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BIM简介及应用,2012.08.31,2,目录,3,4,BIM全称：Building Information Modeling 建筑信息模型,BIM是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程。美国国家BIM标准对BIM的含义进行了如下四个层面的解释：a.一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达 b.一个共享的知识资源 c.一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程 d.在项目不同阶段不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息以支持和反应其各自职责的协同作业,5,BIM模型（Building Information Model）：是BIM这个过程的工作成果，BIM定义中那个为建设项目全生命周期设计、施工、运营服务的“数字模型”。目前在实际工作中，一个建设项目的BIM模型通常不是一个，而是多个在不同程度上互相关联的用于不同目的的数字模型。一个项目常用的BIM模型有以下几个类型：设计和施工图模型 设计协调模型 特定系统的分析模型 成本和计划模型 施工协调模型 特定系统的加工详图和预制模型 竣工模型,BIM模型,6,2D-Two Dimension-二维 3D-Three Dimension-三维 4D-Four Dimension-四维 5D-Five Dimension-五维 6D-Six Dimension-六维 IFC-Industry Foundational Classes-工业基础类（IFC标准）CIS/2（CIMsteel Integration Standard Version2）IPD-Integrated Project Delivery-集成项目交付,7,8,首先说明一点：这里的CAD和BIM既不是单独指某种软件，也不是特别指某种技术，这两个缩写来代表两个时代。CAD代表地球人基本上甩掉图板再也看不到手绘图纸的这个年代，也就是当下，应该说已经差不多有十几二十年。BIM代表我们正在和即将要进入的那个多维设计时代。那么，CAD时代和BIM时代到底有些什么不同呢？,9,从2DCAD过渡到以 BIM 技术为核心的多种建筑3DCAD，将是未来计算机辅助建筑设计的发展趋势。,从二维（以下简称2D）设计转向三维（以下简称3D）设计;从线条绘图转向构件布置;从单纯几何表现转向全信息模型集成;从各工种单独完成项目转向各工种协同完成项目;从离散的分步设计转向基于同一模型的全过程整体设计;从单一设计交付转向建筑全生命周期支持;,10,最显著的一个变革是，BIM所带来的建设模式的挑战。传统的串联模式：业主/PM（前期策划）设计院（设计）承包商（施工）。BIM的并联模式：业主/PM/设计院/承包商（前期策划/设计/施工）集成项目交付IPD(Integrated Project Delivery),11,可视化：“所见即所得”。模型三维的立体实物图形可视项目设计、建造、运营等整个建设过程可视方便进行更好的沟通、讨论与决策协调性：各行业项目信息出现“不兼容”现象。如管道与结构冲突，各个房间出现冷热不均，预留的洞口没留或尺寸不对等情况。使用有效BIM协调流程进行协调综合，减少不合理变更方案或问题变更方案,世博奥地利馆管线综合,设计阶段,12,模拟性：3D画面的模拟能效、紧急疏散、日照、热能传导等的模拟。4D（发展时间上）的模拟5D（造价控制上）的模拟对地震人员逃生及消防人员疏散等日常紧急情况的处理方式的模拟。,13,优化性：BIM及与其配套的各种优化工具能对项目进行可能的优化处理利用模型提供的各种信息来优化，如几何、物理、规则、建筑物变化以后的各种情况信息给复杂程度高的建筑优化可出图性：建筑设计图+经过碰撞检查和设计修改=综合设计施工图如综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查侦错报告和建议改进方案等实用的施工图纸。,合理优化,14,施工阶段,1.提供有关建筑质量、进度以及成本的信息2.直接无纸化加工建造3.可视化模拟、可视化管理4.促进建筑量化，生成最新的评估与施工规划（展示场地使用情况或更新调整情况的规划）5.提高文档的质量，节省过程与管理问题上投入资金,15,16,销售招商阶段,虚拟现实技术，实现虚拟漫游,17,运营管理阶段,例：“奥运村空间规划及物资管理信息系统”-以BIM为基础的数据信息管理 奥运村空间规划及设施-奥运村物资、设施数据库-资产管理、物流服务直观、准确、高效 BIM+专业协同作业软件=空间规划、物流服务实现在线设计与管理,BIM的优势，精细化的设计能够纠正现在设计中的缺陷，准确化的算量能够控制项目造价和采购;虚拟化的建造减少了公司的返工率;智能化的运维，为开发商节约了运行的成本,1.同步提供有关建筑使用情况或性能、入住人员与容量、建筑已用时间以及建筑财务方面的信息2.提供数字更新记录，并改善搬迁规划与管理3.建筑的物理信息（完工情况、承租人或部门分配、家具和设备库存）和关于可出租面积、租赁收入或部门成本分配的重要财务数据,18,19,BIM（建筑信息模型）、参数化建模（Parametric Modeling）CAD（计算机辅助设计）、可视化（Visualization）、CAE（计算机辅助工程）、VR（虚拟现实）和游戏（Game）、RFID（无线射频、电子标签）、互联网（Internet）、工程量统计和造价、项目计划管理 GIS（地理信息系统）、协同（Collaboration）、互用（Interoperability）、BLM（建设项目生命周期管理）、IPD（一体化项目实施）、VDC（虚拟设计施工）、精益施工（Lean Construction）、流程（Workflow/Process）工程项目、住宅产业化,20,从建设项目生命周期整体的角度去分析，一个BIM项目的实施需要涉及到不同的项目阶段、不同的项目参与方和不同的应用层次等三个维度的多个方面。整体是由部分在一定的规律（流程）下构成的。其中的每一个“部分”（即一个任务Task或活动Activity）的典型形态可以用下图表示：,当同一个建设项目中的若干BIM任务互相之间没有任何信息交换，每一个BIM任务需要的信息完全由本任务的责任方输入时，我们把这样的BIM应用称之为孤立的BIM应用；反之，只要某个任务使用了由前置任务传递过来的信息，我们就可以称其为集成的BIM应用。,孤立的BIM应用还是集成的BIM应用,21,制定BIM规划,为保障一个BIM项目的高效和成功实施，相应的实施规划需要包括BIM项目的目标、流程、信息交换要求和基础设施系统等四个部分，下图是典型的BIM项目实施规划制定程序：,22,BIM规划制定四步曲“定义BIM目标-设计BIM流程-确定信息交换-落实基础设施”,BIM规划团队成员：项目主要参与方的代表，包括业主、设计、施工总包和分包、主要供应商、物业管理等，其中业主的决心是成功的关键 业主是最佳的BIM规划团队负责人，在项目参与方还没有较成熟的BIM实施经验的情况下，可以委托专业BIM咨询服务公司帮助牵头制定BIM实施规划,1.定义BIM目标和应用2.设计BIM实施流程3.制定信息交换要求4.确定实施上述BIM规划所需要的基础设施,23,24,传统人们用2D的方式来表达3D的建筑物,项目复杂性的加大，如规模的增大以及建筑系统数量和复杂性的增加等缩短工期的要求（4D）控制造价的压力（5D）,BIM在建设项目的设计施工运营管理全过程中得到充分的重视。,当代2D到nD的表达模式,25,空间三维复杂形态的表达与数据共享,BIM提供工程全部信息，将项目各阶段主要参与方都集中，做出项目空间三维复杂形态的表达。虚拟建筑样机，提供建筑物精确的空间关系和数据，与其他3D建模不同。根据3D模型自动生成和更新各种图形和文档，自动协调更改关联变更相应的信息，信息共享同步,设计阶段,26,空间分析、体量分析、效果图分析三维可视化表现方式结构分析。利用工具软件创建3D 模型，完成结构条件图，对结构进行分析，得出合理的结构施工图。节能分析。能效分析与计算，节能？经济？“绿色”？造价分析。运用“零库存”的生产管理方式，限额领料施工，最大程度发挥业主资金的效益。,分析阶段,27,工序上分析。BIM模型和进度计划软件（如MS Project，P3等）的数据集成，实时监控施工进度，实时调整现场情况可建性分析。进行安全、施工空间、对环境影响等全面的可建性模拟分析冲突碰撞检查分析。建造前期对各专业的碰撞问题进行模拟，生成与提供可整体化协调的数据，解决传统的二维图纸会审耗时长、效率低、发现问题难的问题,28,应用BIM整合现场BIM模型的虚拟建筑+实际的施工或管理现场=操控现场施工主要包括以下几个方面：现场指导：BIM模型和3D施工图指导 现场跟踪：激光扫描、GPS、移动通讯、RFID和互联网等技术 项目的BIM模型 保证施工期间不产生重大事故（火灾）提供准确、直观的BIM数据库。,施工阶段,29,虚拟现实技术，实现虚拟漫游,平面图建筑模型效果图各种信息各种媒体广告形式相关软件,能耗、折旧、安全性预测物业使用、维护、调试手册物业变化前的原始信息建筑使用情况或性能入住人员与容量建筑已用时间建筑财务方面的信息数字更新记录（完工情况、承租人或部门分配、家具和设备库存）可出租面积租赁收入部门成本分配的重要财务数据。,运营阶段,30,提供直观、准确、高效的奥运村空间规划及设施、奥运村物资、设施数据库、资产管理及物流服务等信息。,如：以BIM为基础的数据信息管理“奥运村空间规划及物资管理信息系统”,31,运营阶段的BIM应用,32,美国到欧美、日本、新加坡等发达国家应用领域：设计阶段、施工阶段以及建成后的维护和管理阶段例：韩国buildingSMART协会组织的BIM技术体验培训；美国EcoBuilding America会议组织“水族馆”系列小组会。,特点：1、已经成为设计和施工单位承接项目的必要能力，已收到广泛重视。大企业已经具备了BIM技术能力；BIM专业咨询公司已经出现，十分活跃，为中小企业应用BIM提供有力支持。2、不再是将BIM应用于建筑工程局部环节。例：IPD（Intergrated Project Dilivery）集成项目交付工作模式。3、应用软件已经比较成熟。,33,奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程、香港地铁、国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等项目,34,参与者,业主,承包方,设计方,35,业主,记录和评估存量物业：用BIM模型来记录和评估已有物业可以为业主更好地管理物业生命周期运营的成本，如果能够把物业的BIM信息和业主的业务决策和管理系统集成，就能使业主如虎添翼；产品规划：通过BIM模型使设计方案和投资回报分析的财务工具集成，业主就可以实时了解设计方案变化对项目投资收益的影响；设计评估和招投标：通过BIM模型帮助业主检查设计院提供的设计方案在满足多专业协调、规划、消防、安全以及日照、节能、建造成本等各方面要求上的表现，保证提供正确和准确的招标文件；项目沟通和协同：利用BIM的3D、4D（三维模型+时间）、5D（三维模型+时间+成本）模型和投资机构、政府主管部门以及设计、施工、预制、设备等项目方进行沟通和讨论，大大节省决策时间和减少由于理解不同带来的错误；和GIS系统集成：无论业内人士还是公众都可以用和真实世界同样的方法利用物业的信息，对营销、物业使用和应急响应等都有极大帮助；物业管理和维护：BIM模型包括了物业使用、维护、调试手册中需要的所有信息，同时为物业改建、扩建、重建或退役等重大变化都提供了完整的原始信息。,36,设计方,方案设计：使用BIM技术能进行造型、体量和空间分析外，还可以同时进行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案决策更具有科学性；扩初设计：建筑、结构、机电各专业建立BIM模型，利用模型信息进行能耗、结构、声学、热工、日照等分析，进行各种干涉检查和规范检查，以及进行工程量统计；施工图：各种平面、立面、剖面图纸和统计报表都从BIM模型中得到；设计协同：设计有上十个甚至几十个专业需要协调，包括设计计划、互提资料、校对审核、版本控制等；设计工作重心前移：目前设计师50%以上的工作量用在施工图阶段，以至于设计师得到了一个无奈的但又名副其实的称号-“画图匠”，BIM可以帮助设计师把主要工作放到方案和扩初阶段，恢复设计师的本来面目。,37,承包商,虚拟建造：在BIM模型中使用实际产品后进行物理碰撞（硬碰撞）和规则碰撞（软碰撞）检查；施工分析和规划：BIM和施工计划集成的4D模拟，时间-空间合成以后的碰撞检查；成本和工期管理：BIM、施工计划和采购计划集成的5D模拟；预制：BIM和数控制造集成的自动化工厂预制；现场施工：BIM和移动技术、RFID技术以及GPS技术集成的现场施工情况动态跟踪。,38,可以预计，BIM的普及应用将经过如下的两个发展路径：从专家BIM到全员BIM 从孤立BIM到集成BIM,39,1、从专家BIM到全员BIM 第一步：请企业外部的BIM专家 第二步：建立企业内部的BIM专家队伍 第三步：逐步企业内部的所有相关人员使用BIM2、从孤立BIM到集成BIM 第一步：一个项目的其中一个工作由BIM完成（如碰撞检查）第二步：一个项目的所有工作由BIM完成，或者，所有项目的一个工作由BIM完成（如4D模拟）第三步：所有项目的所有工作由BIM完成,40,41,目前以及可以预见到的技术发展水平来看，实现BIM技术服务项目全生命周期和项目所有参建方的技术路线有三类：1、做一个超级软件，为所有人解决所有问题。这个路子理论上不可行，实际上也不可行。2、做一个超级标准，解决所有不同参建方和不同软件之间的信息互用。此法理论上可行，实际上不一定可行。3、在同一个BIM平台上（例如Revit,Microstation等）开发一系列能够支持项目所有阶段和所有参建方的软件工具。此法理论上和实际上都成功的可能性最大。BIM软件大多数情况下是指“BIM建模软件”，而真正意义上的BIM软件所包含的范围应该更广一些，包括BIM模型检查软件、BIM数据转换软件等。下面是目前具备一定市场影响力的几个主要用于工业与民用建筑类项目的BIM建模软件：Autodesk公司的Revit系列 Bentley公司的Bentley Architecture系列 Gery Technology公司的Digital Project Graohisoft公司的ArchiCAD Nemetschek公司的AllPLAN（Vectorworks）,42,BIM核心建模软件（BIM Authoring Software）,BIM相关软件,43,如果我们把在市场上具有一定影响的BIM和BIM相关软件都放在一起的话，可以得到下面这样一张表格（表中红色字体的为国产软件）：,44,大家知道，BIM核心建模软件（英文叫BIM Authoring Software）是BIM赖以产生和发展的前提，其余软件通过和BIM核心软件在不同层度上的信息交换，为项目不同参与方利用BIM提高各自的工作质量和效率服务，同时为实现BIM对整个工程建设行业价值最大化做出贡献，国内目前在BIM核心建模软件这个领域基本处于空白状态。除了BIM核心建模软件缺失以外，在上表列出的13类BIM和BIM相关软件中，国内目前处于空白状态的软件总共有8类之多，需要重复说明的是，表中只列出了目前能够和BIM核心建模软件通过信息交换进行联合工作的软件，表中的内容随时可能会有变化，但整体格局不会在未来2-3年甚至更长时间有大的不同。如果我们认可BIM对工程建设行业将带来的影响和价值要比当年CAD更为广泛和深远的话，这种现状就应该引起我们行业主管部门、学校和科研机构、商业软件公司以及整个工程建设行业所有参与方的高度重视，并且研究和实施相应的战略和措施。,45,BIM 的未来需要时间的磨合 先进的BIM理念和解决方案，中国建设行业的高效手段BIM面临的新一轮挑战：BIM如何同国内的建筑市场特色相结合？如何满足国内建筑市场的特色需求？。,联合国的预测数据显示，预计在2030年中国城市总人口会超过10亿。为了实现中国人的城市梦，国家将必须要建造大规模的城市居住空间、运输系统、道路网和解决随之带来的能源危机。,46,谢 谢,
