浅谈鲁班软件在施工阶段的应用

摘要：BIM，全拼为Building Information Modeling，即建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。BIM是数字技术在建筑工程中的直接应用，以解决建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。鲁班软件是基于BIM技术，以AutoCAD为平台开发的，集三维建模、工程量自动计算等于一体的软件。软件采用了三维立体建模的方式，使得整个计算过程可视，工程均可以三维显示，最真实地模拟现实情况。

关键词：BIM 信息技术模型 鲁班软件

Abstract：BIM, Spelling for Building Information Modeling, is based on the 3D digital technology, integrated engineering data construction project related information model, detailed information is expressed on the project. BIM is a direct application of digital technology in engineering, to describe the problem solving architecture engineering in the software, make the design and engineering personnel to make the right response to all kinds of construction information, and provide a solid basis for collaborative work. Luban software is based on BIM technology, AutoCAD as a platform to develop. Set of 3D modeling, engineering quantity automatic computation is one of the software. The software adopts the three-dimensional modeling, which makes the whole calculation process visual, engineering can be three-dimensional display, the most realistic situation.

Keywords: BIM Building Information Modeling Luban software

引言

BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型，被誉为21世纪建筑业生产力革命性技术，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息（信息包括三维几何形状信息，以及大量的非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格和进度等等）集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。

BIM技术

1、BIM概念简介

BIM（Building Information Modeling）最早起源于美国，国内常见的叫法是：建筑信息模型。建筑信息模型的研究对象是建筑物，它是一种提高管理效率的技术。BIM建筑信息模型是对建筑物实体与功能特性的数字表达形式，它通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。建设项目的各参与方可以通过模型在项目全生命周期中获取各自所需的管理信息并且可以更新、插入、提取、共享项目各项数据，从而实现协同管理，提高项目管理的效率。简单地说，BIM就是工程项目管理中使用的一种信息化管理技术。

2、  BIM的优势

BIM作为信息化发展的成果，除了具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点外它最核心的竞争力在于其强大的信息整合能力。传统的信息交换方式是一种分散的信息传递模式，各个参与方必须与其他所有参与方进行信息交换才能获取自己所需的信息以及将信息传递出去。而在BIM中，各参与方只需将信息数据提交至BIM信息数据库，同时也可以在BIM数据库中获取自己相关的信息，这种信息交换模式简化了信息的传递路径，提高了信息传递效率。                                                                                                                                                                                                            

3、BIM技术在施工阶段的应用价值 
　　BIM技术是贯穿于建设生命全过程的技术模式。工程建设的施工阶段，是将建设项目规划设计变成现实的关键环节，施工企业建立以BIM应用为载体的项目管理信息化体系，能够提升施工建设水平，保证施工质量，得到更多的经济效益。BIM技术在施工阶段具体应用价值体现在以下几个方面： 
　　3.1、三维渲染，宣传展示，给人以真实感和直接的视觉冲击。依据施工计划，形象地展示场地和大型设备的布置情况，复杂节点的施工方案，施工顺序的选择，进行4D的模拟，对不同的施工方案进行对比选择等。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主 
　　更为直观的宣传介绍，提升中标几率。例如浙江建工集团的浙商银行总部大楼、浙报大楼、地铁盖挖逆作施工中的应用都起到了很好的效果。 
　　3.2、快速算量，大幅提升精度。BIM数据库的创建，通过建立6D关联数据库，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。通过BIM模型提取材料用料，设备统计，管控造价，预测成本造价，从而为施工单位项目投标及施工过程中的造价控制提供合理的依据。 
　　3.3、精确计划，减少浪费。施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据无法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理人员快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。 
　　3.4、虚拟施工，有效协同。三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。 
　　3.5、碰撞检查，减少返工。BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。

鲁班土建软件简介

鲁班土建是鲁班软件公司基于AutoCAD图形平台开发的工程量自动计算软件，它利用AutoCAD强大的图形功能，充分考虑了我国工程造价模式的特点及未来造价模式的发展变化。软件易学、易用，内置了全国各地定额的计算规则，可靠、细致，与定额完全吻和，不需再作调整。由于软件采用了三维立体建模的方式，使得整个计算过程可视，工程均可以三维显示，最真实地模拟现实情况。智能检查系统，可智能检查用户建模过程中的错误。强大的表报功能，可灵活多变的输出各种形式的工程量数据，满足不同的需求。

鲁班软件在施工阶段的应用

1、  设计效果可视化

在利用鲁班软件为工程建立了三维信息模型后，我们会得到项目建成后的效果作为虚拟的建筑，因此鲁班软件为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度，同时为有效控制施工安排，减少返工，控制成本提供了有利的支持。

2、模型效果检验

设计人员在进行二维设计时，对设计可能考虑的比较周到，但是还有一些地方会遗漏，所以在建模过程中，不同专业不同系统之间的错漏缺将严重影响到施工设计和成本。比如，一般情况下，施工设计人员会对施工前进行管线设计并解决到大量的管线碰撞问题。但在二维图纸中往往不能全面反映个体、各专业各系统之间的碰撞可能，同时由于二维设计的离散行为的不可预见性，也将使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题。因此我们可以在管线综合平衡设计时，利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测，将碰撞点尽早地反馈给设计人员，为实际解决问题提供信息参考，在第一时间尽量减少现场的管线碰撞和返工现象，以达到降低成本、增加工作效率的目的。

3、四维效果的模拟和施工的监控

传统的施工方式是按照图纸直接在施工现场进行施工，在施工的过程中，发现问题后就拆除重新施工，一直到符合要求为止，这样一来就造成了人工、材料的浪费，甚至会影响到工期的延后。而通过运用鲁班BIM技术，可以先将图纸转变成三维图形，在模型中对施工方案提前确定。根据图纸的调整，快速调整BIM模型，在虚拟中将方案确定到满意为止，从而代替了传统的施工程序，达到省工、省料、省时的目的。根据相关数据显示，使用鲁班软件进行施工的监控，可以有效节约60%的成本。

虚拟施工

4、工程量计算

根据BIM技术可以多人协同工作，让计算机根据定制的计算规则快速处理与计算各组成构件的工程量，并考虑相互扣减及空间位置关系，极大的提高了工作效率，为数据获取进行项目高效管理提供了帮助。

基于BIM的工程量分析、统计、汇总

5、虚拟施工交底指导——三维可视化

针对技术方案无法细化、不直观、交底不清晰的问题，解决方案是：应改变传统的思路与做法（通过纸介质表达），转由借助4D虚拟动漫技术呈现技术方案，使施工重点、难点部位可视化、提前预见问题，确保工程质量。

特殊工艺虚拟展示

6、成本管控

BIM模型创建好后，通过Luban BIM浏览器客户端（以下简称BE），所有管理人员可以随时随地根据时间、工序、区域等多个维度查询单项目的实物量数据。

查询方式简单方便，可以定位任意项目的区域位置，能实时查询该在建项目的周边环境、即时天气情况等。

 BIM浏览器客户端，快速定位项目地理位置

最主要的是，只需输入关键词，便能检索某一时间段、某区域的工程量数据，实现按时间、区域多维度检索与统计数据。在项目管理中，使材料计划、成本核算、资源调配计划、产值统计（进度款）等方面及时准确的获得基础数据的支撑。

图9.BIM浏览器客户端，快速检索项目数据

施工企业如何开展BIM技术应用 
　　1、BIM技术在建筑行业迅速发展的大背景下，随着国家相关政策的不断出台和建设投资方对于BIM技术的重视程度增加，施工企业决策者要及时转变方向提出策略，积极主动地投入到BIM技术的研究和应用中。 
　　2、BIM技术对软硬件的要求较高，需要投入较大的资金进行计算机硬件的升级换代，BIM软件前期投入费用较高，但是正版软件功能齐全，适合企业作为商业用途使用，软件厂家同时可以提供配套的咨询和培训服务。 
　　3、BIM软件的使用需要既能够熟练地操作计算机又具有工程建设专业知识的技术人员，而且一个项目工程量很大，需要一整个团队协同工作才能完成，例如中建二局在天津邮运码头客运大厦的项目中采用BIM技术时，招聘了40多名计算机专业的技术人员，整个项目涉及7家单位，建立了7个模型才最终完成。因此，培养和引进BIM技术的相关人才是BIM技术能否推广应用的关键。 
　　4、目前施工单位对于BIM技术的应用还处于探索应用阶段，没有太多的实际工程经验，BIM软件中包括一些族库的设置都还不符合中国规范的要求，需要施工单位花费一定时间积累经验，建立起自己的构件族库，甚至自己的BIM企业标准。 
　　5、组织BIM团队进行软件的相关针对性培训，从简单的小项目开始，逐步向大型项目迈进，积累经验，面对复杂项目时做到合理地组织人员的分配，提高团队的协同设计工作能力，组建成熟的BIM技术应用团队，应对各种不同项目任务的挑战。 

前景展望

随着国内建筑设计领域的发展，BIM已经初步应用于建筑工程行业并彰显了其巨大的商业价值，但对于目前BIM的应用现状，还是存在很大的局限性，对BIM引领的建筑工程领域的革命所应创造的经济效益和社会效益只是冰山一角。从中挖掘BIM作为建筑信息模型的潜力和其背后巨大的商业价值，才是现在的重中之重。

    目前，在发达国家， Autodesk Revit 为代表的 BIM 软件已逐步普及应用，相关调查结果显示：目前北美建筑行业有一半的机构在使用 BIM 或与 BIM 相关的工具———这一使用率在过去两年里增加了 75%。在欧洲、日本及我国香港地区， 技术已广泛应用于房地产开发。BIM 技术将引领建筑信息技术走向更高层次，大大提高建筑工程的集成化程度。我国建筑市场庞大，参与主体和参与潜量巨大，相信在各方的积极努力下，以鲁班软件为代表的国产BIM技术应用必将为我国建筑业的技进步发挥重大作用。

参考文献

[1] 翟超  《BIM技术在建造阶段的关键作用》   新鲁班 20##年5月版

[2] 柳娟花 李艳妮  《基于B I M 的虚拟施工技术应用探究》 电脑知识与技术20##年第七卷第29期

[3]《施工企业建造阶段鲁班BIM应用与价值详解》  鲁班工程顾问  20##年10月

[4] 周春良《浅谈建筑工程造价软件的应用——以鲁班土建算量软件为例》  新鲁班20##年5月版

[5] 岳玉英《鲁班BIM技术在金虹桥项目施工方案优化中的应用》  新鲁班20##年1月版

[6] 张春霞《BIM 技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究》

[7] 朱佳佳《BIM技术在国内的现状和应用》 河海大学商学院

附录：施工企业建造阶段鲁班BIM应用与价值详解

 

第二篇：鲁班的发明

鲁班发明了什么

这两天在学习鲁班的文章,为了让孩子们更全面地了解这个古代的发明家,我把他的资料进行了搜集和整理,摘录如下,共大家参考了解. 提起鲁班，很多人都知道。其实，鲁班不姓鲁，而姓公输，名班。有的书也写作公输般或公输盘。因为他是我国春秋战国时鲁国人，所以人们都称他为鲁班。

鲁班生于公元前五0七年。他一家世世代代都是手工工匠。鲁班本人则是一个手艺高强的工艺巧匠，杰出的创造发明家。历史上关于他的记载和传说很多。至今，在民间还广泛地流传着他发明创造的故事。 今天，木工师傅们用的手工工具，如锯、钻、刨子、铲子、曲尺。划线用的墨斗，据传说都是鲁班发明的。而每一件工具的发明，都是鲁班在生产实践中，经过反复试验，研究出来的。

就拿锯的发明来说吧。有一次，国王命令鲁班在十五天内伐出三百根梁柱，用来修一座大宫殿。于是，鲁班带着徒弟们上山了。他们起早贪黑，挥起斧头，一连砍了十天，一个个累得精疲力尽，结果只砍了一百来棵大树。

这时，砖瓦石料都已备齐，国王选定动工的黄道吉日也快到期了。如果动工时木料准备不齐，是要处死刑的。怎么办呢？晚上，鲁

班躺在床上翻来复去地睡不着。他爬起来，深一脚浅一脚地向山上走去。抬头望望，启明星向他眨着眼睛，天快亮了。

突然，鲁班觉得手被什么东西划了一下，抬手一看，长满老茧的手划出一道口子，渗出了血珠。他仔细地在周围观察，原来是丝茅草划的。鲁班很惊奇，他摘了一片草叶，发现草叶边缘长着许多锋利的细齿。一转身，他又看见一只大蝗虫正张着两个大板牙，很快地吃着草叶。鲁班捉了个蝗虫一看，它的板牙上也有利齿。看看丝茅草的叶子，再看看蝗虫的大板牙，他心里豁然开朗。

他用毛竹做了一条竹片，上面刻了很多象丝茅草叶和蝗虫板开那样的锯齿。用它去拉树，只几下，树皮就破了，再一用力，树干出了一道深沟。可是，时间一长，竹片上的锯齿不是纯了，就是断了。这时，鲁班想起了铁。他跑下山去，请铁匠按照自己做的竹片，打了带锯齿的铁条，用它去拉树，真是快极了！

这铁条，就是锯的祖先。有了它，鲁班和徒弟们只用了十三天，就伐了三百根梁柱。

鲁班是个木匠，整天和木头打交道。他的技术很高，特别善于用斧头，能几下子就把木料砍成需要的样子。"班门弄斧"这句话，就是说谁要在鲁班面前摆弄斧子，那是自不量力。由此可见，鲁班用斧之纯熟。

但是，用斧子把木料砍得光光滑滑，鲁班却办不到，特别是碰到木纹粗和疤节多的木料时，就更难了。为了解决这个问题，鲁班白天琢磨，夜里想，他先是做了一把薄的斧头，磨得很快，砍起来比以前是好多了，可还是不理想。

于是，鲁班又磨了一把小小的薄薄的斧头，上面盖了块铁片，只让斧头露出一条窄刃。这回，鲁班不砍了。他用这窄刃在木料上推。一推，木料推下来薄薄一层木片。推了十几次，木料的表面又平整又光滑，比过去用斧子砍可强多了。可这东西拿在手里推时既卡手又使不上劲。鲁班又做了一个木座，把它装在里面。刨子，就这样诞生了。

鲁班做木匠活时，常常遇到直角。虽然他手头有画直角的矩，可用起来挺费事。鲁班经过改进，做成一把"L "形的木尺，量起直角

来，可方便了！后来，人们都把它叫鲁班尺。 由于鲁班对木工工具的改进作出了这么大的贡献，所以，两千多年来，木匠们都尊敬地称他是祖师。

鲁班一年到头，四处奔波，给别人干活。 这一天，他忙了一上午，坐下来休息。旁边，有一家人正准备做饭，可是没有面粉了。他们拿来一些麦子，放在石臼里，用沉重的石杵去捣。捣麦的人累得满头大汗，才捣碎了很少一点。因为麦粒是椭圆形的，用劲小了，砸不碎；劲大了，又把麦粒砸跑了，真是急死人了。当时，人们都是用的这种办法。鲁班决心改革它，为人们解决困难。 又一天，"鲁班来到另一个地方干活，恰巧看到一个老太太正在捣麦子。老太太年岁大了，举不起石杵了。她扶着石杵，在石臼里研着麦粒。鲁班走过去一看，石臼里的麦粒有不少已经磨成了粉。鲁班从这里得到了启发。

回到家里，鲁班叫他的妻子云氏找来两块石料。他把石料凿成两个大圆盘，又在每个圆盘的一面凿出一道道槽。其中的一个圆盘，他还安上了木把。邻居们都很奇怪，鲁班做的是什么呢？大家都围过来看。只见鲁班把两个圆盘摞在一起，凿槽的两面相合，有木把的放在上面，中心还装了个轴。他在圆盘中间放上麦粒，然后转动上面的石盘，麦粒很快就磨成了面粉。大家高兴极了，鲁班真是为人们立了一大功啊「 这就是两千多年来，在我国农村曾经广泛使用过的石磨。

鲁班不仅是能为人民制造各种生活用具的能工巧匠。而且是一个杰出的机械发明家。

鲁班生活的年代，正值诸侯争霸，战争连年不休。那时，每个城市都修有很高很厚的城墙。守城的将士们关上城门，站在城墙上守卫着。而攻城者呢，手中的武器不过是弓箭、长矛之类，很难将城攻下。常常是把城围了多日，干着急攻不下来。

鲁国国王命令鲁班制造攻城的器械。鲁班想来想去，想起了自己盖房子时用过的短梯。踏着短梯，能登上房顶，造一个长梯，不就可以爬上高高的城墙了吗？如果在梯子上还能射箭，不就可以打退守城的人了吗？于是，鲁班造出了"云梯"。这种"云梯"，能在乎地上架起来，够上高高的城墙，上面还可以站人射箭。现代消防器材中的云梯，就是从这个云梯发展演变而来的。

据古书记载，鲁班还造过一辆"木马车"。那是他的母亲死了，为

了送葬造的。鲁班在车上安了机关，有木人驾御。送葬那天，一路上围了很多人，看着这辆自动行走的木马车，一个个赞叹不已 。 民间很早就称赞鲁班的“巧”，说他造的木头鸟能飞，木头人能够劳动，他造的灯台点燃后可以分开海水，他的墨斗拉出线来就可以弹开木头，他可以用唾液把碎木粘合成精美的梁柱，他可以在一夜之间建起三座桥，等等。总之，鲁班就是能工巧匠、发明创造的代名词。 补充： 鲁班妻子发明伞的故事

说起伞我想大家一定不陌生吧！在我们日常生活中，常常会用到“伞”这个道具，它可以为我们遮阳、挡风、避雨等等一些好处。有没有人知道什谁发明了伞、什么时候发明的？

伞，发明于公元前1000年，是由鲁班的妻子云氏的提示，据说当时鲁班在乡间为百姓做活，媳妇云氏每天往返送饭，遇上雨季，常常挨淋。鲁班在沿途设计建造了一些亭子，遇上下雨，便可在亭内暂避一阵。可是亭子虽好，但总不便多设，而且四季雷阵雨，说来就来，说不定雨就“迅雷不及掩耳”地下起来。云氏突发奇想：“要是随身有个小亭子就好了”。鲁班听了媳妇的话，茅塞顿开。这位本领高强、无所不能的中国发明大王就依照亭子的样子，裁了一块布，安上活动骨架，装上把儿，伞就被发明出来了！

鲁班果然名不虚传，就连他的妻子也非常聪明。