校園行-bim教學(xué)與培養(yǎng)

建筑信息模型（BIM）概念與應(yīng)用鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院李洪欣河南BIM教育培訓(xùn)高校行主要內(nèi)容BIM的概念BIM應(yīng)用價(jià)值BIM國(guó)內(nèi)外應(yīng)用BIM環(huán)境與軟件BIM的高校教學(xué)鄭州大學(xué)工程虛擬實(shí)驗(yàn)中心簡(jiǎn)介一、BIM的概念BIM概念建筑信息模型（BIM）是一個(gè)建筑物理和功能特性的數(shù)字表示。BIM是一個(gè)建筑信息的知識(shí)共享，這些信息定義了建筑的全生命周期，從最早的概念和方案到最后的拆除，提供了可靠的決策依據(jù)。BuildingInformationModeling(BIM)isadigitalrepresentationofphysicalandfunctionalcharacteristicsofafacility.ABIMisasharedknowledgeresourceforinformationaboutafacilityformingareliablebasisfordecisionsduringitslife-cycle;definedasexistingfromearliestconceptiontodemolition.4

什么是BIM2BIM全稱：BuildingInformationModeling

建筑信息模型

通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息：三維幾何形狀信息非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價(jià)格、進(jìn)度和施工等等集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)師、建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開發(fā)商乃至最終用戶等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”

設(shè)計(jì)的趨勢(shì)尤其是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的趨勢(shì)必然是從現(xiàn)有的：

323模式即“三維（大腦中的想法）”——“二維（設(shè)計(jì)圖紙）”——“三維（真實(shí)建筑）”逐步過(guò)渡到：333模式即“三維（大腦中的想法）”——“三維建筑信息模型”——“三維（真實(shí)建筑）”

設(shè)計(jì)模式的思考變革之路手工繪圖2D

CAD3DCADBIM變革BIM的理念數(shù)據(jù)庫(kù)替代繪圖對(duì)于BIM項(xiàng)目，傳統(tǒng)的繪圖（平面圖、立面圖、剖面圖以及詳圖）和補(bǔ)充文件（圖樣、清單、說(shuō)明書、施工質(zhì)量要求、施工方法等）中的線條和文字，都以“智能構(gòu)件”的數(shù)字方式存儲(chǔ)在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中。每個(gè)“智能構(gòu)件”的實(shí)體、特征和功能等存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。在BIM環(huán)境下，建筑信息會(huì)被自動(dòng)的加載至所有的平面圖、立面圖、剖面圖、詳圖、明細(xì)表、立體渲染、工程量估計(jì)、預(yù)算、維護(hù)計(jì)劃等當(dāng)中去。一般CAD繪圖軟件與BIM軟件進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的比較BIM設(shè)計(jì)原理BIM外墻設(shè)計(jì)BIM設(shè)計(jì)原理BIM模型建筑模型結(jié)構(gòu)模型BIM模型電器系統(tǒng)模型給排水系統(tǒng)模型BIM模型風(fēng)管系統(tǒng)模型二、BIM應(yīng)用價(jià)值提高工作效率控制項(xiàng)目成本提升建筑品質(zhì)根據(jù)國(guó)外項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)，基于

BIM

工作平臺(tái)進(jìn)行的建筑項(xiàng)目：減少

50%-70%

的變更單減少

20%-25%

的各專業(yè)協(xié)調(diào)時(shí)間縮短

5%-10%

的施工工期節(jié)約建設(shè)投資

約10%東莞風(fēng)臨·沃多夫公館BIM應(yīng)用領(lǐng)域方案設(shè)計(jì)在方案設(shè)計(jì)階段，使用BIM工具，可以更準(zhǔn)確的估算各項(xiàng)性能和造價(jià)情況。我們常常用ecotect，vasari，fluent，VE，EnergyPlus等軟件進(jìn)行能耗分析、結(jié)構(gòu)分析、采光分析、綠色建筑分析、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范檢查等。擴(kuò)初和施工圖設(shè)計(jì)在擴(kuò)初和施工圖階段，進(jìn)行管綜檢查，提前檢查出不同專業(yè)之間的碰撞問(wèn)題。并根據(jù)明細(xì)表進(jìn)行造價(jià)計(jì)算。協(xié)同設(shè)計(jì)B1機(jī)電專業(yè)與建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)間的碰撞機(jī)電專業(yè)內(nèi)部碰撞F1F2F3生成碰撞檢查報(bào)告BIM應(yīng)用領(lǐng)域施工階段施工進(jìn)度模擬，施工場(chǎng)地的布置模擬，施工方案和流程設(shè)計(jì)，對(duì)進(jìn)度、造價(jià)、質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。運(yùn)維階段設(shè)施管理，智能建筑，設(shè)施的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。BIM實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程模擬BIM在施工階段的作用分為幾個(gè)方面，一是設(shè)計(jì)效果可視化，二是模型效果檢驗(yàn)，三是多維效果的模擬和施工的監(jiān)控。在利用專業(yè)軟件為工程建立了三維信息模型后，我們會(huì)得到項(xiàng)目建成后的效果作為虛擬的建筑，因此BIM為我們展現(xiàn)了二維圖紙所不能給予的視覺(jué)效果和認(rèn)知角度，同時(shí)為有效控制施工安排，減少返工，控制成本，創(chuàng)造綠色環(huán)保低碳施工等方面提供了有利的支持。BIM

如何實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)可視化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階段施工階段運(yùn)營(yíng)階段協(xié)同設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)三維管線綜合設(shè)計(jì)工程量統(tǒng)計(jì)施工組織模擬三維管線綜合施工數(shù)字化構(gòu)件加工虛擬售樓書設(shè)備信息系統(tǒng)物業(yè)管理系統(tǒng)基于三維數(shù)字技術(shù)所構(gòu)建的

BIM模型,

為業(yè)主、建筑設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)工程師、機(jī)電工程師提供了直觀的協(xié)作平臺(tái)。在BIM工作環(huán)境中,Ecotect、Canda、

Phoenics等

多種軟件合作作業(yè)，對(duì)建筑進(jìn)行風(fēng)、光、聲、熱等環(huán)境模擬分析,指導(dǎo)、驗(yàn)證建筑性能。BIM模型的信息庫(kù)，隨著工程的推進(jìn)實(shí)時(shí)更新，當(dāng)工程進(jìn)行到一定階段時(shí)，BIM模型能將所有關(guān)聯(lián)信息組織起來(lái)，為建筑每一部分進(jìn)行精確算量，降低施工成本v在設(shè)計(jì)階段搭建管線綜合模型，設(shè)定沖突檢測(cè)條件，直觀便捷檢測(cè)碰撞沖突，消除設(shè)計(jì)中的“錯(cuò)漏碰缺”?；?/p>

BIM

技術(shù)的

3D工具軟件（如：Revit）包括了大量第三方分析程序所要求的各種信息，并可于結(jié)構(gòu)分析模型雙向鏈接，不僅提高了結(jié)構(gòu)分析能力，同時(shí)減少重復(fù)建模的工作量BIM模型的可視直觀,讓各專業(yè)間設(shè)計(jì)的碰撞直

觀顯露,BIM

模型的“三方聯(lián)動(dòng)”特質(zhì)使平面圖、立面圖、剖面圖在同一時(shí)間得到修改。通過(guò)BIM平臺(tái)，Navisworks仿真模擬軟件與激光測(cè)繪信

息、RFID等通

信技術(shù)合作，建造數(shù)字工地，在虛擬環(huán)境中實(shí)時(shí)監(jiān)管施工現(xiàn)場(chǎng)。在建筑三維空間模型的基礎(chǔ)上引進(jìn)時(shí)間軸度量的第四維度來(lái)協(xié)助完成建筑的設(shè)計(jì)與建造，借助四維數(shù)字模型詳細(xì)指導(dǎo)施工的各個(gè)步驟，并對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行控制通過(guò)將BIM與施工進(jìn)度計(jì)劃相鏈接，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的

4D(3D+Time)模型中，可以直觀、精確地反映整個(gè)建筑的施工過(guò)程由消除錯(cuò)漏碰缺后的三維管線綜合模型可以直接生成施工圖，三維、二維對(duì)照施工實(shí)現(xiàn)零工程變更施工BIM技術(shù)將傳統(tǒng)CAD圖紙

上的設(shè)計(jì)信息整合在三維模型里，提供可以直接指導(dǎo)生產(chǎn)的構(gòu)件信息，并進(jìn)行裝配模擬，對(duì)采購(gòu)制造、運(yùn)輸存放進(jìn)行跟蹤，消除設(shè)計(jì)、制造、物流、安裝之間的信息誤錯(cuò)，提高效率，保證質(zhì)量BIM模型中的信息隨著工程進(jìn)展實(shí)時(shí)更新，進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段，可建立相應(yīng)的維護(hù)信息庫(kù)及自動(dòng)化維護(hù)系統(tǒng)。利用施工結(jié)束后的竣工模型加入所需信息搭建虛擬售樓模型進(jìn)行銷售招商加入空間、資產(chǎn)等信息，利用BIM竣工模型搭建虛擬物業(yè)管理平臺(tái)，并與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息協(xié)調(diào)提高工作效率控制項(xiàng)目成本提升建筑品質(zhì)綠色設(shè)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理施工進(jìn)度模擬結(jié)構(gòu)分析三、BIM在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用日本：2010年，僅有7%的業(yè)主要求施工企業(yè)應(yīng)用BIM，到了2014年這個(gè)數(shù)字變?yōu)?0%。各國(guó)政府正在加速BIM的全球普及日本國(guó)土交通部（MLIT）已經(jīng)開始在政府建筑推廣BIM韓國(guó)政府對(duì)造價(jià)超過(guò)5千萬(wàn)的國(guó)有項(xiàng)目，強(qiáng)制要求各個(gè)參與方使用BIM技術(shù)香港房屋署業(yè)已成為全球BIM應(yīng)用先鋒中的佼佼者新加坡房屋建筑署B(yǎng)CA將于2014年強(qiáng)制實(shí)施BIM提審報(bào)批，并期望在未來(lái)10年建筑生產(chǎn)率提升25%2016年開始，BIM將強(qiáng)制出現(xiàn)在英國(guó)所有的政府項(xiàng)目上今天，許多美國(guó)聯(lián)盟和州政府的項(xiàng)目都是強(qiáng)制性要求應(yīng)用BIMBIM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?！笆濉笨萍脊リP(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IFC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。BIM在中國(guó)建筑模型機(jī)電綜合模型管線綜合（水管道與通風(fēng)管道設(shè)計(jì)沖突）基于沖突給排水專業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化CABR新科研大樓項(xiàng)目BIM咨詢《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中曾多次提到BIM技術(shù)，建設(shè)行業(yè)已經(jīng)把BIM作為支撐行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展2010年前后在我國(guó)建設(shè)行業(yè)開始逐漸有BIM應(yīng)用案例，目前正處于摸索并逐步推廣階段，發(fā)展很快；到2020年末，建筑行業(yè)甲級(jí)勘察、設(shè)計(jì)單位以及特級(jí)、一級(jí)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)的一體化集成應(yīng)用。到2020年末，以下新立項(xiàng)項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)中，集成應(yīng)用BIM的項(xiàng)目比率達(dá)到90%：以國(guó)有資金投資為主的大中型建筑；申報(bào)綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)。分別對(duì)建設(shè)單位、勘察單位、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)、工程總承包企業(yè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)單位提出具有的BIM實(shí)施措施與目標(biāo)。BIM時(shí)代已經(jīng)到來(lái)第一次革命甩圖板第二次革命二維到三維手繪BIMCAD四、BIM環(huán)境與軟件BIM環(huán)境BIM軟件RevitRevit的原理是組合，就像積木一樣，它的門、窗、墻、樓梯等都是組件，而建模的過(guò)程則是將這些組件拼成一個(gè)模型。BIM軟件Revit門族BIM軟件Revit窗族BIM軟件Revit泵族BIM軟件Revit插件橄欖山快模提供了很多批處理功能，用于快速準(zhǔn)確的建立建筑的三維模型。速博最顯著的作用就是建模的時(shí)候更方便配筋。鴻業(yè)非常好的幫助了給排水，暖通和電氣專業(yè)。在族庫(kù)管理上，提供本地，客戶和服務(wù)器端的族庫(kù)管理。BIM軟件Navisworks/Navigator這兩款軟件分別屬于Autodesk和Bentley兩家公司，功能相似。能將很多種不同格式的模型文件和并在一起?；谶@個(gè)能力，產(chǎn)生了三個(gè)主要的應(yīng)用功能：漫游，碰撞檢查，施工模擬。BIM軟件Civil3D地理空間設(shè)計(jì)軟件，主要做地塊的道路建模，土方計(jì)算，雨水分析等。BIM軟件ArchiCAD主要就是建筑專業(yè)的建模，其他的專業(yè)，比如結(jié)構(gòu)，暖通專業(yè)只提供有限功能。BIM軟件AecosimBuildingDesignerBentley公司的產(chǎn)品，完全內(nèi)置了MicroStation，加了四個(gè)主要的模塊：建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣。界面非常易懂，而且自帶碰撞檢測(cè)，造型能力也很強(qiáng)大。BIM軟件Tekla鋼結(jié)構(gòu)軟件BIM軟件SolibriBIM通常用IFC格式來(lái)作為通用的BIM模型格式，常見(jiàn)問(wèn)題包括：IFC是不是有問(wèn)題的，比如編號(hào)數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)丟失？幾何約束會(huì)不會(huì)不存在？Solibri就是解決IFC模型中是否缺少數(shù)據(jù)，是否出現(xiàn)碰撞，是否符合規(guī)定的參數(shù)要求的軟件。BIM軟件廣聯(lián)達(dá)/魯班這兩款軟件主要在工程量統(tǒng)計(jì)和進(jìn)度管理上起作用。五、BIM的高校教學(xué)我國(guó)的BIM應(yīng)用，尤其是最近幾年發(fā)展非?？?，BIM的應(yīng)用帶來(lái)的人才的需求，這些人才都需要我們高校去培養(yǎng)。如何在高校開展BIM的教學(xué)？發(fā)達(dá)國(guó)家正逐步將BIM技術(shù)融入到高校工程管理教學(xué)中，并進(jìn)行了一系列課程研究和改革。奧本大學(xué)AuburnUniversity在本科生課程中開設(shè)面向施工專業(yè)學(xué)生的BIM軟件課程，通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，與相鄰建筑院系學(xué)生相比他們的學(xué)生具有更強(qiáng)的能力。伍斯特理工學(xué)院（WorcesterPolytechnicInstitute，WPI）將BIM應(yīng)用到土木和環(huán)境工程專業(yè)的一些課程中，提高了學(xué)生完成作業(yè)的速度和效率。BIM與高校人才培養(yǎng)高?，F(xiàn)有BIM教學(xué)模式教軟件，只教軟件以及軟件的使用方法；結(jié)合實(shí)例來(lái)教軟件以教BIM的理論為主理論結(jié)合實(shí)際，所謂實(shí)際就是結(jié)合軟件的操作帶教教學(xué)原則區(qū)分層次要定位好學(xué)校與學(xué)生的層次重視基礎(chǔ)重視基本方法和基本技術(shù)，這兩個(gè)方面合起來(lái)就是基礎(chǔ)理論。輔以實(shí)踐軟件操作也是不可缺少的，而且需要使用最新的軟件，結(jié)合實(shí)例操作。結(jié)合專業(yè)按照專業(yè)來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容，有分有合。教學(xué)內(nèi)容BIM簡(jiǎn)介BIM基本概念和原理BIM體系架構(gòu)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)BIM建模技術(shù)BIM在建筑生命期內(nèi)的應(yīng)用技術(shù)BIM應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)BIM研究和發(fā)展趨勢(shì)。六、鄭州大學(xué)工程虛擬實(shí)驗(yàn)中心簡(jiǎn)介鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院工程虛擬實(shí)驗(yàn)中心籌建于2014年，經(jīng)過(guò)前期調(diào)研于14年年底確定最終建設(shè)方案，2015年元月完成建設(shè)招標(biāo)，由河南建科軟件技術(shù)有限公司承建，當(dāng)年5月份設(shè)備陸續(xù)到貨，開始線路布設(shè)及設(shè)備安裝調(diào)試，最終于9月份完成全部驗(yàn)收工作并投入使用。工程虛擬實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)機(jī)房工程虛擬實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)機(jī)房圖形工作站+

專業(yè)圖形顯示器+

設(shè)計(jì)建模軟件CPU：I7-4770主板芯片：C2