BIM技术应用及发展研究教材

1、BIM技术应用及发展研究二一四年三月 新技术的产生 什么是BIM BIM所带来的好处 BIM的应用空间（前景）及现状234 BIM在建立企业的未来发展51 新技术的产生1 您可能见过 您也可能见过1980199020002010 设计信息 创建 共享 管理甩图板工程行业效益/竞争力结构数据方案数据暖通数据工程量估算施工图数据.BIM 数据库没有实质联系的数据孤岛彼此关联/多专业自动施工图纸BIM出现并非偶然，而是顺应整个设计制造行业发展潮流而生！ BIM的出现新技术的的产生BIM在建筑能能耗评估估方面的的应用二十世纪纪以后，各国的的能源短短缺问题题日益突突出。现阶段大大多节能能建筑侧侧重于外外

2、观和功功能，而而忽视建建筑的能能效设计计，没有有对工程程方案能能耗进行行系统的的分析与与计算。产生“可视化”的三维数数字建模模技术BIM技术。 什么是BIM2BIM全称： Building Information Modeling 建筑信息模型 简要的描述成：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、重量、价格和进度等等。BIM的三个特特点构件组合合：BIM由无数虚虚拟构件件拼装而而成，通通过调节节构件参参数，就就可导致致构件形形体发生生改变，满足设设计。这这样会使使我们同同时对构构件进行行相关统统计和计计算构件

3、关联联：构件件组合的的衍生数据库组组织共享享：信息息模型的的设计信信息都以数字的形形式保存存在数据据库中，便于更更新和共共享；通通过数据据库中的的数据及及构件之之间的关关联关系系，可以以很容易易的虚拟拟出一个个BIM1975年，ChuckEastman，“BIM之父”，“BuildingDescriptionSystem”系统；20世纪80年代后，芬兰学学者，“Product Information Model”系统；1986年，美国国学者RobertAish，“BuildingModeling”；2002年由Autodesk公司提出出建筑信信息模型型(BuildingInformationM

4、odeling，BIM),是对建筑筑设计的的创新；学术研研究，无无法实践践应用；进入21世纪，BIM研究和应应用得到到突破性性进展；随着计计算机软软硬件水水平的迅迅速发展展，全球球三大建建筑软件件开发商商，都推推出了自自己的BIM软件。 BIM思想的由来手图到二二维、三三维地信信息改革革从2D、3D的传统建建模到4D、5D的信息建建模方式式摒弃传统统设计中中资源不不能共享享、信息息不能同同步更新新、参与与方不能能很好的的相互协协调、施施工过程程不能可可视化模模拟，检检查与维维护不能能做到物物理与信信息的碰碰撞预测测等问题题。 BIM的发展从2DCAD过渡到以以BIM技术为核核心的多多种建筑筑3

5、DCAD，将是未未来计算算机辅助助建筑设设计的发发展趋势势。 BIM带来的好处3施工阶段运营管理设计阶段销售招商全寿命周周期可视视化：“所见即所所得”。模型三维维的立体体实物图图形可视视，项目设计计、建造造、运营营等整个个建设过过程可视视。方便进行行更好的的沟通、讨论与与决策。协调调性：各行业项项目信息息出现“不兼容”现象。如如管道与与结构冲冲突，各各个房间间出现冷冷热不均均，预留留的洞口口没留或或尺寸不不对等情情况。使用有效效BIM协调流程程进行协协调综合合，减少少不合理理变更方方案或问问题变更更方案世博奥地地利馆管管线综合合BIM带来的好好处模拟拟性：3D画面的模模拟能效、紧紧急疏散散、日

6、照照、热能能传导等等的模拟拟。4D（发展时时间上）的模拟拟5D（造价控控制上）的模拟拟对地震人人员逃生生及消防防人员疏疏散等日日常紧急急情况的的处理方方式的模模拟。 BIM带来的好处 BIM带来的好处模拟拟性：3D画面的模模拟能效、紧紧急疏散散、日照照、热能能传导等等的模拟拟。4D（发展时时间上）的模拟拟5D（造价控控制上）的模拟拟对地震人人员逃生生及消防防人员疏疏散等日日常紧急急情况的的处理方方式的模模拟。日照模拟拟自然通风风系统模模拟热能环境境模拟受风力及及流体力力学模拟拟 BIM带来的好处模拟拟性：3D画面的模模拟能效、紧紧急疏散散、日照照、热能能传导等等的模拟拟。4D（发展时时间上）的

7、模拟拟5D（造价控控制上）的模拟拟对地震人人员逃生生及消防防人员疏疏散等日日常紧急急情况的的处理方方式的模模拟。 BIM带来的好处模拟拟性：3D画面的模模拟能效、紧紧急疏散散、日照照、热能能传导等等的模拟拟。4D（发展时时间上）的模拟拟5D（造价控控制上）的模拟拟对地震人人员逃生生及消防防人员疏疏散等日日常紧急急情况的的处理方方式的模模拟。 BIM带来的好处模拟拟性：3D画面的模模拟能效、紧紧急疏散散、日照照、热能能传导等等的模拟拟。4D（发展时时间上）的模拟拟5D（造价控控制上）的模拟拟对地震人人员逃生生及消防防人员疏疏散等日日常紧急急情况的的处理方方式的模模拟。优化化性：BIM及与其配配套

8、的各各种优化化工具能能对项目目进行可可能的优优化处理理利用模型型提供的的各种信信息来优优化，如如几何、物理、规则、建筑物物变化以以后的各各种情况况信息给复杂程程度高的的建筑优优化可出出图性：建筑设计计图+经过碰撞撞检查和和设计修修改=综合设计计施工图图如综合管管线图、综合结结构留洞洞图、碰碰撞检查查侦错报报告和建建议改进进方案等等实用的的施工图图纸。 BIM带来的好处合理优化 BIM的应用空间（前景）及现状4承包方设计方参与者业主设计方监理方承包商记录和评评估存量量物业：用BIM模型来记记录和评评估已有有物业可可以为业业主更好好地管理理物业生生命周期期运营的的成本，如果能能够把物物业的BIM信

9、息和业业主的业业务决策策和管理理系统集集成，就就能使业业主如虎虎添翼；产品规划划：通过BIM模型使设设计方案案和投资资回报分分析的财财务工具具集成，业主就就可以实实时了解解设计方方案变化化对项目目投资收收益的影影响；设计评估估和招投投标：通过BIM模型帮助助业主检检查设计计院提供供的设计计方案在在满足多多专业协协调、规规划、消消防、安安全以及及日照、节能、建造成成本等各各方面要要求上的的表现，保证提提供正确确和准确确的招标标文件；项目沟通通和协同同：利用BIM的3D、4D（三维模模型+时间）、5D（三维模模型+时间+成本）模模型和投投资机构构、政府府主管部部门以及及设计、施工、预制、设备等等项

10、目方方进行沟沟通和讨讨论，大大大节省省决策时时间和减减少由于于理解不不同带来来的错误误；和GIS系统集成成：无论业内内人士还还是公众众都可以以用和真真实世界界同样的的方法利利用物业业的信息息，对营营销、物物业使用用和应急急响应等等都有极极大帮助助；物业管理理和维护护：BIM模型包括括了物业业使用、维护、调试手手册中需需要的所所有信息息，同时时为物业业改建、扩建、重建或或退役等等重大变变化都提提供了完完整的原原始信息息。业主方案设计计：使用BIM技术能进进行造型型、体量量和空间间分析外外，还可可以同时时进行能能耗分析析和建造造成本分分析等，使得初初期方案案决策更更具有科科学性；扩初设计计：建筑、

11、结结构、机机电各专专业建立立BIM模型，利利用模型型信息进进行能耗耗、结构构、声学学、热工工、日照照等分析析，进行行各种干干涉检查查和规范范检查，以及进进行工程程量统计计；施工图：各种平面面、立面面、剖面面图纸和和统计报报表都从从BIM模型中得得到；设计协同同：设计有上上十个甚甚至几十十个专业业需要协协调，包包括设计计计划、互提资资料、校校对审核核、版本本控制等等；设计工作作重心前前移：目前设计计师50%以上的工工作量用用在施工工图阶段段，以至至于设计计师得到到了一个个无奈的的但又名名副其实实的称号号-“画图匠”，BIM可以帮助助设计师师把主要要工作放放到方案案和扩初初阶段，恢复设设计师的的本

12、来面面目。设计方建立项目目的BIM模型：使用BIM技术建立立项目模模型，成成为监理理进行工工程质量量、工程程进度、工程成成本及工工程安全全等控制制的依据据，使得得监理过过程更具具有科学学性；设计碰撞撞检查分分析：根据建立立的项目目BIM模型，前前期对各各专业的的碰撞问问题进行行模拟，生成与与提供可可整体化化协调的的数据，解决传传统的二二维图纸纸会审耗耗时长、效率低低、发现现问题难难的问题题；基于BIM的施工过过程4D模拟：在3D模型的基基础上集集成时间间维度，实现4D模型。4D模型中既既包含了了3D模型的设设计信息息，也包包含了施施工信息息。其核核心思想想是通过过信息技技术手段段集成设设计与施

13、施工信息息，进而而实现建建设过程程的集成成。应用用4D模型可以以模拟施施工过程程，也可可进行施施工过程程的分析析，并支支持参与与方之间间的充分分交流与与协作；基于BIM的工程量量计算：完成建设设工程项项目的工工程量统统计、钢钢筋统计计、造价价分析报报表等，使从基基础、砼砼、装修修的工程程量统计计到梁、板、柱柱、墙等等的钢筋筋统计效效率和准准确性大大大提高高。监理方虚拟建造造：在BIM模型中使使用实际际产品后后进行物物理碰撞撞（硬碰碰撞）和和规则碰碰撞（软软碰撞）检查；施工分析析和规划划：BIM和施工计计划集成成的4D模拟，时时间-空间合成成以后的的碰撞检检查；成本和工工期管理理：BIM、施工计

14、计划和采采购计划划集成的的5D模拟；预制：BIM和数控制制造集成成的自动动化工厂厂预制；现场施工工：BIM和移动技技术、RFID技术以及及GPS技术集成成的现场场施工情情况动态态跟踪。承包商BIM在在国外的的应用BIM在在国内的的应用阻碍国内内BIM发展的的一些原原因BIM应用现状BIM在在国外的的应用美国到欧欧美、日日本、新新加坡等等发达国国家应用领域域：设计计阶段、施工阶阶段以及及建成后后的维护护和管理理阶段例：韩国国buildingSMART协会会组织的的BIM技术体体验培训训；美国EcoBuilding America会会议组织织“水族族馆”系系列小组组会。特点：1、已经经成为设设计和

15、施施工单位位承接项项目的必必要能力力，已收收到广泛泛重视。大企业业已经具具备了BIM技技术能力力；BIM专业业咨询公公司已经经出现，十分活活跃，为为中小企企业应用用BIM提供有有力支持持。2、不再再是将BIM应应用于建建筑工程程局部环环节。例例：IPD（IntergratedProject Dilivery）集成成项目交交付工作作模式。3、应用用软件已已经比较较成熟。BIM在在国内的的应用2002年BIM理理念和技技术；2004年BIM应应用软件件。奥运村空空间规划划及物资资管理信信息系统统、南水水北调工工程、香香港地铁铁项目等等。“小荷才才露尖尖尖角”（BIM是市场场规范化化的产物物，是全全

16、社会各各行业生生产标准准到位的的产物）“十五”科技攻攻关计划划课题：基于IFC国国际标准准的建筑筑工程应应用软件件研究重点：对对BIM数据标标准IFC和应应用软件件的研究究，开发发了基于于IFC的结构构设计和和施工管管理软件件。“十一五五”科技技支撑计计划课题：基于BIM技技术的下下一代建建筑工程程应用软软件研究究重点：基基于BIM技术术的建筑筑设计、节能设设计、成成本预测测、施工工优化、施工安安全分析析等下一一代工程程软件。国内BIM发展展的阻碍碍原因推行不够够，不愿愿打破；容忍不足足；不愿学习习；本土化不不够；业务水平平不齐；3D软件件速度和和功能未未平衡。业主/开发商建筑师项目经理理绘图

17、员结构工程程师水暖电工工程师供应商总承包商商施工出图图分包商物业管理理BIMBIM的应用在建筑工程全过程中的应用传统人们用2D的方式来来表达3D的建筑物物项目复杂杂性的加加大，如如规模的的增大以以及建筑筑系统数数量和复复杂性的的增加等等缩短工期期的要求求（4D）控制造价价的压力力（5D）BIM在建设项项目的设设计施工工运营管管理全过过程中得得到充分分的重视视。当代2D到nD的表达模模式设计阶段空间三维维复杂形形态的表表达与数数据共享享BIM提供工程程全部信信息，将将项目各各阶段主主要参与与方都集集中，做做出项目目空间三三维复杂杂形态的的表达。虚拟建筑筑样机，提供建建筑物精精确的空空间关系系和数

18、据据，与其其他3D建模不同同。根据3D模型自动动生成和和更新各各种图形形和文档档，自动动协调更更改关联联变更相相应的信信息，信信息共享享同步空间分析析、体量量分析、效果图图分析三维可视视化表现现方式结构分分析。利利用工具具软件创创建3D模型，完完成结构构条件图图，对结结构进行行分析，得出合合理的结结构施工工图。节能分分析。能能效分析析与计算算，节能能？经济济？“绿色”？造价分分析。运运用“零零库存”的生产产管理方方式，限限额领料料施工，最大程程度发挥挥业主资资金的效效益。分析阶段工序上上分析。BIM模型和进进度计划划软件（如MSProject，P3等）的数数据集成成，实时时监控施施工进度度，实

19、时时调整现现场情况况可建性性分析。进行安安全、施施工空间间、对环环境影响响等全面面的可建建性模拟拟分析冲突碰碰撞检查查分析。建造前前期对各各专业的的碰撞问问题进行行模拟，生成与与提供可可整体化化协调的的数据，解决传传统的二二维图纸纸会审耗耗时长、效率低低、发现现问题难难的问题题应用BIM整合现场场BIM模型的虚虚拟建筑筑+实际的施施工或管管理现场场=操控现场场施工主要包括括以下几几个方面面：现场指导导：BIM模型和3D施工图指指导现场跟踪踪：激光扫描描、GPS、移动通通讯、RFID和互联网网等技术术项目的BIM模型保证施工工期间不不产生重重大事故故（火灾灾）提供准确确、直观观的BIM数据库。施

20、工阶段平面图建筑模型型效果图各种信息息各种媒体体广告形形式相关软件件能耗、折折旧、安安全性预预测物业使用用、维护护、调试试手册物业变化化前的原原始信息息建筑使用用情况或或性能入住人员员与容量量建筑已用用时间建筑财务务方面的的信息数字更新新记录（完工情情况、承承租人或或部门分分配、家家具和设设备库存存）可出租面面积租赁收入入部门成本本分配的的重要财财务数据据。营运阶段提供直观观、准确确、高效效的奥运运村空间间规划及及设施、奥运村村物资、设施数数据库、资产管管理及物物流服务务等信息息。运营阶段段的BIM应用建筑图纸日照分析效果图能耗分析建筑声学分析结构分析工程算量协同施工管理水暖电设计BIMBIM的应用BIM的20种