BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展研究

1、BIM技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展研究二Oxx年三月新技術(shù)的產(chǎn)生2 I什么是BIM4 IBIM的應(yīng)用空間（前景）及現(xiàn)狀BIM在建立企業(yè)的未來(lái)發(fā)展新技術(shù)的產(chǎn)生您可能見(jiàn)過(guò)您也可能見(jiàn)過(guò)XJBIM的出現(xiàn)行業(yè)效益/競(jìng)爭(zhēng)力fx：l：甩圖板工程BIM數(shù)據(jù)庫(kù)方案數(shù)據(jù)沒(méi)有實(shí)質(zhì)聯(lián)系M的數(shù)據(jù)孤d暖通數(shù)據(jù)1980199020002010新技術(shù)的產(chǎn)生1IBIM在建筑能耗評(píng)估方面的應(yīng)用汝毛is 汝-二十世紀(jì)以后，各國(guó)的 能源短缺問(wèn)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(jì)，沒(méi)有對(duì) 工程方案能耗進(jìn)行系統(tǒng)的 分析與計(jì)算。產(chǎn)生“可視化”的三維 數(shù)字建模技術(shù)一BIM技 術(shù)。O什么是Bl MBlM全稱：Buildi

2、ng Informa簡(jiǎn)要的描述成:通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物 所具有的真實(shí)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(jià)格和進(jìn)tion Modeling建筑信息模型圖1 - 建筑全生命周期中ftfJBTMBIM的三個(gè)特點(diǎn)構(gòu)件組合：BIM由無(wú)數(shù)虛擬構(gòu)件拼裝而成，通 過(guò)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(jì)。這樣會(huì)使我們同時(shí)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行相關(guān) 統(tǒng)計(jì)和計(jì)算構(gòu)件關(guān)聯(lián)：構(gòu)件組合的衍生數(shù)據(jù)庫(kù)組織共享：信息模型的設(shè)計(jì)信息都以數(shù) 字的形式保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于更新和共享； 通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)BIMBIM思想的由

3、來(lái) 1975年，Chuck Eastman, “BIM 之父乃,Building Descr i pt i on System” 系統(tǒng)；20世紀(jì)80年代后，芬蘭學(xué)者，Product Information Model”系統(tǒng)； 1986年，美國(guó)學(xué)者 Robert Ai sh, Building Modeling”；2002年由Autodesk公司提出建筑信息模型(Bui Id i ng I nformation Modeling, BIM),是對(duì)建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新；學(xué)術(shù)研究，無(wú)法實(shí)踐應(yīng)用；進(jìn)入21世紀(jì)，BIM研究和應(yīng)用得到突破性進(jìn)展；隨著計(jì)算機(jī)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

4、自己的BIM軟件。BIM的發(fā)展手圖到二維、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(jì)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(guò)程不能可視化模擬，檢查與維護(hù)不能做到物理 與信息的碰撞預(yù)測(cè)等問(wèn)題。從2DCAD過(guò)渡到以BIM技術(shù)為核心的多種建筑3DCAD,將是未來(lái)計(jì) 算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。B IM帶來(lái)的好處運(yùn)營(yíng)管理銷售招商B IM帶來(lái)的好處1 可視化：“所見(jiàn)即所得“ O模型三維的立體實(shí)物圖形可視，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)等整個(gè)建設(shè)過(guò) 程可視。方便進(jìn)行更好的溝通、討論與決策。2 協(xié)調(diào)性：各行業(yè)項(xiàng)目信息出現(xiàn)“不兼容現(xiàn)象。 如管道與結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)

5、房間出現(xiàn)冷 熱不均，預(yù)留的洞口沒(méi)留或尺寸不對(duì) 等情況。使用有效BIM協(xié)調(diào)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)綜合， 減少不合理變更方案或問(wèn)題變更方案世博奧地利館管線綜合B IM帶來(lái)的好處3模擬性:3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。4D （發(fā)展時(shí)間上）的模擬5D （造價(jià)控制上）的模擬對(duì)地震人員逃生及消防人員疏散等日常緊急情況的處理方式的模擬。+BIM帶來(lái)的好處3模擬性： 3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的 模擬。 4D （發(fā)展時(shí)間上）的模擬 5D （造價(jià)控制上）的模擬受風(fēng)力及流體力學(xué)模擬熱能環(huán)境模擬對(duì)地震人員逃生及消防人員疏散等日常 緊急情況的處理方式的模擬。B IM帶來(lái)的好處3模擬性

6、： 3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。 4D （發(fā)展時(shí)間上）的模擬 5D （造價(jià)控制上）的模擬對(duì)地震人員逃生及消防人員疏散等日常緊急情況的處理方式的模擬。B IM帶來(lái)的好處項(xiàng)目部信息樞紐資煩35叱擔(dān)哩3模擬性： 3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、 熱能傳導(dǎo)等的模擬。工程簿 4D （發(fā)展時(shí)間上）的模擬 5D （造價(jià)控制上）的模擬對(duì)地震人員逃生及消防人 員疏散等日常緊急情況的處理 方式的模擬。B IM帶來(lái)的好處3模擬性： 3D畫面的模擬能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。 4D （發(fā)展時(shí)間上）的模擬 5D （造價(jià)控制上）的模擬對(duì)地震人員逃生及消防人員疏散等日常緊急情況的處

7、理方式的模擬。B IM帶來(lái)的好處4優(yōu)化性：BIM及與其配套的各種優(yōu)化工 具能對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可能的優(yōu)化處理利用模型提供的各種信息來(lái)優(yōu)化，如幾何、 物理、規(guī)則、建筑物變化以后的各種情況信息 給復(fù)雜程度高的建筑優(yōu)化5可出圖性：建筑設(shè)計(jì)圖+經(jīng)過(guò)碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改二綜合 設(shè)計(jì)施工圖如綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查 偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案等實(shí)用的施工圖紙。承包商設(shè)計(jì)方監(jiān)理方參與者2.記錄和評(píng)估存量物業(yè)：用BIM模型來(lái)記錄和評(píng)估已有物業(yè)可以為業(yè) 主更好地管理物業(yè)生命周期運(yùn)營(yíng)的成本,如果能夠把物業(yè)的BIM信 息和業(yè)主的業(yè)務(wù)決策和管理系統(tǒng)集成,就能使業(yè)主如虎添翼；產(chǎn)品規(guī)劃:通過(guò)BIM模型使設(shè)計(jì)方案和投資報(bào)分析

8、的財(cái)務(wù)工具集3.4.成，業(yè)主就可以實(shí)時(shí)了解設(shè)計(jì)方案變化對(duì)項(xiàng)目投資收益的影響； 設(shè)計(jì)評(píng)估和招投標(biāo):通過(guò)BIM模型幫助業(yè)主檢查設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì) 方案在滿足多專業(yè)協(xié)調(diào)、規(guī)劃、消防、安全以及日照、節(jié)能、建造 成本等各方面要求上的表現(xiàn),保證提供正確和準(zhǔn)確的招標(biāo)文件； 項(xiàng)目溝通和協(xié)同：利用BIM的3D、4D （三維模型+時(shí)間）、5D（三維模型+時(shí)間+成本）模型和投資機(jī)構(gòu)、政府主管部門以及設(shè)計(jì)、 施工、預(yù)制、設(shè)備等項(xiàng)目方進(jìn)行溝通和討論，大大節(jié)省決策時(shí)間和 減少由于理解不同帶來(lái)的錯(cuò)誤；和GIS系統(tǒng)集成：無(wú)論業(yè)內(nèi)人士還是公眾都可以用和真實(shí)世界同樣 的方法利用物業(yè)的信息，對(duì)營(yíng)銷、物業(yè)使用和應(yīng)急響應(yīng)等都有極大 幫助

9、；物業(yè)管理和維護(hù):BIM模型包括了物業(yè)使用、維護(hù)、調(diào)試手冊(cè)中需 要的所有信息,同時(shí)為物業(yè)改建、擴(kuò)建、重建或退役等重大變化都 提供了完整的原始信息。6.3.1. 方案設(shè)計(jì)：使用BIM技術(shù)能進(jìn)行造型、體量和空間分析外，還可以 同時(shí)進(jìn)行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案決策更具有科學(xué)性；2. 擴(kuò)初設(shè)計(jì):建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電各專業(yè)建立BIM模型,利用模型信息 進(jìn)行能耗、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、熱工、日照等分析,進(jìn)行各種干涉檢查和 規(guī)范檢查z以及進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)；施工圖:各種平面、立面、剖面圖紙和統(tǒng)計(jì)報(bào)表都從BIM模型中得到；4.設(shè)計(jì)協(xié)同：設(shè)計(jì)有上十個(gè)甚至幾十個(gè)專業(yè)需要協(xié)調(diào),包括設(shè)計(jì)計(jì)劃、互提資料、校對(duì)審核、版本控制

10、等；5.設(shè)計(jì)工作重心前移:目前設(shè)計(jì)師50%以上的工作量用在施工圖階段, 以至于設(shè)計(jì)師得到了一個(gè)無(wú)奈的但又名副其實(shí)的稱號(hào)畫圖匠， BIM可以幫助設(shè)計(jì)師把主要工作放到方案和擴(kuò)初階段,恢復(fù)設(shè)計(jì)師 的本來(lái)面目。1. 建立項(xiàng)目的BIM模型:使用BIM技術(shù)建立項(xiàng)目模型，成為監(jiān)理進(jìn)行 工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、工程成本及工程安全等控制的依據(jù)，使得監(jiān) 理過(guò)程更具有科學(xué)性；2. 設(shè)計(jì)碰撞檢查分析:根據(jù)建立的項(xiàng)目BIM模型z前期對(duì)各專業(yè)的碰 撞問(wèn)題進(jìn)行模擬,生成與提供可整體化協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)，解決傳統(tǒng)的二 維圖紙會(huì)審耗時(shí)長(zhǎng)、效率低、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題難的問(wèn)題；3.基于BIM的施工過(guò)程4D模擬：在3D模型的基礎(chǔ)上集成時(shí)間維度z實(shí)現(xiàn)4D模

11、型。4D模型中既包含了 3D模型的設(shè)計(jì)信息，也包含 了施工信息。其核心思想是通過(guò)信息技術(shù)手段集成設(shè)計(jì)與施工信息, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建設(shè)過(guò)程的集成。應(yīng)用4D模型可以模擬施工過(guò)程z也可 進(jìn)行施工過(guò)程的分析，并支持參與方之間的充分交流與協(xié)作；4.基于BIM的工程量計(jì)算:完成建設(shè)工程項(xiàng)目的工程量統(tǒng)計(jì)、鋼筋統(tǒng)計(jì)、造價(jià)分析報(bào)表等，使從基礎(chǔ)、碇、裝修的工程量統(tǒng)計(jì)到梁、板、 柱、墻等的鋼筋統(tǒng)計(jì)效率和準(zhǔn)確性大大提高。1. 虛擬建造:在BIM模型中使用實(shí)際產(chǎn)品后進(jìn)行物理碰撞（硬碰 撞）和規(guī)則碰撞（軟碰撞）檢查；2. 施工分析和規(guī)劃:BIM和施工計(jì)劃集成的4D模擬，時(shí)間空間 合成以后的碰撞檢查；3. 成本和工期管理:BIM

12、、施工計(jì)劃和采購(gòu)計(jì)劃集成的5D模擬; 4預(yù)制：BIM和數(shù)控制造集成的自動(dòng)化工廠預(yù)制；5.現(xiàn)場(chǎng)施工:BIM和移動(dòng)技術(shù)、RFID技術(shù)以及GPS技術(shù)集成的現(xiàn) 場(chǎng)施工情況動(dòng)態(tài)跟蹤。BIM應(yīng)用現(xiàn)狀/BIM在國(guó)外的應(yīng)用/BIM在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用/阻礙國(guó)內(nèi)BIM發(fā)展的一些原因BIM在國(guó)外的應(yīng)用美國(guó)到歐美、日本、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用領(lǐng)域：設(shè)計(jì)階段、施工階段以及建成后的維護(hù)和管理 階段例：韓國(guó)buildingSMART協(xié)會(huì)組織的BIM技術(shù)體驗(yàn)培訓(xùn)；美國(guó)EcoBuilding America會(huì)議組織“水族館”系列小組 會(huì)。特點(diǎn)：1、已經(jīng)成為設(shè)計(jì)和施工單位承接項(xiàng)目的必要能力， 已收到廣泛重視。大企業(yè)已經(jīng)具備了BIM技術(shù)能

13、力；BIM專業(yè) 咨詢公司已經(jīng)出現(xiàn)，十分活躍，為中小企業(yè)應(yīng)用BIM提供有 力支持。2、不再是將BIM應(yīng)用于建筑工程局部環(huán)節(jié)。例：IPD (Intergrated Project Dilivery)集成項(xiàng)目交付工作模式。3、應(yīng)用軟件已經(jīng)比較成熟。BIM在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用2002年BIM理念和技術(shù)；2004年BIM應(yīng)用軟件。奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程、香港地 鐵項(xiàng)目等。 “小荷才露尖尖角”(BIM是市場(chǎng)規(guī)范化的產(chǎn)物，是全社會(huì)各 行業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)到位的產(chǎn)物) “十五”科技攻關(guān)計(jì)劃 課題：”基于IFC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的建筑工程應(yīng)用軟件研究” 重點(diǎn)：對(duì)BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IFC和應(yīng)用軟件的研究，開發(fā)了基于IF

14、C 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工管理軟件。 “十一五”科技支撐計(jì)劃 課題：”基于BIM技術(shù)的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究” 重點(diǎn)：基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、成本預(yù)測(cè)、施工 優(yōu)化、施工安全分析等下一代工程軟件。國(guó)內(nèi)BIM發(fā)展的阻礙原因/推行耒夠，/涼土化耒夠,，/池務(wù)水年親齊,，/力獲件速庚和功A+衡。建筑師施工出圖CQncaptuaEizjitionDesign如規(guī)模的增大以及建筑系統(tǒng)數(shù)量和復(fù)雜性的增加等在建筑工程全過(guò)程中的應(yīng)用A傳統(tǒng)人們用2D的方式來(lái)表達(dá)3D的建筑物A當(dāng)代2D到nD的表達(dá)模式項(xiàng)目復(fù)雜性的加大,縮短工期的要求(4D)控制造價(jià)的壓力(5D) BIM在建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工運(yùn)營(yíng)管理全過(guò)程中

15、得到充分的重視。設(shè)計(jì)階段空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達(dá)與數(shù)據(jù)共享BIM提供工程全部信息，將項(xiàng)目各階段主要參與方都集中，做出項(xiàng)目空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達(dá)。虛擬建筑樣機(jī)，提供建筑 物精確的空間關(guān)系和數(shù)據(jù)， 與其他3D建模不同。根據(jù)3D模型自動(dòng)生成和更新各種圖形和文檔，自動(dòng)協(xié)調(diào)更改關(guān)聯(lián)變更相應(yīng)的信息,信息共享同步分析階段1Rev it* Structure 2009AutoCAD* Stmctural DetailingAutocW RobofStructural Analysis Professiocial 2009 & Analysis Ecosystem空間分析、體量分析、效果圖分析三維可視化表現(xiàn)方式結(jié)

16、構(gòu)分析。利用工具軟件創(chuàng)建3D模型,完成結(jié)構(gòu)條件圖,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn) 行分析,得出合理的結(jié)構(gòu)施工圖。節(jié)能分析。能效分析與計(jì)算,節(jié)能？經(jīng)濟(jì)？綠色?造價(jià)分析。運(yùn)用零庫(kù)存的生產(chǎn)管理方式,限額領(lǐng)料施工,最大 程度發(fā)揮業(yè)主資金的效益。 工序上分析。BIM模型和進(jìn)度計(jì)劃軟件（如MS Project, P3等） 的數(shù)據(jù)集成，實(shí)時(shí)監(jiān)控施工進(jìn)度，實(shí)時(shí)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)情況可建性分析。進(jìn)行安全、施工空間、對(duì)環(huán)境影響等全面的可建性 模擬分析沖突碰撞檢查分析。建造前期對(duì)各專業(yè)的碰撞問(wèn)題進(jìn)行模擬，生 成與提供可整體化協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)，解決傳統(tǒng)的二維圖紙會(huì)審耗時(shí)長(zhǎng)、 效率低、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題難的問(wèn)題施工階段應(yīng)用Bl M整合現(xiàn)場(chǎng)BIM模型的虛擬建筑+實(shí)際的

17、施工或管理現(xiàn)場(chǎng) 二操控現(xiàn)場(chǎng)施工主要包括以下幾個(gè)方面： 現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)：BIM模型和3D施工圖指導(dǎo)A現(xiàn)場(chǎng)跟蹤：激光掃描、GPS、移動(dòng)通訊、RFID和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)項(xiàng)目的BIM模型保證施工期間不產(chǎn)生重大事故（火災(zāi)） 提供準(zhǔn)確、直觀的BIM數(shù)據(jù)庫(kù)。三維施工逬度模擬莒運(yùn)階段平面圖建筑模型效果圖各種信息各種媒體廣告形式招關(guān)軟件Oim m oAmti Kmiw 5m 一 丄：E- AwV-W鼻，_;L宀壬能耗、折舊、安全性預(yù)測(cè) 物業(yè)使用、維護(hù)、調(diào)試手冊(cè) 物業(yè)變化前的原始信息 建筑使用情況或性能入住人員與容量建筑已用時(shí)間建筑財(cái)務(wù)方面的信息數(shù)字更新記錄（完工情況、承租人或部 門分配、家具和設(shè)備庫(kù)存）可出租面積租賃收入

18、部門成本分配的重要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)奧運(yùn)務(wù)等信息。提供直觀.準(zhǔn) 確.高效的奧 運(yùn)村空間規(guī)劃村物資、設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)、資產(chǎn)管理及物流服運(yùn)營(yíng)階段的BIM應(yīng)用BIM的應(yīng)用建筑圖紙效果圖工程算量rs-藜黒hl:施工管理範(fàn)量匪STSSd蘆 力呈雖協(xié)同日照分析H喘嗆：歲L右押1二onTTTrnTTnTH ：= MV g* 能耗分析建筑聲學(xué)分析1 彌甌ET劃翻 +?sm 為F髓M晶皇 堺警矗1艸 認(rèn)mss先 卿輙 n13?4顒m宙凹唯o乙軸列舊r BIM在監(jiān)理企業(yè)的未來(lái)發(fā)展鑒于當(dāng)前BIM技術(shù)在工程建筑行業(yè)的應(yīng)用,監(jiān)理企業(yè)作為工程項(xiàng)目的必 要參建方之一，BIM技術(shù)也將是項(xiàng)目監(jiān)理人員控制工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、工 程安全等方面的有效手段。由于采用BIM設(shè)計(jì)的圖紙是數(shù)字化的，計(jì)算機(jī)可以在檢索、判別、據(jù)整理等方面發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。監(jiān)理工程師不必拿著厚厚的圖紙反復(fù)核對(duì)，只需要通過(guò)些簡(jiǎn)單的功能就可以快速地、準(zhǔn)確地得到建筑物構(gòu)件的特征信息，如鋼筋 的布置、設(shè)備預(yù)留孔洞的位置、構(gòu)件尺寸等，在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)下達(dá)指令。如果將建筑物從平面變?yōu)榱Ⅲw，是一個(gè)資源耗費(fèi)的過(guò)程。無(wú)論建筑物已建成、已經(jīng)開始建設(shè)或已經(jīng)備料，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后進(jìn)行修改的成本