建筑信息模型BIM技術(shù)介紹

建筑信息模型BIM技術(shù)介紹中建鋼構(gòu)有限公公司技術(shù)中中心2012年2月月月12日目錄1BIM的概概概念BIM的概概概念美國國家BIMMM標準對BIIM的定義::“BIM是建建設項目目兼具具物理特特性與與功能特特性的的數(shù)字化化模型型，且是是從建建設項目目的最最初概念念設計計開始的的整個個生命周周期里里做出任任何決決策的可可靠共共享信息息資源源”。實現(xiàn)BIM的前前提提是:在建建設項目目生命命周期的的各個個階段不不同的的項目參參與方方通過在BIIM建模過程程中插入入、提提取、更更新及及修改信信息以以支持和和反應應出各參參與方方的職責責。BBIM是基于于公共標標準化化協(xié)同作作業(yè)的的共享數(shù)數(shù)字化化模型。1.1BIM概概概念理解解BIM的概念分分分解為兩兩個方方面，BIMM既是模型型結(jié)結(jié)果(Prooducct))更是過程程((Procceessss)。（1）BIM作作為模模型結(jié)果果(prodductt)BIM作為模型型型結(jié)果，與與傳傳統(tǒng)的3D建建筑模型型有著著本質(zhì)的的區(qū)別別，其兼兼具了了物理特特性與與功能特特性。其其中，物物理特特性(PhhysiicaalCChaaraccteerisstiic)，可以以理解為為幾何何特性(GeeomeetrricChharaactteriisttic));而而功能特特性(FuuncctioonaalCChaaraccteerisstiic)，是指指此模型型具備備了所有有一切切與該建建設項項目有關(guān)關(guān)的信信息。（2）BIM作作為過過程(PProeeesss)BIM是一種過過過程，其其功能能在于通通過開開發(fā)、使使用和和傳遞建建設項項目的數(shù)數(shù)字化化信息模模型以以提高項項目或或組合設設施的的設計、施施工工和運營營管理理。1.2Buillldinng含含義BuildinnngIInfformmattionnMModeeliing中得BBuilldiing不能被被狹義地地理解解為建筑筑，而而是廣義義地代代表了各各類土土木工程程建設設項目。美國國家BIMMM標準(NBBIMSS)給給出的等等級信信息關(guān)系系圖(HiierrarcchiicallIInfoormmatiionnReelaatioonsshipps))，其規(guī)定定了了BIM之BBuilldiing的適用用范圍，包包含含三種設設施或或建造項項目((Faciillityy/BBuillt)):（1）Builldiing，建建筑物，如如一一般辦公公樓房房、民用用樓房房等;（2）Struuctturee，構(gòu)筑物物，如如大壩、水水電電站、廠廠房等等;（3）LineearrStrructturre，線性結(jié)結(jié)構(gòu)基礎礎設施施，如道道路、橋橋梁、鐵鐵道、隧隧道、管管道等等。2BIM發(fā)展軌軌軌跡BIM的發(fā)展將將將經(jīng)歷4個階階段，第第一階階段少數(shù)數(shù)技術(shù)術(shù)發(fā)燒友友的熱熱衷，第第二階階段企業(yè)業(yè)決策策層從企企業(yè)發(fā)發(fā)展角度度逐步步認同，第第三三階段行行業(yè)逐逐步認同同并開開始建立立相關(guān)關(guān)標準，第第四四階段開開始進進入工程程項目目的業(yè)務務流程程。現(xiàn)階段BIM（BuillddinggIInfoormmatiionnMoodeelinng）作作為一種種全新新的工程程實施施方法的的基礎礎正在被被其收收益者———業(yè)主所認認同。3BIM的信息息息載體BIM的信息載載載體是多多維參參數(shù)模型型（nnDPParrameetrricmoodells）。用簡單的等式來來來體現(xiàn)BIMM參數(shù)模型型的的維度:2D=Lengggth&WWiidthh3D=2D+HHHeigghtt4D=3D+TTTimee5D=4D+CCCost6D=5D+………nD=BIM傳統(tǒng)的2D模型型型是用點點、線線、多邊邊形、圓圓等平面面元素素模擬幾幾何構(gòu)構(gòu)件，只只有長長和寬的的二維維尺度，故故等等于Lenggth&&Wiidth，目目前國內(nèi)內(nèi)各類類設計圖圖和施施工圖的的主流流形式仍仍舊是是2D模型;;傳統(tǒng)的3DD模型是在在22D模型的基基礎上加加了一一個維度Heeighht，有有利于建建設項項目的可可視化化功用，但但并并不具備備信息息整合與與協(xié)調(diào)調(diào)的功能能。隨著軟件的發(fā)展展展，盡管管各種種幾何實實體可可以被整整合在在一起代代表所所需的設設計構(gòu)構(gòu)件，但但是最最終的整整體幾幾何模型型依舊舊難以編編輯和和修改，且且各各系統(tǒng)單單獨的的施工圖圖很難難與整體體模型型真正地地聯(lián)系系起來，同同步步化就更更能難難實現(xiàn)。BIM參數(shù)模型型型的優(yōu)勢勢就是是在于其其突破破了傳統(tǒng)2DD及3D模型型難以修修改和和同步的的瓶頸頸，以實實時、動動態(tài)的多多維模模型(nD))大大方便便了了工程人人員。首先，BIM的的的3D模型為為交流和和修改改提供了了便利利。以建建筑師師為例，其其可可以運用3DD平臺直接接設設計，無無需將將3D模型翻翻譯成2D平平面圖以以與業(yè)業(yè)主進行行溝通通交流，業(yè)業(yè)主主也無需需費時時費力去去理解解繁瑣的2DD圖紙。其次，BIM參參參數(shù)模型型的參參數(shù)信息息內(nèi)容容不僅局局限于于建筑構(gòu)構(gòu)件的的物理屬屬性，而而是包含含了從從建筑概概念設設計開始始到運運營維護護的整整個項目目生命命周期內(nèi)內(nèi)的所所有該建建筑構(gòu)構(gòu)件的實實時、動動態(tài)信息息。再次，BIM參參參數(shù)模型型將各各個系統(tǒng)統(tǒng)緊密密地聯(lián)系系到了了一起，整整體體模型真真正起起到了協(xié)協(xié)調(diào)綜綜合的作作用，且且其同步步化的的功能更更是錦錦上添花花。BBIM整體參參數(shù)模型型綜合合了包括括建筑筑、結(jié)構(gòu)構(gòu)、機機械、暖暖通、電電氣等各BIIM系統(tǒng)模型型，其中中各系系統(tǒng)間的的矛盾盾沖突可可以在在實際施施工開開始前的的設計計階段得得以解解決，同同時與與上述4D，55D模型所涉涉及的進進度及及造價控控制信信息、相相關(guān)聯(lián)聯(lián)，整體體協(xié)調(diào)調(diào)管理項項目實實施。另外，對于BIIIM模型的設設計變更更，BBIM的參數(shù)數(shù)規(guī)則（Paarammettriccrrulees）會在全局局自自動更新新信息息。故對對于設設計變更更的反反應，相相比基基于圖紙紙費時時且易出出錯的的繁瑣處處理BBIM系統(tǒng)表表現(xiàn)的更更加智智能化與與靈敏敏化。最后，BIM參參參數(shù)模型型的多多維特性(nnD)將項目目的經(jīng)濟濟性、舒舒適性及及可持持續(xù)性發(fā)發(fā)展提提高到一一個新新的層次次。例例如，運運用44D技術(shù)可以以研究項項目的的可施工工性、項項目進度度安排排、項目目進度度優(yōu)化、精精益益化施工工等方方面，給給項目目帶來經(jīng)經(jīng)濟性性與時效效性;;5D造價控控制手段段使預預算在整整個項項目生命命周期期內(nèi)實現(xiàn)現(xiàn)實時時行與可可操控控性;6D及及nD應用將將更大化化地滿滿足項目目對于于業(yè)主對對于社社會的需需求，如如舒適度度模擬擬及分析析、耗耗能模擬擬、綠綠色建筑筑模擬擬及可持持續(xù)化化分析等等方面面。4BIM的實現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)手段BIM的實現(xiàn)手手手段是軟軟件，與與CAD技術(shù)術(shù)只需一一個或或幾個軟軟件不不同的是是，BBIM需要一一系列軟軟件來來支撐。圖1BIM軟軟軟件圖1是對于BIIMM軟件各個個類型的的羅列列圖，除BIIM核心建模模軟件之之外，BBIM的實現(xiàn)現(xiàn)需要大大量其其他軟件件的協(xié)協(xié)調(diào)與幫幫助。一般可以將BIIIM軟件分成成以下兩兩大類類型:類型一:BIMMM核心建模模軟軟件，包包括建建筑與結(jié)結(jié)構(gòu)設設計軟件(如如AuttoodesskRReviit系系列、GraphisssofttAArchhiCCAD等)、機機電與其其他各各系統(tǒng)的的設計計軟件(如AuttoddeskkReevit系列列、DesiignMMasster等))等等;類型二:基于BBBIM模型的的分析軟軟件，包包括結(jié)構(gòu)構(gòu)分析析軟件(如PPKPM、SSAP220000等)、施施工進度度管理理軟件(如MSPProojecct、NNaviiswworkks等等)、制作加加工圖ShhopDDraawinng的的深化設設計軟軟件(如Xssteeel等等)、概預算算軟件、設設備備管理軟軟件、可可視化軟軟件等等等。4.1BIM設設設計類軟軟件BIM設計類軟軟軟件在市市場上上主要有有五家家主流公公司，分分別是Auttodeeskk、Benttley、Graphisssoftt/NNemeetsscheekAG、GeeryTTecchnooloogy以及TTeklla公公司。各各自旗旗下開發(fā)發(fā)的系系列軟件件如下下：（1）Autoodeest--RevvittArrchhiteectture等Autodesssk公司的RReviit系系列占據(jù)據(jù)了最最大的市市場份份額且是是行業(yè)業(yè)領跑者者，包包括：RevitArcchiitecctuure(建筑筑);RevitSSStruuctturee(結(jié)結(jié)構(gòu));RevitMMMEP(機電電管道)。（2）Beentleyyy-BennttleyyAArchhittectturre等Bentleyyy公司繼開開發(fā)發(fā)出MicrroSttattionnTTriFForrma這一專專業(yè)的3D建建筑模型型制作作軟件(由所所建模型型可以以自動生生成平平面圖、剖剖面面圖、立立面圖圖、透視視圖及及各式的的量化化報告，如如數(shù)數(shù)量計算算、規(guī)規(guī)格與成成本估估計)后，于于20044年年推出了了其革革命性的的繼承承者:Bentleyyy/Arrchhiteectturee(建建筑);BentleyyySttruuctuuraal(結(jié)構(gòu)));BentleyyyBuiilddinggMMechhannicaalSyssteems(機械械:通風、空空調(diào)、水水道)):BentleyyyBuiilddinggEllecttriicallSSysttemms(電氣));BentleyyyFaaciilittiees(設備));BentleyyyPowwerrCivvill(場地建模模):BentleyyyGeeneerattivveCCommponnennts(設計計復雜幾幾何造造型);BentleyyyInnteerfeereenceeMManaageer(碰撞檢檢查)等系列列軟件，Bentleyyy公司還提提供供了支持持多用用戶(mullti--usser)多項項目(mullti--prrojeectt)的管理平平臺BenttleyyPProjjecctWiisee。（3）Grapphiisofft/NNemmetsschheckkAAG-AArcchiCCADDArchiCAAAD是歷史最最悠久的的且至至今仍被被應用用的BIM建建模軟件件，AArchhiCCAD與一系系列軟件件均具具有互用用性，包包括利用Maaxon創(chuàng)建建曲面和和制作作動畫模模擬、利利用ArchhiFM進行行設備管管理、利利用Skettchuup創(chuàng)創(chuàng)建模型型等。除除此，ArcchiCCADD與一系列列能能耗與可可持續(xù)續(xù)發(fā)展軟軟件都都有互用用接口口，如Ecootecct、EEnerrgyy+、ARCCHIPPHIISIK及RRIUSSKAA等。且ArrchiicAAD包含了廣廣泛的對對象庫庫(Objeectliibraariies)供用用戶使用用。（4）GeryyTTechhnolloggy-DDiggitaalProojeectDassaulllt公司開發(fā)發(fā)的CATIIA軟件是全全球被廣廣泛應應用的針針對航航空航天天、汽汽車等大大型機機械設計計制造造領域的的建模模平臺，而而DiggittalPProojeeet是是GeryyTTechhnoologgy公公司基于CAATIA軟件件為工程程建設設項目定定做開開發(fā)的應應用軟軟件(二次開開發(fā)軟件)，其其本質(zhì)還還是CCATIIA。（5）TTTekllaCCorpp.———TekllaSStrructturre,XssteeelXsteel是是是Tekllaa公司最早早開開發(fā)的基基于BBIM技術(shù)的的施工軟軟件，于于上世紀900年代面世世并并迅速成成長為為世界范范圍內(nèi)內(nèi)被廣泛泛應用用的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)深深化設計計軟件件.4.2BIM施施施工類軟軟件BIM參數(shù)模型型型具有多多維屬屬性，對對于施施工階段段，4D((3DD+tiimee)模型的施施工建造造模擬擬與5D((4D+ccoost)模型型的造價價功能能使建設設項目目各參與與方更更清晰地地預見見和控制制管理理施工進進度與與工程造造價。常常見的4D應應用軟件件和55D應用軟件件如下:1、4D應用軟軟件（1）Autoodeesk——NaviissworrkssAutodessskNaaviiswoorkksMaanaage軟件是是Autooddesk公司司開發(fā)的的用于于施工模模擬、工工程項目目整體體分析以以及信信息交流流的智智能軟件件。其其具體的的功能能包括模模擬與與優(yōu)化施施工進進度、識識別與與協(xié)調(diào)沖沖突與與碰撞、使使項項目參與與方有有效溝通通與協(xié)協(xié)作以及及在施施工前發(fā)發(fā)現(xiàn)潛潛在問題題。且且NaviissworrkssMannagge軟件與MiccroosofftPProjjeeet具有互用用性，在MiicroosooftPrrojeectt軟件環(huán)境境下下創(chuàng)建的的施工工進度計計劃可可以被導導入NavvissworrkssMannagge軟件，再再將每項項計劃劃工序與3DD模型的每每一一個構(gòu)件件一一一關(guān)聯(lián)，即即可可輕松地地制作作施工模模擬過過程。（2）Benttleey-PProjjecctWiiseeNaaviigattorrProjectttWisseNNaviigaator軟件件是Benttley公司司于20077年發(fā)布的的施施工類BIMM軟件，其其以以動態(tài)協(xié)協(xié)作的的平臺使使項目目各參與與方容容易快速速看到到設計人人員提提供的包包含設設備布置置、維維修通道道和其其他關(guān)鍵鍵設計計數(shù)據(jù)的的最初初設計模模型，并并做出評評估、分分析及改改進，以以避免在在施工工階段出出現(xiàn)代代價高昂昂的錯錯誤與漏漏洞。（3）Innoovaaya--VissuaalSSimmulaatiionVisualSimmullatiionn軟件是Innnovvayya公司開發(fā)發(fā)的一款4DD進度規(guī)劃劃與與可施工工性分分析的軟軟件，與與Naviissworrkss相似處在在于于其能與Reevit軟件件創(chuàng)建的的模型型相關(guān)聯(lián)聯(lián)，且且由MicrrosoofttPrrojjeet及PPrimmavvera進度度計劃軟軟件創(chuàng)創(chuàng)建的施施工進進度計劃劃可以以被導入入該44D軟件。用用戶可以以方便便地點擊4DD建筑模擬擬中中的建筑筑對象象，查看看在甘甘特圖中中顯示示的相關(guān)關(guān)任務務;反之亦可可。施工工模擬擬可以有有效地地加強項項目各各參與方方的溝溝通與協(xié)協(xié)作，優(yōu)優(yōu)化施工工進度度計劃，為為縮縮短工期期、降降低造價價提供供了幫助助。（4）SyncchrroLLtd..-SSyncchrro44DSynchrooo4D是一一款年輕輕但功功能強大大的44D軟件，具具有比其其他同同類4D軟件件更加成成熟的的施工進進度計計劃管理理功能能?？梢砸詾檎麄€項目目的各各參與方方（包包括業(yè)主主、建建筑師、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)師、承承包商商、分包包商、材材料供應應商等等）提供供實時時共享的的工程程數(shù)據(jù)。工工程程人員可可以利利用Syncchroo44D軟件進行行施工過過程可可視化模模擬、安安排施工工進度度計劃、實實現(xiàn)現(xiàn)高級風風險管管理、同同步設設計變更更、實實現(xiàn)供應應鏈管管理以及及造價價管理。Syynchhroo4D軟件件能與SollidWWorrks、GoooglleSkeetcchup及BBenttleey軟件創(chuàng)建建的模型型相關(guān)關(guān)聯(lián)，且且由MMicrrossofttPProjjecct、Priimavverra及AsttaPPowwerpproojecct進進度計劃劃軟件件創(chuàng)建的的施工工進度計計劃可可以被導導入該該4D軟件。2、5D應用軟軟件（1）Innoovaaya--VissuaalEEsttimaatiing++ViisuaalSimmullatiionnVisualEEEstiimaatinng軟軟件是Innnovaayaa公司開發(fā)發(fā)的的一款針針對工工程造價價的應應用軟件件，結(jié)結(jié)合應用用該公公司的VissuallSiimullattionn4DD軟件，即即可可實現(xiàn)5D項項目管理理功能能。VissuallEsstimmatting軟件件可以與MMC2ICE與SaggeTTimbberrlinne工工程造價價軟件件相協(xié)作作，且且由Reviit軟件和TTeklla軟軟件各自自創(chuàng)建建的BIM模模型均可可以被被導入。其其具具體功能能包括括:自動計算算工程量量和定定義裝配配件的的組成。（2）VICOOSSofttwarre--VirrtuualCoonsttruuctiionnVirtualllCoonsstruucttionn軟軟件套裝裝是一一款高度度集成成的為施施工單單位服務務的55D管理工具具，其套套裝包包括：VICCOCConnstrrucctor（建建模）、VIICOEsstimmattor（概預預算）、VIICOCoontrroll（進度控控制制）、VICCO55DPreeseenteer（55D演示工具具）、VICCOCCosstMMannageer（造造價管理理、VVICOOCChanngeeMaanaage（變更更管理）。4.3與BIMMM核心軟件件具具有互用用性的的軟件以下將對與BIIIM核心軟件件(設計類、施施施工類BIMM軟件)具有有互用性性的軟軟件作簡簡要概概述。1、建模類軟件件件（1）2D建模模類軟件使用范圍最廣的的的2D建模類類軟件是Auutoddessk的AuttoCAAD和和Benttlley的Microstttatiionn.（2）3D建模模類（3DSoliiddmoodeel）軟件目前常用的與BBBIM核心軟軟件具有有互用用性的3D建建模類(3DDSooliidmmoddel)軟件件有GooggleSkketcchuup、Rhiino和FoormZ。2、可視化類軟軟軟件基于創(chuàng)建的BIIIM模型，與與BIM具有有互用性性的可可視化軟軟件可可以將其其可視視化的效效果輸輸出，常常用的的軟件包包括33dmaax、AArtllanntis、LLighhtsscappe與AccuuRenndeer等。3、分析類軟件件件（1）可持續(xù)發(fā)發(fā)展展分析軟件件件基于BIM模型型信信息，可持持持續(xù)發(fā)展展分析析軟件可可以對對項目的的日照照、風環(huán)環(huán)境、熱熱工、景景觀可可視度、噪噪音音等方面面做出出分析，主主要要軟件有有國外外的Eeottect、IIES、GreeennBuiilddinggSttudiio已已經(jīng)國內(nèi)內(nèi)的PPKPM等。（2）機電分析析軟軟件水暖電等設備和和和電氣分分析軟軟件國內(nèi)內(nèi)有鴻鴻業(yè)、博博超等等，國外外有DDesiignnMassteer、IEssVirrtuualEEnvviroonmment、TTranneTraacee等等。（3）結(jié)構(gòu)分析析軟軟件結(jié)構(gòu)分析軟件是是是目前與BIIM核心建模模軟件互互用性性較高的的軟件件，兩者者之間間可以實實現(xiàn)雙雙向信息息交換換，即結(jié)結(jié)構(gòu)分分析軟件件可對對BIM模型型進行結(jié)結(jié)構(gòu)分分析，且且分析析結(jié)果對對結(jié)構(gòu)構(gòu)的調(diào)整整可以以自動更更新到到BIM模型型中。與BIIM核心建模模軟件具具有互互用性的的結(jié)構(gòu)構(gòu)分析軟軟件有有ETABBSS、STAAAD、Robbot及PKKPM等。下表1將上述BBIMM設計類類、施工工類及及與BIM核核心軟件件具有有互用性性的三三類軟件件做出出簡要總總結(jié)。表1BIM軟軟軟件軟件類型公司軟件名稱BIM設計類軟件AutodessskRevitAAArchhittectturre（建筑）RevitSSStruuctture（結(jié)結(jié)構(gòu)）RevitMMMEP（機電電管道）BentleyyyBentleyyyArrchhiteectture（建建筑）BentleyyySttruuctuuraal（結(jié)構(gòu)）BentleyyyBuuilldinngMecchaaniccallSyysttems（機機）BentleyyyBuuilldinngEleecttriccallSyysttems（電電）BentleyyyFaaciilittiees（設備）BentleyyyPooweerCCillvil（場場地建模模）BentleyyyGeeneerattivveCCommponnennts（設計計復雜造造型）BentleyyyInnteerfeereenceeMManaageer（碰撞檢檢查）Graphisssoftt/NNemeetsscheekAGArchiCAAADGeryTeeechnnollogyyDigitalllPrrojjecttTeklaCCCorppXsteelTeklaSSStruucttureeBIM施工類軟件4DAutodessskNaviswooorkssBentleyyyProjectttWiiseeNaaviigattioorInnovayyyaVisualSimmullatiionnSynchroooSynchrooo4DDCommonPoiinttProjecttt4DDCConsstrructtSSim5DInnovayyyaVisualSimmullatiionn+ViisuaalEsttimmatiinggVICOSoooftwwarreVirtualllCoonsstruucttionn與BIM核心軟軟軟件具有互互用用性的軟軟件建模類2DAutodessskAutoCADDDBentleyyyMicroStttatiionn3DGoogleSketchuuupRhinoSSSofttwaareRhinoAutoDeeesSyysFormZ可視類Autodesssk3DsMaxxxAutodesssk收購LiighttsccapeeLightscccapeeAbventArtlantttisRobertMcNNeeelAccuRennnderr分析類可持續(xù)發(fā)展AutodessskEcotectttAutodesssk收購GeeoPrraxxisGreenBBBuiddinngSStuudiooIlluminnnatiinggEnngiineeeriingSoocieetyyIES中國建筑科學研研研究院建建筑工工程軟件件研究究所PKPM機電DesignMassteerSSofftwaareeDesignMassteerIntergrrrateedEnvvirronmmenntallSSoluutiionIESVirrrtuaalEnvvirronmmenntTraneTraneTTTracce鴻業(yè)科技鴻業(yè)MEP系列列軟軟件北京博超時代軟軟軟件有限限公司司博超電氣設計軟軟軟件結(jié)構(gòu)ComputeeeraanddSttruuctuureeInnc..（CSI）ETABSREIEngggineeerringgSSofttwaareSTAADAutodessskRobot中國建筑科學研研研究院建建筑工工程軟件件研究究所PKPM5BIM的分析析析應用以BIM模型為為為基礎，服服務務于項目目各個個階段的的分析析應用都都可以以憑借上上述基基于BIM模模型的分分析軟軟件得以以實現(xiàn)現(xiàn)。BIM模型可視視視化應用(VVisuuallizaatiionss)。建筑效果果圖、仿佛佛置身在其其中的3D虛擬建筑筑空間、光光線效果可可視化模擬擬(Ligghtsccape))方便業(yè)主主與設計方方、施工方方的交流。BIM整體模型型型查找矛矛盾((CombbiineddMModeelss)。由各個個系統(tǒng)模模型綜綜合在一一起形形成的BIM整體模模模型可以查查找找和復核核各系系統(tǒng)間是是否存存在矛盾盾與沖沖突(Colllissioonccheeckiingg)，在施工工前解決決。施工階段應用(((Conssttrucctiion)。工工料估算算與控控制(Quaantiityytaakee-offf))、預算控控制制(Costesttimmatiionn)、生產(chǎn)管管理(Prroduucttionnmmanaageemennt))、3D可視視化指導導施工工及改進施工方法法法(33DDviisuualiizaatioonss)、利用44D模型進行行進度控控制等等(4Dmoodells<<sehheddulee>))。分析應用(Annnalyysiis)。舒適適度分析(CComfforrt)；耗能能模擬分分析((Enerrggy)；生命命期成本控制(LLLifee-ccycllecosst<<LCCC>))；環(huán)境評評估估應用，如如不不同材料料在相相同環(huán)境境的使用壽命不同同同—生命周期期分分析法(Liife--cyycleeaanallyssis<<LCCA>)；風風、水等等流體性能分析，如如建筑圍墻連連續(xù)性與防水水性模擬—計算機流體體力學動態(tài)模模擬(ComppputaatiionaalFluuiddDyynaamiccs<<CFDD>))等。設施管理應用(((Faciillityymmanaageemennt))。設施管理理組織機機構(gòu)的的建立(Maanaggemmenttfforpoortffolliooffbuuilldinngss)、技術(shù)維維護(Teechnniccalmaainttennancce))、性能報報告告系統(tǒng)(Perfooormaanccerrepporttinng)、設施施空間數(shù)數(shù)據(jù)管管理(SSpaccedattamannaggemeentt)。6BIM的生命命命力BIM的生命力力力是項目目整個個生命周周期。BIM應用分為為為主要應應用（PPrimmarryBBIMMussess）和次要應應用用(SecoondaaryyBIMMusses)，貫穿于整個項目目目生命周周期的的各個階階段。其其中現(xiàn)狀狀建模模(ExisstinngCConddittionnsMModeeliing)和成成本預算算控制制(CoosstEEsttimaatiion)貫穿穿了從規(guī)規(guī)劃到到運營維維護的的各個階階段;;各階段規(guī)規(guī)劃劃(PhassePllannninng))、規(guī)劃書書編編制(Proograammmingg)、場場地分析((SiteeAAnallyssis)、設設計方案案論證證(DeessignnReevieewss)、3D協(xié)協(xié)調(diào)(3DDCooorddinaatiion)與竣竣工模型((ReeoorrdMoodeel)均為跨跨階段應應用；；其余應應用則則大部分分發(fā)生生在項目目生命命周期的的某個個特定階階段。7BIM的價值值值優(yōu)勢對于業(yè)主最關(guān)心心心的工程程造價價、工期期、項項目性能能是否否符合預預期等等指標，BIIM所帶來的的價值優(yōu)優(yōu)勢是是巨大的的。（1）縮短項目目工工期。利用用用BIM技術(shù)術(shù)，可以以通過過加強團團隊合合作、改改善傳傳統(tǒng)的項項目管管理模式式、實實現(xiàn)場外外預制制、縮短短訂貨貨至交貨貨之間間的空白白時間間(Leeaadtiimees)等方式式大大縮縮短工工期;（2）更加可靠靠與與準確的項項項目預算算?；贐IM模模型的工工料計計算（Quaantiityytaakee-offf）相比基于于22D圖紙的預預算更加加準確確、且節(jié)節(jié)省了了大量時時間;;（3）提高生產(chǎn)產(chǎn)效效率、節(jié)約約約成本。由由于于利用BIMM技術(shù)可大大大大加強各各參與與方的協(xié)協(xié)作與與信息交交流的的有效性性，使使決策的的做出出可以在在短時時間完成成、減減少了復復工與與返工的的次數(shù)數(shù)、且便便于新新型生產(chǎn)產(chǎn)方式式的興起起如場場外預制制、BBIM參數(shù)模模型作為為施工工文件等等等，顯顯著地提提高了了生產(chǎn)效效率、節(jié)節(jié)約了成成本;;（4）高性能的的項項目結(jié)果。BBIM技術(shù)所所輸出的可視視化效果可以以為業(yè)主校核核是否滿足要要求提供平臺臺，且利用BBIM技術(shù)可可實現(xiàn)耗能與與可持續(xù)發(fā)展展設計與分析析，為提高建建筑物、構(gòu)筑筑物等的性能能提供了技術(shù)術(shù)手段；（5）有助于項項目目的創(chuàng)新性性性與先進進性。BBIM技術(shù)可可以實現(xiàn)現(xiàn)對傳傳統(tǒng)項目目管理理模式的的優(yōu)化化，如一一體化化項目管管理模模式IPD((InteeggratteddPrrojjecttDDeliiveeryMoode)下各各參與方方早期期參與設設計群群策群力力的模模式有利利于吸吸取先進進技術(shù)術(shù)與經(jīng)驗驗、實實現(xiàn)項目目創(chuàng)新新性與先進性；（6）方便設備備管管理與維護護護。利用BIIM竣工模型型(As-bbuilltmoddell)作為設備備管理與與維護護的數(shù)據(jù)據(jù)庫。8BIM在建設設設項目各各階段段的具體體應用用8.1可行性研研研究階段段BIM對于可行行行性研究究階段段建設項項目在在技術(shù)和和經(jīng)濟濟上可行行性論論證提供供了幫幫助，提提高了了論證結(jié)結(jié)果的的準確性性和可可靠性。在可行性研究階階階段，業(yè)業(yè)主需需要確定定出建建設項目目方案案在滿足足類型型、質(zhì)量量、功功能等要要求下下是否具具有技技術(shù)與經(jīng)經(jīng)濟可可行性。但但是是，如果果想得得到可靠靠性高高的論證證結(jié)果果，需要要花費費大量的的時間間、金錢錢與精精力。BIMM可以為業(yè)業(yè)主主提供概概要模模型(Maccroorrsccheematticcmoodeel)對建設設項目方方案進進行分析析、模模擬，從從而為為整個項項目的的建設降降低成成本、縮縮短工工期并提提高質(zhì)質(zhì)量。8.2設計工作作作階段對于傳統(tǒng)CADDD時代存在在于于建設項項目設設計階段段的22D圖紙冗繁繁、錯誤誤率高高、變更更頻繁繁、協(xié)作作溝通通困難等等缺點點，BIM所所帶來的的價值值優(yōu)勢是是巨大大的:（1）保保證概念念設計計階段決決策正正確在概念設計階段段段，設計計人員員需對擬擬建項項目的選選址、方方位、外外形、結(jié)結(jié)構(gòu)形式式、耗耗能與可可持續(xù)續(xù)發(fā)展問問題、施施工與運運營概概算等問問題做做出決策策，BBIM技術(shù)可可以對各各種不不同的方方案進進行模擬擬與分分析、且且為集集合更多多的參參與方投投入該該階段提提供了了平臺，使使做做出的分分析決決策早期期得到到反饋，保保證證了決策策的正正確性與與可操操作性。（2）更更加快捷捷與準準確地繪繪制33D模型不同于CAD技技技術(shù)下3D模模型需要要由多多個2D平面面圖共同同創(chuàng)建建，BIM軟軟件可以以直接接在3D平臺臺上繪制3DD模型，并并且且所需的的任何何平面視視圖都都可以由由該33D模型生成成，準確確性更更高且直直觀快快捷，為為業(yè)主主、施工工方、預預制方、設設備備供應方方等項項目參與與人的的溝通協(xié)協(xié)調(diào)提提供了平平臺。（3）多個系統(tǒng)統(tǒng)的的設計協(xié)作作作進行、提提高高設計質(zhì)質(zhì)量對于傳統(tǒng)建設項項項目設計計模式式，各專專業(yè)包包括建筑筑、結(jié)結(jié)構(gòu)、暖暖通、機機械、電電氣、通通信、消消防等等設計之之間的的矛盾沖沖突極極易出現(xiàn)現(xiàn)且難難以解決決。而而BIM整體體參數(shù)模模型可可以對建建設項項目的各各系統(tǒng)統(tǒng)進行空空間協(xié)協(xié)調(diào)、消消除碰碰撞沖突突，大大大縮短短了設設計時間間且減減少了設設計錯錯誤與漏漏洞。同同時，結(jié)結(jié)合運運用與BIMM建模工具具具具有相關(guān)關(guān)性的的分析軟軟件，可可以就擬擬建項項目的結(jié)結(jié)構(gòu)合合理性、空空氣氣流通性性、光光照、溫溫度控控制、隔隔音隔隔熱、供供水、廢廢水處理理等多多個方面面進行行分析，并并基基于分析析結(jié)果果不斷完完善BBIM模型。（4）對對于設計計變更更可以靈靈活應應對BIM整體參數(shù)數(shù)數(shù)模型自自動更更新的法法則可可以讓項項目參參與方靈靈活應應對設計計變更更，減少少例如如施工人人員與與設計人人員所所持圖紙紙不一一致的情情況。對對于施工工平面面圖的一一個細細節(jié)變動動，RReviit軟軟件將自自動在在立面圖圖、截截面圖、3DD界面、圖圖紙紙信息列列表、工工期、預預算等等所有相相關(guān)聯(lián)聯(lián)的地方方做出出更新修修改。（5）提提高可施施工性性設計圖紙的實際際際可施工工性((conssttrucctaabillitty)是國內(nèi)內(nèi)建設項項目經(jīng)經(jīng)常遇到到的問問題。由由于專專業(yè)化程程度的的提高及及國內(nèi)內(nèi)絕大多多數(shù)建建設工程程所采采用的設設計與與施工分分別承承發(fā)包模模式的的局限性性，設設計與施施工人人員之間間的交交流甚少少，加加之很多多設計計人員缺缺乏施施工經(jīng)驗驗，極極易導致致施工工人員難難以甚甚至無法法按照照設計圖圖紙進進行施工工。BBIM可以通通過提供3DD平臺加強強設設計與施施工的的交流，讓讓有有經(jīng)驗的的施工工管理人人員參參與到設設計階階段早期期植入入可施工工性理理念，更更深入入地可以以推廣廣新的工工程項項目管理理模式式如一體體化項項目管理理模式式IPDD((InteeggratteddProojeectDeelivverrymoodee)以解決可可施工性性的問問題。（6）為精確化化預預算提供便便便利在設計的任何階階階段，BIMM技術(shù)都可可以以按照定定額計計價模式式根據(jù)據(jù)當前BIMM模型的工工程程量給出出工程程的總概概算；；隨著初初步設設計的深深化，項項目各個個方面面如建設設規(guī)模模、結(jié)構(gòu)構(gòu)性質(zhì)質(zhì)、設備備類型型等均會會發(fā)生生變動與與修改改，BIM模模型平臺臺導出出的工程程概算算可以在在簽訂訂招投標標合同同之前給給項目目各參與與方提提供決策策參考考，也為為最終終的設計計概算算提供基基礎。（7）利于低低能耗耗與可持持續(xù)發(fā)展展設計計在設計初期，利利利用與BIMM模型具有有互互用性的的能耗耗分析軟軟件就就可以為為設計計注入低低能耗耗與可持持續(xù)發(fā)發(fā)展的理理念，這這是傳統(tǒng)統(tǒng)的22D工具所不不能實現(xiàn)現(xiàn)的。傳傳統(tǒng)的2D技技術(shù)只能能在設設計完成成之后后利用獨獨立的的能耗分分析工工具介入入，這這就大大大減少少了修改改設計計以滿足足低能能耗需求求的可可能性。除除此此之外，各各類類與BIM模模型具有有互用用性的其其他軟軟件都在在提高高建設項項目整整體質(zhì)量量上發(fā)發(fā)揮了重重要作作用。8.3建設實實實施階段段對于傳統(tǒng)CADDD時代存在在于于建設項項目施施工階段段的22D圖紙可施施工性低低、施施工質(zhì)量量不能能保證、工工期期進度拖拖延、工工作效率率低等等缺點，BIIM所帶來的的價值優(yōu)優(yōu)勢是是巨大的:（1）施施施工前改改正設設計錯誤誤與漏漏洞在傳統(tǒng)CAD時時時代，各各系統(tǒng)統(tǒng)間的沖沖突碰碰撞極難難在22D圖紙上識識別，往往往直直到施工工進行行了一定定階段段才被發(fā)發(fā)覺，不不得己返返工或或重新設設計；；而BIM模模型將各各系統(tǒng)統(tǒng)的設計計整合合在了一一起，系系統(tǒng)間的的沖突突一目了了然，在在施工前前改正正解決，加加快快了施工工進度度、減少少了浪浪費、甚甚至很很大程度度上減減少了各各專業(yè)業(yè)人員間間起糾糾紛不和和諧的的情況。（2）4D施工工模擬、優(yōu)化化化施工方案案BIM技術(shù)將與與與BIM模型型具有互互用性性的4D軟件件、項目目施工工進度計計劃與與BIM模型型連接起起來以以動態(tài)的的三維維模式模模擬整整個施工工過程程與施工工現(xiàn)場場，能及及時發(fā)發(fā)現(xiàn)潛在在問題題和優(yōu)化化施工工方案(包括括場地、人人員員、設備備、空空間沖突突、安安全問題題等))。同時，444D施工模擬擬還包含含了臨臨時性建建筑如如起重機機、腳腳手架、大大型型設備等等的進進出場時時間，為為節(jié)約成成本、優(yōu)優(yōu)化整體體進度度安排提提供了了幫助。（3）BBIM模型為為預制加加工工工業(yè)化的的基石石細節(jié)化的構(gòu)件模模模型（Shoopmmoddel）可以以由BIM設設計模型型生成成，可用用來指指導預制制生產(chǎn)產(chǎn)與施工工。由由于構(gòu)件件是以以3D的形式式被創(chuàng)建建的，這這就便于于數(shù)控控機械化化自動動生產(chǎn)。當當前前，這種種自動動化的生生產(chǎn)模模式己經(jīng)經(jīng)成功功地運用用在鋼鋼結(jié)構(gòu)加加工與與制造、金金屬屬板制造造等方方面，從從而生生產(chǎn)預制制構(gòu)件件、玻璃璃制品品等。這這種模模式方便便供應應商根據(jù)據(jù)設計計模型對對所需需構(gòu)件進進行細細節(jié)化的的設計計與制造造，準準確性高高且縮縮減了造造價與與工期;同時時，消除除了利利用2D圖紙紙施工由由于周周圍構(gòu)件件與環(huán)環(huán)境的不不確定定性導致致構(gòu)件件無法安安裝甚甚至重新新制造造的尷尬尬境地地。（4）使使精益化化施工工成為可可能由于BIM參數(shù)數(shù)模模型提供的的的信息中中包含含了每一一項工工作所需需的資資源，包包括人人員、材材料、設設備等等等，所所以其為為總承承包商與與各分分包商之之間的的協(xié)作提提供了了基石，最最大大化地保保證資資源準時時制管管理(Jusst-iin--timme))、削減不不必必要的庫庫存管管理工作作、減減少無用用的等等待時間間、提提高生產(chǎn)產(chǎn)效率率。8.4運營維維維護階段段BIM參數(shù)模型型型可以為為業(yè)主主提供建建設項項目中所所有系系統(tǒng)的信信息，在在施工階階段做做出的修修改將將全部同同步更更新到BIMM參數(shù)模型型中中形成最最終的的BIM竣工工模型(Ass-buuilltmmoddel)，該該竣工模模型作作為各種種設備備管理的的數(shù)據(jù)據(jù)庫為系系統(tǒng)的的維護提提供依依據(jù)。此外，BIM可可可同步提提供有有關(guān)建筑筑使用用情況或或性能能、入住住人員員與容量量、建建筑已用用時間間以及建建筑財財務方面面的信信息；同同時，BBIM可提供供數(shù)字更更新記記錄，并并改善善搬遷規(guī)規(guī)劃與與管理。BIIM還促進了了標準建建筑模模型對商商業(yè)場場地條件(例例如零售售業(yè)場場地，這這些場場地需要要在許許多不同同地點點建造相相似的的建筑)的適適應。有有關(guān)建建筑的物物理信信息(例如完完工情況況、承承租人或或部門門分配、家家具具和設備備庫存存)和關(guān)于可可出租面面積、租租賃收入入或部部門成本本分配配的重要要財務務數(shù)據(jù)都都更加加易于管管理和和使用。穩(wěn)穩(wěn)定定訪問這這些類類型的信信息可可以提高高建筑筑運營過過程中中的收益益與成成本管理理水平平。9REVIT、NNAVIISWWORK及相相關(guān)軟件件工程程應用實實例某高校土木機電電電教學樓樓（CCEMEEBBuilldiing）投標標BIM模型型9.1工程概述述述某高校擬投資建建建造土木木機電電教學樓樓（CCEMEEBBuilldiing），其其招標文文件要要求投標標人負負責完成成該樓樓的設計計和建建造任務(DDesiignn-buuilld)。業(yè)主主的具體體要求求概述如如下::1、土土土木機電電教學學樓功能能要求求:二層建筑筑(含地下一一層)——實驗室位位于地地下一層層，地地上兩層層為教教室與教教職工工辦公室;此此外，必必須建建有至少少一間間能容納1000人的大教教室、若若干計計算機室室和閱閱讀室。2、投投投標文件件包括括：3DBIIM模型、工工程造價價、進進度計劃劃、44D模擬等。以以以Reviitt和Naviiswoorkks為主要軟軟件工具具，以以下以4D模模擬與內(nèi)內(nèi)部行行走(Wallktthrrouggh))為重點進進行行簡述。9.2BIMMM建模該工程的BIMMM建模完全全基基于3D平臺臺，此處處略去去結(jié)構(gòu)分分析部部分，以以下分分為概念念設計計、建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設計、內(nèi)內(nèi)部部布局設設計三三部分簡簡述BBIM模型。1、概概概念設計計投標人將該建筑筑筑命名為CEEMEFEERRY，繪繪制出建建筑標標準層平平面圖圖。2、建筑結(jié)構(gòu)設設設計（用Reevit軟件件創(chuàng)建）該建筑采用鋼筋筋筋混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)，其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件包括括：（1）基礎:包包含含獨立基礎礎礎與條形形基礎礎；（2）柱(Collumn))、梁(Beaam)、板(Slaab)、墻(Walll)、樓梯等等結(jié)構(gòu)構(gòu)件件；（3）外外圍結(jié)構(gòu)（Encllosurresyystemm）：包含含幕墻(Currtainnwalll)、屋頂(Rooof)、天臺屋屋頂(Roooftoop)、門(dooor)等。（4）內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)（Inteeriorrsysstem）:包含天花花板(Ceiilingg)、窗戶(Winndow))、門(doorr)等。3、內(nèi)部設施布布布局設計（用用Revitt軟件創(chuàng)建）（1）地下一層層（Baseemenntflooorr）:包含計算算機室(Coompuuteerrroooms)、閱閱覽室（Reeadiinggrooomms）、三間間實驗室室（LLabooraatorryrooomss）、設備備房房（MECHHrooomms）、研討討會議室室（SSemiinaars）、電電梯（Eleevattorr）、洗手手間間（Washhrooomss）等。（2）地地上一層(Grrounddflooor):包含大廳(Lobbby)、教室(Claassroooms))、設備房(MECCHroooms)、電梯(Eleevatoor)、洗手l間(Wasshroooms)等。（3）地地上二層（Secoondffloorr）：包含含教室(Claassroooms))、教職員員辦公室(FaccultyyOffficess)、設備房(MEECHroooms))、電梯(Eleevatoor)、洗手間(Wasshroooms)等。4、3D效果圖圖（1）利用Reevvit或NNaviiswworkks軟軟件渲染染出的的建筑效效果圖圖；（2）利用Phhootoshhhop軟件將將渲染出出的建建筑效果果圖置置于真實實場景景。9.3編制進度度度計劃用MicrosssoftPProjjecct編制CEEMEFEERRY的進進度計劃劃時考考慮了下下列因因素:（1）按按照業(yè)主主要求求，工程程必須須在20111年9月新學學期開學學前完完工;（2）工工地占地地面積積較小，故故工工作面擁擁擠且且存放物物料的的區(qū)域有有限;;（3）工作作日安排排為每每周周一一至周周五，每每天八八小時工工作時時間，節(jié)節(jié)假日日休息1、設設設計進度度計劃劃分為初步設計與與與詳細設設計。2、施工進度計計計劃分為五個部分，即即基礎與地地下一層、地地上一層、地地上二層、屋屋頂、內(nèi)部部設施施工工。9.44D建建建模1、4DDD施工過程程模模擬將MierosssoProojject軟件件創(chuàng)建的的施工工進度計計劃導導入Naviiswoorkks，再將每每項任務務與相相應的建建筑構(gòu)構(gòu)件一一一相鏈鏈接，即即可創(chuàng)創(chuàng)建出施施工過過程模擬擬動畫畫。2、建筑內(nèi)部行行行走利用Navisswworksss軟件實現(xiàn)現(xiàn)建建筑內(nèi)部3DD可視化行行走走部分(WWalkkthhrouughh)。10BIM與云云云工作臺(CClouud))眾多的BIM軟軟軟件對于于計算算機硬件件都有有極高的的要求求，且隨隨著BBIM軟件版版本的不不斷升升級，計計算機機的配置置也需需要隨之之不斷斷攀升，這這使使建筑企企業(yè)往往往望而而卻步步，BIM的的廣泛應應用嚴嚴重受阻阻。于于