BIM技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展研究教材

1、BIM技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展研究二一四年三月 新技術(shù)的產(chǎn)生 什么是BIM BIM所帶來的好處 BIM的應(yīng)用空間（前景）及現(xiàn)狀234 BIM在建立企業(yè)的未來發(fā)展51 新技術(shù)的產(chǎn)生1 您可能見過 您也可能見過1980199020002010 設(shè)計信息 創(chuàng)建 共享 管理甩圖板工程行業(yè)效益/競爭力結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)方案數(shù)據(jù)暖通數(shù)據(jù)工程量估算施工圖數(shù)據(jù).BIM 數(shù)據(jù)庫沒有實(shí)質(zhì)聯(lián)系的數(shù)據(jù)孤島彼此關(guān)聯(lián)/多專業(yè)自動施工圖紙BIM出現(xiàn)并非偶然，而是順應(yīng)整個設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展潮流而生！ BIM的出現(xiàn)新技術(shù)的的產(chǎn)生BIM在建筑能能耗評估估方面的的應(yīng)用二十世紀(jì)紀(jì)以后，各國的的能源短短缺問題題日益突突出?，F(xiàn)階段大大多節(jié)能能建筑側(cè)側(cè)重于外外

2、觀和功功能，而而忽視建建筑的能能效設(shè)計計，沒有有對工程程方案能能耗進(jìn)行行系統(tǒng)的的分析與與計算。產(chǎn)生“可視化”的三維數(shù)數(shù)字建模模技術(shù)BIM技術(shù)。 什么是BIM2BIM全稱： Building Information Modeling 建筑信息模型 簡要的描述成：通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，在這里信息不僅是三維幾何形狀信息，還包含大量的非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價格和進(jìn)度等等。BIM的三個特特點(diǎn)構(gòu)件組合合：BIM由無數(shù)虛虛擬構(gòu)件件拼裝而而成，通通過調(diào)節(jié)節(jié)構(gòu)件參參數(shù)，就就可導(dǎo)致致構(gòu)件形形體發(fā)生生改變，滿足設(shè)設(shè)計。這這樣會使使我們同同時對構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行行相關(guān)統(tǒng)統(tǒng)計和計計算構(gòu)件

3、關(guān)聯(lián)聯(lián)：構(gòu)件件組合的的衍生數(shù)據(jù)庫組組織共享享：信息息模型的的設(shè)計信信息都以數(shù)字的形形式保存存在數(shù)據(jù)據(jù)庫中，便于更更新和共共享；通通過數(shù)據(jù)據(jù)庫中的的數(shù)據(jù)及及構(gòu)件之之間的關(guān)關(guān)聯(lián)關(guān)系系，可以以很容易易的虛擬擬出一個個BIM1975年，ChuckEastman，“BIM之父”，“BuildingDescriptionSystem”系統(tǒng)；20世紀(jì)80年代后，芬蘭學(xué)學(xué)者，“Product Information Model”系統(tǒng)；1986年，美國國學(xué)者RobertAish，“BuildingModeling”；2002年由Autodesk公司提出出建筑信信息模型型(BuildingInformationM

4、odeling，BIM),是對建筑筑設(shè)計的的創(chuàng)新；學(xué)術(shù)研研究，無無法實(shí)踐踐應(yīng)用；進(jìn)入21世紀(jì)，BIM研究和應(yīng)應(yīng)用得到到突破性性進(jìn)展；隨著計計算機(jī)軟軟硬件水水平的迅迅速發(fā)展展，全球球三大建建筑軟件件開發(fā)商商，都推推出了自自己的BIM軟件。 BIM思想的由來手圖到二二維、三三維地信信息改革革從2D、3D的傳統(tǒng)建建模到4D、5D的信息建建模方式式摒棄傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計中中資源不不能共享享、信息息不能同同步更新新、參與與方不能能很好的的相互協(xié)協(xié)調(diào)、施施工過程程不能可可視化模模擬，檢檢查與維維護(hù)不能能做到物物理與信信息的碰碰撞預(yù)測測等問題題。 BIM的發(fā)展從2DCAD過渡到以以BIM技術(shù)為核核心的多多種建筑筑3

5、DCAD，將是未未來計算算機(jī)輔助助建筑設(shè)設(shè)計的發(fā)發(fā)展趨勢勢。 BIM帶來的好處3施工階段運(yùn)營管理設(shè)計階段銷售招商全壽命周周期可視視化：“所見即所所得”。模型三維維的立體體實(shí)物圖圖形可視視，項(xiàng)目設(shè)計計、建造造、運(yùn)營營等整個個建設(shè)過過程可視視。方便進(jìn)行行更好的的溝通、討論與與決策。協(xié)調(diào)調(diào)性：各行業(yè)項(xiàng)項(xiàng)目信息息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象。如如管道與與結(jié)構(gòu)沖沖突，各各個房間間出現(xiàn)冷冷熱不均均，預(yù)留留的洞口口沒留或或尺寸不不對等情情況。使用有效效BIM協(xié)調(diào)流程程進(jìn)行協(xié)協(xié)調(diào)綜合合，減少少不合理理變更方方案或問問題變更更方案世博奧地地利館管管線綜合合BIM帶來的好好處模擬擬性：3D畫面的模模擬能效、緊緊急疏散散、日

6、照照、熱能能傳導(dǎo)等等的模擬擬。4D（發(fā)展時時間上）的模擬擬5D（造價控控制上）的模擬擬對地震人人員逃生生及消防防人員疏疏散等日日常緊急急情況的的處理方方式的模模擬。 BIM帶來的好處 BIM帶來的好處模擬擬性：3D畫面的模模擬能效、緊緊急疏散散、日照照、熱能能傳導(dǎo)等等的模擬擬。4D（發(fā)展時時間上）的模擬擬5D（造價控控制上）的模擬擬對地震人人員逃生生及消防防人員疏疏散等日日常緊急急情況的的處理方方式的模模擬。日照模擬擬自然通風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)模模擬熱能環(huán)境境模擬受風(fēng)力及及流體力力學(xué)模擬擬 BIM帶來的好處模擬擬性：3D畫面的模模擬能效、緊緊急疏散散、日照照、熱能能傳導(dǎo)等等的模擬擬。4D（發(fā)展時時間上）的

7、模擬擬5D（造價控控制上）的模擬擬對地震人人員逃生生及消防防人員疏疏散等日日常緊急急情況的的處理方方式的模模擬。 BIM帶來的好處模擬擬性：3D畫面的模模擬能效、緊緊急疏散散、日照照、熱能能傳導(dǎo)等等的模擬擬。4D（發(fā)展時時間上）的模擬擬5D（造價控控制上）的模擬擬對地震人人員逃生生及消防防人員疏疏散等日日常緊急急情況的的處理方方式的模模擬。 BIM帶來的好處模擬擬性：3D畫面的模模擬能效、緊緊急疏散散、日照照、熱能能傳導(dǎo)等等的模擬擬。4D（發(fā)展時時間上）的模擬擬5D（造價控控制上）的模擬擬對地震人人員逃生生及消防防人員疏疏散等日日常緊急急情況的的處理方方式的模模擬。優(yōu)化化性：BIM及與其配配套

8、的各各種優(yōu)化化工具能能對項(xiàng)目目進(jìn)行可可能的優(yōu)優(yōu)化處理理利用模型型提供的的各種信信息來優(yōu)優(yōu)化，如如幾何、物理、規(guī)則、建筑物物變化以以后的各各種情況況信息給復(fù)雜程程度高的的建筑優(yōu)優(yōu)化可出出圖性：建筑設(shè)計計圖+經(jīng)過碰撞撞檢查和和設(shè)計修修改=綜合設(shè)計計施工圖圖如綜合管管線圖、綜合結(jié)結(jié)構(gòu)留洞洞圖、碰碰撞檢查查偵錯報報告和建建議改進(jìn)進(jìn)方案等等實(shí)用的的施工圖圖紙。 BIM帶來的好處合理優(yōu)化 BIM的應(yīng)用空間（前景）及現(xiàn)狀4承包方設(shè)計方參與者業(yè)主設(shè)計方監(jiān)理方承包商記錄和評評估存量量物業(yè)：用BIM模型來記記錄和評評估已有有物業(yè)可可以為業(yè)業(yè)主更好好地管理理物業(yè)生生命周期期運(yùn)營的的成本，如果能能夠把物物業(yè)的BIM信

9、息和業(yè)業(yè)主的業(yè)業(yè)務(wù)決策策和管理理系統(tǒng)集集成，就就能使業(yè)業(yè)主如虎虎添翼；產(chǎn)品規(guī)劃劃：通過BIM模型使設(shè)設(shè)計方案案和投資資回報分分析的財財務(wù)工具具集成，業(yè)主就就可以實(shí)實(shí)時了解解設(shè)計方方案變化化對項(xiàng)目目投資收收益的影影響；設(shè)計評估估和招投投標(biāo)：通過BIM模型幫助助業(yè)主檢檢查設(shè)計計院提供供的設(shè)計計方案在在滿足多多專業(yè)協(xié)協(xié)調(diào)、規(guī)規(guī)劃、消消防、安安全以及及日照、節(jié)能、建造成成本等各各方面要要求上的的表現(xiàn)，保證提提供正確確和準(zhǔn)確確的招標(biāo)標(biāo)文件；項(xiàng)目溝通通和協(xié)同同：利用BIM的3D、4D（三維模模型+時間）、5D（三維模模型+時間+成本）模模型和投投資機(jī)構(gòu)構(gòu)、政府府主管部部門以及及設(shè)計、施工、預(yù)制、設(shè)備等等項(xiàng)

10、目方方進(jìn)行溝溝通和討討論，大大大節(jié)省省決策時時間和減減少由于于理解不不同帶來來的錯誤誤；和GIS系統(tǒng)集成成：無論業(yè)內(nèi)內(nèi)人士還還是公眾眾都可以以用和真真實(shí)世界界同樣的的方法利利用物業(yè)業(yè)的信息息，對營營銷、物物業(yè)使用用和應(yīng)急急響應(yīng)等等都有極極大幫助助；物業(yè)管理理和維護(hù)護(hù)：BIM模型包括括了物業(yè)業(yè)使用、維護(hù)、調(diào)試手手冊中需需要的所所有信息息，同時時為物業(yè)業(yè)改建、擴(kuò)建、重建或或退役等等重大變變化都提提供了完完整的原原始信息息。業(yè)主方案設(shè)計計：使用BIM技術(shù)能進(jìn)進(jìn)行造型型、體量量和空間間分析外外，還可可以同時時進(jìn)行能能耗分析析和建造造成本分分析等，使得初初期方案案決策更更具有科科學(xué)性；擴(kuò)初設(shè)計計：建筑、

11、結(jié)結(jié)構(gòu)、機(jī)機(jī)電各專專業(yè)建立立BIM模型，利利用模型型信息進(jìn)進(jìn)行能耗耗、結(jié)構(gòu)構(gòu)、聲學(xué)學(xué)、熱工工、日照照等分析析，進(jìn)行行各種干干涉檢查查和規(guī)范范檢查，以及進(jìn)進(jìn)行工程程量統(tǒng)計計；施工圖：各種平面面、立面面、剖面面圖紙和和統(tǒng)計報報表都從從BIM模型中得得到；設(shè)計協(xié)同同：設(shè)計有上上十個甚甚至幾十十個專業(yè)業(yè)需要協(xié)協(xié)調(diào)，包包括設(shè)計計計劃、互提資資料、校校對審核核、版本本控制等等；設(shè)計工作作重心前前移：目前設(shè)計計師50%以上的工工作量用用在施工工圖階段段，以至至于設(shè)計計師得到到了一個個無奈的的但又名名副其實(shí)實(shí)的稱號號-“畫圖匠”，BIM可以幫助助設(shè)計師師把主要要工作放放到方案案和擴(kuò)初初階段，恢復(fù)設(shè)設(shè)計師的的本

12、來面面目。設(shè)計方建立項(xiàng)目目的BIM模型：使用BIM技術(shù)建立立項(xiàng)目模模型，成成為監(jiān)理理進(jìn)行工工程質(zhì)量量、工程程進(jìn)度、工程成成本及工工程安全全等控制制的依據(jù)據(jù)，使得得監(jiān)理過過程更具具有科學(xué)學(xué)性；設(shè)計碰撞撞檢查分分析：根據(jù)建立立的項(xiàng)目目BIM模型，前前期對各各專業(yè)的的碰撞問問題進(jìn)行行模擬，生成與與提供可可整體化化協(xié)調(diào)的的數(shù)據(jù)，解決傳傳統(tǒng)的二二維圖紙紙會審耗耗時長、效率低低、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問題難難的問題題；基于BIM的施工過過程4D模擬：在3D模型的基基礎(chǔ)上集集成時間間維度，實(shí)現(xiàn)4D模型。4D模型中既既包含了了3D模型的設(shè)設(shè)計信息息，也包包含了施施工信息息。其核核心思想想是通過過信息技技術(shù)手段段集成設(shè)設(shè)計與施

13、施工信息息，進(jìn)而而實(shí)現(xiàn)建建設(shè)過程程的集成成。應(yīng)用用4D模型可以以模擬施施工過程程，也可可進(jìn)行施施工過程程的分析析，并支支持參與與方之間間的充分分交流與與協(xié)作；基于BIM的工程量量計算：完成建設(shè)設(shè)工程項(xiàng)項(xiàng)目的工工程量統(tǒng)統(tǒng)計、鋼鋼筋統(tǒng)計計、造價價分析報報表等，使從基基礎(chǔ)、砼砼、裝修修的工程程量統(tǒng)計計到梁、板、柱柱、墻等等的鋼筋筋統(tǒng)計效效率和準(zhǔn)準(zhǔn)確性大大大提高高。監(jiān)理方虛擬建造造：在BIM模型中使使用實(shí)際際產(chǎn)品后后進(jìn)行物物理碰撞撞（硬碰碰撞）和和規(guī)則碰碰撞（軟軟碰撞）檢查；施工分析析和規(guī)劃劃：BIM和施工計計劃集成成的4D模擬，時時間-空間合成成以后的的碰撞檢檢查；成本和工工期管理理：BIM、施工計

14、計劃和采采購計劃劃集成的的5D模擬；預(yù)制：BIM和數(shù)控制制造集成成的自動動化工廠廠預(yù)制；現(xiàn)場施工工：BIM和移動技技術(shù)、RFID技術(shù)以及及GPS技術(shù)集成成的現(xiàn)場場施工情情況動態(tài)態(tài)跟蹤。承包商BIM在在國外的的應(yīng)用BIM在在國內(nèi)的的應(yīng)用阻礙國內(nèi)內(nèi)BIM發(fā)展的的一些原原因BIM應(yīng)用現(xiàn)狀BIM在在國外的的應(yīng)用美國到歐歐美、日日本、新新加坡等等發(fā)達(dá)國國家應(yīng)用領(lǐng)域域：設(shè)計計階段、施工階階段以及及建成后后的維護(hù)護(hù)和管理理階段例：韓國國buildingSMART協(xié)會會組織的的BIM技術(shù)體體驗(yàn)培訓(xùn)訓(xùn)；美國EcoBuilding America會會議組織織“水族族館”系系列小組組會。特點(diǎn)：1、已經(jīng)經(jīng)成為設(shè)設(shè)計和

15、施施工單位位承接項(xiàng)項(xiàng)目的必必要能力力，已收收到廣泛泛重視。大企業(yè)業(yè)已經(jīng)具具備了BIM技技術(shù)能力力；BIM專業(yè)業(yè)咨詢公公司已經(jīng)經(jīng)出現(xiàn)，十分活活躍，為為中小企企業(yè)應(yīng)用用BIM提供有有力支持持。2、不再再是將BIM應(yīng)應(yīng)用于建建筑工程程局部環(huán)環(huán)節(jié)。例例：IPD（IntergratedProject Dilivery）集成成項(xiàng)目交交付工作作模式。3、應(yīng)用用軟件已已經(jīng)比較較成熟。BIM在在國內(nèi)的的應(yīng)用2002年BIM理理念和技技術(shù)；2004年BIM應(yīng)應(yīng)用軟件件。奧運(yùn)村空空間規(guī)劃劃及物資資管理信信息系統(tǒng)統(tǒng)、南水水北調(diào)工工程、香香港地鐵鐵項(xiàng)目等等?！靶『刹挪怕都饧饧饨恰保˙IM是市場場規(guī)范化化的產(chǎn)物物，是全全

16、社會各各行業(yè)生生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)到位的的產(chǎn)物）“十五”科技攻攻關(guān)計劃劃課題：基于IFC國國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的建筑筑工程應(yīng)應(yīng)用軟件件研究重點(diǎn)：對對BIM數(shù)據(jù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)IFC和應(yīng)應(yīng)用軟件件的研究究，開發(fā)發(fā)了基于于IFC的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計和和施工管管理軟件件?！笆晃逦濉笨萍技贾斡嬘媱澱n題：基于BIM技技術(shù)的下下一代建建筑工程程應(yīng)用軟軟件研究究重點(diǎn)：基基于BIM技術(shù)術(shù)的建筑筑設(shè)計、節(jié)能設(shè)設(shè)計、成成本預(yù)測測、施工工優(yōu)化、施工安安全分析析等下一一代工程程軟件。國內(nèi)BIM發(fā)展展的阻礙礙原因推行不夠夠，不愿愿打破；容忍不足足；不愿學(xué)習(xí)習(xí)；本土化不不夠；業(yè)務(wù)水平平不齊；3D軟件件速度和和功能未未平衡。業(yè)主/開發(fā)商建筑師項(xiàng)目經(jīng)理理繪圖

17、員結(jié)構(gòu)工程程師水暖電工工程師供應(yīng)商總承包商商施工出圖圖分包商物業(yè)管理理BIMBIM的應(yīng)用在建筑工程全過程中的應(yīng)用傳統(tǒng)人們用2D的方式來來表達(dá)3D的建筑物物項(xiàng)目復(fù)雜雜性的加加大，如如規(guī)模的的增大以以及建筑筑系統(tǒng)數(shù)數(shù)量和復(fù)復(fù)雜性的的增加等等縮短工期期的要求求（4D）控制造價價的壓力力（5D）BIM在建設(shè)項(xiàng)項(xiàng)目的設(shè)設(shè)計施工工運(yùn)營管管理全過過程中得得到充分分的重視視。當(dāng)代2D到nD的表達(dá)模模式設(shè)計階段空間三維維復(fù)雜形形態(tài)的表表達(dá)與數(shù)數(shù)據(jù)共享享BIM提供工程程全部信信息，將將項(xiàng)目各各階段主主要參與與方都集集中，做做出項(xiàng)目目空間三三維復(fù)雜雜形態(tài)的的表達(dá)。虛擬建筑筑樣機(jī)，提供建建筑物精精確的空空間關(guān)系系和數(shù)

18、據(jù)據(jù)，與其其他3D建模不同同。根據(jù)3D模型自動動生成和和更新各各種圖形形和文檔檔，自動動協(xié)調(diào)更更改關(guān)聯(lián)聯(lián)變更相相應(yīng)的信信息，信信息共享享同步空間分析析、體量量分析、效果圖圖分析三維可視視化表現(xiàn)現(xiàn)方式結(jié)構(gòu)分分析。利利用工具具軟件創(chuàng)創(chuàng)建3D模型，完完成結(jié)構(gòu)構(gòu)條件圖圖，對結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行行分析，得出合合理的結(jié)結(jié)構(gòu)施工工圖。節(jié)能分分析。能能效分析析與計算算，節(jié)能能？經(jīng)濟(jì)濟(jì)？“綠色”？造價分分析。運(yùn)運(yùn)用“零零庫存”的生產(chǎn)產(chǎn)管理方方式，限限額領(lǐng)料料施工，最大程程度發(fā)揮揮業(yè)主資資金的效效益。分析階段工序上上分析。BIM模型和進(jìn)進(jìn)度計劃劃軟件（如MSProject，P3等）的數(shù)數(shù)據(jù)集成成，實(shí)時時監(jiān)控施施工進(jìn)度度，實(shí)

19、時時調(diào)整現(xiàn)現(xiàn)場情況況可建性性分析。進(jìn)行安安全、施施工空間間、對環(huán)環(huán)境影響響等全面面的可建建性模擬擬分析沖突碰碰撞檢查查分析。建造前前期對各各專業(yè)的的碰撞問問題進(jìn)行行模擬，生成與與提供可可整體化化協(xié)調(diào)的的數(shù)據(jù)，解決傳傳統(tǒng)的二二維圖紙紙會審耗耗時長、效率低低、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問題難難的問題題應(yīng)用BIM整合現(xiàn)場場BIM模型的虛虛擬建筑筑+實(shí)際的施施工或管管理現(xiàn)場場=操控現(xiàn)場場施工主要包括括以下幾幾個方面面：現(xiàn)場指導(dǎo)導(dǎo)：BIM模型和3D施工圖指指導(dǎo)現(xiàn)場跟蹤蹤：激光掃描描、GPS、移動通通訊、RFID和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)等技術(shù)術(shù)項(xiàng)目的BIM模型保證施工工期間不不產(chǎn)生重重大事故故（火災(zāi)災(zāi)）提供準(zhǔn)確確、直觀觀的BIM數(shù)據(jù)庫。施

20、工階段平面圖建筑模型型效果圖各種信息息各種媒體體廣告形形式相關(guān)軟件件能耗、折折舊、安安全性預(yù)預(yù)測物業(yè)使用用、維護(hù)護(hù)、調(diào)試試手冊物業(yè)變化化前的原原始信息息建筑使用用情況或或性能入住人員員與容量量建筑已用用時間建筑財務(wù)務(wù)方面的的信息數(shù)字更新新記錄（完工情情況、承承租人或或部門分分配、家家具和設(shè)設(shè)備庫存存）可出租面面積租賃收入入部門成本本分配的的重要財財務(wù)數(shù)據(jù)據(jù)。營運(yùn)階段提供直觀觀、準(zhǔn)確確、高效效的奧運(yùn)運(yùn)村空間間規(guī)劃及及設(shè)施、奧運(yùn)村村物資、設(shè)施數(shù)數(shù)據(jù)庫、資產(chǎn)管管理及物物流服務(wù)務(wù)等信息息。運(yùn)營階段段的BIM應(yīng)用建筑圖紙日照分析效果圖能耗分析建筑聲學(xué)分析結(jié)構(gòu)分析工程算量協(xié)同施工管理水暖電設(shè)計BIMBIM的應(yīng)用BIM的20種