BIM技术及其在建筑施工中的应用培训讲义

BIM技术及其在在建筑施工工中的应用用建筑信息模模型(BuildingInformationModeling，简称BIM)，是通过创创建并利用用数字模型型对项目进进行设计、、建造及运运营管理的的过程。它实现了从从传统二维维绘图向三三维绘图的的转变，它它使建筑信信息更加全全面，直观观的展现出出来。建筑设备信信息模型BIM1、BIM发展及概念念一、BIM的基本概念念建筑信息模模型（BIM）的概念最最早可以追追溯到1970年代，时任任卡内基梅梅隆大学建建筑和计算算机科学专专业教授ChuckEastman于1975年提出了““BuildingDescriptionSystem（BDS）”的概念，，可以被被视为最最早提出出的与之之相关的的概念。。建筑信息模型型的概念念是伴随随着信息息技术在在建筑业业的深入入运用而而产生和和发展的的，且概概念的提提出者往往往又从从多个方方面来理理解与之之相关的的问题，，因此，，其又常常以不同同的名称称出现，，如单一一建筑模模型（SingleBuildingModel/SBM）、集成成建筑模模型（IntegratedBuildingModel/IBM）、通用用建筑模模型（GenericBuildingModel/GBM）及虚虚拟建筑筑模型（（VirtualBuildingModel/VBM，Graphisoft）等。近近年来，，随着各各方的看看法逐渐渐趋于一一致，建建筑信息息模型（（BIM）的说法法得到了了广泛的的认同。。1、BIM发展及概概念一、BIM的基本概概念BIM思想的由由来：1975年，ChuckEastman，“BIM之父”，，“BuildingDescriptionSystem”系统；20世纪80年代后，，芬兰学学者，““ProductInformationModel”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(BuildingInformationModeling，BIM),是对建筑筑设计的的创新。。“BuildingInformationModeling”，学术术研究，，无法实实践应用用；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。1、BIM发展及概概念一、BIM的基本概概念Visualization（可视化）1Coordination（协调）2Simulation（模拟）3Optimization（优化）4Documentation（出图）52、BIM技术的特特征一、BIM的基本概概念Visualization（可视化）1可视化的本意是是形象化化地看待待某件事事物，直直观、易易看明白白，即“所见即所所得”。对于建建筑行业业来说，，可视化化的的作作用是非非常巨大大和显著著的。例例如常见见的施工工图纸，，是通过过线条的的绘制来来表达各各类构件件的信息息，但毕毕竟不是是所有人人都是能能够将抽抽象的线线条在头头脑中转转换成实实体建筑筑的专业业人才，，其真正正的构造造形式只只能通过过建筑从从业人员员的知识识和经验验去理解解。对于于简单的的构造来来说，这这种想象象未尝不不可，但但是随着着建筑形形式不断断的发展展，风格格迥异、、造型复复杂的设设计不断断出现，，光靠人人脑去想想象其精精确和准准确程度度可想而而知。因因此BIM提供了可可视化的的思路，，将以往往用线条条勾勒出出的构件件形成一一种三维维的立体体实物图图形展示示在人们们的面前前；如果果用百分分制来表表示可视视化程度度的话，，CAD、BIM（建筑信信息模型型）和可可视化三三者的关关系可以以表达如如下图：2、BIM技术的特特征一、BIM的基本概概念Coordination（协调）2这个方面是建建筑业中中的重点点内容，，不管是是施工单单位还是是业主及及设计单单位，无无不在做做着协调调及相配配合的工工作。一一旦项目目的实施施过程中中遇到了了问题，，就要将将各有关关人士组组织起来来开协调调会，找找各施工工问题发发生的原原因，及及解决办办法，然然后出变变更，做做相应补补救措施施等进行行问题的的解决。。那么这这个问题题的协调调真的就就只能出出现问题题后再进进行协调调吗？在在设计时时，往往往由于各各专业设计师之间的沟通不不到位，，而出现现各种专专业之间间的碰撞撞问题，，例如暖暖通等专专业中的的管道在在进行布布置时，，由于施施工图纸纸是各自自绘制在在各自的的施工图图纸上的的，真正正施工过过程中，，可能在在布置管管线时正正好在此此处有结结构设计计的梁等等构件在在此妨碍碍着管线线的布置置，这种种就是施施工中常常遇到的的碰撞问问题，像像这样的的碰撞问问题的协协调解决决就只能能在问题题出现之之后再进进行解决决吗？BIM的协调性性服务就就可以帮帮助处理理这种问问题，也也就是说说BIM建筑信息息模型可可在建筑筑物建造造前期对对各专业业的碰撞撞问题进进行协调调，生成成协调数数据，提提供出来来。当然然BIM的协调作作用也并并不是只只能解决决各专业业间的碰碰撞问题题，它还还可以解解决例如如：电梯梯井布置置与其他他设计布布置及净净空要求求之协调调，防火火分区与与其他设设计布置置之协调调，地下下排水布布置与其其他设计计布置之之协调等等。2、BIM技术的特特征一、BIM的基本概概念Simulation（模拟）3模拟性并不是是只能模模拟设计计出的建建筑物模模型，还还可以模模拟不能能够在真真实世界界中进行行操作的的事物。。在设计计阶段，，BIM可以对设设计上需需要进行行模拟的的一些东东西进行行模拟实实验，例例如：节节能模拟拟、紧急急疏散模模拟、日日照模拟拟、热能能传导模模拟等；；在招投投标和施施工阶段段可以进进行4D模拟（三三维模型型加项目目的发展展时间）），也就就是根据据施工的的组织设设计模拟拟实际施施工，从从而来确确定合理理的施工工方案来来指导施施工。同同时还可可以进行行5D模拟（基于3D模型的造价控制制），从从而来实实现成本本控制；；后期运运营阶段段可以模模拟日常常紧急情情况的处处理方式式的模拟拟，例如如地震人人员逃生生模拟及及消防人人员疏散散模拟等等。2、BIM技术的特特征一、BIM的基本概概念Optimization（优化）4事实上整个设计计、施工工、运营营的过程程就是一一个不断断优化的的过程，，当然优优化和BIM也不存在在实质性性的必然然联系，，但在BIM的基础上上可以做做更好的的优化、、更好地地做优化化。优化化受三样样东西的的制约：：信息、、复杂程程度和时时间。没没有准确确的信息息做不出出合理的的优化结结果，BIM模型提供供了建筑筑物的实实际存在在的信息息，包括括几何信信息、物物理信息息、规则则信息，，还提供供了建筑筑物变化化以后的的实际存存在。复复杂程度度高到一一定程度度，参与与人员本本身的能能力无法法掌握所所有的信信息，必必须借助助一定的的科学技技术和设设备的帮帮助。现现代建筑筑物的复复杂程度度大多超超过参与与人员本本身的能能力极限限，BIM及与其配配套的各各种优化化工具提提供了对对复杂项项目进行行优化的的可能。。2、BIM技术的特特征一、BIM的基本概概念Documentation（出图）5BIM并不是为为了出大大家日常常多见的的建筑设设计院所所出的建建筑设计计图纸，，及一些些构件加加工的图图纸。而而是通过过对建筑筑物进行行了可视视化展示示、协调调、模拟拟、优化化以后，，可以帮帮助业主主出如下下图纸：：综合管管线图（（经过碰碰撞检查查和设计计修改，，消除了了相应错错误以后后）；综综合结构构留洞图图（预埋埋套管图图）碰撞撞检查侦侦错报告告和建议议改进方方案。2、BIM技术的特特征一、BIM的基本概概念美国AGC（AssociatedGeneralContractorsofAmerican-美国总承承包商协协会）将将BIM相关软件件分为八个类型：：第一类：：概念设设计和可可行性研研究（PreliminaryDesignandFeasibilityTools）第二类：：BIM核心建模模软件（（BIMAuthoringTools）第三类：：BIM分析软件件（BIMAnalysisTools）第四类：：加工图图和预制制加工软软件（ShopDrawingandFabricationTools）第五类：：施工管管理软件件（ConstructionManagementTools）第六类：：算量和和预算软软件（QuantityTakeoffandEstimatingTools）第七类：：计划软软件（SchedulingTools）第八类：：文件共共享和协协同软件件（FileSharingandCollaborationTools）3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念BIM核心建模软件件通常叫“BIMAuthoringSoftware”，是BIM之所以成为BIM的基础，换句话说，正正是因为有了这些些软件才有了BIM，也是从事BIM的同行第一类要要碰到的BIM软件。因此我们称称它们为“BIM核心建模软件”，简称称“BIM建模软件”。。常用的BIM建模软件如下下图所示：3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念（1）核心建模软软件从图中可以了了解到，BIM核心建模软件件主要有以下下四个门派：：1）Autodesk公司的Revit建筑、结构和和机电系列，，在民用建筑筑市场借助AutoCAD的天然优势，，有相当不错错的市场表现现；2）Bentley建筑、结构和和设备系列，，Bentley产品在工厂设设计（石油、、化工、电力力、医药等））和基础设施施（道路、桥桥梁、市政、、水利等）领领域有无可争争辩的优势；；3）2007年Nemetschek收购Graphisoft以后，ArchiCAD/AllPLAN/VectorWorks三个产品就被被归到同一个个门派里面了了，其中国内内同行最熟悉悉的是ArchiCAD，属于一个面面向全球市场场的产品，应应该可以说是是最早的一个个具有市场影影响力的BIM核心建模软件件，但是在中中国由于其专专业配套的功功能（仅限于于建筑专业））与多专业一一体的设计院院体制不匹配配，很难实现现业务突破。。Nemetschek的另外两个产产品，AllPLAN主要市场在德德语区，VectorWorks则是其在美国国市场使用的的产品名称。。4）Dassault公司的CATIA是全球最高端端的机械设计计制造软件，，在航空、航航天、汽车等等领域具有接接近垄断的市市场地位，应应用到工程建建设行业无论论是对复杂形形体还是超大大规模建筑其其建模能力、、表现能力和和信息管理能能力都比传统统的建筑类软软件有明显优优势，而与工工程建设行业业的项目特点点和人员特点点的对接问题题则是其不足足之处。DigitalProject是GeryTechnology公司在CATIA基础上开发的的一个面向工工程建设行业业的应用软件件（二次开发发软件），其其本质还是CATIA，就跟天正的的本质是AutoCAD一样。3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念（1）核心建模软软件3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念（2）BIM分析软件可持续或者绿绿色分析软件件可以使用BIM模型的信息对对项目进行日日照、风环境境、热工、景景观可视度、、噪音等方面面的分析，主主要软件有国国外的Echotect、IES、GreenBuildingStudio以及国内的PKPM等。水暖电等设备备和电气分析析软件国内产产品有鸿业、、博超等，国国外产品有Designmaster、IESVirtualEnvironment、TraneTrace等。结构分析软件件是目前和BIM核心建模软件件集成度比较较高的产品，，基本上两者者之间可以实实现双向信息息交换，即结结构分析软件件可以使用BIM核心建模软件件的信息进行行结构分析，，分析结果对对结构的调整整又可以反馈馈回到BIM核心建模软件件中去，自动动更新BIM模型。ETABS、STAAD、Robot等国外软件以以及PKPM等国内软件都都可以跟BIM核心建模软件件配合使用。。3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念（2）BIM分析软件BIM分析软件与核核心建模软件件之间的关系系3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念（3）BIM模型检查软件件BIM模型检查软件件既可以用来来检查模型本本身的质量和和完整性，例例如空间之间间有没有重叠叠？空间有没没有被适当的的构件围闭？？构件之间有有没有冲突等等；也可以用用来检查设计计是不是符合合业主的要求求，是否符合合规范的要求求等。目前具有市场影响响的BIM模型检查软件件是SolibriModelChecker。Xsteel是目前最有影影响的基于BIM技术的钢结构构深化设计软软件，该软件件可以使用BIM核心建模软件件的数据，对对钢结构进行行面向加工、、安装的详细细设计，生成成钢结构施工工图（加工图图、深化图、、详图）、材材料表、数控控机床加工代代码等。（4）BIM深化设计软件3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念模型综合碰撞撞检查软件的的基本功能包包括集成各种种三维软件（（包括BIM软件、三维工工厂设计软件件、三维机械械设计软件等等）创建的模模型，进行3D协调、4D计划、可视化化、动态模拟拟等，属于项项目评估、审审核软件的一一种。常见的的模型综合碰碰撞检查软件件有AutodeskNavisworks、BentleyProjectwiseNavigator和SolibriModelChecker等。（5）BIM模型综合碰撞检查软件有两个根本原原因直接导致致了模型综合合碰撞检查软软件的出现：1）不同专业人人员使用各自自的BIM核心建模软件件建立自己专专业相关的BIM模型，这些模模型需要在一一个环境里面面集成起来才才能完成整个个项目的设计计、分析、模模拟，而这些些不同的BIM核心建模软件件无法实现这这一点；2）对于大型项项目来说，硬硬件条件的限限制使得BIM核心建模软件件无法在一个个文件里面操操作整个项目目模型，但是是又必须把这这些分开创建建的局部模型型整合在一起起研究整个项项目的设计、、施工及其运运营状态。3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念（6）BIM造价管理软件造价管理软件件利用BIM模型提供的信信息进行工程程量统计和造造价分析，由由于BIM模型结构化数数据的支持，，基于BIM技术的造价管管理软件可以以根据工程施施工计划动态态提供造价管管理需要的数数据，这就是是所谓BIM技术的5D应用。国外的BIM造价管理有Innovaya和Solibri，鲁班是国内内BIM造价管理软件件的代表。鲁班对以项目目或业主为中中心的基于BIM的造价管理解解决方案应用用给出了如下下整体框架，，无疑会对BIM信息在造价管管理上的应用用水平提升起起到积极作用用，同时也是是全面实现和和提升BIM对工程建设行行业整体价值值的有效实践践，因为我们们知道，能够够使用BIM模型信息的参参与方和工作作类型越多，，BIM对项目能够发发挥的价值就就越大。3、BIM软件介绍一、BIM的基本概念（6）BIM造价管理软件4、国内BIM发展的阻碍一、BIM的基本概念近几年，国内内外学术界对对于BIM引进和应用的现状、引进效果以以及阻碍因素素等问题不断断地进行研究。对较全面分分析建筑业BIM引进和应用中所遇到的相关阻碍因素素的调查研究究进行总结可可发现，在美国以及芬芬兰等发达国国家，对BIM技术的应用比较普遍、实实践经验也相相对比较丰富富，它们的阻碍因素大部分来来自于BIM项目的实施过程中中所面临的一些实际性性的问题。比比如，培训的的时间和费用用、BIM专家以及在软件硬硬件上的投资资费用等问题题。国内研究也涉及到到一些阻碍因因素，如政府府的宣传力度不足、缺乏BIM相关标准等。清华大学潘佳佳怡等人（《中国建筑业BIM发展的阻碍因素分分析》）通过国内外BIM文献研究和专家访谈，从技术、经经济、操作、、法律等方面面提炼出建筑业BIM发展普遍存在在的阻碍因素素共41项，通过对41项“阻碍因素素”的重要度度进行排序，可得到影响中国国建筑业BIM发展的15个关键阻碍因素，具体为：4、国内BIM发展的阻碍一、BIM的基本概念没有充分的外外部动机国内缺乏BIM标准合同示范文本本不适应思维模式式的变化对于分享数据资源源持有消极态态度使用BIM技术带来的经济效效益不明显缺乏国产的BIM技术产品没有政策部门和行行业主管部门门颁发的BIM标准和指南基于BIM的工作流程尚未未建立BIM项目中的争议处理理机制尚未成成熟目前各专业之间交交互性差反抗新技术的抵触触心理缺乏能够保护BIM模型的知识产权的的法律条款和措施聘用BIM专家和咨询需要额额外费用设计费用的增加国内缺乏对于BIM技术的研究对比中外建筑筑业BIM发展的关键阻阻碍因素，可发现中国的阻碍因因素具有如下下5个特点：（1）在BIM发展过程中，与政政府、业主以及建筑业的团体或者组组织有密切关关系的阻碍因因素较其他国家多。（2）与法律相关关的因素对于于中国建筑业业BIM发展的影响力比较较大。（3）从从业业人人员员的的心心理理和和思思维维方方式式对对BIM在中中国国建筑筑业业发发展展产产生生的的阻阻力力比比较较突突出出。。（4）中中国国建建筑筑业业重重视视研研究究和和开开发发本本国国的的BIM软件件。但但是是目目前前国国产产软软件件缺缺乏乏的的现现状状，，严严重重阻碍碍BIM在中国国的的发发展展。。（5）虽虽然然经经济济因因素素对对于于中中国国建建筑筑业业来来说说不是是最最关键键的的阻阻碍碍因因素素，，但但是是对对于于BIM的发展展有有一一定定的阻阻力力。在在经经济济阻阻碍碍因因素素方方面面，，中中国国更更重重视视对对于于BIM带来来的经经济济效效益益问问题题，，而而国国外外更更关关注注软软件件购购买买和和硬件件升级级的的费费用用。。4、国内内BIM发展展的的阻阻碍碍一、、BIM的基基本本概概念念4、国内内BIM发展展的的阻阻碍碍一、、BIM的基基本本概概念念为解解决决研研究究发发现现的的关关键键阻阻碍碍因因素素，，促促进进中中国国建筑筑业业BIM引进进和应应用用，，建建议议采采取取三三阶阶段段的的BIM促进进方案案如下下图图所所示。。该该方方案案包包括括3个阶段段，，即即推动动BIM引进进的阶阶段段、、BIM应用用的过过渡渡阶阶段段以以及及推动动BIM应用用的阶阶段段。。4、国内内BIM发展展的的阻阻碍碍一、、BIM的基基本本概概念念5、国内内BIM政策策汇汇总总一、、BIM的基基本本概概念念1、BIM模型型维维护护二、、BIM的基基本本应用用及及实实例例根据据项项目目建建设设进进度度建建立立和和维护护BIM模型型，实实质质是是使用用BIM平台台汇总总各各项项目目团团队队所所有有的的建建筑筑工工程程信信息息，，消消除除项项目目中中的的信信息息孤孤岛岛，，并并且且将将得得到到的的信信息息结结合合三三维维模模型型进进行行整整理理和和储储存存，，以以备备项项目目全全过过程程中中项项目目各各相相关关利利益益方方随随时时共共享享。。由于于BIM的用途途决决定定了BIM模型型细节节的的精精度度，，同同时时仅仅靠靠一一个BIM工具具并不不能能完完成成所所有有的的工工作作，，所所以以目目前前业业内内主主要要采采用用““分分布布式式””BIM模型型的方方法法，，建建立立符符合合工工程程项项目目现现有有条条件件和和使使用用用用途途的BIM模型型。这这些些模模型型根根据据需需要要可可能能包包括括：：设设计计模模型型、、施施工工模模型型、、进进度度模模型型、、成成本本模模型型、、制制造造模模型型、、操操作作模模型型等等。。BIM“分分布布式式””模模型型还还体体现现在BIM模型型往往往由由相相关关的的设设计计单单位位、、施施工工单单位位或或者者运运营营单单位位根根据据各各自自工工作作范范围围单单独独建建立立，，最最后后通通过过统统一一的的标标准准合合成成。。这这将将增增加加对对BIM建模模标准准、、版本本管管理理、数数据据安安全全的的管管理理难难度度，，所所以以有有时时候候业业主主也也会会委委托托独立立的的BIM服务务商统统一一规规划划、、维维护护和和管管理理整整个个工程程项项目目的的BIM应用用，以以确保保BIM模型型信息息的的准准确确、、时时效效和和安安全全。。1、BIM模型型维维护护二、、BIM的基基本本应用用及及实实例例腾讯总总部部大大楼楼在在设设计计施施工工过过程程中中成成功功应应用用了了BIM技术术。。该该工工程程施施工工过过程程中中制制定定了了一一套套完完整整的的BIM管理理体体系系，，成成立立BIM管理理部部，，制定定项目目建建模模标标准准及及关关联联规规则则，，各各专专业业按按照照建建立立包包含含进进度度、、技技术术参参数数、、商商务务等等信信息息的的BIM模型型，，BIM管理理部部整整合合后后形形成成涵涵盖盖所所有有专专业业和和管管理理行行为为信信息息的的综综合合BIM模型型。。2、场地地分分析析二、、BIM的基基本本应用用及及实实例例场地地分分析析是是研研究究影影响响建建筑筑物物定定位位的的主主要要因因素素，，是是确确定定建建筑筑物物的的空空间间方方位位和和外外观观、、建建立立建建筑筑物物与与周周围围景景观观的的联联系系的的过过程程。。在在规规划划阶阶段段，，场场地地的的地地貌貌、、植植被被、、气气候候条条件件都都是是影影响响设设计计决决策策的的重重要要因因素素，，往往往往需需要要通通过过场场地地分分析析来来对对景景观观规规划划、、环环境境现现状状、、施施工工配配套套及及建建成成后后交交通通流流量量等等各各种种影影响响因因素素进进行行评评价价及及分分析析。。传传统统的的场场地地分分析析存存在在诸诸如如定定量量分分析析不不足足、、主主观观因因素素过过重重、、无无法法处处理理大大量量数数据据信信息息等等弊弊端端，，通通过过BIM结合地理信信息系系统(GeographiInformationSystem，简称称（GIS)，对场场地及及拟建建的建建筑物物空间间数据据进行行建模模，通过BIM及GIS软件的强大大功能能，迅迅速得得出令令人信信服的的分析析结果果，帮帮助项项目在在规划划阶段段评估估场地地的使使用条条件和和特点点，从从而做做出新新建项项目最最理想想的场场地规规划、、交通通流线线组织织关系系、建建筑布布局等等关键键决策策。2、场地分分析二、BIM的基本本应用及及实例例济南文文化艺艺术中中心大大剧院院项目目进行行了全全周期期BIM技术应应用，，设计计初期期利用用BIM软件进进行了了场地地分析析。通通过BIM结合GIS进行场地分分析模模拟，，得出出较好好的分分析数据，为设设计单单位后后期设设计提提供了了最理理想的的的场场地规规划、、交通通流线线组织织关系系、建建筑布布局等关键键决策。。项目周周边环环境及及建模模图3、建筑策策划二、BIM的基本本应用及及实例例建筑策策划是是在总总体规规划目目标确确定后后，根根据定定量分分析得得出设设计依依据的的过程程。相相对于于根据据经验验确定定设计计内容容及依依据(设计任任务书书)的传统统方法法，建建筑策策划利利用对对建设设目标标所处处社会会环境境及相相关因因素的的逻辑辑数理理分析析，研研究项项目任任务书书对设设计的的合理理导向向，制制定和和论证证建筑筑设计计依据据，科科学地地确定定设计计的内内容，，并寻寻找达达到这这一目目标的的科学学方法法。在在这一一过程程中，，除了了需要要运用用建筑筑学的的原理理，借借鉴过过去的的经验验和遵遵守规规范，，更重重要的的是要要以实实态调调查为为基础础，用用计算算机等等现代代化手手段对对目标标进行行研究究。BIM能够帮帮助项项目团团队在在建筑筑规划划阶段段，通通过对对空间间进行行分析析来理理解复复杂空空间的的标准准和法法规，，从而而节省省时间间，提提供对对团队队更多多增值值活动动的可可能。。特别别是在在客户户讨论论需求求、选选择以以及分分析最最佳方方案时时，能能借助BIM及相关分分析数数据，，做出出关键键性的的决定定。BIM在建筑策策划阶阶段的的应用用成果果还会会帮助助建筑筑师在在建筑筑设计计阶段段随时时查看看初步步设计计是否否符合合业主主的要要求，，是否否满足足建筑筑策划划阶段段得到到的设设计依依据，，通过BIM连贯的信息息传递递或追追溯，，大大大减少少以后后详图图设计计阶段段发现现不合合格需需要修修改设设计的的巨大大浪费费。3、建筑策策划二、BIM的基本本应用及及实例例济南文文化艺艺术中中心大大剧院院项目目进行行了全全周期期BIM技术应应用，，设计计初期期利用用BIM软件进进行了了场地地分析析。该项目目从前前期策策划阶阶段主主要开开展了了现状状建模模，首首先是是对周周边环环境进进行建建模，，包括括周边道路、、建筑筑物（（已建建和规规划））、园园林景景观等等内容容，将将该项项目模模型放放入环环境中中进行行分析析。用于于项目选选址、、周边边环境境的关关系、、景观观可视视度的的分析析、日日照分分析等等工作作。项目周周边环环境及及建模模图4、方案论论证二、BIM的基本本应用及及实例例在方案案论证证阶段段，项项目投投资方方可以以使用BIM评估设计方方案的的布局局、视视野、、照明明、安安全、、人体体工程程学、、声学学、纹纹理、、色彩彩及规规范的的遵守守情况况。BIM甚至可以做做到建建筑局局部的的细节节推敲敲，迅迅速速分析析设计计和施施工中中可能能需要要应对对的问问题。。方案案论证证阶段段还可可以借借助BIM提供方方便的的、低低成本本的不不同解解决方方案供供项目目投资资方进进行选选择，，通过过数据据对比比和模模拟分分析，，找出出不同同解决决方案案的优优缺点点，帮帮助项项目投投资方方迅速速评估估建筑筑投资资方案案的成成本和和时间间。对对设计计师来来说，，通过BIM来评估所所设计计的空空间，，可以以获得得较高高的互互动效效应，，以便便从使使用者者和业业主处处获得得积极极的反反馈。。设计计的实实时修修改往往往基基于最最终用用户的的反馈馈，在BIM平台下，项项目各各方关关注的的焦点点问题题比较较容易易得到到直观观的展展现并并迅速速达成成共识识，相相应的的需要要决策策的时时间也也会比比以往往减少少。济南文文化艺艺术中中心大大剧院院项目利利用BIM技术进进行了了设计计方案案论证证。通通过建模的的方式式，选选择方方案，如下下图：：4、方案论论证二、BIM的基本本应用及及实例例建筑方方案对对比分分析济南文文化艺艺术中中心大大剧院院项目利利用BIM技术进进行了了设计计方案案论证证。通通过建模的的方式式，选选择方方案，如下下图：：4、方案论论证二、BIM的基本本应用及及实例例室外景景观方方案对对比分分析5、可视化化设计计二、BIM的基本本应用及及实例例3Dmax、Sketchup这些三三维可可视化化设计计软件件的出出现有有力地地弥补补了业业主及及最终终用户户因缺缺乏对对传统统建筑筑图纸纸的理理解能能力而而造成成的和和设计计师之之间的的交流流鸿沟沟，但但由于于这些些软件件设计计理念念和功功能上上的局局限，，使得得这样样的三三维可可视化化展现现不论论用于于前期期方案案推敲敲还是是用于于阶段段性的的效果果图展展现，，与真真正的的设计计方案案之间间都存存在相相当大大的差差距。。对于于设计计师而而言，，除了了用于于前期期推敲敲和阶阶段展展现，，大量量的设设计工工作还还是要要基于于传统CAD平台，使用用平、、立、、剖等等三三视图图的方方式表表达和和展现现自己己的设设计成成果。。这种种由于于工具具原因因造成成的信信息割割裂，，在遇遇到项项目复复杂、、工期期紧的的情况况下，，非常常容易易出错错。BIM的出现使使得设设计师师不仅仅拥有有了三三维可可视化化的设设计工工具，，所见见即所所得，，更重重要的的是通通过工工具的的提升升，使使设计计师能能使用用三维维的思思考方方式来来完成成建筑筑设计计，同同时也也使业业主及及最终终用户户真正正摆脱脱了技技术壁壁垒的的限制制，随随时知知道自自己的的投资资能获获得什什么。可视化化：可视视化即即“所所见所所得””的形形式，，对于于建筑筑行业业来说说，可可视化化的真真正运运用在在建筑筑业的的作用用是非非常大大的，，例如如经常常拿到到的施施工图图纸，，只是是各个个构件件的信信息在在图纸纸上的的采用用线条条绘制制表达达，但但是其其真正正的构构造形形式就就需要要建筑筑业参参与人人员去去自行行想象象了。。对于于一般般简单单的东东西来来说，，这种种想象象也未未尝不不可，，但是是现在在建筑筑业的的建筑筑形式式各异异，复复杂造造型在在不断断的推推出，，那么么这种种光靠靠人脑脑去想想象的的东西西就未未免有有点不不太现现实了了。所所以BIM提供了了可视视化的的思路路，让让人们们将以以往的的线条条式的的构件件形成成一种种三维维的立立体实实物图图形展展示在在人们们的面面前；；现在在建筑筑业也也有设设计方方面出出效果果图的的事情情，但但是这这种效效果图图是分分包给给专业业的效效果图图制作作团队队进行行识读读设计计制作作出的的线条条式信信息制制作出出来的的，并并不是是通过过构件件的信信息自自动生生成的的，缺缺少了了同构构件之之间的的互动动性和和反馈馈性，，然而而BIM提到的可可视化是是一种能能够同构构件之间间形成互互动性和和反馈性性的可视视，在BIM建筑信息息模型中中，由于于整个过过程都是是可视化化的，所所以，可可视化的的结果不不仅可以以用来效效果图的的展示及及报表的的生成，，更重要要的是，，项目设设计、建建造、运运营过程程中的沟沟通、讨讨论、决决策都在在可视化化的状态态下进行行。5、可视化设设计二、BIM的基本应用及实实例竹块定位位图济南文化化艺术中心项目目室内设计计采用的的竹块，，排布成成如图所所示形状状。施工工单位在在进行室内内装饰施工时，，缺乏有有效的工工具对室室内排布布的竹块块进行定定位，首首先想到到是采用用技术解决这一一问题，，采用犀犀牛软件件进行建建模，给给每个竹竹块进行行准确定定位，同同时将模模型导入RevitArchitecture进行数据分析析，导出出相应的的龙骨加加工图、、安装定定位图等等，见下图。部分构件实现现了数字字化加工工与安装装定位，，不仅缩缩短了工工期，而而且大大大提高了了工程质质量。济南文化化艺术中心项目目室内设计计采用的的竹块，，排布成成如图所所示形状状。施工工单位在在进行室内内装饰施工时，，缺乏有有效的工工具对室室内排布布的竹块块进行定定位，首首先想到到是采用用技术解决这一一问题，，采用犀犀牛软件件进行建建模，给给每个竹竹块进行行准确定定位，同同时将模模型导入RevitArchitecture进行数据分析析，导出出相应的的龙骨加加工图、、安装定定位图等等，见下图。部分构件实现现了数字字化加工工与安装装定位，，不仅缩缩短了工工期，而而且大大大提高了了工程质质量。5、可视化设设计二、BIM的基本应用及实实例龙骨安装装及加工工定位图图6、协同设计计二、BIM的基本应用及实实例协同设计计是一种种新兴的的建筑设设计方式式，它可可以使分分布在不不同地理理位置的的不同专专业的设设计人员员通过网网络的协协同展开开设计工工作。协协同设计计是在建建筑业环环境发生生深刻变变化、建建筑的传传统设计计方式必必须得到到改变的的背景下下出现的的，也是是数字化化建筑设设计技术术与快速速发展的的网络技技术相结结合的产产物。现现有的协协同设计计主要是是基于CAD平台，并并不能充充分实现现专业间间的信息息交流，，这是因为CAD的通用文件件格式仅仅仅是对对图形的的描述，，无法加加载附加加信息，，导致专专业间的的数据不不具有关关联性。。BIM的出现使协协同已经经不再是是简单的的文件参参照，BIM技术为协同设设计提供供底层支支撑，大大幅提升升协同设设计的技技术含量量。借助BIM的技术优势势，协同同的范畴畴也从单单纯的设设计阶段段扩展到到建筑全全生命周周期，需需要规划划、设计计、施工工、运营营等各方方的集体体参与，，因此具具备了更更广泛的的意义，，从而带带来综合合效益的的大幅提提升。6、协同设计计二、BIM的基本应用及实实例沈阳建筑筑大学中中德节能能示范工程，实实施BIM执行计划划书，对对BIM环境下各各专业之之间实现现协同设计的过过程进行行分析，，给出BIM协同设计计实现模模式。6、协同设计计二、BIM的基本应用及实实例沈阳建筑筑大学中中德节能能示范工程，实实施BIM执行计划划书，对对BIM环境下各各专业之之间实现现协同设计的过过程进行行分析，，给出BIM协同设计计实现模模式。7、性能化分分析二、BIM的基本应用及实实例利用计算算机进行行建筑物物理性能能化分析析始于20世纪60年代甚至更早早，早已已形成成成熟的理理论支持持,开发出丰丰富的工工具软件件。但是是在CAD时代，无论什什么样的的分析软件件都必须通通过手工工的方式式输入相相关数据据才能开开展分析析计算，，而操作作和使用用这些软软件不仅仅需要专业技术术人员经经过培训训才能完完成，同同时由于于设计方方案的调调整，造造成原本本就耗时时耗力的的数据入工作需要要经常性性的重复复录入或或者校核核，导致致包括建建筑能量量分析在在内的建建筑物理理性能化化分析通通常被安安排在设设计的最最终阶段段，成为为一种象象征性的的工作，使建筑设计计与性能能化分析析计算之之间严重重脱节。利用BIM技术，建筑师师在设计计过程中中创建的的虚拟建建筑模型型已经包包含了大大量的设设计信息息(几何信息息、材料料性能、、构件属属性等)，只要将将模型导导入相关关的性能能化分析析软件，，就可以以得到相相应的分分析结果果，原本本需要专专业人士士花费大大量时间间输入大大量专业业数据的的过程，，如今可可以自动动完成，，这大大大降低了了性能化化分析的的周期，，提高了了设计质质量，同同时也使使设计公公司能够够为业主主提供更更专业的的技能和和服务。。7、性能化分分析二、BIM的基本应用及实实例南方某水水乐园工工程采用用了BIM技术与能耗模拟拟等建筑筑性能化化分析的的结合方方式，以以分析结果果为设计人人员提供供参考，，展示了了BIM软件参数化设计的优势与与特点。7、性能化分分析二、BIM的基本应用及实实例通过Revit导出GBXML格式导入ECOTECT进行建筑采光光分析模模型图。8、工程量统统计二、BIM的基本应用及实实例在CAD时代，由于CAD无法存储储可以让让计算机机自动计计算工程程项目构构件的必必要信息息，所以以需要依依靠人工工根据图图纸或者者CAD文件进行行测量和和统计，，或者使使用专门门的造价价计算软软件根据据图纸或或者CAD文件重新新进行建建模后由由计算机机自动进进行统计计。前者者不仅需需要消耗耗大量的的人工，，而且比比较容易易出现手手工计算算带来的的差错，，而后者者同样需需要不断断地根据据调整后后的设计计方案及及时更新新模型，，如果滞滞后，得得到的工工程量统统计数据据也往往往失效了了。而BIM是一个富富含工程程信息的的数据库库，可以以真实地地提供造造价管理理需要的的工程量量信息，，借助这这些信息息，计算算机可以以快速对对各种构构件进行行统计分分析，大大大减少少了繁琐琐的人工工操作和和潜在错错误，非非常容易易实现工工程量信信息与设设计方案案的完全全一致。。通过BIM获得的准确的工程程量统计可以以用于前期设设计过程中的的成本估算、、在业主预算算范围内不同同设计方案的的探索或者不不同设计方案案建造成本的的比较，以及及施工开始前前的工程量预预算和施工完成后的工程量决算算。8、工程量统计二、BIM的基本应用及实例基于BIM的工程量统计工工作分三个阶阶段，第一个个是在施工图图纸的基础上上建完模型，利用revit、naviswork等软件搭建工程程量统计BIM模型，统计主要材材料工程量，，为工程预算提供指导；第第二是在施工工过程中，通通过模型统计计主要材料工工程量，并按按施工进度计划分阶段统统计工程量，，为材料和资资金计划提供供参考；第三三是根据设计计变更情况，，及时跟踪修改模型型，完成最终终模型工程量量统计，为工工程结算提供供参考。下图为为济南文化艺艺术中心工程程量统计。BIM模型及工程量量统计表9、管线综合二、BIM的基本应用及实例随着建筑物规规模和使用功功能复杂程度度的增加，无无论设计企业业还是施工企企业甚至是业业主对机电管管线综合的要要求愈加强烈烈。在CAD时代，设计企业主主要由建筑或或者机电专业业牵头，将所所有图纸打印印成硫酸图，，然后各专业业：降图纸叠叠在一起进行行管线综合，，由于二维图图纸的信息缺缺失以及缺失失直观的交流流平台，导致致管线综合成成为建筑施工工前让业主最最不放心的技技术环节。利用BIM技术，通过搭建各各专业的BIM模型，设计师能够够在虚拟的三三维环境下方方便地发现设设计中的碰撞撞冲突，从而而大大提高了了管线综合的的设计能力和和工作效率。。这不仅能及及时排除项目目施工环节中中可以遇到的的碰撞；中突突，显著减少少由此产生的的变更申请单单，更大大提提高了施工现现场的生产效效率，降低了了由于施工协协调造成的成成本增长和工工期延误。9、管线综合二、BIM的基本应用及实例根据设计图纸纸搭建的设计计模型，结合合施工规范和和现场施工要要求，搭建管管线综合模型型，进行所有专业管线线的综合排布布，提交综合合管线排布图图和预留孔洞洞位置图，在在施工安装开始之前将所有管管线位置确定定下来，避免免了后期施工工过程中各类类管线交叉打打架的问题，，节约了工程投资和和工期。该项项目管线综合合为项目节约约了大量投资资，确保了施施工安装阶段段工期目标的实现。。同时也便于于后期管线的的维护检修工作。下图为济南文文化艺术中心三维管线综合合排布图及模型、设备间设备及管线线排布和碰撞检检查。三维管线综合合排布图及模模型9、管线综合二、BIM的基本应用及实例根据设计图纸纸搭建的设计计模型，结合合施工规范和和现场施工要要求，搭建管管线综合模型型，进行所有专业管线线的综合排布布，提交综合合管线排布图图和预留孔洞洞位置图，在在施工安装开始之前将所有管管线位置确定定下来，避免免了后期施工工过程中各类类管线交叉打打架的问题，，节约了工程投资和和工期。该项项目管线综合合为项目节约约了大量投资资，确保了施施工安装阶段段工期目标的实现。。同时也便于于后期管线的的维护检修工作。下图为济南南文化艺术中中心三维管线线综合排布图图及模型、设设备间设备及及管线排布和和碰撞检查。。设备间设备及及管线排布9、管线综合二、BIM的基本应用及实例根据设计图纸纸搭建的设计计模型，结合合施工规范和和现场施工要要求，搭建管管线综合模型型，进行所有专业管线线的综合排布布，提交综合合管线排布图图和预留孔洞洞位置图，在在施工安装开始之前将所有管管线位置确定定下来，避免免了后期施工工过程中各类类管线交叉打打架的问题，，节约了工程投资和和工期。该项项目管线综合合为项目节约约了大量投资资，确保了施施工安装阶段段工期目标的实现。。同时也便于于后期管线的的维护检修工作。下图为济南南文化艺术中中心三维管线线综合排布图图及模型、设设备间设备及及管线排布和和碰撞检查。。碰撞检查10、施工进度模拟拟二、BIM的基本应用及实例建筑施工是一一个高度动态态的过程，随随着建筑工程程规模不断扩扩大，复杂程程度不断提高高，使得施工工项目管理变变得极为复杂杂。当前建筑筑工程项目管管理中经常用用于表示进度度计划的甘特特图，由于专专业性强，可可视化程度低低，无法清晰晰描述施工进进度以及各种种复杂关系，，难以准确表表达工程施工工的动态变化化过程。通过过将BIM施工进度计划相链链接，将空间间信息与时间间信息整合在在一个可视的4D(3D+Time)模型中，可以以直观、精确确地反映整个个建筑的施工工过程。施工工模拟技术可可以在项目建建造过程中合合理制定施工工计划、4D精确掌握施工工进度，优化化使用施工资资源以及科学学地进行场地地布置，对整个工程的施施工进度、资资源和质量进进行统一管理理和控制，以以缩短工期、、降低成本、、提高质量。。此外借助4D模型，施工企企业在工程项项目投标中将将获得竞标优优势，BIM可以协助评标标专家从4D模型中很快了了解投标单位位对投标项目目主要施工的的控制方法、、施工安排是是否均衡、总总体计划是否否基本合理等等，从而对投投标单位的施施工经验和实实力作出有效效评估。10、施工进度模拟拟二、BIM的基本应用及实例四维施工模拟拟就是在BIM模型的基础上，加加上时间维度度——进度计计划。该项目目将模型导入Naviswork软件，然后将project进度计划导入Naviswork模型，生成四维施工模拟。四四维施工模拟拟可以根据实实际进度计划划进行调整，，只要将相应应的时间点更改之后，四维施施工模拟即可可重新改变，，这样就可以以形象地反映映出工程的进进度情况，指导现场施工组织安排排和材料计划划的釆购工作。济南文化艺术术中心施工进进度模拟11、施工组织模拟二、BIM的基本应用及实例施工组织是对对施工活动实实行科学管理理的重要手段段，它决定了了各阶段的施施工准备工作作内容，协调调了施工过程程中各施工单单位、各施工工工种、各项项资源之间的的相互关系。。施工组织设设计是用来指指导施工项目目全过程各项项活动的技术术、经济和组组织的综合性性解决方案，，是施工技术术与施工项目目管理有机结结合的产物。。通过BIM可以对项目的的重点或难点点部分进行可可建性模拟，，按月、日、、时进行施工工安装方案的的分析优化。。对于一些重重要的施工环环节或采用新新施工工艺的的关键部位、、施工现场平平面布置等施施工指导措施施进行模拟和和分析，以提提高计划的可可行性；也可可以利用BIM技术结合施工组组织计划进进行预演以以提高复杂杂建筑体系系的可造性性(例如：施工工模板、玻玻璃装配、、锚固等)。借助BIM对施工组织的的模拟，项项目管理方方能够非常常直观地了了解整个施施工安装环环节的时间间节点和安安装工序，，并清晰把把握在安装装过程中的的难点和要要点，施工工方也可以以进一步对对原有安装装方案进行行优化和改改善，以提提高施工效效率和施工工方案的安安全性。11、施工组织模拟二、BIM的基本应用及实例例腾讯总部大大楼项目对项目施工工组织设计计、对大悬悬挑钢结构构安装、清清水混凝土土柱、高大大模板等施施工关键部部位进行可可视化模拟拟和分析，，论证方案案可行性，，将施工工工序模型化化、动漫化化，进行直直观形象的的交底。腾讯总部大大楼关键施施工部位模模拟11、施工组织模拟二、BIM的基本应用及实例例腾讯总部大大楼项目对项目施工工组织设计计、对大悬悬挑钢结构构安装、清清水混凝土土柱、高大大模板等施施工关键部部位进行可可视化模拟拟和分析，，论证方案案可行性，，将施工工工序模型化化、动漫化化，进行直直观形象的的交底。腾讯总部大大楼关键施施工部位模模拟12、数字化建造造二、BIM的基本应用及实例例制造行业目目前的生产产效率极高高，其中部部分原因是是利用数字字化数据模模型实现了了制造方法法的自动化化。同样，，BIM结合数字化制造造也能够提提高建筑行行业的生产产效率。通通过BIM模型与数字化建建造系统的的结合，建建筑行业也也可以采用用类似的方方法来实现现建筑施工工流程的自自动化。建建筑中的许许多构件可可以异地加加工，然后后运到建筑筑施工现场场，装配到到建筑中(例如门窗、预制制混凝土结结构和钢结结构等构件件)。通过数字字化建造，，可以自动动完成建筑筑物构件的的预制，这这些通过工工厂精密机机械技术制制造出来的的构件不仅仅降低了建建造误差，，并且大幅幅度提高构构件制造的的生产率，，使得整个个建筑建造造的工期缩缩短并且容容易掌控。。BIM模型直接用于制制造环节还还可以在制制造商与设设计人员之之间形成一一种自然的的反馈循环环，即在建建筑设计流流程中提前前考虑尽可可能多地实实现数字化化建造。同同样与参与与竞标的制制造商共享享构件模型型也有助于于缩短招标标周期，便便于制造商商根据设计计要求的构构件用量编编制更为统统一的投标标文件。同同时标准化化构件之间间的协调也也有助于减减少现场发发生的问题题，降低不不断上升的的建造、安安装成本。。12、数字化建造