BIM技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展教材

BIM技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展研究二〇一四年三月新技術(shù)的產(chǎn)生什么是BIMBIM所帶來的好處BIM的應(yīng)用空間（前景）及現(xiàn)狀234BIM在建立企業(yè)的未來發(fā)展51

新技術(shù)的產(chǎn)生1

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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)的產(chǎn)生BIM在建筑能耗評估方面的應(yīng)用二十世紀(jì)以后，各國的能源短缺問題日益突出?，F(xiàn)階段大多節(jié)能建筑側(cè)重于外觀和功能，而忽視建筑的能效設(shè)計，沒有對工程方案能耗進行系統(tǒng)的分析與計算。產(chǎn)生“可視化”的三維數(shù)字建模技術(shù)——BIM技術(shù)。

什么是BIM2BIM全稱：BuildingInformationModeling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、價格和進度等等。BIM的三個特點構(gòu)件組合：BIM由無數(shù)虛擬構(gòu)件拼裝而成，通過調(diào)節(jié)構(gòu)件參數(shù)，就可導(dǎo)致構(gòu)件形體發(fā)生改變，滿足設(shè)計。這樣會使我們同時對構(gòu)件進行相關(guān)統(tǒng)計和計算構(gòu)件關(guān)聯(lián)：構(gòu)件組合的衍生數(shù)據(jù)庫組織共享：信息模型的設(shè)計信息都以數(shù)字的形式保存在數(shù)據(jù)庫中，便于更新和共享；通過數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以很容易的虛擬出一個BIM1975年，ChuckEastman，“BIM之父”，“BuildingDescriptionSystem”系統(tǒng)；20世紀(jì)80年代后，芬蘭學(xué)者，“ProductInformationModel”系統(tǒng)；1986年，美國學(xué)者RobertAish，“BuildingModeling”；2002年由Autodesk公司提出建筑信息模型(BuildingInformationModeling，BIM),是對建筑設(shè)計的創(chuàng)新；學(xué)術(shù)研究，無法實踐應(yīng)用；進入21世紀(jì)，BIM研究和應(yīng)用得到突破性進展；隨著計算機軟硬件水平的迅速發(fā)展，全球三大建筑軟件開發(fā)商，都推出了自己的BIM軟件。

BIM思想的由來手圖到二維、三維地信息改革從2D、3D的傳統(tǒng)建模到4D、5D的信息建模方式摒棄傳統(tǒng)設(shè)計中資源不能共享、信息不能同步更新、參與方不能很好的相互協(xié)調(diào)、施工過程不能可視化模擬，檢查與維護不能做到物理與信息的碰撞預(yù)測等問題。

BIM的發(fā)展從2DCAD過渡到以BIM技術(shù)為核心的多種建筑3DCAD，將是未來計算機輔助建筑設(shè)計的發(fā)展趨勢。

BIM帶來的好處3施工階段運營管理設(shè)計階段銷售招商全壽命周周期１．可視視化：“所見即所所得”。模型三維維的立體體實物圖圖形可視視，項目設(shè)計計、建造造、運營營等整個個建設(shè)過過程可視視。方便進行行更好的的溝通、、討論與與決策。。２．協(xié)調(diào)調(diào)性：各行業(yè)項項目信息息出現(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３．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

BIM帶來的好處３．模擬性：：3D畫面的模擬能效、緊急疏疏散、日照、、熱能傳導(dǎo)等等的模擬。4D（發(fā)展時間上上）的模擬5D（造價控制上上）的模擬對地震人員逃逃生及消防人人員疏散等日日常緊急情況況的處理方式式的模擬。日照模擬自然通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)模擬熱能環(huán)境模擬擬受風(fēng)力及流體體力學(xué)模擬

BIM帶來的好處３．模擬性：：3D畫面的模擬能效、緊急疏疏散、日照、、熱能傳導(dǎo)等等的模擬。4D（發(fā)展時間上上）的模擬5D（造價控制上上）的模擬對地震人員逃逃生及消防人人員疏散等日日常緊急情況況的處理方式式的模擬。

BIM帶來的好處３．模擬性：：3D畫面的模擬能效、緊急疏疏散、日照、、熱能傳導(dǎo)等等的模擬。4D（發(fā)展時間上上）的模擬5D（造價控制上上）的模擬對地震人員逃逃生及消防人人員疏散等日日常緊急情況況的處理方式式的模擬。

BIM帶來的好處３．模擬性：：3D畫面的模擬能效、緊急疏疏散、日照、、熱能傳導(dǎo)等等的模擬。4D（發(fā)展時間上上）的模擬5D（造價控制上上）的模擬對地震人員逃逃生及消防人人員疏散等日日常緊急情況況的處理方式式的模擬。４．優(yōu)化性：：BIM及與其配套的的各種優(yōu)化工工具能對項目目進行可能的的優(yōu)化處理利用模型提供供的各種信息息來優(yōu)化，如如幾何、物理理、規(guī)則、建建筑物變化以以后的各種情情況信息給復(fù)雜程度高高的建筑優(yōu)化化５．可出圖性性：建筑設(shè)計圖+經(jīng)過碰撞檢查查和設(shè)計修改改=綜合設(shè)計施工工圖如綜合管線圖圖、綜合結(jié)構(gòu)構(gòu)留洞圖、碰碰撞檢查偵錯錯報告和建議議改進方案等等實用的施工工圖紙。

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估存存量物業(yè)：用BIM模型來記錄和和評估已有物物業(yè)可以為業(yè)業(yè)主更好地管管理物業(yè)生命命周期運營的的成本，如果果能夠把物業(yè)業(yè)的BIM信息和業(yè)主主的業(yè)務(wù)決決策和管理理系統(tǒng)集成成，就能使使業(yè)主如虎虎添翼；產(chǎn)品規(guī)劃：：通過BIM模型使設(shè)計計方案和投投資回報分分析的財務(wù)務(wù)工具集成成，業(yè)主就就可以實時時了解設(shè)計計方案變化化對項目投投資收益的的影響；設(shè)計評估和和招投標(biāo)：：通過BIM模型幫助業(yè)業(yè)主檢查設(shè)設(shè)計院提供供的設(shè)計方方案在滿足足多專業(yè)協(xié)協(xié)調(diào)、規(guī)劃劃、消防、、安全以及及日照、節(jié)節(jié)能、建造造成本等各各方面要求求上的表現(xiàn)現(xiàn)，保證提提供正確和和準(zhǔn)確的招招標(biāo)文件；；項目溝通和和協(xié)同：利用BIM的3D、4D（三維模型型+時間）、5D（三維模型型+時間+成本）模型型和投資機機構(gòu)、政府府主管部門門以及設(shè)計計、施工、、預(yù)制、設(shè)設(shè)備等項目目方進行溝溝通和討論論，大大節(jié)節(jié)省決策時時間和減少少由于理解解不同帶來來的錯誤；；和GIS系統(tǒng)集成：：無論業(yè)內(nèi)人人士還是公公眾都可以以用和真實實世界同樣樣的方法利利用物業(yè)的的信息，對對營銷、物物業(yè)使用和和應(yīng)急響應(yīng)應(yīng)等都有極極大幫助；；物業(yè)管理和和維護：BIM模型包括了了物業(yè)使用用、維護、、調(diào)試手冊冊中需要的的所有信息息，同時為為物業(yè)改建建、擴建、、重建或退退役等重大大變化都提提供了完整整的原始信信息。業(yè)主方案設(shè)計：：使用BIM技術(shù)能進行行造型、體體量和空間間分析外，，還可以同同時進行能能耗分析和和建造成本本分析等，，使得初期期方案決策策更具有科科學(xué)性；擴初設(shè)計：：建筑、結(jié)構(gòu)構(gòu)、機電各各專業(yè)建立立BIM模型，利用用模型信息息進行能耗耗、結(jié)構(gòu)、、聲學(xué)、熱熱工、日照照等分析，，進行各種種干涉檢查查和規(guī)范檢檢查，以及及進行工程程量統(tǒng)計；；施工圖：各種平面、、立面、剖剖面圖紙和和統(tǒng)計報表表都從BIM模型中得到到；設(shè)計協(xié)同：：設(shè)計有上十十個甚至幾幾十個專業(yè)業(yè)需要協(xié)調(diào)調(diào)，包括設(shè)設(shè)計計劃、、互提資料料、校對審審核、版本本控制等；；設(shè)計工工作重重心前前移：：目前設(shè)設(shè)計師師50%以上的的工作作量用用在施施工圖圖階段段，以以至于于設(shè)計計師得得到了了一個個無奈奈的但但又名名副其其實的的稱號號-“畫圖匠匠”，BIM可以幫幫助設(shè)設(shè)計師師把主主要工工作放放到方方案和和擴初初階段段，恢恢復(fù)設(shè)設(shè)計師師的本本來面面目。。設(shè)計方方建立項項目的的BIM模型：：使用BIM技術(shù)建建立項項目模模型，，成為為監(jiān)理理進行行工程程質(zhì)量量、工工程進進度、、工程程成本本及工工程安安全等等控制制的依依據(jù)，，使得得監(jiān)理理過程程更具具有科科學(xué)性性；設(shè)計碰碰撞檢檢查分分析：：根據(jù)建建立的的項目目BIM模型，，前期期對各各專業(yè)業(yè)的碰碰撞問問題進進行模模擬，，生成成與提提供可可整體體化協(xié)協(xié)調(diào)的的數(shù)據(jù)據(jù)，解解決傳傳統(tǒng)的的二維維圖紙紙會審審耗時時長、、效率率低、、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問題題難的的問題題；基于BIM的施工工過程程4D模擬：：在3D模型的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上集集成時時間維維度，，實現(xiàn)現(xiàn)4D模型。。4D模型中中既包包含了了3D模型的的設(shè)計計信息息，也也包含含了施施工信信息。。其核核心思思想是是通過過信息息技術(shù)術(shù)手段段集成成設(shè)計計與施施工信信息，，進而而實現(xiàn)現(xiàn)建設(shè)設(shè)過程程的集集成。。應(yīng)用用4D模型可以模模擬施工過過程，也可可進行施工工過程的分分析，并支支持參與方方之間的充充分交流與與協(xié)作；；基于BIM的工程量計計算：完成建設(shè)工工程項目的的工程量統(tǒng)統(tǒng)計、鋼筋筋統(tǒng)計、造造價分析報報表等，使使從基礎(chǔ)、、砼、裝修修的工程量量統(tǒng)計到梁梁、板、柱柱、墻等的的鋼筋統(tǒng)計計效率和準(zhǔn)準(zhǔn)確性大大大提高。監(jiān)理方虛擬建造：：在BIM模型中使用用實際產(chǎn)品品后進行物物理碰撞（（硬碰撞））和規(guī)則碰碰撞（軟碰碰撞）檢查查；施工分析和和規(guī)劃：BIM和施工計劃劃集成的4D模擬，時間間-空間合成以以后的碰撞撞檢查；成本和工期期管理：BIM、施工計劃劃和采購計計劃集成的的5D模擬；預(yù)制：BIM和數(shù)控制造造集成的自自動化工廠廠預(yù)制；現(xiàn)場施工：：BIM和移動技術(shù)術(shù)、RFID技術(shù)以及GPS技術(shù)集成的的現(xiàn)場施工工情況動態(tài)態(tài)跟蹤。承包商BIM在國國外的應(yīng)用用BIM在國國內(nèi)的應(yīng)用用阻礙國內(nèi)BIM發(fā)展展的一些原原因BIM應(yīng)用現(xiàn)狀BIM在國國外的應(yīng)用用美國到歐美美、日本、、新加坡等等發(fā)達國家家應(yīng)用領(lǐng)域：：設(shè)計階段段、施工階階段以及建建成后的維維護和管理理階段例：韓國buildingSMART協(xié)會組織織的BIM技術(shù)體驗驗培訓(xùn)；美國EcoBuildingAmerica會議組織織“水族館館”系列小小組會。特點：1、、已經(jīng)成為為設(shè)計和施施工單位承承接項目的的必要能力力，已收到到廣泛重視視。大企業(yè)業(yè)已經(jīng)具備備了BIM技術(shù)能力力；BIM專業(yè)咨詢詢公司已經(jīng)經(jīng)出現(xiàn)，十十分活躍，，為中小企企業(yè)應(yīng)用BIM提供供有力支持持。2、不再是是將BIM應(yīng)用于建建筑工程局局部環(huán)節(jié)。。例：IPD（IntergratedProjectDilivery）集集成項目交交付工作模模式。3、應(yīng)用軟軟件已經(jīng)比比較成熟。。BIM在國國內(nèi)的應(yīng)用用2002年年BIM理念念和技術(shù)；；2004年年BIM應(yīng)用用軟件。奧運村空間間規(guī)劃及物物資管理信信息系統(tǒng)、、南水北調(diào)調(diào)工程、香香港地鐵項項目等?！靶『刹怕堵都饧饨恰薄保˙IM是是市場規(guī)范范化的產(chǎn)物物，是全社社會各行業(yè)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)到位的產(chǎn)產(chǎn)物）“十五”科科技攻關(guān)計計劃課題："基基于IFC國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的建筑工工程應(yīng)用軟軟件研究"重點：對BIM數(shù)據(jù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IFC和應(yīng)用用軟件的研研究，開發(fā)發(fā)了基于IFC的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計和和施工管理理軟件。“十一五””科技支撐撐計劃課題："基基于BIM技術(shù)的下下一代建筑筑工程應(yīng)用用軟件研究究"重點：基于于BIM技技術(shù)的建筑筑設(shè)計、節(jié)節(jié)能設(shè)計、、成本預(yù)測測、施工優(yōu)優(yōu)化、施工工安全分析析等下一代代工程軟件件。國內(nèi)BIM發(fā)展的阻阻礙原因推行不夠，，不愿打破破；容忍不足；；不愿學(xué)習(xí)；；本土化不夠夠；業(yè)務(wù)水平不不齊；3D軟件速速度和功能能未平衡。。業(yè)主/開發(fā)商建筑師項目經(jīng)理繪圖員結(jié)構(gòu)工程師師水暖電工程程師供應(yīng)商總承包商施工出圖分包商物業(yè)管理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的方式來表表達3D的建筑物項目復(fù)雜性性的加大，，如規(guī)模的的增大以及及建筑系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)量和復(fù)復(fù)雜性的增增加等縮短工期的的要求（4D）控制造價的的壓力（5D）BIM在建設(shè)項目目的設(shè)計施施工運營管管理全過程程中得到充充分的重視視。當(dāng)代——2D到nD的表達模式式設(shè)計階段空間三維復(fù)復(fù)雜形態(tài)的的表達與數(shù)數(shù)據(jù)共享BIM提供工程全全部信息，，將項目各各階段主要要參與方都都集中，做做出項目空空間三維復(fù)復(fù)雜形態(tài)的的表達。虛擬建筑樣樣機，提供供建筑物精精確的空間間關(guān)系和數(shù)數(shù)據(jù)，與其其他3D建模不同。。根據(jù)3D模型自動生生成和更新新各種圖形形和文檔，，自動協(xié)調(diào)調(diào)更改關(guān)聯(lián)聯(lián)變更相應(yīng)應(yīng)的信息，，信息共享享同步空間分析、、體量分析析、效果圖圖分析——三維可視化表表現(xiàn)方式結(jié)構(gòu)分析。。利用工具軟軟件創(chuàng)建3D模型，完成結(jié)結(jié)構(gòu)條件圖，，對結(jié)構(gòu)進行行分析，得出出合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)施工圖。節(jié)能分析。。能效分析與與計算，節(jié)能能？經(jīng)濟？“綠色”？造價分析。。運用“零庫庫存”的生產(chǎn)產(chǎn)管理方式，，限額領(lǐng)料施施工，最大程程度發(fā)揮業(yè)主主資金的效益益。分析階段工序上分析析。BIM模型和進度計計劃軟件（如如MSProject，P3等）的數(shù)據(jù)集集成，實時監(jiān)監(jiān)控施工進度度，實時調(diào)整整現(xiàn)場情況可建性分析析。進行安全全、施工空間間、對環(huán)境影影響等全面的的可建性模擬擬分析沖突碰撞檢檢查分析。建建造前期對各各專業(yè)的碰撞撞問題進行模模擬，生成與與提供可整體體化協(xié)調(diào)的數(shù)數(shù)據(jù)，解決傳傳統(tǒng)的二維圖圖紙會審耗時時長、效率低低、發(fā)現(xiàn)問題題難的問題應(yīng)用BIM整合現(xiàn)場——BIM模型的虛擬建建筑+實際的施工或或管理現(xiàn)場=操控現(xiàn)場施工工主要包括以下下幾個方面：：現(xiàn)場指導(dǎo)：BIM模型和3D施工圖指導(dǎo)現(xiàn)場跟蹤：激光掃描、GPS、移動通訊、、RFID和互聯(lián)網(wǎng)等技技術(shù)項目的BIM模型保證施工期間間不產(chǎn)生重大大事故（火災(zāi)災(zāi)）提供準(zhǔn)確、直直觀的BIM數(shù)據(jù)庫。施工階段平面圖建筑模型效果圖各種信息各種媒體廣告告形式相關(guān)軟件能耗、折舊、、安全性預(yù)測測物業(yè)使用、維維護、調(diào)試手手冊物業(yè)變化前的的原始信息建筑使用情況況或性能入住人員與容容量建筑已用時間間建筑財務(wù)方面面的信息數(shù)字更新記錄錄（完工情況況、承租人或或部門分配、、家具和設(shè)備備庫存）可出租面積租賃收入部門成本分配配的重要財務(wù)務(wù)數(shù)據(jù)。。。營運階段提供直觀、準(zhǔn)準(zhǔn)確、高效的的奧運村空間間規(guī)劃及設(shè)施施、奧運村物物資、設(shè)施數(shù)數(shù)據(jù)庫、資產(chǎn)產(chǎn)管理及物流流服務(wù)等信息息。運營階段的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種應(yīng)用

BIM在監(jiān)理企業(yè)的未來發(fā)展5鑒于當(dāng)前BIM技術(shù)在工程建建筑行業(yè)的應(yīng)應(yīng)用，監(jiān)理企企業(yè)作為工程程項目的必要要參建方之一一，BIM技術(shù)術(shù)也也將將是是項項目目監(jiān)監(jiān)理理人人員員控控制制工工程程質(zhì)質(zhì)量量、、工工程程進進度度、、工工程程安安全全等等方方面面的的有效效手手段段。。由于于采采用用BIM設(shè)計計的的圖圖紙紙是是數(shù)數(shù)字字化化的的，，計計算算機機可可以以在在檢檢索索、、判判別別、、據(jù)據(jù)整整理理等等方方面面發(fā)發(fā)揮揮優(yōu)優(yōu)勢勢。。監(jiān)監(jiān)理理工工程程師師不不必必拿拿著著厚厚厚厚的的圖圖紙紙反反復(fù)復(fù)核核對對，，只只需需要要通通過過一一些些簡簡單單的的功功能能就就可可以以快快速