BIM-建筑信息模型

工程項目管理

BIM天津市津勘巖土工程股份有限公司2012年6月BIM概念作為一種全新的理念，正逐步為建筑行業(yè)所熟知所謂BIM是指基于先進三維數(shù)字設計解決方案所構建的可視化的數(shù)字建筑模型（即BuildingInformationModeling，簡稱BIM），使得整個工程項目在設計、施工和使用等各個階段都能夠有效實現(xiàn)節(jié)省能源、節(jié)約成本、降低污染和提高效率。歐特克有限公司是三維設計、工程及娛樂軟件的領導者，在2002年率先提出，同年收購著名三維軟件企業(yè)RevitTechnology公司，并持續(xù)推廣BIM理念。產生背景歐特克公司的推廣復雜的大型工程需要政府推動軟硬件的技術提升大型工程的復雜程度更高，結構復雜、設計施工等各環(huán)節(jié)上的協(xié)調上需要更加高效和準確基于三維的復雜模型的平臺和軟件對服務器和計算機的軟硬件要求都很高，而IT產業(yè)的快速發(fā)展則有效支撐了BIM發(fā)展美國、下坡和歐盟等國在政府公建項目上要求必須使用BIM，并引導行業(yè)使用。且美國政府07年提出BIM標準。1概念及發(fā)展1BIM全稱：BuildingInformationModeling

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，如建筑構件的材料、重量、價格和進度等等。簡言之，就是利用信息將現(xiàn)實狀況通過模型更加精確和科學的模擬出來1概念及發(fā)展1概念及發(fā)展作用使建設項目信息在規(guī)劃、設計、建造和運營圍護全過程充分共享、無損傳遞，可以使項目的所有參與方在項目從概念產生到完全拆除的整個生命周期內都能夠在模型中操作信息和在信息中操作模型，進行協(xié)同工作，從根本上改變過去依靠文字符號形式表達的藍圖進行項目建設和運營管理的工作方式。美國斯坦福大學整合設施工程中心總結了Bim的技術可以有如下效果：1）消除40%預算外變更2）造價估算耗費時間縮短80%3）通過發(fā)現(xiàn)和解決沖突，合同價格降低10%4）項目工期縮短7%，及早實現(xiàn)投資回報BIM給國際工程建設行業(yè)帶來徹底的變革，成為主要的生產方式，中國近幾年在BIM的應用方面也取得了一定的發(fā)展IBM自提出以來已席卷歐美的工程建設行業(yè)，引發(fā)了建筑行業(yè)史無前例的徹底變革。歐美地區(qū)較大項目基本均運用BIM。美國自建立BIM標準以來，眾多項目均采用BIM方式。目前62%以上的設計單位使用BIM德國慕尼黑的寶馬世界（BMWWelt）、梅賽德斯－奔馳博物館（Mercedes-BenzMuseum），以及位于斯圖加特的保時捷博物館等許多世界知名建筑也是運用此技術完成香港的建筑開發(fā)商已將是否符合BIM規(guī)范作為判斷設計和施工企業(yè)能力的重要標準。在中國，BIM理念正逐步為建筑行業(yè)所知。目前的應用以設計公司為主，政府及行業(yè)協(xié)會也越來越重視BIM。著名的上海中心，業(yè)主要求必須使用BIM進行設計、施工等各過程。奧運“水立方”、奧運村的建設均采用了BIM技術。上海世博會場館中，由于其設計的復雜性，很多場館都采用了BIM技術，例如德國的“和諧城市”館，芬蘭的“冰壺”館等。中建國際、現(xiàn)代集團、華通設計、中國建筑院等單位在一些項目中已經成功運用BIM，且均將BIM作為重要發(fā)展方向。1概念及發(fā)展2BIM能夠解決的問題或帶來的價值對項目的整體價值實現(xiàn)建筑物三維可視化、三維漫游，實現(xiàn)直接全面展示促進多專業(yè)協(xié)同合作、避免各階段交接工程中的資料遺失控制并降低項目成本有利于業(yè)主進行質量控制、決策、提升開發(fā)水平提高項目管理精細度、提高項目實施效率縮短工期有利于工程文檔管理、信息管理、知識管理、數(shù)據(jù)能重復利用有利于推動經營效果，開拓市場、提升企業(yè)形象、為客戶提供卓越服務增強項目透明度提升項目在早期階段對未來得預測有利于項目可行性分析設計階段管線綜合與碰撞檢查，設計錯漏碰卻檢查方案階段的調整和優(yōu)化利于異性建筑的參數(shù)設計方便施工圖設計和出圖，提高施工圖質量；設計施工圖多工種協(xié)作；效果圖和施工圖同步進行2BIM能夠解決的問題或帶來的價值設計階段提高設計和圖紙的質量，減少設計變更節(jié)能分析、可持續(xù)發(fā)展解決復雜建筑平面、立面、剖面協(xié)調問題利于結構分析和設計施工階段施工進度模擬、進度控制、優(yōu)化施工方案、保證施工合理有序施工中復雜區(qū)域的可視化顯示及施工方案的制定減少施工變更、方便變更管理在設計階段發(fā)現(xiàn)并解決問題，減少施工難度現(xiàn)場安裝模擬、優(yōu)化安裝工程有利于施工質量控制、安全控制及其效率有利于材料統(tǒng)計與采購，根據(jù)進度備料與進程控制綠色施工提供分析模型、加工模型、預制加工8１．可視化：“所見即所得”模型三維的立體實物圖形可視項目設計、建造、運營等整個建設過程可視方便進行更好的溝通、討論與決策２．協(xié)調性：各行業(yè)項目信息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象。如管道與結構沖突，各個房間出現(xiàn)冷熱不均，預留的洞口沒留或尺寸不對等情況。使用有效BIM協(xié)調流程進行協(xié)調綜合，減少不合理變更方案或問題變更方案世博奧地利館管線綜合設計階段2.BIM能夠解決的問題或帶來的價值9３．模擬性：3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導等的模擬。4D（發(fā)展時間上）的模擬5D（造價控制上）的模擬對地震人員逃生及消防人員疏散等日常緊急情況的處理方式的模擬。

2.BIM能夠解決的問題或帶來的價值10施工階段1.提供有關建筑質量、進度以及成本的信息2.直接無紙化加工建造3.可視化模擬、可視化管理4.促進建筑量化，生成最新的評估與施工規(guī)劃（展示場地使用情況或更新調整情況的規(guī)劃）5.提高文檔的質量，節(jié)省過程與管理問題上投入資金2.BIM能夠解決的問題或帶來的價值112.BIM能夠解決的問題或帶來的價值設計企業(yè)采用BIM，不只是工具手段的技術變革。本質是由技術帶來的流程和業(yè)務創(chuàng)新向客戶清晰展示設計意圖讓二維數(shù)據(jù)變得生動起來輕松共享信息輕松修改減少錯誤技術方面的革新帶來的優(yōu)勢流程上的改變帶來生產方式的創(chuàng)新團隊共同工作各專業(yè)工程師共同建立模型各專業(yè)在同一平臺同步工作，成果同步更新團隊成員彼此了解對方的工作情況動態(tài)的工作模式方案出現(xiàn)變更可隨時通過BIM進行調整，而無需重新進行返工從方案圖到設計（咨詢）傳統(tǒng)的概念產品即是方案圖，通過BIM技術則是更高層次的設計或咨詢；而且在模型基礎上還可以增加其他模擬分析CAD和BIM的對比返回BIM的應用建筑可視化3D建模+參數(shù)化構件+建筑信息立體外觀，內外多角度觀察BIM的應用BIM的應用CSM型鋼水泥土連續(xù)墻支撐BIM的應用通過模型可以對施工進度、材料費用及各項成本進行規(guī)劃及作出修改的可行性分析等。建筑圖紙日照分析效果圖能耗分析建筑聲學分析結構分析工程算量協(xié)同施工管理水暖電設計BIMBIM的應用照明分析能源使用效率分析流動/緊急疏散分析聲學分析光學分析。。。BIM的應用建筑漫游可以身臨其境的感受建好的建筑模擬光照、風速、消防疏通等各方面，進行能量分析及各種分析，能在節(jié)能環(huán)保安全消防等各方面進行科學設計BIM的應用信息的計算自動化數(shù)據(jù)提取建筑工程概預算窗明細表工程量清單門明細表BIM的應用

施工進度可視化

科學的施工管理BIM的應用跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享傳遞建筑信息沖撞檢查BIM的應用跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享傳遞建筑信息碰撞檢查BIM的應用各種管線沖突，管線與設備、建筑沖突能夠快速分析并根據(jù)結構設計解決方案；施工階段及以后的改造都可以根據(jù)模型進行模擬分析BIM的應用業(yè)主/開發(fā)商建筑師項目經理繪圖員結構工程師水暖電工程師供應商總承包商施工出圖分包商物業(yè)管理BIMBIM的應用記錄和評估存量物業(yè)：用BIM模型來記錄和評估已有物業(yè)可以為業(yè)主更好地管理物業(yè)生命周期運營的成本，如果能夠把物業(yè)的BIM信息和業(yè)主的業(yè)務決策和管理系統(tǒng)集成，就能使業(yè)主如虎添翼；產品規(guī)劃：通過BIM模型使設計方案和投資回報分析的財務工具集成，業(yè)主就可以實時了解設計方案變化對項目投資收益的影響；設計評估和招投標：通過BIM模型幫助業(yè)主檢查設計院提供的設計方案在滿足多專業(yè)協(xié)調、規(guī)劃、消防、安全以及日照、節(jié)能、建造成本等各方面要求上的表現(xiàn)，保證提供正確和準確的招標文件；業(yè)主4.BIM應用前景項目溝通和協(xié)同：利用BIM的3D、4D（三維模型+時間）、5D（三維模型+時間+成本）模型和投資機構、政府主管部門以及設計、施工、預制、設備等項目方進行溝通和討論，大大節(jié)省決策時間和減少由于理解不同帶來的錯誤；和GIS系統(tǒng)集成：無論業(yè)內人士還是公眾都可以用和真實世界同樣的方法利用物業(yè)的信息，對營銷、物業(yè)使用和應急響應等都有極大幫助；物業(yè)管理和維護：BIM模型包括了物業(yè)使用、維護、調試手冊中需要的所有信息，同時為物業(yè)改建、擴建、重建或退役等重大變化都提供了完整的原始信息。業(yè)主4.BIM應用前景方案設計：使用BIM技術能進行造型、體量和空間分析外，還可以同時進行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案決策更具有科學性；擴初設計：建筑、結構、機電各專業(yè)建立BIM模型，利用模型信息進行能耗、結構、聲學、熱工、日照等分析，進行各種干涉檢查和規(guī)范檢查，以及進行工程量統(tǒng)計；施工圖：各種平面、立面、剖面圖紙和統(tǒng)計報表都從BIM模型中得到；設計協(xié)同：設計有上十個甚至幾十個專業(yè)需要協(xié)調，包括設計計劃、互提資料、校對審核、版本控制等；設計方4.BIM應用前景設計工作重心前移：目前設計師50%以上的工作量用在施工圖階段，以至于設計師得到了一個無奈的但又名副其實的稱號-“畫圖匠”，BIM可以幫助設計師把主要工作放到方案和擴初階段，恢復設計師的本來面目。設計方4.BIM應用前景虛擬建造：在BIM模型中使用實際產品后進行物理碰撞（硬碰撞）和規(guī)則碰撞（軟碰撞）檢查；施工分析和規(guī)劃：BIM和施工計劃集成的4D模擬，時間-空間合成以后的碰撞檢查；成本和工期管理：BIM、施工計劃和采購計劃集成的5D模擬；預制：BIM和數(shù)控制造集成的自動化工廠預制；現(xiàn)場施工：BIM和移動技術、RFID技術以及GPS技術集成的現(xiàn)場施工情況動態(tài)跟蹤。施工方4.BIM應用前景技術支撐體系bim涉及到多個學科領域，其主要支撐技術包括虛擬現(xiàn)實技術、計算機仿真技術、建模與優(yōu)化技術以及相關的軟硬件技術。1）虛擬現(xiàn)實技術虛擬現(xiàn)實技術綜合了計算機圖形技術、計算機仿真技術、傳感器技術、顯示技術等多種學科的優(yōu)勢，它為人機交互對話提供了更直接和真實的三維界面，并能在多維信息空間上創(chuàng)建一個虛擬信息環(huán)境，使用戶具有身臨其境的沉浸感。虛擬現(xiàn)實技術為bim開發(fā)提供了直接的可視化的交互環(huán)境。2）計算機仿真技術仿真技術在土木工程中主要應用在結構計算、施工技術與管理領域。仿真技術是虛擬施工的核心。對于結構工程施工來說，內力仿真分析對工程施工的安全進行將提供直接保證。

3）優(yōu)化與建模技術應用優(yōu)化原理進行建筑工程的規(guī)劃、設計、施工、管理能全面綜合地考慮在技術、經濟和時間上的最優(yōu)，實現(xiàn)最大的效益。優(yōu)化方法是虛擬施工系統(tǒng)的一個重要支撐技術。產品建模方法是虛擬施工的另一個支撐技術。虛擬施工的系統(tǒng)模型包括基礎模型、設計模型及施工模型。其中施工模型將工藝參數(shù)與影響施工的屬性聯(lián)系起來，以反映施工模型與設計模型之間的交互作用。施工模型必須具備以下功能:計算機工藝仿真、施工數(shù)據(jù)表、施工規(guī)劃、統(tǒng)計模型以及物理和數(shù)學模型等。技術支撐體系4）軟硬件基礎bim體系是已有的CAD技術與計算機仿真技術、數(shù)據(jù)庫技術、計算機網絡技術、人工智能技術、虛擬現(xiàn)實技術等學科技術的綜合系統(tǒng)集成，因此其相關軟件也是多方面的，如EAI公司的PDV產品、Realax、Division、MultiGen、Deneb等。相關硬件主要有各種型號的SGI工作站、SUN工作站、HP工作站和IRIX工作站等，以及各種立體眼睛、顯示器、頭盔手套等。在網絡應用方面主要有VRML(VirtualRealityModelingLanguage)語言等。技術支撐體系37前以及可以預見到的技術發(fā)展水平來看，實現(xiàn)BIM軟件大多數(shù)情況下是指“BIM建模軟件”，而真正意義上的BIM軟件所包含的范圍應該更廣一些，包括BIM模型檢查軟件、BIM數(shù)據(jù)轉換軟件等。下面是目前具備一定市場影響力的幾個主要用于工業(yè)與民用建筑類項目的BIM建模