，才得以实现。这个1D的进步，是前所未有的革命性进步。加上时间维度是4D建造技术，带来的管理和技术体验难以形容的。
（4）精细化、低碳化 设计方案更优化，建造方案更优化，变更返工大幅减少，对当前的地球生存环境来说，再大的肯定都不为过。 大家需要知道：中国建筑工程每年消耗的木材占全球森林砍伐量的50%，水泥消耗占全球的60%，建筑钢材占全球的50%。BIM技术为可持续发展将起到卓越的作用。 （5）互联网化 建筑业是典型的远程管理，一个建筑公司的项目可以是遍布全球。互联网化的项目管理对建筑企业太需要，而过去不能，只能靠招标管理、承包制，飞行检查。今后一个虚拟的建筑在云端，所有管理决策者对远程的项目都可了如指掌。 （6）加快建筑工业化进程 建筑工业化是低碳建造的另一法宝，是建筑业可持续发展的另一必由之路。要实现建筑业的工业化、产业化，BIM技术的支撑太重要了，可以大大加快工业化的步伐。实现工业化和信息化的融合，将工业化的优势更充分的发挥出来，BIM技术将起到关键性的作用。 （7）催生新商业模式 BIM技术的出现，原有的一些产业机制，可以大大得到改进。旧有生产关系将被瓦解，将催生一批新商业模式。建筑业的规模经济将可以得到充分发挥。 （8）加快产业整合进化，改变产业生态 中国建筑业当前的生态是初级的，市场集中度很低，带来了行业的混乱。 BIM技术对建筑业规模经济起到了强大的支撑，将促进行业整合速度的加快，市场集中度加快提升，对弱小企业的淘汰将加速，有利于整个行业生态的良性进化。 （9）智慧建造，成为现实 智慧建造，意味着良好的品质，可持续发展能力，与社会、大自然更为和谐。BIM、互联网技术和先进的行业理念，将助我们实现真正的智慧建造。 1.3必要性（建设目的，对行业进步和我市经济社会发展的带动作用等）；
建筑信息技术（BIM）实验室的成立可以进一步推动BIM技术在我市的发展：
（1）优化人才培养模式。
实验室的成立可以优化人才培养模式，制定建筑信息技术相关专业人才培养标准，完善人才培养方案，构建课程体系，共同开发教材和更新教学内容、大型公共实习实训基地和生产性实训基地，实施过程培养和评价培养。
（2）推动学生就业。
构建和完善创新创业教育内容，促进创新创业教育与专业教育深度融合，共同建立众创空间和创新创业孵化基地，强化创新创业实践教育；学校要制定政策，吸纳、带动学生参与科技创新活动，并依托科技创新项目实施和成果转化进行创业就业；设立创新创业项目和举办创新创业赛事，营造创新创业良好环境，不断提高学生就业率和就业质量。
1.4可行性（现有的研发工作基础、水平及条件，申报单位在所属领域的科研实力以及实验室建设基础、组建时机和条件是否成熟等）；
沈阳城市学院自2016年6月成立绿岛BIM工程中心以来，开设了多门BIM课程（BIM技术基础、基于BIM的深化设计、基于BIM的施工组织管理等），并在2017年6月成立了建筑信息技术产业校企联盟。在辽宁省内的高校中将BIM技术应用于教学中处于领先地位。
1.5预期经济、社会和环境效益等。
在经济效益上，通过引入BIM 技术，提升了精细化管理的能力。传统的项目管理，有预算员分析计算数据，数据在计算稿上，要花很长时间才能出来一些汇总数，数据粒度、数据及时性、短周期多维度方面都难以满足项目全过程精细化管理的需要。BIM 数据库的创建完全改变了这一现状、通过建立7D 关联数据库，引发项目管理革命性的进步：支撑项目各条线及时准确获取管理所需数据，数据粒度达到构件级；全企业范围内快速统计分析管理所需数据，实现单项目和多项目的多算对比；实现各管理部门对各项目基础数据的协同和共享；大大加强总部对各项目的掌控能力；为ERP 提供准确基础数据，提升ERP 系统价值。对于项目的利润主要来自于两个方面，即收入和成本，而对成本的控制则是重中之重。当前实际成本核算模式存在多种弊端：
2．申报单位概况
2.1总体情况；
建筑信息综合实验室的建设符合“示范中心”建设标准中的高度、通风、照明、三废处理等方面的相关要求。中心现有实验室面积3548平方米，实验用房满足所有专业的实验教学任务需要。实验教学中心按高标准要求建设，环境条件符合国家环保要求；在布局设计、设备选型上同时考虑专业要求和实验教学需求，做到实验场地和设备的布局和购置合理，利用率高。实验室内布局合理，器材设备摆放整齐，室内整洁明亮，并实现了低噪音，中心设有专用的学生物品存放室，为学生营造了一个良好的实验环境和氛围。
实验室室内
实验室正门
2.2研发情况；
实验室主要研究内容：利用BIM软件建模，再通过VR等虚拟现实技术进行体验，使学生身临其境的体验火灾、倒塌等事故发生现场，能够分辨施工现场的危险源，掌握各类事故发生时的逃生手段，在学生走入工作岗位后可以更加快速的熟悉施工现场环境，有效的保护自己的人身安全。
模拟施工现场作业环境，学生能够通过虚拟手段合理进行场地布置及施工组织设计，通过模拟制定出更针对性的制定施工方案及安全施工措施，通过虚拟与现实模拟后只等的施工方案更具可行性。
2.3实验室团队建设情况；
中心科研、实验教师配置情况：中心拥有博士4人，硕士18，正高级职称6人、副高级职称3人、中级职称20人。教师具备国内外先进的BIM技术，熟练掌握ArchiCAD、Revit、Navisworks 、Sketchup、Fuzor、Rhino等建筑信息软件。
目前中心共有固定资产379件，总价值达1260余万元。仪器设备经费使用，本着选优、量大、面广的原则专款专用。总体上，中心仪器设备品质优良、配置合理、数量充足，能够满足各层次、各类型的实验教学需求。
VR设备
实验室承担了建筑学、土木工程、建筑环境与能源应用工程、工程造价、环境设计等多个本科专业学生的相关课程的实验、实训、实习等教学任务，同时还承担了全校开设的建筑类公选课的实验教学任务。
3．实验室建设内容
3.1主要研究内容及目标；
（1）实验室主要研究内容
利用BIM软件建模，再通过VR等虚拟现实技术进行体验，使学生身临其境的体验火灾、倒塌等事故发生现场，能够分辨施工现场的危险源，掌握各类事故发生时的逃生手段，在学生走入工作岗位后可以更加快速的熟悉施工现场环境，有效的保护自己的人身安全。
模拟施工现场作业环境，学生能够通过虚拟手段合理进行场地布置及施工组织设计，通过模拟制定出更针对性的制定施工方案及安全施工措施，通过虚拟与现实模拟后只等的施工方案更具可行性。
实验室研究目标
沈阳城市学院建筑信息综合实验室继承和发扬沈阳城市学院重视实际操作、强化能力培养的优良传统，紧贴建筑行业发展的现实需求，追踪和利用现代化信息技术，深化教学改革，始终坚持“理论教学与实验实践教学并重、知行合一、强化能力”的实验教学思想，逐步建构了多维互动、整体提升的实验教学体系，着力培养具有复合型创新能力的专业人才。
3.2试验条件（场地、仪器设备等）建设及目标；
（1）试验条件
实验室的建设符合建设标准中的高度、通风、照明、三废处理等方面的相关要求。中心现有实验室面积3548平方米，实验用房满足所有专业的实验教学任务需要。实验教学中心按高标准要求建设，环境条件符合国家环保要求；在布局设计、设备选型上同时考虑专业要求和实验教学需求，做到实验场地和设备的布局和购置合理，利用率高。实验室内布局合理，器材设备摆放整齐，室内整洁明亮，并实现了低噪音，中心设有专用的学生物品存放室，为学生营造了一个良好的实验环境和氛围。
（2）目标
实验室设计、设施、环境将体现以人为本的原则，实验室装修首先考虑选择环保材料，在防火防盗方面，实验室的建设严格执行国家标准，实验室的设计方案经过严格的论证。重要实验室和关键通道均安装报警器和应急灯，进行24小时不间断安全管理，同时鉴定协议，定期对中心的用电安全、防火消防设备、防火通道畅通等进行检查和整顿。为实验人员和实验设备提供安全保障。制订安全管理制度并定期对教师和学生进行安全教育。结合各部门的实际情况，有针对性地进行消防安全教育，并在各个相应的实验室设置了不同责任人的消防安全责任制。
实验室电源容量、通风、照明条件达到设计标准。实验室水、电布局安全、规范、无污染或有害物质、无三废和放射性物质，符合国家安全环保标准。对有毒、易燃、易爆等物品的使用，制定了严格的操作规程，采取有效的防护措施。
3.3人才队伍建设及目标；
1)通过校际、校企科研合作，丰富可共享的虚拟仿真实践资源进一步加强仿真中心教师的校际、校企合作，以国家级工程实践教育中心为蓝本，探索合作共赢的综合实践教学载体。通过广泛的交流与合作，扩大仿真中心在业内的影响力，获取企业的资金支持和友邻高校的学术支持，学习同类仿真中心的先进管理经验和发展思路；结合自身优势，培育更多高等原创性虚拟现实仿真项目，覆盖更多的生产岗位，形成一批标志性教学软硬件产品，实现工程建筑信息技术虚拟仿真实验教学中心可持续发展。完善工程文化素质教育基地功能，开放资源，以更加开放的学生创新创业支撑服务平台，成为大学生多学科交叉融合的重要结合点，为全校及相关单位开展通识教育、实践教学、创新教育和社会服务等提供更为坚实的平台支持。进一步加大与国内外更多高等院校及科研单位的学术交流与合作，丰富和完善自身教学与技术资源，加大资源共享的能力和范围。
2)积极探索人才共享管理机制，用足用好学校和各级政府的人才引进政策，吸引专业的软件开发人员、网络技术人员和多媒体制作人员参与仿真中心的建设，建立专职的软件维护和开发人员团队，提升自行研发仿真软件的能力。积极与其他院校、企业进行人才共享，不断互通有无，提升自身实力。
3.4经费投入与管理
2013年以来，学校投入了大量资金加强建筑信息技术虚拟仿真实验教学中心的建设，添置、更新了部分仪器设备，新建了GIS与信息技术实验室、建筑人才评价中心、实验土木工程实验室、建筑学科实验中心升级、扩建了网络实验室、虚拟仿真实验教学平台建设等。
目前中心共有固定资产379件，实验场所两处，总价值达1260万元。仪器设备经费使用，本着选优、量大、面广的原则专款专用。总体上，中心仪器设备品质优良、配置合理、数量充足，能够满足各层次、各类型的实验教学需要。
学院每年都根据教学计划的安排和实验工作量的大小，对实验运行经费都进行认真预算，以保证实验教学的需要。自建立实验教学中心以来，学校核拨的实验室仪器设备维护经费足额到位，由教实验室管理处统一调拨使用。在这过程中，实验室根据日常维修、维护、实验的需要向管理部门申请维护费用，在设备维护费用的支出方面得到我校实验室管理处的大力支持，所有需要维修、保养的设备费用都得到落实，维护经费足额到位，保证了设备的正常使用，实验设备完好率达到了99%以上。绝大部分实验设备都处于良好状态，贵重仪器设备的年使用效益较高。
仪器设备管理制度如下:
（1）设备维修保养，要定岗专人负责。一般在用设备的完好率，应保持在99%以上。
（2）贵重仪器设备，要逐台建立操作规程、维修保养制度，确保设备完好可用。
（3）贵重仪器设备实行使用许可证制度。未领使用许可证的人员，不能单独上机操作。
（4）设备实行专管共用制度，提高利用率。
（5）建立设备性能指标定期校验制度，定期对设备进行校验、计量定标，保障性能和精度。经修理仍达不到精度要求的设备要降级使用。
（6）贵重设备要建立技术档案。
（7）鼓励对旧设备进行技术改造。从技术、经济上论证可行性，并写出改造计划，院、系批准后报学院办公室审批。
3.5管理体制及运行机制
实验室严格执行《高等学校仪器设备管理办法》、《沈阳城市学院仪器设备管理规定》、《沈阳城市学院教学科研仪器设备维修管理细则》等管理文件的精神，照章办事。中心成立以来一直重视制度建设，规范管理，学院和中心共同制订了以下主要规章制度：《实验教学中心实验室工作人员职责》、《沈阳城市学院建工学院实验教学中心仪器设备日常维护管理制度》、《沈阳城市学院建工学院实验教学中心实验室安全管理规定》、《沈阳城市学院建工学院实验教学中心耗材管理制度》等。
实验室人员在实验室主任的领导下共同制订中心发展规划、课程建设目标和实验教学要求，购置设备和实施实验教学。实验室的建设实行项目管理，每年度各实验室分别制订实验室规划、实验项目设置及其实验开放规划和经费使用计划，通过中心组织专家论证后实施，中途要检查，项目完成后要验收、评比。实验员负责实验仪器、设备、材料和物资的网上管理及其设备维护维修，由中心管理人员定期检查仪器设备的帐、物、卡对应情况以及借用记录和维修记录，保证了各种仪器设备的完好和正常使用。
4.面向行业（主要指我市）服务情况及设想
面向建筑类行业，我校建筑信息综合实验室本着“合作、发展、共赢”的宗旨，将在创建全产业链建筑信息技术的应用、建筑信息技术的人才培养等多个方面开展试验项目，探索构建学校和企业资源共享、人才联合培养的新机制，实现资源整合和优势互补。实验室的成立将为辽宁省建筑信息技术产业的发展提供技术支持和人才储备，积极促进建筑信息技术产业的科技进步，为构建辽宁省新型城镇化新平台、建筑行业的产业升级发展作出相应的贡献。
建筑信息综合实验室将本着“开放、合作、创新、共享”的原则，认真贯彻落实和扎实推进国家关于实施创新驱动发展和东北老工业基地全面振兴的重大战略部署，推进教育领域供给侧结构性改革，以提升人才培养能力、推进建筑信息技术进步和成果转化为目标，建立满足行业企业需求的人才培养方案、创新驱动技术进步的模式和产教资源共享机制；建立与政府沟通的渠道及人才培养、联合研发、公共服务和国际合作的平台；推动人才培养机制、技术标准与评价体系的建立，解决创新链中重要的人才和体制因素，构建政、产、学、研、用合作平台，共同推进辽宁省建筑信息技术产业的发展。
5．其他相关情况（与国内外企业、科研院所、高等学校的科技交流
教学资源与中国建筑东北设计研究院院、上海市地下空间设计研究总院有限公司共享。共享资源包括：软件、电子素材、学校学生、企业工程师。实验室教学资源的软件、硬件和课程资源面向全校各院系开放，各院系教师利用中心资源开设实验课程，提供软件平台和开发工具的教学和培训。实验室多次邀请企业专家到学校参加座谈会，不断将行业最前沿的技术、理念带给学生。同时，实验室支持学生的课外科技活动，如我院学生的毕业设计、创新创业项目、挑战杯大赛、结构设计大赛等。
目前，实验室教学资源的软件、硬件和课程资源对部分联盟高校和参与实验室建设的企业开放。中心协助各种大学生科技竞赛，起到了很好的示范效果。
不少兄弟院校先后到实验室交流经验，如东北大学、吉林建筑大学、沈阳城市建设学院、美国加州州立理工大学、辽宁科技大学等，与国外著名高校教学负责人交流，多个高校表示将发展自己的BIM实验室，不仅促进实验室发展，也起到很好的示范作用。
建筑工程学院
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