钢结构工程中的BIM技术研发与应用

1、钢结构工程中的钢结构工程中的BIM技术研发与应用技术研发与应用汇报内容汇报内容。 BIM技术简介BIM技术实现之利器-Revit。 BIM技术应用中的创新性研究。 BIM技术在钢结构工程中的应用1. BIM技术简介技术简介概述， 作用，历史现状和 产品BIM施工单位MEP系统工 程师结构工 程师土木工 程师建筑师业主1.1 什么是什么是BIM技术技术BIM全称全称：Building Information Modeling通过数字信息仿真模拟建筑物 所具有的真实信息，在这里信 息不仅是三维几何形状信息， 还包含大量的非几何形状信息， 如建筑构件的材料、价格、重 量和进度等等。(1(1/ /4)

2、4)BIM的四个层次含义的四个层次含义数字表达数字表达 知识资源知识资源工作过程工作过程 协同作业协同作业一个设施的物理和功能特性一个设施的物理和功能特性 的的数字表达数字表达一个共享的一个共享的知识资源知识资源一个分享有关全生命周期所一个分享有关全生命周期所 有决策依据有决策依据的的工作过程工作过程项目工程阶段在项目工程阶段在BIMBIM中插入、中插入、 提取、更新和修改信息提取、更新和修改信息的的协协 同作业同作业(2(2/ /4)4)LOGO计划计划 设计设计 施工施工 运营运营全生命周期管理全生命周期管理-BLM(Buildin-BLM(Building g L Lifecyclife

3、cycle e Management)Management)如何管理建筑工程信息，是如何管理建筑工程信息，是BLMBLM的核心任务的核心任务, ,而借助手段是而借助手段是BIMBIM技术技术！BLMBLM实现的因素实现的因素信息的管理信息的管理信息的创建信息的创建运用 BIM技术运用协同设计技术数据数据业主 空间数据 设备信息 效益 维护 指南 表格 成本3D几何模型雇员功能参数功能参数法规 委托退休金管理 资产管理 设备管理图形、信息图形、信息数数 据据 库库(3(3/ /4)4)BIM技术的五大特点技术的五大特点可视化（可视化（VisualizationVisualization） 协调（

4、协调（CoordinationCoordination）模拟（模拟（Simulation) Simulation) 优化优化（Optimization)Optimization)出图（出图（DocumentationDocumentation）(4(4/ /4)4)2012-11-51.2 BIM技术简介技术简介-作用作用BIMBIM技术技术 全全生命周期生命周期 应用应用设计阶段设计阶段施工阶段施工阶段运营阶段运营阶段销售阶段销售阶段设计阶段设计阶段空间三维复杂形态的表达与数据共享协同设计、冲突碰撞检查自动协调更改 参数化修改引擎 关联变更进行多种分析 结构分析、节能分析、造价分析（数据库中

5、丰富数据信息） 空间分析、体量分析、效果图分析（三维可视化表现方式）(1(1/ /4)4)施工阶段施工阶段提供有关建筑质量、进度以及成本 的信息直接无纸化加工建造可视化模拟、可视化管理促进建筑量化，生成最新的评估与 施工规划提高文档的质量，节省过程与管理 问题上投入资金(2(2/ /4)4)运营管理阶段运营管理阶段同步提供有关建筑使用情况或性能、入住人员与容量等。提供数字更新记录，并改善搬迁规划与管理。建筑的物理信息、租赁收入或部门成本分配的重要财务数据。(4(4/ /4)4)1.3 BIM思想的由来思想的由来1975年，Chuck Eastman，“BIM之父”，“Building Desc

6、ription System”系统；20世纪80年代后，芬兰学者，“Product Information Model”系统；1986年，美国学者Robert Aish，“Building Modeling”；2002年由Autodesk公司提出建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM),是对建筑设计的创新。“Building Information Modeling”，学术研究，无法实践应用；进入21世纪，BIM研究和应用得到突破性进展；随着计算机软硬件 水平的迅速发展，全球三大建筑软件开发商，都推出了自己的BIM系统。(1(1/ /5)5)国外的国外

7、的BIM技术技术。美国到欧美、日本、新加坡、香港等发达国家地区应用领域：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。(2(2/

8、/5)5)国内的国内的BIM技术技术。2002年BIM理念和技术；2004年BIM应用软件。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 铁项目等。“十五”科技攻关计划 课题：基于IFC国际标准的建筑工程应用软件研究 重点：对BIM数据标准IFC和应用软件的研究，开发了基于IFC 的结构设计和施工管理软件。“十一五”科技支撑计划 课题：基于BIM技术的下一代建筑工程应用软件研究 重点：基于BIM技术的建筑设计、节能设计、成本预测、施工 优化、施工安全分析等下一代工程软件。(3(3/ /5)5)CAD演变演变三维线框 二维画板三维表面 建模BIM技术 三维实体建模20世纪6020世纪7

9、020世纪8020世纪902002年CAD演变(4(4/ /5)5)第一次革命 甩图版BIM建筑业的信息革命建筑业的信息革命手绘第二次革命 二维到三维CADBIM存在的问题存在的问题三维建模方面三维建模方面 计算分析方面计算分析方面二维出图方面二维出图方面 协同设计方面协同设计方面缺缺没没生生设设成成乏乏有有计计的符的符本本院院平合平合地地现现面国面国化化有有图内图内库库的的、设、设标标工工剖计剖计准准作作面面规规模模图图范范式式不不要要不不能求能求能能适的适的适适用计用计应应施算施算B BI I工工分分M M条条 图图析析 件件 深深软软 下下 度度件件 的的 ； 协同理念；协同理念； 人工

10、人工建建；模效率低下；模效率低下； 建建无无设设法法计计提提成成供供果果系系信信统统息息图图与与、设设原原计计理理院院图图管管等等理理二二平平维维台台图图对对纸纸接接内内不不容容畅畅；。计算计算软软。件不够全，不能覆盖所有专业设计理件不够全，不能覆盖所有专业设计理 生成生成的的念念统统。计计表、单格式不符合现有设计标准。表、单格式不符合现有设计标准。(5(5/ /5)5)BIMBIM核心核心 建模软件建模软件方案设计方案设计 软件软件几何造型几何造型 软件软件可持续分可持续分 析软件析软件机电分析机电分析 软件软件碰撞检查碰撞检查 软件软件模型检查模型检查 软件软件可视化可视化 软件软件结构分

11、析结构分析 软件软件深化设计深化设计 软件软件造价管理造价管理 软件软件运营管理运营管理 软件软件发布审核发布审核 软件软件1.4 产品产品(1(1/ /3)3)BIM核心建模软件核心建模软件AutodeskAutodeskRevit Revit ArchitectureArchitectureRevit Revit StructureStructureRevitRevitMEPMEPBentleyBentleyBentley Bentley ArchitectureArchitectureBentley Bentley StructureStructureBentleBentley y BM

12、SBMSNemetscheck Nemetscheck GraphisoftGraphisoftArchiCADArchiCADAllPLANAllPLANVectoVector r worksworksDassaultDassaultDigital Digital ProjectProjectCATIACATIA(2(2/ /3)3)LOGOAutodeskAutodesk公司公司BIMBIM软件解决方案软件解决方案Autodesk公司BIM软件解决方案有利于创建和使用协调、一致的 信息。在这种新型工作方式下，人们可以更快速地制定决策、更 出色地制作各种文档，并在尚未动工之前预测建筑的性能。

13、Revit Architecture（建筑）（建筑）Autodesk NavisWorks管理运营阶段管理运营阶段施工阶段施工阶段设计阶段设计阶段BIM解决方案Revit Structure（结构）（结构）Revit MEP（设备及管道）（设备及管道）AutoCAD Civil 3D（土木工程）（土木工程）Autodesk 3ds MaxAutodesk Buzzsaw（项目管理（项目管理）Autodesk FMDesktop（设备管（设备管 理）理）Autodesk 公司公司(3(3/ /3)3)2. BIM技术实现之利技术实现之利器器-Revit概述， 特性，族 和 协同2.1 什么是什么

14、是Revit这是一款专为建筑信息建模而开发，可帮助建筑专业这是一款专为建筑信息建模而开发，可帮助建筑专业 人士创建协调一人士创建协调一致的信息，以便更快速、经济地交付致的信息，以便更快速、经济地交付 项目，同时还可减少对环境的影项目，同时还可减少对环境的影响。响。RevitRevit三个系列产品三个系列产品ReviRevit t ArchitecturArchitecture e , , 用于建筑设计用于建筑设计 Revi Revit t StructurStructure e, , 用来建立用来建立结构模型结构模型ReviRevit t MEP(MechanicalMEP(Mechanica

15、l, , ElectricaElectrical l, , Plumbing)Plumbing), , 用于建筑设备设计用于建筑设备设计(1(1/ /7)7)Revit与与CAD的区别的区别Revit 设计文件-多用户 基于模型的协同网络中心模型（图形服务器） 标注构件-参数化族库统一的模型 由信息连接文件构思采用模型、构件（族） 设计采用模型、表达同步传统CAD 设计文件-单用户 基于图纸的协同 网络为文件服务标准库-图库独立的设计 由大脑连接文件 构思采用max、图纸设计采用平、立、剖，制图顺序协同(2(2/ /7)7)Revit缩短设计周期缩短设计周期 充分利用中心模型共同工作充分利用中

16、心模型共同工作 对建筑的修改能力大幅度提高对建筑的修改能力大幅度提高 设计与表达没有重复工作设计与表达没有重复工作 建筑设计过程有效的拆解建筑设计过程有效的拆解 设计的校对审核与设计同步进行设计的校对审核与设计同步进行(3(3/ /7 7) )学习学习Revit的方法的方法 建立网络工作习惯建立网络工作习惯 建立三维设计方法建立三维设计方法 掌握建筑构件的原则掌握建筑构件的原则 提高对建筑构件的拆解能力提高对建筑构件的拆解能力 充分利用构件控制设计充分利用构件控制设计 创建新的建筑构件创建新的建筑构件(4(4/ /7 7) )Revit的常用术语的常用术语项目项目标高标高图元图元类别类别族族类

17、型类型实例实例项目是单个设计信息数据库 - 建筑信息模型。项目文件包含了从几何图形到构造数据。 标高是无限水平平面，用作以层为主体的的参照。向设计中添加 Revit 参数化建筑图元。 标高大多用于定义建筑内的垂直高度或楼层。柱柱圆圆柱柱矩形柱矩形柱圆圆柱柱圆柱圆柱450m450mm m600mm600mm矩形矩形柱柱矩形柱矩形柱450 x60450 x600 0600 x750600 x750实例是放置在项目中的实际项（m mm m单个图元）m mm m。类别类别族族类型类型按照类别、族和类型对图元进行分类。类别是一组用于对建筑设计进行建模或记录的图元。族是某一类别中图元的类。族根据参数（属性

18、）集的共用、使用上的相同和每图一形个表族示都的可相以似拥来有对多图个元类进型行。分组。类型可以是族的特定尺寸，也可以是样式。(5(5/ /7 7) )参数化建模系统中的图元行为参数化建模系统中的图元行为模型图元模型图元基准图元基准图元视图图元视图图元Revit Revit 图元图元主体主体模型构件模型构件注释图元注释图元详图详图轴轴网网文字注文字注释释详图线详图线 标标高高标标记记填充区域填充区域参照平参照平面面尺寸标尺寸标注注二维构件二维构件墙墙 楼板楼板 屋顶屋顶楼梯楼梯 窗窗 门门可帮助定义项可帮助定义项目上下文。目上下文。表示建筑的实际表示建筑的实际三维几何图形。三维几何图形。可帮助对

19、模型可帮助对模型 进行描述或归进行描述或归 档。档。(6(6/ /7 7) )Revit文件类型文件类型* *.rvt.rvt* *.rva.rva* *.rte.rte* *.rft.rft* *.adsk.adsk* *.ifc.ifc项目文件项目文件族文件族文件样板文件样板文件族样板文件族样板文件AutodeskAutodesk交换文件交换文件数据交换标准的数据交换标准的 行业基础类行业基础类(7(7/ /7 7) )3.详图设计详图设计4.材料算量材料算量5.冲突检测冲突检测6.点云工具点云工具 7.Revit协同服务协同服务 8.互操作性互操作性1.参数化构件参数化构件2.双向关联双向关联主主 要要特特性性2.2 Revit Architecture的主要特性的主要特性主要特性主要特性1.参数化构件参数化构件 参数化构件亦称“族”，是设计所有建筑构件的基础。 一个开放的图形式系统，让您能够自由地构思设计、创建外型。 使用参数化构件创建复杂的组件以及建筑构件，无需任何编程语言或代码。(1(1/ /8)8)主要特性主要特性2.双向关联双向关联 任何一处变更，所有相关位 置随之变更。所有模型信息都 存储在一个位置。因此，任何 信息的变更可以有效地传播到 整个模型中。(2(2/ /8)