建筑信息模型(BIM)概論-課件12

1、第1章 BIM概述 1.2 BIM的發(fā)展第1章 BIM概述 1.2 BIM的發(fā)展2BIM發(fā)展歷史簡介BIM發(fā)展現(xiàn)狀分析BIM發(fā)展趨勢分析2BIM發(fā)展歷史簡介1.2 BIM的發(fā)展31.2.1 發(fā)展歷史1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀1.2.3 發(fā)展趨勢1.2 BIM的發(fā)展31.2.1 發(fā)展歷史1.2.2 發(fā)展現(xiàn)1.2.1 發(fā)展歷史1.241.2.1 發(fā)展歷史1.24發(fā)展歷史521世紀(jì)前BIM處于理論研究階段，對BIM研究由于受到計(jì)算機(jī)硬件與軟件水平的限制， BIM僅能作為學(xué)術(shù)研究的對象，很難在工程實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮作用。進(jìn)入21世紀(jì)BIM的研究和應(yīng)用得到突破性進(jìn)展。計(jì)算機(jī)軟硬件水平的迅速發(fā)展以及對建筑生命周期的

2、深入理解，推動(dòng)了BIM技術(shù)的不斷前進(jìn)。發(fā)展歷史521世紀(jì)前BIM處于理論研究階段，對BIM研究由于發(fā)展歷史6BIM在國內(nèi)的發(fā)展起步較晚，很長一段時(shí)間只是停留在BIM軟件的應(yīng)用上。目前，BIM已被行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可，深入應(yīng)用的需求正在不斷加劇，發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入深水區(qū)，如何利用模型的信息成為了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。BIM技術(shù)已經(jīng)成為支撐我國工程行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)。中國BIM發(fā)展過程見下表。時(shí)間BIM發(fā)展過程具體表現(xiàn)2002-2005年概念導(dǎo)入階段IFC標(biāo)準(zhǔn)研究，BIM概念引入2006-2014年試點(diǎn)推廣階段BIM技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及軟件研究；大型建設(shè)項(xiàng)目試用BIM2015-2016年快速發(fā)展及深度應(yīng)用階段大規(guī)模工程實(shí)踐

3、；BIM標(biāo)準(zhǔn)制定，政策支持2017-2018年不斷提高階段開設(shè)BIM大賽；裝飾BIM被列入BIM等級考試2019年不斷提高階段技術(shù)信息化；管理信息化中國BIM發(fā)展過程發(fā)展歷史6BIM在國內(nèi)的發(fā)展起步較晚，很長一段時(shí)間只是停留在1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀1.271.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀1.27發(fā)展現(xiàn)狀8BIM最早是從美國發(fā)展起來，隨后部分發(fā)達(dá)國家以及發(fā)展中國家也成為研究BIM中的一份子，如今隨著全球化的進(jìn)程，更有一大部分國家已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)引進(jìn)BIM技術(shù)，并在建設(shè)項(xiàng)目上充分利用BIM，例如日本、土耳其、韓國、新加坡等，目前這些國家的BIM發(fā)展和應(yīng)用都達(dá)到了一定水平。發(fā)展現(xiàn)狀8BIM最早是從美國發(fā)展起來，隨后部

4、分發(fā)達(dá)國家以及發(fā)美國BIM發(fā)展現(xiàn)狀9美國是較早啟動(dòng)建筑業(yè)信息化研究的國家，發(fā)展至今，在BIM研究與應(yīng)用方面都走在世界前列。目前，美國 BIM的應(yīng)用點(diǎn)種類繁多，各行各業(yè)都深化了BIM的應(yīng)用，相關(guān)協(xié)會(huì)總結(jié)了BIM應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，推出多種BIM標(biāo)準(zhǔn)在世界上了起到了示范作用。根據(jù)McGraw Hill的調(diào)研，2012年工程建設(shè)行業(yè)采用BIM的比例從2007年的28%增長至2009年的49%直至2012年的71%。其中74%的承包商已經(jīng)在實(shí)施BIM了，超過了建筑師（70%）及機(jī)電工程師（67%）。BIM的身影在美國的建筑中無處不在，例如2017年年底完工的美國布朗大學(xué)，在2014年布朗大學(xué)的建設(shè)開始的時(shí)候，當(dāng)

5、時(shí)面臨著諸多嚴(yán)峻的考驗(yàn)，一是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)遍布整個(gè)美國，二是危險(xiǎn)氣體的排放需要更加特殊的管道系統(tǒng)，于是對天花板的要求就提高了一個(gè)級別。正是因?yàn)锽IM的存在，將項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的每個(gè)人都用BIM凝聚在一起，增加了交流互動(dòng)的強(qiáng)度，據(jù)調(diào)查顯示，此項(xiàng)目在BIM的幫助下節(jié)約了6個(gè)月施工時(shí)間，節(jié)約了2500萬美元。 美國BIM發(fā)展現(xiàn)狀9美國是較早啟動(dòng)建筑業(yè)信息化研究的國家，發(fā)英國BIM發(fā)展現(xiàn)狀10與大多數(shù)國家相比，英國政府要求強(qiáng)制使用BIM。在這一點(diǎn)上令很多國外人費(fèi)解，可他們不知道的是，BIM節(jié)約的成本、提高的施工速度以及減少的溫室氣體排放是難以令人想象的。BIM自從得到英國政府的支持以后，根據(jù)調(diào)查顯示：2018年較2

6、017年使用BIM技術(shù)的人數(shù)增加了12%，自2014年以來是增長幅度最快的一年，僅有1%的調(diào)查對象不了解BIM，更為可觀的是大型公司（50名員工）使用BIM達(dá)到78%，中型公司（16-50名員工）使用BIM達(dá)到80%，就連小型公司（15名員工以下）使用BIM竟達(dá)到66%。英國在2016年開始施工的高鐵樞紐2號線（HS2）鐵路包含大量交叉點(diǎn)的大型三角型交通樞紐，其施工相當(dāng)復(fù)雜，但通過使用美國Bentley（奔特利）公司的BIM軟件，在6個(gè)月內(nèi)就構(gòu)建了地形BIM模型，打造了最優(yōu)軌道線形設(shè)計(jì)，不僅如此，還用它輕松解決了信息建模、生成、圖形處理等問題，充分利用BIM共享數(shù)據(jù)與高效工作的特點(diǎn)攻克了一個(gè)又

7、一個(gè)難題。英國BIM發(fā)展現(xiàn)狀10與大多數(shù)國家相比，英國政府要求強(qiáng)制使用日本BIM發(fā)展現(xiàn)狀112009年被稱為日本的BIM元年。大量的日本設(shè)計(jì)公司、施工企業(yè)開始應(yīng)用BIM。日本國土交通省2010年3月表示，已選擇一項(xiàng)政府建設(shè)項(xiàng)目作為試點(diǎn)，探索BIM在設(shè)計(jì)可視化、信息整合方面的價(jià)值及實(shí)施流程。2010年，日經(jīng)BP社調(diào)研了517位設(shè)計(jì)院、施工企業(yè)及相關(guān)建筑行業(yè)從業(yè)人士，了解他們對于BIM的認(rèn)知度與應(yīng)用情況。結(jié)果顯示，BIM的知曉度從2007年的30.2%提升至2010年的76.4%。2008年的調(diào)研顯示，采用BIM的最主要原因是BIM絕佳的展示效果，而2010年人們采用BIM主要用于提升工作效率。僅

8、有7%的業(yè)主要求施工企業(yè)應(yīng)用BIM，這也表明日本企業(yè)應(yīng)用BIM更多是企業(yè)的自身選擇與需求。日本33%的施工企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用BIM了，在這些企業(yè)當(dāng)中近90%是在2009年之前開始實(shí)施的。日本軟件業(yè)較為發(fā)達(dá)，在建筑信息技術(shù)方面也擁有較多的國產(chǎn)軟件，日本BIM相關(guān)軟件廠商認(rèn)識(shí)到，BIM是需要多個(gè)軟件來互相配合，而數(shù)據(jù)集成的基本前提，因此多家日本BIM軟件商在IAI（International Alliance of Interoperability，國際數(shù)據(jù)互用聯(lián)盟）日本分會(huì)的支持下，以福井計(jì)算機(jī)株式會(huì)社為主導(dǎo)，成本了日本國國產(chǎn)解決方案軟件聯(lián)盟。此外，日本建筑學(xué)會(huì)于2012年7月發(fā)布了日本BIM指南，從

9、BIM團(tuán)隊(duì)建設(shè)、BIM數(shù)據(jù)處理、BIM設(shè)計(jì)流程、應(yīng)用BIM進(jìn)行預(yù)算、模擬等方面為日本的設(shè)計(jì)院和施工企業(yè)應(yīng)用BIM提供了指導(dǎo)。目前，在日本利用BIM技術(shù)最為成功的大型工程日本東京的新摩天大樓（日本郵政大廈），此項(xiàng)目優(yōu)化原始平面設(shè)計(jì)，BIM模型直接出圖，利用BIM技術(shù)，便于檢測系統(tǒng)的管線碰撞，并及時(shí)對其出現(xiàn)的碰撞問題做出解決方案；減少隱藏于圖紙內(nèi)的管線沖突；有利于建立機(jī)電模型構(gòu)件的施工標(biāo)準(zhǔn)；提高施工圖面與數(shù)量表的一致性。日本BIM發(fā)展現(xiàn)狀112009年被稱為日本的BIM元年。大量新加坡BIM發(fā)展現(xiàn)狀12新加坡在2015年前，實(shí)現(xiàn)了所有建筑面積大于 5000平方米的項(xiàng)目都必須提交BIM模型的目標(biāo)。建

10、筑與工程局(BCA)在2012年5月推出新加坡BIM大綱1.0，并在2013年8月發(fā)布新加坡BIM大綱2.0。政府在這些年頒布了諸多BIM政策與標(biāo)準(zhǔn)，其目的只有一個(gè)：使BIM的使用更加普遍化，使企業(yè)創(chuàng)收更多的利益。此外，在建立BIM能力與產(chǎn)量方面，建筑與工程局(BCA)鼓勵(lì)新加坡的大學(xué)開設(shè)BIM的課程、為畢業(yè)學(xué)生組織密集的BIM培訓(xùn)課程、為行業(yè)專業(yè)人士建立了BIM專業(yè)學(xué)位。新加坡BIM發(fā)展現(xiàn)狀12新加坡在2015年前，實(shí)現(xiàn)了所有建筑中國BIM發(fā)展現(xiàn)狀13目前我國對BIM的應(yīng)用集中處于設(shè)計(jì)、施工階段，隨著建設(shè)單位和運(yùn)營單位對BIM的認(rèn)識(shí)逐漸增加，萬達(dá)、龍湖等大型房地產(chǎn)商也在積極探索與應(yīng)用BIM進(jìn)

11、行項(xiàng)目管理應(yīng)用。一項(xiàng)針對設(shè)計(jì)企業(yè)以及施工企業(yè)應(yīng)用BIM的因素主要因素調(diào)查表明，設(shè)計(jì)企業(yè)與施工企業(yè)應(yīng)用BIM的驅(qū)動(dòng)因素并不相同（見下表），BIM正在我國的工程建設(shè)中取得了巨大的應(yīng)用價(jià)值設(shè)計(jì)企業(yè)的答案施工企業(yè)的答案1.標(biāo)準(zhǔn)化/法規(guī)1.提升質(zhì)量/標(biāo)準(zhǔn)度2.成本/利潤2.效率/便利性3.效率/便利性3.項(xiàng)目管理/系統(tǒng)整合4.提高BIM熟悉程度/應(yīng)用率4.提高BIM熟悉程度/應(yīng)用率5.項(xiàng)目管理/系統(tǒng)整合5.成本/利潤BIM應(yīng)用的重要因素中國BIM發(fā)展現(xiàn)狀13目前我國對BIM的應(yīng)用集中處于設(shè)計(jì)、施1.2.3 發(fā)展趨勢1.2141.2.3 發(fā)展趨勢1.214發(fā)展趨勢15BIM被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是一片待開發(fā)的藍(lán)海。行

12、內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)Transparency Market (以下簡稱TMR)預(yù)估2022年全球BIM市場規(guī)模將由2014年的26億美金增長到115.4億美金。北美是目前世界上最大的BIM市場，但是在20152022年期間，亞太是最快增長的區(qū)域。TMR還預(yù)測稱，2015到2022年期間施工方會(huì)成為最主要的BIM用戶，預(yù)估復(fù)合增長率在22.7%。發(fā)展趨勢15BIM被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是一片待開發(fā)的藍(lán)海。行內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)BIM的應(yīng)用等級16隸屬于英國皇家建筑師協(xié)會(huì)（Royal Institute of British Architects，RIBA）的英國國家建筑規(guī)范（National Building Specific

13、ation，NBS）提出了BIM應(yīng)用等級的概念，如圖所示，按照該等級，將BIM應(yīng)用劃分為4個(gè)等級，涵蓋了從基礎(chǔ)應(yīng)用到全生命周期管理幾個(gè)不同的階段。NBS的BIM發(fā)展路線圖BIM的應(yīng)用等級16隸屬于英國皇家建筑師協(xié)會(huì)（Royal IBIM與通信技術(shù)17無線傳感器：無線傳感器可以針對建筑內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測，然后再加上供熱信息、通風(fēng)信息等將其傳至網(wǎng)絡(luò)上，為工程師們提供建筑現(xiàn)狀分析，提高有效的數(shù)據(jù)源。移動(dòng)終端：基于BIM的運(yùn)維管理與移動(dòng)終端結(jié)合，使空間信息與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融為一體，管理人員可以通過3D平臺(tái)更直觀、清晰的了解運(yùn)維信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等相關(guān)情況。BIM與通信技術(shù)17無線傳感器：無線傳感器

14、可以針對建筑內(nèi)的溫BIM與計(jì)算機(jī)技術(shù)18VR：提升了BIM應(yīng)用效果并加速其推廣應(yīng)用， BIM技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)集成應(yīng)用，主要包括虛擬場景構(gòu)建、施工進(jìn)度模擬、復(fù)雜局部施工方案模擬、施工成本模擬、多維模型信息聯(lián)合模擬以及交互式場景漫游。云計(jì)算技術(shù)：可將BIM應(yīng)用中計(jì)算量大且復(fù)雜的工作轉(zhuǎn)移到云端，以提升計(jì)算效率；基于云計(jì)算的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，可將BIM模型及其相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步到云端，方便用戶隨時(shí)隨地訪問并與協(xié)作者共享；云計(jì)算使得BIM技術(shù)走出了辦公室，用戶可以在施工現(xiàn)場可通過移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)連接云服務(wù)，及時(shí)獲取所需的BIM數(shù)據(jù)和服務(wù)，與此同時(shí)，可以幫助設(shè)計(jì)師盡快地在不同的設(shè)計(jì)和解決方案之間進(jìn)行比較。

15、數(shù)字化技術(shù)：BIM與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，可以通過對橋梁、道路和鐵路等進(jìn)行激光掃描，以獲得早期的數(shù)據(jù)，便于項(xiàng)目團(tuán)的分析與未來施工。BIM與計(jì)算機(jī)技術(shù)18VR：提升了BIM應(yīng)用效果并加速其推廣BIM與項(xiàng)目管理模式19BIM與項(xiàng)目管理模式相結(jié)合減少了項(xiàng)目中不必要的程序，大幅度提高工作效率，節(jié)約成本?；贐IM技術(shù)，打破現(xiàn)有的管理框架，發(fā)揮BIM技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用效果的最大化。建設(shè)工程項(xiàng)目管理的業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方等參與單位，在設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行和維護(hù)等建筑全生命期的各個(gè)階段，使用BIM應(yīng)用軟件開展工作，提交的成果均滿足BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以便實(shí)現(xiàn)各參與方之間的信息共享。在BIM應(yīng)用軟件及BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚不成熟的條件下，這樣做是十分困難的，但是在我國的個(gè)別大項(xiàng)目中，已經(jīng)開始了這樣的嘗試。集成產(chǎn)品開發(fā)（Integrated Product Development, 簡稱IPD）模式，是基于BIM項(xiàng)目管理的未來理想模式，在該模式下，業(yè)主、設(shè)計(jì)、總包、分包等參與方通過簽署協(xié)議，在設(shè)計(jì)階段就參與到項(xiàng)目中，通過應(yīng)