BIM在建筑工程領(lǐng)域中應(yīng)用價值

BIM在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用價值

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

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

什么是BIM？

目前三頁\總數(shù)八十五頁\編于十點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、價格、進度等。目前四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點BIM主要特點

1）三維可視化：可以對模型全方位360度的查看和對比；2）可協(xié)調(diào)性：可以對多專業(yè)及設(shè)計、施工、業(yè)主進行全方位協(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：構(gòu)件通過參數(shù)設(shè)計；一個構(gòu)件參數(shù)修改，與之相關(guān)聯(lián)構(gòu)件參數(shù)同時修改；5）虛擬建造：通過BIM對項目進行虛擬建造，做到提前預(yù)知和分析；6）可優(yōu)化性：優(yōu)化設(shè)計及施工方的錯漏碰缺及合理性等；7）可統(tǒng)計性：通過BIM統(tǒng)計相關(guān)材料及成本。目前五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點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

提綱

一、BIM的概念二、BIM提出與發(fā)展背景三、BIM在設(shè)計與施工領(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)自動化與集成技術(shù)委員會(TC184)第四分委會(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

制造業(yè)已經(jīng)先行一步

目前九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點行業(yè)對信息技術(shù)的需求推動了BIM技術(shù)的發(fā)展

勘察設(shè)計行業(yè)先行一步

勘察設(shè)計行業(yè)在工程建設(shè)領(lǐng)域率先應(yīng)用計算機技術(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)。勘察設(shè)計自80年代后期開始推廣CAD技術(shù)，到2000年基本實現(xiàn)了“甩掉圖板”。不僅徹底把工程設(shè)計人員從傳統(tǒng)的設(shè)計計算和繪圖中解放出來，可以把更多的時間和精力放在方案優(yōu)化、改進和復(fù)核上，而且提高設(shè)計效率十幾到幾十倍，縮短了設(shè)計周期，提高了設(shè)計質(zhì)量，經(jīng)濟效益十分顯著。CAD技術(shù)的普及應(yīng)用，使勘察設(shè)計企業(yè)的局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)了信息化，實現(xiàn)了勘察設(shè)計企業(yè)的第一次革命。目前十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點建筑業(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、施工與運行維護的各階段，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)計與施工等領(lǐng)域的從業(yè)人員面臨的主要問題有兩個：一是信息共享，二是協(xié)同工作。設(shè)計、施工與運行維護中信息應(yīng)用和交換不及時、不準(zhǔn)確的問題造成了大量人力物力的浪費和風(fēng)險的產(chǎn)生。目前十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點“錯漏碰缺”造成的資源浪費嚴(yán)重

“錯漏碰缺”

建筑業(yè)的同行都對這樣兩個專有名詞耳熟能詳，一個叫“錯漏碰缺”，另外一個叫“設(shè)計變更”。有了“錯、漏、碰、缺”，就需要做“設(shè)計變更”：對設(shè)計師來說，意味著工作量；對承包商來說，意味著待工、窩工、返工；對發(fā)展商來說，意味著工期可能延誤、造價可能提高、質(zhì)量可能降低；對社會來說，意味著人力材料浪費、更多的二氧化碳排放，對可持續(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

問題——設(shè)計變更現(xiàn)象普遍

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

2007年美國的統(tǒng)計資料

美國的麥克格勞.希爾（McGrawHill）發(fā)布了一個關(guān)于建筑業(yè)信息互用問題的研究報告“InteroperabilityintheConstructionIndustry”。該報告的統(tǒng)計資料顯示，數(shù)據(jù)互用性不足使建設(shè)項目平均增加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。大到一個行業(yè)，小到一個企業(yè)、一個部門，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)濟損失。解決各個系統(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\編于十點現(xiàn)代工程建設(shè)發(fā)展需求

現(xiàn)代建筑的特點

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150萬平方米的虹橋交通樞紐部分建成投入使用，這個集航空、公路、高鐵、城市軌交等多種交通方式于一體的世界級交通樞紐

目前十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點建筑跨度越來越大

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

目前十九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點體型越來越復(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

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

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BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用

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

串行的“拋過墻式”設(shè)計：“錯漏碰缺”、效率低下目前二十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用目前二十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用目前二十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點BIM在設(shè)計階段的應(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BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用機電管線綜合施工圖目前三十頁\總數(shù)八十五頁\編于十點BIM—支持綠色建筑設(shè)計

目前三十一頁\總數(shù)八十五頁\編于十點BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用目前三十二頁\總數(shù)八十五頁\編于十點設(shè)計階段：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

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\編于十點機電深化設(shè)計與安裝模擬

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

鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計與安裝模擬

目前三十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點

施工管理-BIM放樣

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

目前三十九頁\總數(shù)八十五頁\編于十點BIM—運行維護

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

三、BIM在設(shè)計與施工領(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\編于十點部分發(fā)達國家的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

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計劃，鼓勵所有GSA的項目采用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要求州內(nèi)新建大型公共建筑項目使用BIM的州政府。威斯康辛州國家設(shè)施部門發(fā)布實施規(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目都必須從設(shè)計開始就應(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

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，用以讓整個建筑業(yè)供應(yīng)鏈能利用BIM技術(shù)做出更佳的協(xié)作，計劃主要內(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)營運階段，如協(xié)助資產(chǎn)管理。由2012年4月起，會為政府項目設(shè)計一套強制性的BIM標(biāo)準(zhǔn)。由2012年暑假起，會分階段為政府所有項目推行BIM計劃。以2012年七月為目標(biāo)，在多個部門定立試點項目，希望各部門能運用BIM來協(xié)作交付項目。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。具體計劃的內(nèi)容會分階段的在每年年底發(fā)布。運用BIM技術(shù)把項目的設(shè)計、施工和營運融合一起，以達更佳的資產(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

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

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\編于十點北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑信息模型設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》目前五十四頁\總數(shù)八十五頁\編于十點項目標(biāo)準(zhǔn)目前五十五頁\總數(shù)八十五頁\編于十點目前五十六頁\總數(shù)八十五頁\編于十點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BIM模型精度控制目前五十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點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\編于十點住房城鄉(xiāng)建設(shè)部

關(guān)于推進建筑信息模型應(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)于推進建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》（建質(zhì)[2015]159號）指出，到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實現(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。以下新立項項目勘察設(shè)計、施工、運營維護中，集成應(yīng)用BIM的項目比率達到90%：以國有資金投資為主的大中型建筑；申報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\編于十點一、BIM的概念二、BIM提出與發(fā)展背景

三、BIM在設(shè)計與施工領(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BIM技術(shù)應(yīng)用工程案例

項目機電分包BIM應(yīng)用案例

項目施工總包BIM應(yīng)用案例

項目全生命期BIM應(yīng)用

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

應(yīng)用效果1：減少拆改費用

深化設(shè)計人員能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設(shè)計能力和工作效率。這不僅能及時排除項目施工環(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)本項目與公司以往同類項目因碰撞問題和工序問題需要返工的量的對比，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的1%以上。目前六十七頁\總數(shù)八十五頁\編于十點應(yīng)用效果2：管線路由優(yōu)化

利用BIM技術(shù)對水管、風(fēng)管、母線、橋架等的路由及尺寸進行優(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、強電母線路由優(yōu)化；5、強電線槽路由優(yōu)化；上述幾項優(yōu)化節(jié)省材料和人工成本達總造價的3%以上。目前六十八頁\總數(shù)八十五頁\編于十點

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，計算出精確的材料需用計劃，并進行精確的放樣下料，控制材料損耗，避免材料浪費。首先，可大量減少材料在施工現(xiàn)場的損耗，施工時各專業(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，自始至終由一個作業(yè)組負責(zé)下料，做