建筑信息模型BIM概論第1章-BIM基本知識課件

1、第1章 BIM基本知識本章內(nèi)容1.1 概述1.2 BIM發(fā)展背景 1.3 BIM概念和內(nèi)涵 1.1 概述1.1 概述2004年以來，中國建筑市場得到了迅猛地擴(kuò)張，超高層、超大跨度建筑以及特大跨度橋梁等復(fù)雜土木工程相繼發(fā)展，中國已成為世界上最大的建筑市場。圖1-1為建筑業(yè)十年的總產(chǎn)值發(fā)展趨勢。圖1-1 2004-2014年中國建筑業(yè)總產(chǎn)值發(fā)展趨勢1.1 概述 建筑行業(yè)規(guī)模的快速增長也為建筑企業(yè)帶來良好的發(fā)展機(jī)遇，企業(yè)整體收入和盈利水平快速增長，圖1-2為2005-2012年中國建筑業(yè)企業(yè)總收入發(fā)展趨勢。圖1-2 2005-2012年中國建筑業(yè)企業(yè)總收入發(fā)展趨勢1.1 概述 圖1-3為2004-2

2、013年建筑業(yè)利潤總額發(fā)展趨勢，利潤總額年復(fù)合增長率達(dá)到20%左右。圖1-3 2004-2013年中國建筑業(yè)利潤總額發(fā)展趨勢1.1 概述 建筑業(yè)高速發(fā)展的同時，行業(yè)內(nèi)各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間協(xié)同工作并不完善，信息共享與交流不暢等問題隨著生產(chǎn)規(guī)模迅猛發(fā)展也愈發(fā)突出，成為制約行業(yè)良性發(fā)展的瓶頸。 美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會的研究表明，由于缺乏互協(xié)作以及各種“信息隔閡”引起的單向信息流動等問題，美國建筑業(yè)每年約有158億美元的損失。研究還表明，建筑業(yè)約消耗了全球40的原材料、40的能量，全球大氣污染排放量的40來自于建筑業(yè)，土地供應(yīng)的20%用于建設(shè)。 1.1 概述 圖1-4所示為國際制造業(yè)和建筑業(yè)投入資金流向比

3、較，從圖中可以清楚地看出，制造業(yè)價值增值為62%，所產(chǎn)生的浪費(fèi)為26%；而建筑業(yè)的情況正好相反，價值增值僅占10%，卻有高達(dá)57%資金浪費(fèi)。 圖1-4 制造業(yè)和建筑業(yè)投入資金流向比較1.2 BIM發(fā)展背景 1.2 BIM發(fā)展背景1.2.1 建筑業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展 近三十年來，隨著人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、可視化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新型信息技術(shù)的飛速發(fā)展及其在工程領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使得其已成為建筑業(yè)在二十一世紀(jì)持續(xù)發(fā)展的命脈。 當(dāng)前，工程領(lǐng)域計算機(jī)應(yīng)用的范圍和深度也在不斷發(fā)展。建筑工程CAD正朝著智能化、集成化和信息化的BIM方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計、協(xié)同工作，信息共享正受到廣泛地重視。計算機(jī)的應(yīng)用已不

4、再局限于輔助設(shè)計，而是擴(kuò)展到了工程項(xiàng)目全生命期的每一個方向和每一個環(huán)節(jié)。1.2 BIM發(fā)展背景1.2.1 建筑業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展 過去二十多年來，世界一些發(fā)達(dá)國家正在加速研究建筑信息技術(shù)，用以提升本國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如，美國十分重視信息技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用，美國斯坦福大學(xué)早在1989年就成立了跨土木工程學(xué)科和計算機(jī)學(xué)科的研究中心CIFE (Center for Integrated Facility Engineering)。 歐盟投巨資組織了ESPRIT（歐洲信息技術(shù)研究與開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃），完成了COMMIT、COMBINE、ATLAS等多項(xiàng)著名的研究項(xiàng)目，發(fā)表了富有成效的研究成果，為建筑業(yè)

5、向信息化方面發(fā)展打下了牢固的基礎(chǔ)。 1.2 BIM發(fā)展背景1.2.1 建筑業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展 日本是世界上第一個在建設(shè)領(lǐng)域系統(tǒng)地推進(jìn)信息化的國家，早在1996年，日本建設(shè)省就作出了關(guān)于針對公共建設(shè)項(xiàng)目推進(jìn)信息化的決定。按照該決定，公共建設(shè)項(xiàng)目的信息化分兩步走：第一步，于2004年前首先在建設(shè)省直屬的國家重點(diǎn)項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)信息化；第二步，于2010年前在全部公共建設(shè)項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)信息化。目前，這些目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。 1.2 BIM發(fā)展背景1.2.1 建筑業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展 在促進(jìn)和運(yùn)用信息化標(biāo)準(zhǔn)方面，一些發(fā)達(dá)國家相繼建立了各種組織和標(biāo)準(zhǔn)。比如國際開放性組織BuildingSMART（早期為IAI）所制定的I

6、FC標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為各國廣泛采納和推廣的建筑工程信息交換標(biāo)準(zhǔn)。 美國建筑科學(xué)研究協(xié)會制定和建立了國家建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)NBIMS（National BIM Standard）和智能建筑聯(lián)盟BSA（Building Smart Alliance）組織，并相繼于2007、2011、2015年發(fā)布NBIMS初始版、第二版本、第三版本。 1.2 BIM發(fā)展背景1.2.1 建筑業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展 中國大陸B(tài)IM標(biāo)準(zhǔn)的制定是從2012年年初開始的，提出了分專業(yè)、分階段、分項(xiàng)目的P-BIM概念，將BIM標(biāo)準(zhǔn)的制定分為三個層次，并由標(biāo)準(zhǔn)承擔(dān)單位中國建筑科學(xué)研究院牽頭籌資千萬元成立了“中國BIM發(fā)展聯(lián)盟”，旨在全面推

7、廣BIM技術(shù)在中國的應(yīng)用。 為了推動中國建筑業(yè)信息化的發(fā)展，住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部在2011-2015 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要中明確提出，在“十二五”期間基本實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，加快建筑信息模型（BIM）等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用。1.2 BIM發(fā)展背景1.2.2 信息化發(fā)展存在的問題 與國外發(fā)達(dá)國家和其他行業(yè)相比，中國建筑業(yè)信息化發(fā)展還處于中下等水平。除了在管理體制、基礎(chǔ)設(shè)施、資金投入和技術(shù)人才等方面的問題以外，直接影響信息化應(yīng)用效果和發(fā)展水平的幾個主要方面表現(xiàn)如下。1.工程生命期不同階段的信息斷層 設(shè)計階段信息交流還是以紙介質(zhì)為主，所生成的數(shù)據(jù)文檔在建筑、結(jié)構(gòu)、施工、監(jiān)理、物業(yè)管理等專業(yè)

8、間未能或很少得到利用。導(dǎo)致不同階段信息斷層，許多基礎(chǔ)工作不斷重復(fù)，降低生產(chǎn)效率，增加了成本。1.2 BIM發(fā)展背景1.2.2 信息化發(fā)展存在的問題 2.建設(shè)過程中信息分布離散 工程項(xiàng)目的參與者涉及多個專業(yè)，包括勘測、規(guī)劃、設(shè)計、施工、造價、管理等專業(yè)，眾多參與專業(yè)各自獨(dú)立，而且各專業(yè)使用的軟件并不完全相同。這種分散的操作模式和按專業(yè)需求進(jìn)行的松散組合，使工程項(xiàng)目實(shí)施過程中產(chǎn)生的信息來自眾多參與方，形成了多個工程數(shù)據(jù)源。目前，建筑領(lǐng)域各專業(yè)之間的數(shù)據(jù)信息交換和共享是很不理想的，從而不能滿足現(xiàn)代建筑信息化的發(fā)展，阻礙了行業(yè)生產(chǎn)效率的提高。1.2 BIM發(fā)展背景1.2.2 信息化發(fā)展存在的問題 3.

9、應(yīng)用軟件中的信息孤島 一項(xiàng)工程從規(guī)劃開始到最后報廢，都是屬于生命期范圍內(nèi)，這個過程一般持續(xù)幾十年甚至上百年。在這個過程中免不了業(yè)主更替、軟件更新、規(guī)范變化等情況出現(xiàn)，而目前行業(yè)應(yīng)用軟件只是涉及工程生命期某個階段的、某個專業(yè)的局部應(yīng)用，計算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)都是相互孤立的。這就難以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目初期建立的建筑信息數(shù)據(jù)隨著生命期的發(fā)展能達(dá)到全面的交換和共享，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的信息孤島現(xiàn)象。 1.2 BIM發(fā)展背景1.2.2 信息化發(fā)展存在的問題 4.交流過程中的信息損失 當(dāng)前的設(shè)計方法主要是使用抽象的二維圖形和表格來表達(dá)設(shè)計方案和設(shè)計結(jié)果，僅僅依賴這些二維圖表難以全面描述設(shè)計對象的工程信息，更難以表述設(shè)計對象之間

10、復(fù)雜的關(guān)系。同時這些抽象的二維圖表所代表的工程意義也難以被計算機(jī)語言識別，給計算機(jī)自動化處理帶來了很大的困難。1.2 BIM發(fā)展背景1.2.2 信息化發(fā)展存在的問題 4.交流過程中的信息損失 在工程項(xiàng)目不同階段傳輸和交流時，非常容易導(dǎo)致信息歧義、失真和錯誤，會不可避免地產(chǎn)生信息交流損失，如圖1-5所示。圖1-5 交流過程中的信息損失1.2 BIM發(fā)展背景1.2.2 信息化發(fā)展存在的問題 5.缺少統(tǒng)一的信息交換標(biāo)準(zhǔn)，信息集成平臺落后 目前，建筑領(lǐng)域的應(yīng)用軟件和系統(tǒng)基本上都是一些孤立和封閉的系統(tǒng)，在開發(fā)時并沒有遵循統(tǒng)一的數(shù)據(jù)定義和描述規(guī)范，而以其系統(tǒng)自定義的數(shù)據(jù)格式來描述和保存系統(tǒng)處理結(jié)果。由于缺

11、乏統(tǒng)一的信息交換標(biāo)準(zhǔn)和集成的協(xié)同工作平臺，信息很難直接再利用，需要消耗大量的人力和時間來進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，造成了很長的集成周期和較高的集成成本。1.2 BIM發(fā)展背景1.2.3 BIM發(fā)展背景 基于CAD的二維圖形信息格式容易導(dǎo)致交換過程中大量的非圖形信息的丟失，如圖1-6所示。這對提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率、減少資源浪費(fèi)、開展協(xié)同工作等方面是很大的障礙。圖1-6 基于二維圖形格式交換的缺陷1.2 BIM發(fā)展背景1.2.3 BIM發(fā)展背景 1995年9月，在北美建立了國際互協(xié)作組織IAI（International Alliance for Interoperability），其最初目的是研討實(shí)現(xiàn)行業(yè)中

12、不同專業(yè)應(yīng)用軟件協(xié)同工作的可能性。在2005年挪威舉行的IAI執(zhí)行委員會會議上，IAI被正式更名為BuildingSMART，致力于在全球范圍內(nèi)推廣和應(yīng)用BIM技術(shù)及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 1.2 BIM發(fā)展背景1.2.3 BIM發(fā)展背景 BuildingSMART組織的目標(biāo)是提供一種穩(wěn)定發(fā)展的、貫穿工程生命期的數(shù)據(jù)信息交換和互協(xié)作模型，如圖1-7所示，圖中箭頭方向?yàn)閺囊?guī)劃階段到運(yùn)維管理等階段的各種數(shù)據(jù)信息的發(fā)展。圖1-7 BuildingSMART目標(biāo)1.2 BIM發(fā)展背景1.2.3 BIM發(fā)展背景 其最終宗旨是在建筑全生命期范圍內(nèi)改善信息交流、提高生產(chǎn)力、縮短交付時間、降低成本以及提高產(chǎn)品質(zhì)量，如圖

13、1-8所示。 業(yè)主/開發(fā)商建筑師項(xiàng)目經(jīng)理繪圖員結(jié)構(gòu)工程師設(shè)備工程師供應(yīng)商總承包商施工出圖分包商物業(yè)管理BIM圖1-8 BuildingSMART數(shù)據(jù)共享環(huán)形圖1.2 BIM發(fā)展背景1.2.3 BIM發(fā)展背景 自2002年以來，隨著IFC（Industry Foundation Classes）標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展和完善。國際建筑業(yè)興起了以圍繞BIM為核心的建筑信息化的研究。在工程生命期的幾個主要階段，比如規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)維管理等，BIM對于改善數(shù)據(jù)信息集成方法，加快決策速度，降低項(xiàng)目成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量等發(fā)面起到了非常重要的作用。 同時，BIM可以促進(jìn)各種有效信息在工程項(xiàng)目的不同階段、不同專業(yè)間實(shí)

14、現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交換和共享，從而提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)整個行業(yè)信息化的發(fā)展。1.3 BIM概念和內(nèi)涵 1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 建筑信息模型BIM的相關(guān)理念，早在二十世紀(jì)七十年代，就由美國喬治亞技術(shù)學(xué)院查克伊斯特曼（Chuck Eastman）博士提出：“建筑信息模型集成了所有的幾何模型信息、功能要求和單元性能，將一個建筑項(xiàng)目整個生命期內(nèi)的所有信息集成到一個單獨(dú)的建筑模型中，而且還包括施工進(jìn)度、建造過程、維護(hù)管理等過程信息”。 圖1-9所示詮釋了BIM理念從1970年代到2010年代的發(fā)展演變過程。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 圖1-9 BIM理念發(fā)展和

15、演變過程1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 2002年，由美國Autodesk公司第一次使用BIM這個稱呼來表達(dá)上述理念。2006年，BuildingSMART將BIM定義為用于管理和提升工程品質(zhì)的一種新的方法體系，并采用開放式的IFC標(biāo)準(zhǔn)定義數(shù)據(jù)模型。表1-1羅列了BIM發(fā)展演變過程中不同階段產(chǎn)品模型的適用范圍。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 表1-1 1975-2013年BIM發(fā)展演變分析發(fā)展演變施工階段功能描述施工前施工施工后BDS設(shè)計GLIDE設(shè)計、評估BPM設(shè)計、評估、施工過程GBM設(shè)計、評估、施工過程BIM設(shè)計、評估、施工過程、建筑生命期、性能和技術(shù)1.

16、3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 BIM的內(nèi)涵是用一個數(shù)據(jù)庫作為存放工程幾何、非幾何數(shù)據(jù)的唯一知識庫，使得工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理各個階段的相關(guān)人員都能從中獲取他們所需的數(shù)據(jù)，并且是連續(xù)、即時、可靠、一致的數(shù)據(jù)，且從工程誕生開始，為其整個生命期提供可信賴的信息共享的知識資源。 因此，BIM可以理解為涵蓋工程生命期中不同階段的數(shù)字模型以及針對這些模型的信息集成和協(xié)同處理的過程，稱呼為“建筑信息模型處理過程”更為貼切。 1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 可以從四個角度來詮釋BIM。 （1）一種多維數(shù)據(jù)信息模型。 在將BIM理解為多維數(shù)據(jù)信息模型時，表達(dá)工程信息的模型有不

17、同的形式，這包括：整個工程和某個單元形狀的3D幾何模型，由時間和幾何維度組合而成的4D模型，表達(dá)工程價值（在某一時間點(diǎn)或全生命期）的5D成本模型，成本模型與其他維度所形成的6D、7D、直至nD模型。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 可以從四個角度來詮釋BIM。 （2）一種協(xié)同工作過程。 設(shè)計階段的數(shù)據(jù)模型可以隨時隨地快速地傳遞到下游的施工階段進(jìn)行有效的協(xié)同，施工階段的數(shù)據(jù)模型又可以無縫傳遞到運(yùn)營維護(hù)階段進(jìn)行智能動態(tài)地維護(hù)和物業(yè)管理。通過整體協(xié)同工作提高工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，最終節(jié)約成本和資源，提升工程建設(shè)的精細(xì)化管理水平。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 可以從四個

18、角度來詮釋BIM。 （3）一種信息模型集成工具。 工程建設(shè)行業(yè)精細(xì)化管理很難實(shí)現(xiàn)的根本原因在于海量的工程數(shù)據(jù)以及不同階段不同專業(yè)數(shù)據(jù)信息的脫節(jié)和孤立，BIM集成技術(shù)可以讓相關(guān)專業(yè)快速準(zhǔn)確地獲取所需的數(shù)據(jù)信息，大大減少由于信息交流不暢所帶來的效率低下，重復(fù)工作不斷的問題。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.1 BIM概念 可以從四個角度來詮釋BIM。 （4）一種可視化設(shè)計和分析技術(shù)。 具有強(qiáng)大的可視化展示及分析功能，可以清晰分析設(shè)計和施工過程中可能產(chǎn)生的問題，比如規(guī)范協(xié)調(diào)檢查、碰撞分析、施工過程預(yù)監(jiān)測等。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.2 BIM主要特征 BIM具有完備性、關(guān)聯(lián)性和一致性三個主要特征

19、。 1.完備性 BIM的完備性是指除了包含工程對象3D幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的描述外，更重要的是包含了完整的工程信息描述。例如，包括設(shè)計信息、施工信息、維護(hù)信息以及關(guān)聯(lián)信息（對象之間的工程邏輯關(guān)系等）。另一方面，BIM將作為一個完備的單一的工程數(shù)據(jù)集，不同用戶可從這個單一的數(shù)據(jù)集中獲取所需的數(shù)據(jù)和工程信息。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.2 BIM主要特征 BIM具有完備性、關(guān)聯(lián)性和一致性三個主要特征。 2.關(guān)聯(lián)性 BIM的關(guān)聯(lián)性是指各個對象之間是可識別且相互關(guān)聯(lián)的，如果模型中的某個對象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對象都會隨之更新。系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行分析和統(tǒng)計，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。1.3 B

20、IM概念和內(nèi)涵1.3.2 BIM主要特征 BIM具有完備性、關(guān)聯(lián)性和一致性三個主要特征。 3.一致性 BIM的一致性是指在工程生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復(fù)輸入。而且，這些信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展，而無需重新創(chuàng)建，從而減少了信息不一致的錯誤。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.3 BIM應(yīng)用領(lǐng)域 1可行性研究與規(guī)劃 BIM對于可行性研究階段建設(shè)項(xiàng)目在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行性論證提供了幫助，提高了論證結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。BIM可以為業(yè)主提供概要模型（Macro or schematic model）對建設(shè)項(xiàng)目方案進(jìn)行分析、模擬，從而為整個項(xiàng)目的

21、建設(shè)降低成本、縮短工期并提高質(zhì)量。 BIM對促進(jìn)未來更智能化的“數(shù)字化城市”發(fā)展具有極大的價值，將BIM引入到城市規(guī)劃三維平臺中，將可以完全實(shí)現(xiàn)目前三維仿真系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的BIM多維度的應(yīng)用，特別是城市規(guī)劃方案的性能分析。 1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.3 BIM應(yīng)用領(lǐng)域 2設(shè)計 對于傳統(tǒng)CAD時代存在于建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計階段的2D圖紙冗繁、錯誤率高、變更頻繁、協(xié)作溝通困難等缺點(diǎn)，BIM所帶來的優(yōu)勢是巨大的。 （1）保證概念設(shè)計階段決策正確； （2）更加快捷與準(zhǔn)確地繪制3D模型； （3）多個系統(tǒng)的設(shè)計協(xié)作進(jìn)行、提高設(shè)計質(zhì)量； （4）對于設(shè)計變更可以靈活應(yīng)對； （5）提高可施工性； （6）為精確化預(yù)算

22、提供便利； （7）有利于低能耗與可持續(xù)發(fā)展設(shè)計。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.3 BIM應(yīng)用領(lǐng)域 3施工 對于傳統(tǒng)CAD時代存在于建設(shè)項(xiàng)目施工階段的2D圖紙可施工性低、施工質(zhì)量不能保證、工期進(jìn)度拖延、工作效率低等缺點(diǎn)，BIM所帶來的優(yōu)勢也是巨大的。 （1）施工前改正設(shè)計錯誤與漏洞； （2）4D施工模擬、優(yōu)化施工方案； （3）BIM模型是預(yù)制加工工業(yè)化的基石； （4）使精益化施工成為可能。1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.3 BIM應(yīng)用領(lǐng)域 4運(yùn)維管理 BIM參數(shù)模型可以為業(yè)主提供建設(shè)項(xiàng)目中所有系統(tǒng)的信息，在施工階段作出的修改將全部同步更新到BIM參數(shù)模型中形成最終的BIM竣工模型（As-bui

23、lt model），該竣工模型作為各種設(shè)備管理的數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的運(yùn)營維護(hù)提供依據(jù)。 在建筑智能物業(yè)管理方面，綜合運(yùn)用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化技術(shù)，建立基于BIM標(biāo)準(zhǔn)的建筑物業(yè)管理信息模型，可以實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理階段與設(shè)計階段、施工階段的信息交換與共享。 1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 縱觀三十多年來建筑業(yè)信息化的改革，首先是實(shí)現(xiàn)從手工繪圖到CAD繪圖的第一次革命，這在二十多年前已經(jīng)完成。進(jìn)入新世紀(jì)以來，正在實(shí)現(xiàn)從CAD幾何模型到BIM集成模型的轉(zhuǎn)變過程，如圖1-10所示。 圖1-10 建筑業(yè)信息化發(fā)展過程1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 圖1-11分別表

24、達(dá)了三種不同的技術(shù)在不同的發(fā)展程度（橫軸）上所達(dá)到的總體有效性（縱軸）。一種是傳統(tǒng)的CAD技術(shù)，一種是升級的面向?qū)ο蟮腃AD技術(shù)，一種是參數(shù)化的建筑模型技術(shù)（BIM）。 圖1-11 三種技術(shù)及其總體有效性1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 1.CAD技術(shù) 圖中虛線下方代表的是基于二維的CAD技術(shù)的應(yīng)用軟件。盡管這種技術(shù)在繪圖方面極具能力，然而對于實(shí)現(xiàn)較高程度的有效性，它的應(yīng)用能力有限。 圖1-11 三種技術(shù)及其總體有效性1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 2.面向?qū)ο蟮腃AD技術(shù) 圖中面向?qū)ο驝AD技術(shù)的應(yīng)用軟件是在傳統(tǒng)的CAD技術(shù)環(huán)境下增加對建筑構(gòu)件的

25、模擬，著重于建筑的3D幾何信息?；谶@種技術(shù)所建立的模型僅是表面模型而不是實(shí)體模型。 圖1-11 三種技術(shù)及其總體有效性1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 3.參數(shù)化的建筑模型技術(shù) 圖中的參數(shù)化建筑模型技術(shù)采用一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫和一個行為模型來動態(tài)捕捉和表現(xiàn)所需的建筑信息，如3D視圖、2D圖紙或表格，所有建筑信息都是基于同一個數(shù)據(jù)庫的管理。 圖1-11 三種技術(shù)及其總體有效性1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 CAD技術(shù)是最早得到應(yīng)用的，但其后期效益問題已成為其繼續(xù)發(fā)展的障礙。面向?qū)ο驝AD技術(shù)介于CAD技術(shù)和參數(shù)化建筑模型技術(shù)中間，而參數(shù)化建筑模型技術(shù)則一

26、直保持高效益。從CAD技術(shù)轉(zhuǎn)向面向?qū)ο驝AD技術(shù)可能是一種增量變化或者演變，而轉(zhuǎn)移到參數(shù)化建筑模型技術(shù)則可以稱得上是信息技術(shù)運(yùn)用的革命。 1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 總結(jié)BIM和CAD的主要區(qū)別如下： （1）BIM具有參數(shù)化建模特征，CAD不具備這種功能； （2）BIM具有關(guān)聯(lián)性特征，CAD不具備這種功能； （3）BIM涵蓋工程整個生命期數(shù)據(jù)信息，CAD只能針對不同階段不同專業(yè)分別建立模型； （4）CAD可以建立3D模型，但只是表面模型，BIM也不一定非要有3D表達(dá)，可以是4D、5D、6D，甚至nD； （5）BIM不代表某個軟件，往往是多個軟件協(xié)同工作的結(jié)果，所以才

27、要有集成技術(shù)框架來支持BIM，CAD技術(shù)可以用某個軟件來代表，比如AutoCAD等。 1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 表1-2總結(jié)了美國佐治亞州薩凡納的一家建筑與規(guī)劃公司Lott&Barber利用BIM技術(shù)和傳統(tǒng)CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計實(shí)踐的效率對比。 從表1-2中可以看出，使用Revit Architecture軟件在所有主要的設(shè)計流程階段都獲得了極大生產(chǎn)力提升。 1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.4 BIM與CAD關(guān)系 表1-2 某項(xiàng)工程BIM技術(shù)與CAD技術(shù)設(shè)計效率對比階段任務(wù)CAD技術(shù)（小時）BIM技術(shù)（小時）節(jié)約小時數(shù)節(jié)約百分比示意圖設(shè)計1909010053%設(shè)計開發(fā)43622021650%施工文檔制作102381520820%檢查與協(xié)調(diào)1751615991%合計182411416861.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.5 BIM對建筑業(yè)的意義 BIM的主要作用是使工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息在規(guī)劃、設(shè)計、施工和運(yùn)營維護(hù)全過程中充分共享和無損傳遞，為各參與方的協(xié)同工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并為建筑物從概念到拆除的全生命期中各參與方的決策提供可靠依據(jù)。圖1-12所示為BIM的目標(biāo)。 圖1-12 BIM目標(biāo)1.3 BIM概念和內(nèi)涵1.3.5 BIM對建筑業(yè)的意義