BIM在建筑工程領(lǐng)域中應(yīng)用價(jià)值

BIM在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用價(jià)值

史瑞英副教授河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院BuildingInformationModeling

目前一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

提綱

一、BIM的概念二、BIM提出與發(fā)展背景三、BIM技術(shù)在建筑全生命周期中的應(yīng)用四、BIM標(biāo)準(zhǔn)編制與技術(shù)政策研究五、BIM技術(shù)應(yīng)用案例

BuildingInformationModeling目前二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

什么是BIM？

目前三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM的概念建筑信息模型（BIM）英文是BuildingInformationModeling我們可以這樣簡要地描述它：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，信息不僅僅是三維幾何形狀信息，還包含大量的非幾何形信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價(jià)格、進(jìn)度等。目前四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM主要特點(diǎn)

1）三維可視化：可以對(duì)模型全方位360度的查看和對(duì)比；2）可協(xié)調(diào)性：可以對(duì)多專業(yè)及設(shè)計(jì)、施工、業(yè)主進(jìn)行全方位協(xié)調(diào)；3）可出圖性：BIM模型、平、立、剖面圖相互關(guān)聯(lián)，可做到一處修改處處修改；

4）參數(shù)化設(shè)計(jì)：構(gòu)件通過參數(shù)設(shè)計(jì)；一個(gè)構(gòu)件參數(shù)修改，與之相關(guān)聯(lián)構(gòu)件參數(shù)同時(shí)修改；5）虛擬建造：通過BIM對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬建造，做到提前預(yù)知和分析；6）可優(yōu)化性：優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工方的錯(cuò)漏碰缺及合理性等；7）可統(tǒng)計(jì)性：通過BIM統(tǒng)計(jì)相關(guān)材料及成本。目前五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM應(yīng)用發(fā)展新趨勢目前六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

提綱

一、BIM的概念二、BIM提出與發(fā)展背景三、BIM在設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域的應(yīng)用四、BIM標(biāo)準(zhǔn)編制與技術(shù)政策研究五、BIM技術(shù)應(yīng)用案例目前七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM技術(shù)起源于制造業(yè)

制造業(yè)STEP標(biāo)準(zhǔn)(StandardfortheExchangeofProductModelData):產(chǎn)品信息模型描述與交互標(biāo)準(zhǔn)，由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)工業(yè)自動(dòng)化與集成技術(shù)委員會(huì)(TC184)第四分委會(huì)(SC4)制訂，1996年成為ISO標(biāo)準(zhǔn)(ISO-10303)。建筑業(yè)IFC標(biāo)準(zhǔn)(IndustryFoundationClass):建筑信息模型描述與交互標(biāo)準(zhǔn)，由國際協(xié)同聯(lián)盟(IAI-IernationalAllianceofInteroperability)在STEP標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上于1995年提出提出，2000年被ISO組織接納為ISO標(biāo)準(zhǔn)(ISO/PAS-16739)。目前八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

制造業(yè)已經(jīng)先行一步

目前九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)行業(yè)對(duì)信息技術(shù)的需求推動(dòng)了BIM技術(shù)的發(fā)展

勘察設(shè)計(jì)行業(yè)先行一步

勘察設(shè)計(jì)行業(yè)在工程建設(shè)領(lǐng)域率先應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，成為我國信息化建設(shè)起步早、發(fā)展快、效益高的行業(yè)?？辈煸O(shè)計(jì)自80年代后期開始推廣CAD技術(shù)，到2000年基本實(shí)現(xiàn)了“甩掉圖板”。不僅徹底把工程設(shè)計(jì)人員從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖中解放出來，可以把更多的時(shí)間和精力放在方案優(yōu)化、改進(jìn)和復(fù)核上，而且提高設(shè)計(jì)效率十幾到幾十倍，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。CAD技術(shù)的普及應(yīng)用，使勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了信息化，實(shí)現(xiàn)了勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的第一次革命。目前十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)建筑業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與問題

應(yīng)用現(xiàn)狀與問題

信息技術(shù)發(fā)展到今天，工程設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行維護(hù)的各階段，以及每一階段的各專業(yè)、各環(huán)節(jié)都在應(yīng)用軟件輔助專業(yè)工作。設(shè)計(jì)與施工等領(lǐng)域的從業(yè)人員面臨的主要問題有兩個(gè)：一是信息共享，二是協(xié)同工作。設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行維護(hù)中信息應(yīng)用和交換不及時(shí)、不準(zhǔn)確的問題造成了大量人力物力的浪費(fèi)和風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。目前十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)“錯(cuò)漏碰缺”造成的資源浪費(fèi)嚴(yán)重

“錯(cuò)漏碰缺”

建筑業(yè)的同行都對(duì)這樣兩個(gè)專有名詞耳熟能詳，一個(gè)叫“錯(cuò)漏碰缺”，另外一個(gè)叫“設(shè)計(jì)變更”。有了“錯(cuò)、漏、碰、缺”，就需要做“設(shè)計(jì)變更”：對(duì)設(shè)計(jì)師來說，意味著工作量；對(duì)承包商來說，意味著待工、窩工、返工；對(duì)發(fā)展商來說，意味著工期可能延誤、造價(jià)可能提高、質(zhì)量可能降低；對(duì)社會(huì)來說，意味著人力材料浪費(fèi)、更多的二氧化碳排放，對(duì)可持續(xù)發(fā)展更大的挑戰(zhàn)。目前十二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

問題——設(shè)計(jì)變更現(xiàn)象普遍

設(shè)計(jì)變更目前工程變更與簽證價(jià)款已成為施工企業(yè)獲得額外收入的來源之一，可占合同價(jià)格的10%到25%。2008年長春市審計(jì)局對(duì)市政府投資的工程項(xiàng)目審計(jì)中，抽查了其中的13個(gè)項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)變更與簽證部分造價(jià)占工程總投資的22.23%。目前十三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)信息丟失造成的損失巨大

2007年美國的統(tǒng)計(jì)資料

美國的麥克格勞.希爾（McGrawHill）發(fā)布了一個(gè)關(guān)于建筑業(yè)信息互用問題的研究報(bào)告“InteroperabilityintheConstructionIndustry”。該報(bào)告的統(tǒng)計(jì)資料顯示，數(shù)據(jù)互用性不足使建設(shè)項(xiàng)目平均增加3.1%的成本和3.3%的工期延誤。目前十四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)信息共享問題亟待解決

信息孤島問題

信息孤島幾乎是國內(nèi)外普遍存在的問題。大到一個(gè)行業(yè)，小到一個(gè)企業(yè)、一個(gè)部門，數(shù)據(jù)不能有序流通、信息不能共享，信息孤島給行業(yè)和企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。解決各個(gè)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互和業(yè)務(wù)集成，也就成了行業(yè)和企業(yè)信息化的主要戰(zhàn)略目標(biāo)之一。

BIM的核心任務(wù)是解決信息共享問題！

目前十五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)現(xiàn)代工程建設(shè)發(fā)展需求

現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)

高（超高）大（大跨、大規(guī)模）深（深基礎(chǔ)、深層地下空間、深海開發(fā)）復(fù)雜（建筑造型、結(jié)構(gòu)體系）目前十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)金茂420m/環(huán)球492m/上海中心632m廣州西塔432m/東塔530m深圳平安大廈660m

目前十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)規(guī)模越來越大

虹橋樞紐工程

目前上海市最大的地下空間

總建筑面積達(dá)150萬平方米的虹橋交通樞紐部分建成投入使用，這個(gè)集航空、公路、高鐵、城市軌交等多種交通方式于一體的世界級(jí)交通樞紐

目前十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)建筑跨度越來越大

鳥巢總建筑面積25.8萬平方米；長軸為332.3m，短軸為297.3m；最高點(diǎn)高度為68.5m，最低點(diǎn)高度為40.1m；外部鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量為4.2萬噸，整個(gè)工程，包括混凝土中的鋼材、鋼筋等，總用鋼量達(dá)到了11萬噸。

目前十九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)體型越來越復(fù)雜

央視新辦公樓

高234m，傾斜6度；在162.2米高度懸挑75.165米和67.165米；總用鋼量14萬噸，建筑面積47.3萬平米，平均用鋼300kg/m2目前二十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

提綱一、BIM的概念二、BIM提出與發(fā)展背景

三、BIM技術(shù)在建筑全生命周期中的應(yīng)用四、BIM標(biāo)準(zhǔn)編制與技術(shù)政策研究五、BIM技術(shù)應(yīng)用案例目前二十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

BIM在建筑全生命周期中的應(yīng)用目前二十二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在規(guī)劃階段的應(yīng)用目前二十三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在規(guī)劃階段的應(yīng)用目前二十四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在規(guī)劃階段的應(yīng)用目前二十五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

BIM—專業(yè)協(xié)調(diào)，更早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤

串行的“拋過墻式”設(shè)計(jì)：“錯(cuò)漏碰缺”、效率低下目前二十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用目前二十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用目前二十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用深圳平安大廈目前二十九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用機(jī)電管線綜合施工圖目前三十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM—支持綠色建筑設(shè)計(jì)

目前三十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用目前三十二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)設(shè)計(jì)階段：BIM—與業(yè)主溝通更容易

目前三十三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)概預(yù)算：BIM–改變傳統(tǒng)的預(yù)算模式

目前三十四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

經(jīng)營投標(biāo)：BIM–展示技術(shù)能力

目前三十五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)機(jī)電深化設(shè)計(jì)與安裝模擬

直觀、容易發(fā)現(xiàn)問題;利用軟件碰撞檢查功能，查找容易忽略的問題。目前三十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)與安裝模擬

目前三十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

施工管理-BIM放樣

目前三十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)施工階段：BIM–4D施工模擬、過程控制、精細(xì)化管理

目前三十九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM—運(yùn)行維護(hù)

目前四十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM—資產(chǎn)管理目前四十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)提綱一、BIM的概念二、BIM提出與發(fā)展背景

三、BIM在設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域的應(yīng)用四、BIM標(biāo)準(zhǔn)編制與技術(shù)政策研究

五、BIM技術(shù)應(yīng)用案例目前四十二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)部分發(fā)達(dá)國家的BIM標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)政策

美國、英國、澳大利亞、韓國、新加坡BIM標(biāo)準(zhǔn)

BIM技術(shù)政策

目前四十三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

美國的BIM標(biāo)準(zhǔn)

目前四十四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)美國的BIM技術(shù)政策

美國的BIM技術(shù)政策早在2003年，為了提高建筑領(lǐng)域的生產(chǎn)效率，支持建筑行業(yè)信息化水平的提升，作為GSA（GeneralServicesAdministration美國總務(wù)管理局）推出了國家3D-4D-BIM計(jì)劃，鼓勵(lì)所有GSA的項(xiàng)目采用3D-4D-BIM技術(shù)，并給與不同程度的資金資助。美國陸軍工程兵團(tuán)于2006年頒布了《2006~2020年BIM路線圖》。2009年7月，美國威斯康辛州成為第一個(gè)要求州內(nèi)新建大型公共建筑項(xiàng)目使用BIM的州政府。威斯康辛州國家設(shè)施部門發(fā)布實(shí)施規(guī)則要求從2009年7月開始，州內(nèi)預(yù)算在500萬美元以上的公共建筑項(xiàng)目都必須從設(shè)計(jì)開始就應(yīng)用BIM技術(shù)。德克薩斯州于2009年、俄亥俄州于2010年也相繼做出了類似的規(guī)定。目前四十五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)英國的BIM標(biāo)準(zhǔn)

目前四十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

英國的BIM技術(shù)政策

英國政府內(nèi)閣辦公室在2011年5月公布的建筑策略，用以讓整個(gè)建筑業(yè)供應(yīng)鏈能利用BIM技術(shù)做出更佳的協(xié)作，計(jì)劃主要內(nèi)容：為建筑業(yè)準(zhǔn)備BIM標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范BIM培訓(xùn)發(fā)展。由2012年3月起，將把BIM連結(jié)到物業(yè)營運(yùn)階段，如協(xié)助資產(chǎn)管理。由2012年4月起，會(huì)為政府項(xiàng)目設(shè)計(jì)一套強(qiáng)制性的BIM標(biāo)準(zhǔn)。由2012年暑假起，會(huì)分階段為政府所有項(xiàng)目推行BIM計(jì)劃。以2012年七月為目標(biāo)，在多個(gè)部門定立試點(diǎn)項(xiàng)目，希望各部門能運(yùn)用BIM來協(xié)作交付項(xiàng)目。希望到2016年能有多方面充分協(xié)作的BIM應(yīng)用，并將全部的文件以信息化管理。具體計(jì)劃的內(nèi)容會(huì)分階段的在每年年底發(fā)布。運(yùn)用BIM技術(shù)把項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和營運(yùn)融合一起，以達(dá)更佳的資產(chǎn)性能表現(xiàn)。目前四十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)韓國的BIM標(biāo)準(zhǔn)

目前四十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)韓國的BIM技術(shù)政策

目前四十九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

新加坡的BIM標(biāo)準(zhǔn)

新加坡的BIM標(biāo)準(zhǔn)2012年發(fā)布了《SingaporeBIMGuide》目前五十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

新加坡的BIM技術(shù)政策

目前五十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)我國BIM標(biāo)準(zhǔn)編制

目前五十二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)中國BIM發(fā)展聯(lián)盟

目前五十三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑信息模型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》目前五十四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)目前五十五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)目前五十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM模型精度標(biāo)準(zhǔn)目前五十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM模型精度控制目前五十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM模型工作標(biāo)準(zhǔn)目前五十九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)模型文件命名規(guī)則目前六十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM模型編碼標(biāo)準(zhǔn)目前六十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)模型拆分標(biāo)準(zhǔn)目前六十二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部

關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見2015年6月16日頒布的《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》（建質(zhì)[2015]159號(hào)）指出，到2020年末，建筑行業(yè)甲級(jí)勘察、設(shè)計(jì)單位以及特級(jí)、一級(jí)房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實(shí)現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。以下新立項(xiàng)項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)中，集成應(yīng)用BIM的項(xiàng)目比率達(dá)到90%：以國有資金投資為主的大中型建筑；申報(bào)綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)。目前六十三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)一、BIM的概念二、BIM提出與發(fā)展背景

三、BIM在設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域的應(yīng)用四、BIM標(biāo)準(zhǔn)編制與技術(shù)政策研究五、BIM技術(shù)應(yīng)用案例目前六十四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)BIM技術(shù)應(yīng)用工程案例

項(xiàng)目機(jī)電分包BIM應(yīng)用案例

項(xiàng)目施工總包BIM應(yīng)用案例

項(xiàng)目全生命期BIM應(yīng)用

目前六十五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)目前六十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

應(yīng)用效果1：減少拆改費(fèi)用

深化設(shè)計(jì)人員能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設(shè)計(jì)能力和工作效率。這不僅能及時(shí)排除項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產(chǎn)生的返工，更大大提高了施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。根據(jù)本項(xiàng)目與公司以往同類項(xiàng)目因碰撞問題和工序問題需要返工的量的對(duì)比，據(jù)估算減少因碰撞和安裝工序不合理返工節(jié)約的成本大概在總造價(jià)的1%以上。目前六十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)應(yīng)用效果2：管線路由優(yōu)化

利用BIM技術(shù)對(duì)水管、風(fēng)管、母線、橋架等的路由及尺寸進(jìn)行優(yōu)化，找出最短的路由最優(yōu)的尺寸，節(jié)省材料的需用量而降低成本。1、暖通風(fēng)管路由優(yōu)化；2、暖通水管路由優(yōu)化；3、給排水管道路由優(yōu)化；4、強(qiáng)電母線路由優(yōu)化；5、強(qiáng)電線槽路由優(yōu)化；上述幾項(xiàng)優(yōu)化節(jié)省材料和人工成本達(dá)總造價(jià)的3%以上。目前六十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點(diǎn)

應(yīng)用效果3：降低材料損耗

BIM技術(shù)與工廠化預(yù)制結(jié)合，利用BIM三維模型，計(jì)算出精確的材料需用計(jì)劃，并進(jìn)行精確的放樣下料，控制材料損耗，避免材料浪費(fèi)。首先，可大量減少材料在施工現(xiàn)場的損耗，施工時(shí)各專業(yè)人員眾多，施工單位太多，施工人員組成復(fù)雜，零星丟失現(xiàn)象不時(shí)出現(xiàn)，而預(yù)制的構(gòu)件組合在一起，無論看管還是零星存放，都容易的多。其次，在預(yù)制加工廠內(nèi)，構(gòu)件集中加工，自始至終由一個(gè)作業(yè)組負(fù)責(zé)下料，做