BIM简介及应用

1、- -BIM与智能楼宇2022年年3月月16日星期三日星期三2 BIM带来的好处带来的好处 BIM的相关技术和方法与的相关技术和方法与BIM实施实施 BIMBIM的应用现状与前景的应用现状与前景 BIMBIM软件软件 什么是什么是BIM BIM 目录目录3 什么是什么是BIMBIMBIMBIM的定义的定义一些一些BIMBIM相关的名称术语相关的名称术语4BIMBIM全称：全称： Building Information Modeling 建筑信息模型建筑信息模型 BIMBIM是利用数字模型对项目进行设计、是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程。施工和运营的过程。 美国国家BIM标准对B

2、IM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 什么 b.一个共享的知识资源 说明 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 怎么 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 驱使BIMBIM的定义的定义5BIMBIM全称：全称： Building Information intelligent management 建筑信息化智能管理建筑信息化智能管理3A5A6A SIC系统集成，系统集成，IBMS智能楼宇管理系统智能楼宇管理系统 BIMB

3、IM的定义的定义SICBASCASOASPDS日常事务管理系统资源信息管理系统决策支持管理系统电话传真移动通信有线电视视频会议LANInternet有线通信卫星消防保安照明空调暖通电梯停车给排水配电6BIM模型（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

4、型 施工协调模型 特定系统的加工详图和预制模型 竣工模型运营管理模型BIMBIM模型7一些一些BIMBIM相关的名称术语相关的名称术语 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） IPD - Integrated Project Delivery - 集成项目交付。Dimension 维度维度，

5、又称维数，是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内，维度，又称维数，是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内，指独立的时空坐标的数目。指独立的时空坐标的数目。0维是一点，没有长度。维是一点，没有长度。1维是线，只有长度。维是线，只有长度。2维是一个平面，是由长度和宽度维是一个平面，是由长度和宽度(或曲线或曲线)形成面积。形成面积。3维是维是2维加上高度维加上高度形成体积面。形成体积面。4维分为时间上和空间上的维分为时间上和空间上的4维，人们说的维，人们说的4维经常是指关于维经常是指关于时间的概念。时间的概念。维度是用来反映业务的一类属性维度是用来反映业务的一类属性，这类属性的集合构

6、成一个维度。例如，这类属性的集合构成一个维度。例如，某个地理维度可能包括国家、地区、省以及城市的级别。一个时间维度某个地理维度可能包括国家、地区、省以及城市的级别。一个时间维度可能包括年、季、月、周、日的级别。可能包括年、季、月、周、日的级别。因此，维度是指一种视角，而不是一个固定的数字；是一个判断、说明、评价和因此，维度是指一种视角，而不是一个固定的数字；是一个判断、说明、评价和确定一个事物的多方位、多角度、多层次的条件和概念确定一个事物的多方位、多角度、多层次的条件和概念9 BIMBIM带来的好处带来的好处 传统传统CADCAD与与BIMBIM的区别的区别 BIMBIM带来的好处带来的好处

7、10 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时代。那么，CAD时代和BIM时代到底有些什么不同呢？ 传统传统CADCAD与与BIMBIM的区别的区别N维维11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。 传统传统CADCAD与与BIMBIM的区别的区别 从二维（以下简称2D）设计转向三维（以下简称3D）设计; 然后到N维的实践应用。

8、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; 信息大数据 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;12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) N维的建筑空间实践应用 无限的信息功能遐想13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

9、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设计阶段14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。 BIMBIM带来的好处带来的好处15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

10、、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：（可输出性） 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。 BIMBIM带来的好处带来的好处合理合理优化优化16 BIMBIM带来的好处带来的好处施工阶段施工阶段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1718销售招商阶段销售招商阶段 BIMBIM带来的好处带

11、来的好处虚拟现实技术，实现虚拟漫游平面户型图建筑模型效果图各种媒体广告形式参观虚拟样板间亲身感受居室空间实时查询房间信息实时家居布置引导购房者或租户合理使用物业。19 BIMBIM带来的好处带来的好处运营管理阶段运营管理阶段 BIM 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BIMBIM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量

12、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虚拟化的建造减少了公司的返工率; ;智智能化的运维，为开发商节约了运行的成本能化的运维，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20 BIMBIM带来的好处带来的好处 建筑空间新技术建筑空间新技术 新思维新思维 行业革命新动力行业革命新动力 21 BIMBIM的相关技术和方法与实施的相关技术和方法与实施BIMB

13、IM的相关技术与方法的相关技术与方法BIMBIM的实施的实施22BIMBIM的相关技术与方法的相关技术与方法 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）IOT（物联网）、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 Con

14、struction）、流程（Workflow/Process） 建筑大数据 信息工程新产业BIM 的研发与应用24BIMBIM的实施的实施 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

15、置任务传递过来的信息，我们就可以称其为集成的BIM应用。孤立的孤立的BIMBIM应用还是集成的应用还是集成的BIMBIM应用应用25BIMBIM的实施的实施制定制定BIMBIM规划规划 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：26BIMBIM的实施的实施BIMBIM规划制定四步曲规划制定四步曲“定义定义BIMBIM目标目标-设计设计BIMBIM流程流程-确定信息交换确定信息交换-落落实基础设施实基础设施”BIM规划团队规划团队成员：项目主要参与方的代表，包括业主、设计、施工

16、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实施规划中国是共产党领导的国家政权，党的领导、政府的支持、社会的推进也中国是共产党领导的国家政权，党的领导、政府的支持、社会的推进也是是BIM在华夏大地得以枝繁叶茂的关键。这种政治因素不可忽视在华夏大地得以枝繁叶茂的关键。这种政治因素不可忽视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5 5、落实人员与资金、落实人员与资金27 BIMBI

17、M的应用现状与前景的应用现状与前景在建筑工程全过程中的应用在建筑工程全过程中的应用 BIMBIM在国外的应用在国外的应用 BIMBIM在国内的应用在国内的应用 BIMBIM的发展趋势的发展趋势 BIMBIM的应用前景的应用前景28在建筑工程全过程中的应用在建筑工程全过程中的应用传统人们用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29空间三维复杂形态的表达与数据共享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

18、，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设计阶段30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31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，

19、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32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、IOT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。施工阶段施工阶段33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

20、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。运营阶段运营阶段34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“空间规划及物资管理信息系统”35运营阶段的BIM应用36l美国到欧美、日本、新加坡等发达国家l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

21、BIM技术体验培训； 美国EcoBuilding America会议组织“水族馆”系列小组会。 BIMBIM在国外的应用在国外的应用l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。施工阶段施工阶段运营管理运营管理设计阶段设计阶段建后维护建后维护BIMBIMBIMBIM建筑工程建筑工程全寿命周期全寿命周期37上海中

22、心、中国樽、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20022002年年产生产生BIMBIM理念和技术研究理念和技术研究20042004年年出现各种出现各种BIMBIM为核心的专业应用软件为核心的专业应用软件“十五十五”科科技攻关计划技攻关计划 基于基于IFCIFC国际标准的建筑工程应用软件研究国际标准的建筑工程应用软件研究 对对BIMBIM数据标准数据标准IFCIFC和应用软件的研究，开发出基和应用软件的研究，开发出基于于IFCIFC的结构设计和施工管理软件。的结构设计和施工管理软件。“十一五十一五”科技支撑计科技支撑计划划 基于基于BIMBIM技术的下一代建筑工程应

23、用软件研究技术的下一代建筑工程应用软件研究 基于基于BIMBIM技术的建筑设计、节能设计、成本预测、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。施工优化、施工安全分析等下一代工程软件。 BIMBIM在国内的应用在国内的应用38 BIMBIM的应用前景的应用前景项目各个干系人都参与其中项目各个干系人都参与其中39记录和评估存量物业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：产品规划：通过BIM模型使设计方案和投资回报分析的财务

24、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：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：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；和和GISGIS系统集成：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

25、急响应等都有极大帮助；物业管理和维护：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。40方案设计：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：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：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：设计协同：设计有上十个甚至几十个专业需要协调

26、，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：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。41虚拟建造：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：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：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：预制：BIM和数控制造集成的自动化工厂预制；现场施工：现场施工：B

27、IM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。42 BIMBIM的发展趋势的发展趋势可以预计，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BIM431、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 BIMBIM的发展趋势

28、的发展趋势44 BIMBIM软件软件 BIMBIM相关软件相关软件 国内国内BIMBIM软件现状软件现状 BIM BIM未来未来45 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

29、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） BIMBIM相关软件相关软件BIM设计类软件在国际市场上主流公司，分别是设计类软件在国际市场上主流公司，分别是

30、Autodesk欧特克欧特克 AG 图软图软 Tekla Structures 天宝天宝 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) 犀牛犀牛 Dassault Systmes /Gery Technology 达索达索 日本福井电脑日本福井电脑 http:/www.fukuicompu.co.jp1、Autodest-Revit Architecture等等 Autodesk公司的公司的Revit系系列占据了最大的市场份额且是列占据了最大的市场份额且是行业领跑者，包括：行业领跑者，包括： Revit Architecture(建筑建筑); Revit Struc

31、ture(结构结构); Revit MEP(机电管道机电管道)。 2、Bentley-Bentley Architecture Bentley公司继开发出公司继开发出MicroStation TriForma这一专业这一专业的的3D建筑模型制作软件建筑模型制作软件(由所建模型可以自动生成平面图、由所建模型可以自动生成平面图、剖面图、立面图、透视图及各式的量化报告，如数量计算、剖面图、立面图、透视图及各式的量化报告，如数量计算、规格与成本估计规格与成本估计)后，于后，于2004年推出了其革命性的继承者年推出了其革命性的继承者: Bentley/Architecture(建筑建筑); Bentle

32、y Structural(结构结构); Bentley Building Mechanical Systems(机械机械:通风、空调、通风、空调、水道水道): Bentley Building Electrical Systems(电气电气); Bentley Facilities(设备设备); Bentley PowerCivil(场地建模场地建模)；Bentley Generative Components(设计复杂几何造型设计复杂几何造型); Bentley Interference Manager(碰撞检查碰撞检查)等系列软件，等系列软件， Bentley公司还提供了支持多用户公司还提

33、供了支持多用户(multi-user)多项目多项目(multi-project)的管理平台的管理平台Bentley ProjectWise。 3、Graphisoft/Nemetscheck AG-ArchiCAD ArchiCAD是历史最悠久的且至今仍被应用是历史最悠久的且至今仍被应用的的BIM建模软件，建模软件，ArchiCAD与一系列软件均具与一系列软件均具有互用性，包括利用有互用性，包括利用Maxon创建曲面和制作动画创建曲面和制作动画模拟、利用模拟、利用ArchiFM进行设备管理、利用进行设备管理、利用Sketchup创建模型等。除此，创建模型等。除此，ArchiCAD与一系与一系列能耗与可持续发展软件都有互用接口，如列能耗与可持续发展软件都有互用接口，如Ecotect、