校园行-bim教学与培养

建筑信息模型（BIM）概念与应用郑州大学土木工程学院李洪欣河南BIM教育培训高校行主要内容BIM的概念BIM应用价值BIM国内外应用BIM环境与软件BIM的高校教学郑州大学工程虚拟实验中心简介一、BIM的概念BIM概念建筑信息模型（BIM）是一个建筑物理和功能特性的数字表示。BIM是一个建筑信息的知识共享，这些信息定义了建筑的全生命周期，从最早的概念和方案到最后的拆除，提供了可靠的决策依据。BuildingInformationModeling(BIM)isadigitalrepresentationofphysicalandfunctionalcharacteristicsofafacility.ABIMisasharedknowledgeresourceforinformationaboutafacilityformingareliablebasisfordecisionsduringitslife-cycle;definedasexistingfromearliestconceptiontodemolition.4

什么是BIM2BIM全称：BuildingInformationModeling

建筑信息模型

通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息：三维几何形状信息非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格、进度和施工等等集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据为设计师、建筑师、水电暖铺设工程师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”

设计的趋势尤其是现代建筑设计的趋势必然是从现有的：

323模式即“三维（大脑中的想法）”——“二维（设计图纸）”——“三维（真实建筑）”逐步过渡到：333模式即“三维（大脑中的想法）”——“三维建筑信息模型”——“三维（真实建筑）”

设计模式的思考变革之路手工绘图2D

CAD3DCADBIM变革BIM的理念数据库替代绘图对于BIM项目，传统的绘图（平面图、立面图、剖面图以及详图）和补充文件（图样、清单、说明书、施工质量要求、施工方法等）中的线条和文字，都以“智能构件”的数字方式存储在BIM数据库中。每个“智能构件”的实体、特征和功能等存储在数据库中。在BIM环境下，建筑信息会被自动的加载至所有的平面图、立面图、剖面图、详图、明细表、立体渲染、工程量估计、预算、维护计划等当中去。一般CAD绘图软件与BIM软件进行建筑设计的比较BIM设计原理BIM外墙设计BIM设计原理BIM模型建筑模型结构模型BIM模型电器系统模型给排水系统模型BIM模型风管系统模型二、BIM应用价值提高工作效率控制项目成本提升建筑品质根据国外项目统计，基于

BIM

工作平台进行的建筑项目：减少

50%-70%

的变更单减少

20%-25%

的各专业协调时间缩短

5%-10%

的施工工期节约建设投资

约10%东莞风临·沃多夫公馆BIM应用领域方案设计在方案设计阶段，使用BIM工具，可以更准确的估算各项性能和造价情况。我们常常用ecotect，vasari，fluent，VE，EnergyPlus等软件进行能耗分析、结构分析、采光分析、绿色建筑分析、建筑设计规范检查等。扩初和施工图设计在扩初和施工图阶段，进行管综检查，提前检查出不同专业之间的碰撞问题。并根据明细表进行造价计算。协同设计B1机电专业与建筑、结构等专业间的碰撞机电专业内部碰撞F1F2F3生成碰撞检查报告BIM应用领域施工阶段施工进度模拟，施工场地的布置模拟，施工方案和流程设计，对进度、造价、质量的实时监控。运维阶段设施管理，智能建筑，设施的运营维护。BIM实现施工过程模拟BIM在施工阶段的作用分为几个方面，一是设计效果可视化，二是模型效果检验，三是多维效果的模拟和施工的监控。在利用专业软件为工程建立了三维信息模型后，我们会得到项目建成后的效果作为虚拟的建筑，因此BIM为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度，同时为有效控制施工安排，减少返工，控制成本，创造绿色环保低碳施工等方面提供了有利的支持。BIM

如何实现项目目标可视化设计设计阶段施工阶段运营阶段协同设计绿色设计三维管线综合设计工程量统计施工组织模拟三维管线综合施工数字化构件加工虚拟售楼书设备信息系统物业管理系统基于三维数字技术所构建的

BIM模型,

为业主、建筑设计师、结构工程师、机电工程师提供了直观的协作平台。在BIM工作环境中,Ecotect、Canda、

Phoenics等

多种软件合作作业，对建筑进行风、光、声、热等环境模拟分析,指导、验证建筑性能。BIM模型的信息库，随着工程的推进实时更新，当工程进行到一定阶段时，BIM模型能将所有关联信息组织起来，为建筑每一部分进行精确算量，降低施工成本v在设计阶段搭建管线综合模型，设定冲突检测条件，直观便捷检测碰撞冲突，消除设计中的“错漏碰缺”。基于

BIM

技术的

3D工具软件（如：Revit）包括了大量第三方分析程序所要求的各种信息，并可于结构分析模型双向链接，不仅提高了结构分析能力，同时减少重复建模的工作量BIM模型的可视直观,让各专业间设计的碰撞直

观显露,BIM

模型的“三方联动”特质使平面图、立面图、剖面图在同一时间得到修改。通过BIM平台，Navisworks仿真模拟软件与激光测绘信

息、RFID等通

信技术合作，建造数字工地，在虚拟环境中实时监管施工现场。在建筑三维空间模型的基础上引进时间轴度量的第四维度来协助完成建筑的设计与建造，借助四维数字模型详细指导施工的各个步骤，并对施工计划进行控制通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的

4D(3D+Time)模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程由消除错漏碰缺后的三维管线综合模型可以直接生成施工图，三维、二维对照施工实现零工程变更施工BIM技术将传统CAD图纸

上的设计信息整合在三维模型里，提供可以直接指导生产的构件信息，并进行装配模拟，对采购制造、运输存放进行跟踪，消除设计、制造、物流、安装之间的信息误错，提高效率，保证质量BIM模型中的信息随着工程进展实时更新，进入运营阶段，可建立相应的维护信息库及自动化维护系统。利用施工结束后的竣工模型加入所需信息搭建虚拟售楼模型进行销售招商加入空间、资产等信息，利用BIM竣工模型搭建虚拟物业管理平台，并与网络结合实现远程信息协调提高工作效率控制项目成本提升建筑品质绿色设计施工现场管理施工进度模拟结构分析三、BIM在国内外的应用日本：2010年，仅有7%的业主要求施工企业应用BIM，到了2014年这个数字变为30%。各国政府正在加速BIM的全球普及日本国土交通部（MLIT）已经开始在政府建筑推广BIM韩国政府对造价超过5千万的国有项目，强制要求各个参与方使用BIM技术香港房屋署业已成为全球BIM应用先锋中的佼佼者新加坡房屋建筑署BCA将于2014年强制实施BIM提审报批，并期望在未来10年建筑生产率提升25%2016年开始，BIM将强制出现在英国所有的政府项目上今天，许多美国联盟和州政府的项目都是强制性要求应用BIMBIM在国内的应用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。BIM在中国建筑模型机电综合模型管线综合（水管道与通风管道设计冲突）基于冲突给排水专业设计优化CABR新科研大楼项目BIM咨询《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中曾多次提到BIM技术，建设行业已经把BIM作为支撑行业产业升级的核心技术重点发展2010年前后在我国建设行业开始逐渐有BIM应用案例，目前正处于摸索并逐步推广阶段，发展很快；到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。到2020年末，以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中，集成应用BIM的项目比率达到90%：以国有资金投资为主的大中型建筑；申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。分别对建设单位、勘察单位、设计单位、施工企业、工程总承包企业、运营维护单位提出具有的BIM实施措施与目标。BIM时代已经到来第一次革命甩图板第二次革命二维到三维手绘BIMCAD四、BIM环境与软件BIM环境BIM软件RevitRevit的原理是组合，就像积木一样，它的门、窗、墙、楼梯等都是组件，而建模的过程则是将这些组件拼成一个模型。BIM软件Revit门族BIM软件Revit窗族BIM软件Revit泵族BIM软件Revit插件橄榄山快模提供了很多批处理功能，用于快速准确的建立建筑的三维模型。速博最显著的作用就是建模的时候更方便配筋。鸿业非常好的帮助了给排水，暖通和电气专业。在族库管理上，提供本地，客户和服务器端的族库管理。BIM软件Navisworks/Navigator这两款软件分别属于Autodesk和Bentley两家公司，功能相似。能将很多种不同格式的模型文件和并在一起。基于这个能力，产生了三个主要的应用功能：漫游，碰撞检查，施工模拟。BIM软件Civil3D地理空间设计软件，主要做地块的道路建模，土方计算，雨水分析等。BIM软件ArchiCAD主要就是建筑专业的建模，其他的专业，比如结构，暖通专业只提供有限功能。BIM软件AecosimBuildingDesignerBentley公司的产品，完全内置了MicroStation，加了四个主要的模块：建筑、结构、设备、电气。界面非常易懂，而且自带碰撞检测，造型能力也很强大。BIM软件Tekla钢结构软件BIM软件SolibriBIM通常用IFC格式来作为通用的BIM模型格式，常见问题包括：IFC是不是有问题的，比如编号数据会不会丢失？几何约束会不会不存在？Solibri就是解决IFC模型中是否缺少数据，是否出现碰撞，是否符合规定的参数要求的软件。BIM软件广联达/鲁班这两款软件主要在工程量统计和进度管理上起作用。五、BIM的高校教学我国的BIM应用，尤其是最近几年发展非常快，BIM的应用带来的人才的需求，这些人才都需要我们高校去培养。如何在高校开展BIM的教学？发达国家正逐步将BIM技术融入到高校工程管理教学中，并进行了一系列课程研究和改革。奥本大学AuburnUniversity在本科生课程中开设面向施工专业学生的BIM软件课程，通过实践发现，与相邻建筑院系学生相比他们的学生具有更强的能力。伍斯特理工学院（WorcesterPolytechnicInstitute，WPI）将BIM应用到土木和环境工程专业的一些课程中，提高了学生完成作业的速度和效率。BIM与高校人才培养高校现有BIM教学模式教软件，只教软件以及软件的使用方法；结合实例来教软件以教BIM的理论为主理论结合实际，所谓实际就是结合软件的操作带教教学原则区分层次要定位好学校与学生的层次重视基础重视基本方法和基本技术，这两个方面合起来就是基础理论。辅以实践软件操作也是不可缺少的，而且需要使用最新的软件，结合实例操作。结合专业按照专业来组织教学内容，有分有合。教学内容BIM简介BIM基本概念和原理BIM体系架构及相关标准BIM建模技术BIM在建筑生命期内的应用技术BIM应用系统开发技术BIM研究和发展趋势。六、郑州大学工程虚拟实验中心简介郑州大学土木工程学院工程虚拟实验中心筹建于2014年，经过前期调研于14年年底确定最终建设方案，2015年元月完成建设招标，由河南建科软件技术有限公司承建，当年5月份设备陆续到货，开始线路布设及设备安装调试，最终于9月份完成全部验收工作并投入使用。工程虚拟实验中心教学机房工程虚拟实验中心教学机房图形工作站+

专业图形显示器+

设计建模软件CPU：I7-4770主板芯片：C2