建筑工程信息化與BIM課件

建筑工程信息化與BIM

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什么是BIM

BIM帶來的好處

BIM的應(yīng)用空間（前景）及現(xiàn)狀234

BIM的未來6目錄5

BIM在工程中的應(yīng)用

建筑工程信息化1一、建筑企業(yè)信息編碼技術(shù)1.編碼的定義及重要性2.主要內(nèi)容〔1〕根底信息標(biāo)準(zhǔn)分類技術(shù)指標(biāo)〔2〕根底信息編碼技術(shù)指標(biāo)二、文檔一體化與知識管理技術(shù)三、工程工程管理信息化和集成應(yīng)用技術(shù)四、基于電子商務(wù)的物流管理技術(shù)

建筑工程信息化134

什么是BIM2BIM全稱：BuildingInformationModeling建筑信息模型

通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息：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、價格、進度和施工等等集成了建筑工程工程各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)為設(shè)計師、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”51975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開展，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6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7

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)計的開展趨勢。8１．可視化：“所見即所得”。模型三維的立體實物圖形可視，工程設(shè)計、建造、運營等整個建設(shè)過程可視方便進行更好的溝通、討論與決策。

BIM帶來的好處39２．協(xié)調(diào)性：各行業(yè)工程信息出現(xiàn)“不兼容”現(xiàn)象。如管道與結(jié)構(gòu)沖突，各個房間出現(xiàn)冷熱不均，預(yù)留的洞口沒留或尺寸不對等情況。使用有效BIM協(xié)調(diào)流程進行協(xié)調(diào)綜合，減少不合理變更方案或問題變更方案

BIM帶來的好處世博奧地利館管線綜合10３．模擬性：3D畫面的模擬

BIM帶來的好處11

BIM帶來的好處３．模擬性：能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。

日照模擬12

BIM帶來的好處３．模擬性：能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。

自然通風(fēng)系統(tǒng)模擬13

BIM帶來的好處３．模擬性：能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。

熱能環(huán)境模擬14

BIM帶來的好處３．模擬性：能效、緊急疏散、日照、熱能傳導(dǎo)等的模擬。

受風(fēng)力及流體力學(xué)模擬15

BIM帶來的好處３．模擬性：4D〔開展時間上〕的模擬

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BIM帶來的好處３．模擬性：5D〔造價控制上〕的模擬

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BIM帶來的好處３．模擬性：對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。

18４．優(yōu)化性：BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具能對工程進行可能的優(yōu)化處理利用模型提供的各種信息來優(yōu)化，如幾何、物理、規(guī)那么、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

BIM帶來的好處19５．可出圖性：建筑設(shè)計圖+經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改=綜合設(shè)計施工圖如綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案等實用的施工圖紙。

BIM帶來的好處20

BIM的應(yīng)用空間（前景）及現(xiàn)狀421美國到歐美、日本、新加坡等興旺國家應(yīng)用領(lǐng)域：設(shè)計階段、施工階段以及建成后的維護和管理階段例：韓國buildingSMART協(xié)會組織的BIM技術(shù)體驗培訓(xùn)；美國EcoBuildingAmerica會議組織“水族館”系列小組會。

BIM在國外的應(yīng)用施工階段運營管理設(shè)計階段建后維護BIMBIMBIMBIM建筑工程全壽命周期特點：1、已經(jīng)成為設(shè)計和施工單位承接工程的必要能力，已收到廣泛重視。大企業(yè)已經(jīng)具備了BIM技術(shù)能力；BIM專業(yè)咨詢公司已經(jīng)出現(xiàn)，十分活潑，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〔IntergratedProjectDilivery〕集成工程交付工作模式。3、應(yīng)用軟件已經(jīng)比較成熟。22奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)南水北調(diào)工程香港地鐵工程等2002年產(chǎn)生BIM理念和技術(shù)研究2004年出現(xiàn)各種BIM為核心的專業(yè)應(yīng)用軟件“十五”科技攻關(guān)計劃"基于IFC國際標(biāo)準(zhǔn)的建筑工程應(yīng)用軟件研究"——對BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IFC和應(yīng)用軟件的研究，開發(fā)出基于IFC的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工管理軟件?！笆晃濉笨萍贾斡媱?基于BIM技術(shù)的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究"——基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計、節(jié)能設(shè)計、成本預(yù)測、施工優(yōu)化、施工安全分析等下一代工程軟件。

BIM在國內(nèi)的應(yīng)用23目前以及可以預(yù)見到的技術(shù)開展水平來看，實現(xiàn)BIM技術(shù)效勞工程全生命周期和工程所有參建方的技術(shù)路線有三類：1、做一個超級軟件，為所有人解決所有問題。這個路子理論上不可行，實際上也不可行。2、做一個超級標(biāo)準(zhǔn)，解決所有不同參建方和不同軟件之間的信息互用。此法理論上可行，實際上不一定可行。3、在同一個BIM平臺上〔例如Revit,Microstation等〕開發(fā)一系列能夠支持工程所有階段和所有參建方的軟件工具。此法理論上和實際上都成功的可能性最大。BIM軟件大多數(shù)情況下是指“BIM建模軟件”，而真正意義上的BIM軟件所包含的范圍應(yīng)該更廣一些，包括BIM模型檢查軟件、BIM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件等。下面是目前具備一定市場影響力的幾個主要用于工業(yè)與民用建筑類工程的BIM建模軟件：?Autodesk公司的Revit系列?Bentley公司的BentleyArchitecture系列?GeryTechnology公司的DigitalProject?Graohisoft公司的ArchiCAD?Nemetschek公司的AllPLAN〔Vectorworks〕

BIM相關(guān)軟件24

BIM相關(guān)軟件BIM核心建模軟件25國內(nèi)BIM軟件現(xiàn)狀如果我們把在市場上具有一定影響的BIM和BIM相關(guān)軟件都放在一起的話，可以得到下面這樣一張表格〔表中紅色字體的為國產(chǎn)軟件〕：26國內(nèi)BIM軟件現(xiàn)狀大家知道，BIM核心建模軟件〔英文叫BIMAuthoringSoftware〕是BIM賴以產(chǎn)生和開展的前提，其余軟件通過和BIM核心軟件在不同層度上的信息交換，為工程不同參與方利用BIM提高各自的工作質(zhì)量和效率效勞，同時為實現(xiàn)BIM對整個工程建設(shè)行業(yè)價值最大化做出奉獻，國內(nèi)目前在BIM核心建模軟件這個領(lǐng)域根本處于空白狀態(tài)。除了BIM核心建模軟件缺失以外，在上表列出的13類BIM和BIM相關(guān)軟件中，國內(nèi)目前處于空白狀態(tài)的軟件總共有8類之多，需要重復(fù)說明的是，表中只列出了目前能夠和BIM核心建模軟件通過信息交換進行聯(lián)合工作的軟件，表中的內(nèi)容隨時可能會有變化，但整體格局不會在未來2-3年甚至更長時間有大的不同。如果我們認可BIM對工程建設(shè)行業(yè)將帶來的影響和價值要比當(dāng)年CAD更為廣泛和深遠的話，這種現(xiàn)狀就應(yīng)該引起我們行業(yè)主管部門、學(xué)校和科研機構(gòu)、商業(yè)軟件公司以及整個工程建設(shè)行業(yè)所有參與方的高度重視，并且研究和實施相應(yīng)的戰(zhàn)略和措施。27在建筑工程全過程中的應(yīng)用傳統(tǒng)——人們用2D的方式來表達3D的建筑物工程復(fù)雜性的加大，如規(guī)模的增大以及建筑系統(tǒng)數(shù)量和復(fù)雜性的增加等縮短工期的要求〔4D〕控制造價的壓力〔5D〕BIM在建設(shè)工程的設(shè)計施工運營管理全過程中得到充分的重視。當(dāng)代——2D到nD的表達模式28設(shè)計階段空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達與數(shù)據(jù)共享BIM提供工程全部信息，將工程各階段主要參與方都集中，做出工程空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達。29設(shè)計階段空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達與數(shù)據(jù)共享虛擬建筑樣機，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。30設(shè)計階段空間三維復(fù)雜形態(tài)的表達與數(shù)據(jù)共享根據(jù)3D模型自動生成和更新各種圖形和文檔，自動協(xié)調(diào)更改關(guān)聯(lián)變更相應(yīng)的信息，信息共享同步31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)構(gòu)分析。利用工具軟件創(chuàng)立3D模型，完成結(jié)構(gòu)條件圖，對結(jié)構(gòu)進行分析，得出合理的結(jié)構(gòu)施工圖。節(jié)能分析。能效分析與計算，節(jié)能？經(jīng)濟？“綠色”？造價分析。運用“零庫存”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。分析階段32工序上分析。BIM模型和進度方案軟件〔如MSProject，P3等〕的數(shù)據(jù)集成，實時監(jiān)控施工進度，實時調(diào)整現(xiàn)場情況可建性分析。進行平安、施工空間、對環(huán)境影響等全面的可建性模擬分析沖突碰撞檢查分析。建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行模擬，生成與提供可整體化協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)，解決傳統(tǒng)的二維圖紙會審耗時長、效率低、發(fā)現(xiàn)問題難的問題333435應(yīng)用BIM整合現(xiàn)場——BIM模型的虛擬建筑+實際的施工或管理現(xiàn)場=操控現(xiàn)場施工主要包括以下幾個方面：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)等技術(shù)工程的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。施工階段3637虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)虛擬漫游平面圖建筑模型效果圖各種信息各種媒體廣告形式相關(guān)軟件能耗、折舊、平安性預(yù)測物業(yè)使用、維護、調(diào)試手冊物業(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間建筑財務(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)備庫存〕可出租面積租賃收入部門本錢分配的重要財務(wù)數(shù)據(jù)。。。營運階段38提供直觀、準(zhǔn)確、高效的奧運村空間規(guī)劃及設(shè)施、奧運村物資、設(shè)施數(shù)據(jù)庫、資產(chǎn)管理及物流效勞等信息。如：以BIM為根底的數(shù)據(jù)信息管理——“奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)”39運營階段的BIM應(yīng)用任何一種新技術(shù)和新方法，只有到了能夠真正應(yīng)用來改善人類本身和人類生存環(huán)境的時候，才算實現(xiàn)了其最大的價值。自然BIM也不例外。

BIM應(yīng)用的三個問題用在什么工程上？誰來使用？用到什么程度？BIM在工程中的應(yīng)用540“建筑是3D的，也是2D的，但是歸根到底是3D的”BIM實現(xiàn)了施工圖紙的三維可視化，改變了傳統(tǒng)的2D施工圖局面，從而實現(xiàn)了建筑物的3D設(shè)計與3D施工。BIM在工程中的應(yīng)用4412.協(xié)調(diào)綜合3.4D/5D/….nD應(yīng)用4.團隊的改造5.整合現(xiàn)場BIM應(yīng)用的七個層次1.回歸3D6.工業(yè)化自動化7.打通產(chǎn)業(yè)鏈BIM在工程中的應(yīng)用42建筑業(yè)有兩個名詞：錯漏碰缺，“因”設(shè)計變更，“果”有“因”就有“果”，有了錯漏碰缺，才有設(shè)計變更對設(shè)計師來說，意味著工作量對承包商來說，意味著待工、窩工、返工對開展商來說，意味著工期延誤，造價提高，質(zhì)量降低對社會來說，意味著人力材料浪費，更多Co2排放有了BIM的協(xié)調(diào)綜合，可以有效地減少上述問題。BIM在工程中的應(yīng)用434D/5D等3D以上的多維應(yīng)用是BIM為建筑業(yè)帶來新來的新信息與新手段。首先，工程施工過程，所有活動都與時間有關(guān)，即4D應(yīng)用，可以進行宏觀層面〔進度模擬〕，也可以微觀層面〔可建性模擬〕其次，工程的投入不是一步到位，通常采用“零庫存”進行生產(chǎn)管理，最大程度地發(fā)揮資金的投入使用，這就是5D;同于BIM還存儲有更多的信息，從而有了nD應(yīng)用…….BIM在工程中的應(yīng)用44BIM在建筑業(yè)是一個較新的技術(shù)與方法，無論業(yè)主自己建立團隊還是委托專業(yè)BIM咨詢效勞機構(gòu)來實施BIM，有一點非常重要：BIM必須為工程所有參與方效勞BIM是橫向貫穿的業(yè)主/BIM資詢效勞團隊設(shè)計總包施工總包設(shè)計分包分包商供給商預(yù)制商BIM在工程中的應(yīng)用45BIM應(yīng)用的整合現(xiàn)場實際上就是整合虛和實用BIM模型的虛擬建筑與實際的施工現(xiàn)場或運營管理現(xiàn)場相整合；BIM讓現(xiàn)場人員按照實際建筑物樣子的BIM模型去理解現(xiàn)場并操作；BIM結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、RFID等技術(shù)，實現(xiàn)：現(xiàn)場指導(dǎo)現(xiàn)場校驗現(xiàn)場跟蹤BIM在工程中的應(yīng)用46BIM加速了以三維設(shè)計為核心的PDM〔產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理〕技術(shù)的應(yīng)用。BIM應(yīng)用為建筑業(yè)工業(yè)化不但解決了信息創(chuàng)立、管理、傳遞等問題，為工業(yè)化建造奠定了堅實的根底。BIM為建筑的自動化生產(chǎn)加工做好了準(zhǔn)備。BIM在工程中的應(yīng)用47BIM實現(xiàn)了信息共享，從而打通了整個建筑產(chǎn)業(yè)鏈：業(yè)主、勘察、設(shè)計、施工、工程管理、監(jiān)理、部品、材料、設(shè)備等數(shù)十個參與方。另一方面，BIM實現(xiàn)了數(shù)字城市/智慧地球的應(yīng)用，從而數(shù)字城市的綜合能力和水平都得到了提高。BIM在工程中的應(yīng)用48BIM應(yīng)用主要實施步驟BIM在工程中的應(yīng)用49施工企業(yè)BIM主要應(yīng)用方向1.經(jīng)營投標(biāo)2.施工設(shè)計3.施工管理4.企業(yè)本錢控制5.預(yù)制件加工BIM在工程中的應(yīng)用50BIM經(jīng)營投標(biāo)-展示技術(shù)能力傳統(tǒng)方法以外的多角度展現(xiàn)企業(yè)技術(shù)水平和施工能力：BIM虛擬建造；設(shè)備管線復(fù)雜區(qū)域優(yōu)化；BIM在工程中的應(yīng)用51傳統(tǒng)方法以外的多角度展現(xiàn)企業(yè)技術(shù)水平和施工能力：?真實尺寸的施工方法模擬；?形象的施工進度模擬；BIM在工程中的應(yīng)用52BIM施工設(shè)計-深化設(shè)計直觀、容易發(fā)現(xiàn)問題;BIM在工程中的應(yīng)用53BIM施工設(shè)計-深化設(shè)計利用軟件碰撞檢查功能，查找容易忽略的問題；BIM在工程中的應(yīng)用54BIM施工設(shè)計-深化設(shè)計降低深化設(shè)計本錢。原因：初級技術(shù)人員即可完成建模；平、立、剖、三維集成環(huán)境易于檢查、協(xié)調(diào)；BIM在工程中的應(yīng)用55BIM施工設(shè)計-深化設(shè)計立、剖面自動生成。BIM在工程中的應(yīng)用56BIM施工設(shè)計-與業(yè)設(shè)計配合有利于不設(shè)計院協(xié)調(diào)溝通；有利于不各分包商的協(xié)調(diào)溝通；BIM在工程中的應(yīng)用57企業(yè)本錢控制-應(yīng)對工程變更材料清單從BIM模型自動獲取BIM模型與數(shù)據(jù)一致BIM在工程中的應(yīng)用58工廠化建造虛擬建造預(yù)制件加工模擬虛擬安裝BIM在工程中的應(yīng)用59施工企業(yè)BIM應(yīng)用-方案比選BIM在工程中的應(yīng)用60施工企業(yè)BIM應(yīng)用-信息集成BIM在工程中的應(yīng)用61施工企業(yè)BIM人才體系BIM在工程中的應(yīng)用62備注：1.電腦配置要求如下，品牌機參考價格每臺10000元左右PC機〔每人1臺〕：主頻3.0GHz或以上的Intel或AMDCPU16GB內(nèi)存配有1024MB顯存且支持DirectX9和ShaderModel3的獨立顯卡64位Windows7、雙顯示器Windows文件效勞器：文件共享、存儲BIM在工程中的應(yīng)用BIM團隊的建立63CCDI設(shè)計集團天津港國際郵輪碼頭天津港國際郵輪碼頭位于東疆港區(qū)南端，初期開發(fā)面積70萬平方米。一期工程方案建設(shè)兩個大型國際郵輪泊位及配套客運站房，設(shè)計年旅客通過能力50萬人次BIM在工程中的應(yīng)用464CCDI設(shè)計集團天津港碼頭BIM在工程中的應(yīng)用65CCDI設(shè)計集團天津港碼頭天津港結(jié)構(gòu)＋機電天津港給排水＋消防BIM在工程中的應(yīng)用66世博會德國館現(xiàn)代集團上?，F(xiàn)代工程咨詢BIM在工程中的應(yīng)用67世博會德國館現(xiàn)代集團上海現(xiàn)代工程咨詢BIM在工程中的應(yīng)用68世博會德國館現(xiàn)代集團上?，F(xiàn)代工程咨詢整體建筑由位于12米標(biāo)高的Z字形展廳、內(nèi)設(shè)三層回廊的圓形劇場、緊貼地塊南側(cè)呈倒T形的四層輔助用房(包括機房、辦公、VIP區(qū)、廚房及餐廳區(qū)等)組成。展廳局部是空間桁架，由29根圓形鋼柱支撐，多功能演示廳是單獨的建筑體量，由24根鋼斜柱及假設(shè)干環(huán)梁組成受力體系，并在第三層回廊的高度與展廳相連。整體空間關(guān)系比較復(fù)雜，但流線設(shè)計合理。BIM在工程中的應(yīng)用69世博會德國館現(xiàn)代集團上?，F(xiàn)代工程咨詢BIM在工程中的應(yīng)用70世博會德國館現(xiàn)代集團上?，F(xiàn)代工程咨詢BIM在工程中的應(yīng)用71上海中房建筑設(shè)計黃浦眾鑫城〔二期〕BIM在工程中的應(yīng)用72上海中房建筑設(shè)計黃浦眾鑫城〔二期〕BIM在工程中的應(yīng)用73中國建筑西北設(shè)計研究院西安地鐵控制運營中心BIM在工程中的應(yīng)用74中國建筑西北設(shè)計研究院西安地鐵控制運營中心BIM在工程中的應(yīng)用75中國建筑西北設(shè)計研究院西安地鐵控制運營中心BIM在工程中的應(yīng)用76陜西建工集團總公司西咸新區(qū)灃東新城管委會政務(wù)中心BIM在工程中的應(yīng)用77陜西建工集團總公司西咸新區(qū)灃東新城管委會政務(wù)中心BIM在工程中的應(yīng)用78陜西建工集團總公司西咸新區(qū)灃東新城管委會政務(wù)中心BIM在工程中的應(yīng)用79陜西建工集團總公司西咸新區(qū)灃東新城管委會政務(wù)中心BIM在工程中的應(yīng)用80陜西建工集團總公司西咸新區(qū)灃東新城管委會政務(wù)中心BIM在工程中的應(yīng)用81西安咸陽國際機場二期擴建工程4#制冷站及換熱站安裝工程是機場二期擴建工程的配套工程之一，主要為旅客航站區(qū)提供空調(diào)用的冷、熱源。本工程建筑面積：5550㎡，框架結(jié)構(gòu)，建筑高度9米，一層