建筑軟件BIM行業(yè)分析報告

一、BIM定義BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項目的相關(guān)信息，在項目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計團(tuán)隊以及包括建筑運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用!BIM全稱是BuildingInformationModeling，國內(nèi)翻譯為：建筑信息模型。由于國內(nèi)《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》還在編制階段，這里暫時引用美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)對BIM的定義，定義由三部分組成：1.BIM是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；2.BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；3.在項目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。二、BIM來源1975年，“BIM之父”——喬治亞理工大學(xué)的ChuckEastman教授創(chuàng)建了BIM理念至今，BIM技術(shù)的研究經(jīng)歷了三大階段：萌芽階段、產(chǎn)生階段和發(fā)展階段。BIM理念的啟蒙，受到了1973年全球石油危機(jī)的影響，美國全行業(yè)需要考慮提高行業(yè)效益的問題，1975年“BIM之父”Eastman教授在其研究的課題“BuildingDescriptionSystem”中提出“acomputer-baseddescriptionof-abuilding”，以便于實(shí)現(xiàn)建筑工程的可視化和量化分析，提高工程建設(shè)效率。三、特點(diǎn)（五個特點(diǎn)）1.可視化可視化即“所見所得”的形式，然而BIM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性的可視，整個過程都是可視化的，結(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，更重要的是，項目設(shè)計、建造、運(yùn)營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。2．協(xié)調(diào)性是建筑業(yè)中的重點(diǎn)，不管是施工單位、業(yè)主及設(shè)計單位，無不在做著協(xié)調(diào)及配合工作。一旦實(shí)施過程中遇到問題，就要將各有關(guān)人士組織起來開協(xié)調(diào)會，找各施工問題發(fā)生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補(bǔ)救措施等進(jìn)行問題的解決。BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來。3．模擬性模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型。在設(shè)計階段，BIM可以對設(shè)計上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實(shí)驗，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4D模擬實(shí)際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時還可以進(jìn)行5D模擬（基于3D模型的造價控制），從而來實(shí)現(xiàn)成本控制；后期運(yùn)營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。4．優(yōu)化性事實(shí)上整個設(shè)計、施工、運(yùn)營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程，當(dāng)然優(yōu)化和BIM也不存在實(shí)質(zhì)性的必然聯(lián)系，但在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化、更好地做優(yōu)化。（1）項目方案優(yōu)化：把項目設(shè)計和投資回報分析結(jié)合起來，設(shè)計變化對投資回報的影響可以實(shí)時計算出來；（2）特殊項目的設(shè)計優(yōu)化：例如裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設(shè)計，對這些內(nèi)容的設(shè)計施工方案進(jìn)行優(yōu)化，可以帶來顯著的工期和造價改進(jìn)。5．可出圖性（l）綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改，消除了相應(yīng)錯誤以后）；（2）綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（預(yù)埋套管圖）；（3）碰撞檢查偵錯報告和建議改進(jìn)方案。四、BIM價值提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本美國斯坦福大學(xué)整合設(shè)施工程中心（CIFE）根據(jù)32個項目總結(jié)使用BIM技術(shù)效果（摘自住建部BIM研究報告）：消除40%預(yù)算外變更造價估算耗費(fèi)時間縮短80%通過發(fā)現(xiàn)和解決沖突，合同價格降低10%項目工期縮短7%，及早實(shí)現(xiàn)投資回報。具體體現(xiàn)在：1、三維渲染，宣傳展示2、快速算量，精度提升BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，通過建立5D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準(zhǔn)確快速計算工程量，提升施工預(yù)算的精度與效率。3、精確計劃，減少浪費(fèi)為施工企業(yè)制定精確人材計劃提供有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費(fèi)，為實(shí)現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐。4、多算對比，有效管控管理的支撐是數(shù)據(jù)，BIM數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)任一時點(diǎn)上工程基礎(chǔ)信息的快速獲取，通過合同、計劃與實(shí)際施工的消耗量、分項單價、分項合價等數(shù)據(jù)的多算對比，可以有效了解項目運(yùn)營是盈是虧，消耗量有無超標(biāo)，進(jìn)貨分包單價有無失控等等問題，實(shí)現(xiàn)對項目成本風(fēng)險的有效管控。5、虛擬施工，有效協(xié)同三維可視化功能再加上時間維度，可以進(jìn)行虛擬施工。有效協(xié)同，施工方、監(jiān)理方、甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)。這樣通過BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測，大大減少建筑質(zhì)量問題、安全問題，減少返工和整改。6、碰撞檢查，減少返工BIM最直觀的特點(diǎn)在于三維可視化，利用BIM的三維技術(shù)在前期可以進(jìn)行碰撞檢查，優(yōu)化工程設(shè)計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。7、沖突調(diào)用，決策支持BIM中的項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以在各管理部門進(jìn)行協(xié)同和共享，工程量信息可以根據(jù)時空維度、構(gòu)件類型等進(jìn)行匯總、拆分、對比分析等，保證工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確地提供，為決策者制訂工程造價項目群管理、進(jìn)度款管理等方面的決策提供依據(jù)。五、政策背景1、住建部：《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》（建質(zhì)〔2011〕67號）2、住建部：2015年7月1日，發(fā)布《推進(jìn)建筑信息模型指導(dǎo)意見》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(shí)現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)一體化進(jìn)程應(yīng)用。3、廣東?。航ㄔO(shè)廳(粵建科函〔2014〕1652號)《廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于開展建筑信息模型BIM技術(shù)推廣應(yīng)用工作發(fā)出通知》目標(biāo)是：到2014年底，啟動10項以上BIM技術(shù)推廣項目建設(shè)；到2015年底，基本建立我省BIM技術(shù)推廣應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系及技術(shù)共享平臺；到2016年底，政府投資的2萬平方米以上的大型公共建筑，以及申報綠色建筑項目的設(shè)計、施工應(yīng)當(dāng)采用BIM技術(shù)，省優(yōu)良樣板工程、省新技術(shù)示范工程、省優(yōu)秀勘察設(shè)計項目在設(shè)計、施工、運(yùn)營管理等環(huán)節(jié)普遍應(yīng)用BIM技術(shù)；到2020年底，全省建筑面積2萬平方米及以上的建筑工程項目普遍應(yīng)用BIM技術(shù)。3、深圳市：政府正在研究出臺相關(guān)政策。4、2014年10月29日《上海BIM技術(shù)應(yīng)用推廣指導(dǎo)意見》要求，2017年起，本市投資額1億元以上或單體建筑面積2萬平方米以上的政府投資工程、大型公共建筑、市重大工程，申報綠色建筑、市級和國家級優(yōu)秀勘察設(shè)計、施工等獎項的工程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計、施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用；世博園區(qū)等六大重點(diǎn)功能區(qū)域內(nèi)的此類工程，全面應(yīng)用BIM技術(shù)。5、北京市發(fā)布BIM地方性標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑信息模型（BIM）設(shè)計基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》編制工作已啟動。六、業(yè)態(tài)及客戶：業(yè)主(前段、末端)、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、造價單位、施工單位、物業(yè)運(yùn)營維護(hù)管理單位、政府驗收單位等。七、應(yīng)用階段：貫穿LCC全壽命周期，業(yè)主決策、設(shè)計階段、建造階段、物業(yè)管理、社會安全綜合治理。八、各階段成本分析一棟建筑物的產(chǎn)生會經(jīng)過規(guī)劃、設(shè)計、發(fā)包、施工、營運(yùn)維護(hù)等過程。建筑物生命周期成本（LCC）系指從設(shè)備、設(shè)施的購入到廢棄為止所需花費(fèi)的所有成本之合計。費(fèi)用包括：設(shè)備設(shè)備的取得（初期成本）、維持費(fèi)用（運(yùn)轉(zhuǎn)成本）、拆除費(fèi)用等國際綠建筑評估可節(jié)約2-5%的建設(shè)能源耗損。新加坡國立大學(xué)就返工對建造成本的影響進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)僅返工的直接成本對各種類型、規(guī)模和地域的項目就占項目總建造成本的5%左右，更不用說返工也是工期拖延和質(zhì)量降低的主要因素之一了。上述研究把引起返工的原因分成9類：1、業(yè)主變更（OC-OwnerChange）2、設(shè)計錯漏（DE-DesignError/omission）3、設(shè)計變更（DC-DesignChange）4、承包商錯漏（CE-ConstructorError/Omission）5、承包商變更（CC-ConstructorChange）6、供貨商錯漏（VE-VendorError/Omission）7、供貨商變更（VC-VendorChange）8、運(yùn)輸錯誤（TE-TransportationError）9、其他（OS-Other）九、行業(yè)現(xiàn)狀2011年住建部BIM應(yīng)用研究報告建筑行業(yè)參與方（政府部門、大型設(shè)計、施工企業(yè)、業(yè)主等）87%聽說過BIM,62%今年第一次聽說。39%使用過BIM,61%沒有使用過。50%聽說或使用過Revit軟件大部分90%使用者對BIM給項目帶來的建筑五三維可視化和多專業(yè)協(xié)同、管線綜合與碰撞檢查、工程量計算及施工進(jìn)度模擬與優(yōu)化控制得到其廣泛認(rèn)可。希望得到改進(jìn)的地方：51%的人認(rèn)為改進(jìn)圖紙不清或混亂而引致項目或投資上損失，50%的認(rèn)為損失1-5%，27%的人認(rèn)為5-10%，接近20%的人認(rèn)為損失在10%以上。30%的人認(rèn)為招標(biāo)圖紙中存在改正成本超過100萬元的重大錯誤。BIM應(yīng)用現(xiàn)狀：大部分企業(yè)都沒有用過BIM進(jìn)行虛擬建造，只有四分之一曾經(jīng)在所參與的項目中采用BIM來虛擬建造，應(yīng)用率不高。設(shè)計方提供模型40%，BIM咨詢方提供的12%。近7成人認(rèn)為BIM有利于增強(qiáng)成本控制能力，20%認(rèn)為降低5-10%經(jīng)濟(jì)成本。近7成人認(rèn)為BIM有利于增強(qiáng)進(jìn)度控制，降低工期延誤風(fēng)險，20%人認(rèn)為節(jié)約5—10%時間。困難：模型連續(xù)性、信息失真；建模精度、深度問題；BIM數(shù)據(jù)域施工現(xiàn)場的準(zhǔn)確性，唯一性；各參建房的割裂，各種項目信息分類不一致；各方合作有局限性；沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用不規(guī)范，效率不很高；缺乏人才，綜合人才；社會認(rèn)知度不高政府力度不夠僅6成人自己建立團(tuán)隊，4成認(rèn)可BIM咨詢方式BIM不容易推廣原因：不是一個軟件的事，不是換一個工具的事，不是一個人的事，不是換一張圖紙的事。十、軟件(廠商)廠商企業(yè)平臺管理咨詢機(jī)構(gòu)私有云成熟度項目案例建模軟件本土化魯班成熟有有高多有高歐特克無無無高多有低廣聯(lián)達(dá)無無無低少有高XSteel無無無高多有無同望剛起步無有低無有高iTwo無有無低少無低PKPM剛起步有有低少有高BIM核心建模軟件主要有以下四個門派：

1）Autodesk公司的Revit建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電系列，在民用建筑市場借助AutoCAD；

2）Bentley建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備系列，Bentley產(chǎn)品在工廠設(shè)計（石油、化工、電力、醫(yī)藥等）和基礎(chǔ)設(shè)施（道路、橋梁、市政、水利等）領(lǐng)域有無可爭辯的優(yōu)勢；3）2007年Nemetschek收購Graphisoft以后，ArchiCAD/AllPLAN/VectorWorks三個產(chǎn)品就被歸到同一個門派里面了，其中國內(nèi)同行最熟悉的是ArchiCAD。

4）Dassault公司的CATIA是全球最高端的機(jī)械設(shè)計制造軟件，在航空、航天、汽車等領(lǐng)域具有接近壟斷的市場地位，而與工程建設(shè)行業(yè)對接問題則是其不足之處。DigitalProject是GeryTechnology公司在CATIA基礎(chǔ)上開發(fā)的一個面向工程建設(shè)行業(yè)的應(yīng)用軟件（二次開發(fā)軟件），AutoCAD一樣。

我們用不同類型軟件和BIM核心建模軟件之間的信息流動關(guān)系對目前常用的BIM以及BIM相關(guān)軟件進(jìn)行了介紹，如果把這種類型劃分方法進(jìn)行簡化，我們發(fā)現(xiàn)這些軟件基本上可以劃分為兩個大類：第一大類：創(chuàng)建BIM模型的軟件，包括BIM核心建模軟件、BIM方案設(shè)計軟件以及和BIM接口的幾何造型軟件；第二大類：利用BIM模型的軟件，除第一大類以外的其他軟件。那么這么多不同類型的軟件是如何有機(jī)地結(jié)合在一起為項目