建筑信息模型應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展研究_圖文

1、 畢業(yè)設(shè)計(論文畢業(yè)設(shè)計(論文題目:建筑信息模型應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展研究分校(點:年級、專業(yè):教育層次:學(xué)生姓名:學(xué)號:指導(dǎo)教師:完成日期:目錄內(nèi)容摘要 (2關(guān)鍵詞 (21、BIM的幾大概念及相互關(guān)系 (21.1BIM(Building Information Modeling (22、3D參數(shù)化設(shè)計 (23、協(xié)同設(shè)計與協(xié)同作業(yè) (34、BIM現(xiàn)狀與未來發(fā)展 (35、行業(yè)現(xiàn)狀 (46、軟硬件技術(shù)現(xiàn)狀 (47、影響B(tài)IM在設(shè)計階段推廣應(yīng)用的主要因素 (48、BIM在設(shè)計階段的價值 (59、BIM項目類型及介入點 (710、實施BIM的不同設(shè)計階段 (711、BIM實施模式 (912、協(xié)同設(shè)計 (912

2、.1、2D協(xié)同設(shè)計 (912.2、3D協(xié)同設(shè)計 (913、協(xié)同作業(yè) (1014、BIM服務(wù)商 (1015、結(jié)語 (10內(nèi)容摘要從BIM服務(wù)商的角度,結(jié)合多年從事技術(shù)支持的經(jīng)驗,從BIM概念、BIM現(xiàn)狀與發(fā)展、BIM在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用、協(xié)同設(shè)計與協(xié)同作業(yè)、服務(wù)等幾個方面簡要闡述BIM在設(shè)計院的推廣和發(fā)展前景。關(guān)鍵詞BIM3D參數(shù)化設(shè)計協(xié)同設(shè)計協(xié)同作業(yè)服務(wù)商1、BIM的幾大概念及相互關(guān)系1.1BIM(Building Information ModelingBIM不是一個軟件,它是一個概念(或理念,是一個可以提升工程建設(shè)行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)質(zhì)量和效率的系統(tǒng)工程。BIM的全稱是Building I

3、nformation Modeling,中文意思為“建筑信息模型化”(擴展為“工程項目信息模型化”,是在建筑(或工程項目從策劃、設(shè)計、施工、運營直到拆除的全生命周期內(nèi)生產(chǎn)和管理工程數(shù)據(jù)的過程。 BIM的載體:是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型,該模型可以為設(shè)計和施工提供相協(xié)調(diào)的、內(nèi)部保持一致的、并可進行運算分析的信息。該模型及其集成的信息是隨著項目的進程不斷豐富和完善的,與項目相關(guān)各方可以從該模型中提取其需要的信息。這個豐富和完善的過程即為模型化(Modeling。2、3d參數(shù)化設(shè)計BIM是一個全產(chǎn)業(yè)鏈的概念,對應(yīng)到建筑設(shè)計階段,準(zhǔn)確的稱呼應(yīng)該為“3D參數(shù)化設(shè)

4、計”。3D 參數(shù)化設(shè)計是BIM在建筑設(shè)計階段的應(yīng)用,日常工作中簡稱或泛稱為BIM。3D參數(shù)化設(shè)計是有別于傳統(tǒng)AutoCAD等二維設(shè)計方法的一種全新的設(shè)計方法,是一種可以使用各種工程參數(shù)來創(chuàng)建、驅(qū)動三維建筑模型,并可以利用三維建筑模型進行建筑性能等各種分析與模擬的設(shè)計方法。它是實現(xiàn)BIM、提升項目設(shè)計質(zhì)量和效率的重要技術(shù)保障。3D參數(shù)化設(shè)計的特點為:全新的專業(yè)化三維設(shè)計工具、實時的三維可視化、更先進的協(xié)同設(shè)計模式、由模型自動創(chuàng)建施工詳圖底圖及明細(xì)表、一處修改處處更新、配套的分析及模擬設(shè)計工具等。3D參數(shù)化設(shè)計的重點在于建筑設(shè)計,而傳統(tǒng)的三維效果圖與動畫僅是3D參數(shù)化設(shè)計中用于可視化設(shè)計(項目展示

5、的一個很小的附屬環(huán)節(jié)。 3、協(xié)同設(shè)計與協(xié)同作業(yè)講BIM一定要講到“協(xié)同”,它是BIM實現(xiàn)提升工程建設(shè)行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)質(zhì)量和效率終極目標(biāo)的重要保障工具和手段。協(xié)同分為協(xié)同設(shè)計和協(xié)同作業(yè)。協(xié)同設(shè)計是針對設(shè)計院專業(yè)內(nèi)、專業(yè)。間進行數(shù)據(jù)和文件交互、溝通交流等的協(xié)同工作。協(xié)同作業(yè)是針對項目業(yè)主、設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方、材料供應(yīng)商、運營商等與項目相關(guān)各方,進行文件交互、溝通交流等的協(xié)同工作,見圖1。設(shè)計師常說的協(xié)同更多地是指協(xié)同設(shè)計(詳見第13、14節(jié)。通過以上分析可以看到:在建筑設(shè)計階段的BIM是“狹義的BIM”(3D參數(shù)化設(shè)計,而廣義的BIM是涵蓋建筑(或工程項目全生命周期,事關(guān)全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)質(zhì)

6、量和效率的顧問咨詢服務(wù)。4、BIM現(xiàn)狀與未來發(fā)展隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,3D與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)深入影響并決定著大眾的生活:影視傳媒、移動通訊、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)。對工程建設(shè)行業(yè)和建筑設(shè)計而言,影響行業(yè)未來發(fā)展的則是BIM。從2003年3D 參數(shù)化建筑設(shè)計技術(shù)進入中國至今已有8年。隨著BIM技術(shù)的逐步成熟,其最終也被行業(yè)所接受。在過去及未來的發(fā)展過程中,BIM的發(fā)展軌跡如下:少數(shù)技術(shù)發(fā)燒友的熱衷企業(yè)決策層從企業(yè)發(fā)展角度逐步認(rèn)同行業(yè)逐步認(rèn)同并開始建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開始進入工程項目的業(yè)務(wù)流程。5、行業(yè)現(xiàn)狀(1業(yè)主:越來越多的國內(nèi)外業(yè)主(外資投資方、工廠及公用建筑類業(yè)主提出明確的BIM要求,甚至明確提出需要的3D文件格

7、式。項目準(zhǔn)入門檻提高。(2設(shè)計方:具有總包資質(zhì)的工業(yè)設(shè)計院、大型民建設(shè)計院因為市場競爭等需要,先后在3D 設(shè)計方面進行了局部成功應(yīng)用(特別是2008年奧運項目的應(yīng)用,促進了整個設(shè)計領(lǐng)域的技術(shù)進步。BIM將成為繼上世紀(jì)90年代“甩圖板”工程以來的第二次技術(shù)革命,由此設(shè)計行業(yè)將從過去的“計算機輔助繪圖”進入真正的“計算機輔助設(shè)計”(這恰恰是“CAD”的真正含義時代。(3施工方:國內(nèi)幾大建設(shè)集團公司都開始或已經(jīng)創(chuàng)建自己的BIM團隊,在土建、機電安裝等方面嘗試3D深化設(shè)計、施工模擬,協(xié)助施工管理。下游企業(yè)的技術(shù)進步將給設(shè)計方帶來更多的技術(shù)進步壓力。(4運營方:目前暫時無明確需求。2008年北京奧運會的

8、奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)是國內(nèi)唯一一個做到運營層面的BIM項目1。(5國家BIM標(biāo)準(zhǔn)初具雛形,但離實際應(yīng)用還有很大距離。目前有實力的行業(yè)各方都在自行摸索,已經(jīng)形成局部BIM成果。各方均已經(jīng)意識到BIM對整個產(chǎn)業(yè)鏈、整個行業(yè)的價值。6、軟硬件技術(shù)現(xiàn)狀從技術(shù)角度來講,支撐BIM實施的軟件、硬件技術(shù)都已基本到位。如Autodesk公司已經(jīng)形成了從設(shè)計、分析到模擬全套的BIM系列工具軟件:Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP、AutoCAD Civil3D、AutoCAD Plant3D、Robot Structural Analysis、E

9、cotect Analysis、Navisworks 等。在此基礎(chǔ)上,輔以設(shè)計師常用的SketchUp、Rhino,以及高端的Grasshopper、Catia、Digital Project等設(shè)計工具和算法編輯器,以及IES(Integrated Environmental Solutions分析工具,將滿足現(xiàn)代各種建筑創(chuàng)意的設(shè)計需求。同時64位的計算機硬件與操作系統(tǒng)則給上述設(shè)計工具的穩(wěn)定運行提供了硬件保障。7、影響B(tài)IM在設(shè)計階段推廣應(yīng)用的主要因素上有業(yè)主的需求,下有施工方的技術(shù)進步,后有軟硬件的支持,加上設(shè)計企業(yè)提升自身綜合競爭能力和企業(yè)未來發(fā)展的需求,BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用已經(jīng)勢在必行

10、。但在實際實施中,BIM的推廣應(yīng)用還存在很多阻礙因素需要各位主管領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識清楚:(1外部變革動力與壓力不夠:業(yè)主需求不多,國家標(biāo)準(zhǔn)不完善等。(2企業(yè)發(fā)展成本與風(fēng)險:設(shè)計工具、協(xié)同模式的變更所帶來的軟硬件成本、培訓(xùn)成本、新技術(shù)積累與現(xiàn)有設(shè)計成果的轉(zhuǎn)化成本、變革的風(fēng)險等。(3現(xiàn)有業(yè)務(wù)壓力:現(xiàn)有業(yè)務(wù)多、時間緊、壓力大,導(dǎo)致設(shè)計企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)積極、中層領(lǐng)導(dǎo)反對、設(shè)計師沒有學(xué)習(xí)新技術(shù)的時間和精力。(4個人變革動力與壓力不夠:3D參數(shù)化設(shè)計對設(shè)計習(xí)慣、協(xié)同設(shè)計模式等的改變,新工具的學(xué)習(xí)時間成本、變革的風(fēng)險,單位技術(shù)進步的激勵措施能否到位等,都將影響B(tài)IM的進一步推廣。(5技術(shù)不完善:BIM工具的專業(yè)設(shè)計功能不

11、夠完善、本地化程度不夠,以及BIM技術(shù)服務(wù)商的技術(shù)支持能力參差不齊等。8、BIM在設(shè)計階段的價值(1可視化(Visualization:BIM將專業(yè)、抽象的二維建筑描述通俗化、三維直觀化,使得專業(yè)設(shè)計師和業(yè)主等非專業(yè)人員對項目需求是否得到滿足的判斷更為明確、高效,決策更為準(zhǔn)確。 (2協(xié)調(diào)(Coordination:BIM將專業(yè)內(nèi)多成員間、多專業(yè)、多系統(tǒng)間原本各自獨立的設(shè)計成果(包括中間結(jié)果與過程,置于統(tǒng)一、直觀的三維協(xié)同設(shè)計環(huán)境中,避免因誤解或溝通不及時造成不必要的設(shè)計錯誤,提高設(shè)計質(zhì)量和效率。 (3模擬(Simulation:BIM將原本需要在真實場景中實現(xiàn)的建造過程與結(jié)果,在數(shù)字虛擬世界中

12、預(yù)先實現(xiàn),可以最大限度減少未來真實世界的遺憾。 (4優(yōu)化(Optimization:由于有了前面的三大特征,使得設(shè)計優(yōu)化成為可能,進一步保障真實世界的完美。這點對目前越來越多的復(fù)雜造型建筑設(shè)計尤其重要。9、BIM項目類型及介入點哪些項目適合使用BIM?BIM應(yīng)該在建筑項目設(shè)計的哪個階段介入?這兩個問題的答案仁者見仁、智者見智:有的說BIM只適合于復(fù)雜造型設(shè)計項目,在前期的概念和方案階段就要介入,常規(guī)住宅項目是殺雞用牛刀;有的說只有標(biāo)準(zhǔn)化程度比較高的住宅項目才能充分體現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的價值,提高出圖效率,應(yīng)該在施工圖階段介入;還有的說復(fù)雜的BIM只適合做方案設(shè)計,施工圖還是使用AutoCAD靈活、效

13、率高等。這些觀點其實都沒錯。心理學(xué)講“需求是決定一切行為的根本”,BIM 也是同理。不同的人、不同的項目、不同目的,將決定BIM的實施采用什么樣的方式、什么時候介入、做到什么深度、得到什么成果,以及實施的費用成本。10、實施BIM的不同設(shè)計階段在建筑設(shè)計階段實施BIM的最終結(jié)果一定是所有設(shè)計師將其應(yīng)用到設(shè)計全程。但在目前尚不具備全程應(yīng)用條件的情況下,局部項目、局部專業(yè)、局部過程的應(yīng)用將成為未來過渡期內(nèi)的一種常態(tài)。因此,根據(jù)具體項目設(shè)計需求、BIM團隊情況、設(shè)計周期等條件,可以選擇在以下不同的設(shè)計階段中實施BIM。(1概念設(shè)計階段:在前期概念設(shè)計中使用BIM,在完美表現(xiàn)設(shè)計創(chuàng)意的同時,還可以進行

14、各種面積分析、體形系數(shù)分析、商業(yè)地產(chǎn)收益分析、可視度分析、日照軌跡分析等。 (2方案設(shè)計階段:此階段使用BIM,特別是對復(fù)雜造型設(shè)計項目將起到重要的設(shè)計優(yōu)化、方案對比(例如曲面有理化設(shè)計和方案可行性分析作用。同時建筑性能分析、能耗分析、采光分析、日照分析、疏散分析等都將對建筑設(shè)計起到重要的設(shè)計優(yōu)化作用。(3施工圖設(shè)計階段:對復(fù)雜造型設(shè)計等用二維設(shè)計手段施工圖無法表達的項目,BIM則是最佳的解決方案。當(dāng)然在目前BIM人才緊缺、施工圖設(shè)計任務(wù)重、時間緊的情況下,不妨采用BIM+AutoCAD的模式,前提是基于BIM成果用AutoCAD深化設(shè)計,以盡可能保證設(shè)計質(zhì)量。 (4專業(yè)管線綜合:對大型工廠設(shè)

15、計、機場與地鐵等交通樞紐、醫(yī)療體育劇院等公共項目的復(fù)雜專業(yè)管線設(shè)計,BIM是徹底、高效解決這一難題的唯一途徑。 (5可視化設(shè)計:效果圖、動畫、實時漫游、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等項目展示手段也是BIM應(yīng)用的一部分。11、BIM實施模式在目前條件下根據(jù)自身的情況,設(shè)計企業(yè)實施BIM無非以下3種模式:(1BIM外包服務(wù):將特定階段的BIM設(shè)計業(yè)務(wù)外包給有實力的BIM服務(wù)商獨立完成,設(shè)計企業(yè)在服務(wù)商的成果上進一步深化設(shè)計。在此過程中BIM服務(wù)商扮演的是“輔助設(shè)計”的角色。(2BIM項目合作設(shè)計:在項目設(shè)計的特定階段,由設(shè)計方和BIM服務(wù)商合作完成設(shè)計。在此過程中BIM服務(wù)商更多起著技術(shù)培訓(xùn)、設(shè)計難題技術(shù)支持、局

16、部參與設(shè)計的“協(xié)助設(shè)計”的作用,項目設(shè)計依然主要由設(shè)計師完成。通過多個項目、不同類型項目的BIM實施,達到在設(shè)計師中逐步推廣普及BIM應(yīng)用的目的。(3自建BIM團隊:成立專職的BIM團隊或部門,使用BIM技術(shù)服務(wù)于設(shè)計院內(nèi)部所有需要BIM的項目。該方式的重點是團隊自身的建設(shè)與技術(shù)水平的提升,在運作前期,BIM服務(wù)商的專業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)支持至關(guān)重要。12、協(xié)同設(shè)計協(xié)同設(shè)計又細(xì)分為2D協(xié)同設(shè)計與3D協(xié)同設(shè)計,這是設(shè)計軟件本身具備的協(xié)同功能。12.1、2D協(xié)同設(shè)計2D協(xié)同設(shè)計是以AutoCAD外部參照功能為基礎(chǔ)的dwg文件之間的文件級協(xié)同,是一種文件定期更新的階段性協(xié)同設(shè)計模式。例如:將一個建筑設(shè)計的軸

17、網(wǎng)、標(biāo)高、外立面墻與門窗、內(nèi)墻與門窗布局、核心筒、樓梯與坡道、衛(wèi)浴家具構(gòu)件等拆分為多個dwg文件由幾位設(shè)計師分別設(shè)計,設(shè)計過程中根據(jù)需要通過外部參照的方式將其鏈接組裝為多個建筑平立面圖,這時如果軸網(wǎng)文件發(fā)生變更,所有參照該文件的圖紙都可以自動更新。12.2、3D協(xié)同設(shè)計3D 協(xié)同設(shè)計在專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間的模式不同。 （1）專業(yè)內(nèi) 3D 協(xié)同設(shè)計：是一種數(shù)據(jù)級的實時協(xié)同設(shè)計模式。即工作組成員在本地計算機上 對同一個 3D 工程信息模型進行設(shè)計，每個人的設(shè)計內(nèi)容都可 以及時同步到文件服務(wù)器上的項目中 心文件中，甚至成員間還可以互相借用屬于對方的某些建筑圖元進行交叉設(shè)計，從而實現(xiàn)成員間的 實時數(shù)據(jù)共享。

18、 （2）專業(yè)間 3D 協(xié)同設(shè)計：當(dāng)每個專業(yè)都有了 3D 工程信息模型文件時，即可通過外部鏈接的方 式，在專業(yè)模型（或系統(tǒng)）間進行管線綜合設(shè)計。這個工作可以在設(shè)計過程中的每個關(guān)鍵時間點進 行，因此專業(yè)間 3D 協(xié)同設(shè)計和 2D 協(xié)同設(shè)計同樣是文件級的階段性協(xié)同設(shè)計模式。 除上述兩種模式外，不同 BIM 設(shè)計軟件間的數(shù)據(jù)交互也屬于同設(shè)計的范疇。例如在 Revit 系列、 AutoCAD、Navisworks、3ds max、SketchUp、Rhino、Catia、Ecotect、IES、PKPM 等工具間的數(shù)據(jù) 交互，都可以通過專用的導(dǎo)入/導(dǎo)出工具、dwg /dxf/fbx/sat/ifc 等中間數(shù)據(jù)格式進行交互。 13、協(xié)同作業(yè) 協(xié)同作業(yè)是設(shè)計之外的各種設(shè)計文件與辦公文檔管理、人員權(quán)限管理、設(shè)計校審流程、計劃任 務(wù)、項目狀態(tài)查詢統(tǒng)計等的與設(shè)計相關(guān)的管理功