BIM绪论(高校)

BIM绪论 2016年9月1日 目录 1 什么是BIM 2 BIM的主要特点 3 BIM能带来什么 4 BIM应用状况 5 BIM的软件产品 6 高校BIM大赛及考证 BIM 非常玄 玄 很玄 建筑信息模型 BuildingInformationModeling 1 什么是BIM 新软件 Revit DigitalProject ArchiCAD Rino Ecotect AutoCAD BIM并没有退出历史舞台 反而越演越烈 2007年出台了国家BIM标准 欧洲 香港 美国 荷兰以后不招不会运用BIM软件的建筑师 BIM项目大大小小早就超过了100个 BIM有可能真是个好东西 上海 由于今年迪士尼项目的入驻 Revit达到井喷状态 无论是建筑施工图还是管线综合 MEP 全部Revit绘制 连带效应就是哪个设计单位会Revit就可以接到设计费丰厚的高端项目 所谓建筑信息模型 BIM 是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息 在这里 信息的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息 还包含大量的非几何信息 如材料的耐火等级 材料的传热系数 构件的造价 采购信息等 实际上 BIM就是通过数字化技术 在计算机中建立一座虚拟建筑 BIM BuildingInformationModeling建筑信息模型 BIM思想的由来 1975年 ChuckEastman BIM之父 BuildingDescriptionSystem 系统 20世纪80年代后 芬兰学者 ProductInformationModel 系统 1986年 美国学者RobertAish BuildingModeling 2002年由Autodesk公司提出建筑信息模型 BuildingInformationModeling BIM 是对建筑设计的创新 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软件 建筑信息模型 建筑设计师 结构工程师 水暖电系统工程师 建造施工方 业主 维基百科 BIM是在项目生命周期内生产和管理建筑数据的过程 BIM电子文件 将可在参与项目的各建筑行业企业间共享 BIM的宗旨是用数字信息为项目各个参与者提供各环节的 模拟和分析 BIM的目标是实现进度 成本和质量的效率最大化 BIM的实施是为业主提供设计 施工 销售 运营等的专业化服务 BIM是指基于最先进的三维数字设计解决方案所构建的 可视化 的数字建筑模型 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 的科学协作平台 帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计 建造及运营管理 对于建筑师而言 应用BIM不仅要求将设计工具实现从二维到三维的转变 更需要在设计阶段贯彻协同设计 绿色设计和可持续设计理念 其最终目的是使得整个工程项目在设计 施工和使用等各个阶段都能够有效的实现节省能源 节约成本 降低污染和提高效率 建筑信息模型 建筑设计师 结构工程师 水暖电系统工程师 建造施工方 业主 建筑设计专业可以直接生成三维实体模型 结构专业则可取其中墙材料强度及墙上孔洞大小进行计算 设备专业可以据此进行建筑能量分析 声学分析 光学分析等 施工单位则可取其墙上混凝土类型 配筋等信息进行水泥等材料的备料及下料 发展商则可取其中的造价 门窗类型 工程量等信息进行工程造价总预算 产品定货等 而物业单位也可以用之进行可视化物业管理 BIM在整个建筑行业从上游到下游的各个企业间不断完善 从而实现项目全生命周期的信息化管理 最大化的实现BIM的意义 BIM 建筑业的信息革命 BIM 建筑业的信息革命 从手绘到二维 三维地信息改革从2D 3D的传统建模到4D 5D的信息建模方式摒弃传统设计中资源不能共享 信息不能同步更新 参与方不能很好的相互协调 施工过程不能可视化模拟 检查与维护不能做到物理与信息的碰撞预测等问题 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 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 目录 2 BIM的主要特点 1 什么是BIM 3 BIM能带来什么 4 BIM应用状况 5 BIM的软件产品 6 BIM的实施 2 BIM的主要特点 1 可视化2 协调性3 模拟性4 优化性5 可出图性 2 BIM的主要特点 1 可视化 对于BIM来说 可视化是其中的一个固有特性 BIM的工作过程和结果就是建筑物的实际形状 几何信息 当然是三维的 加上构件的属性信息 例如门的宽度和高度 和规则信息 例如墙上的门窗移走了 墙就应该自然封闭 在BIM的工作环境里 由于整个过程是可视化的 所以 可视化的结果不仅可以用来汇报和展示 更重要的是 项目设计 建造 运营过程中的沟通 讨论 决策都在可视化的状态下进行 所见即所得 模型三维的立体实物图形可视 项目设计 建造 运营等整个建设过程可视方便进行更好的沟通 讨论与决策 2 BIM的主要特点 1 可视化 在和业主就方案交流过程中 运用RevitBIM技术 与业主实时 高效 直观 愉悦的交流 2 BIM的主要特点 1 可视化 2 BIM的主要特点 1 可视化 2 BIM的主要特点 1 可视化 2 BIM的主要特点 2 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 2 BIM的主要特点 2 协调性 设计过程中预先发现的碰撞打架现象 2 BIM的主要特点 2 协调性 设计过程中预先发现的碰撞打架现象 2 BIM的主要特点 2 协调性 设计过程中预先发现的碰撞打架现象 2 BIM的主要特点 2 协调性 项目内部截图 2 BIM的主要特点 3 模拟性 问题是 没有BIM的模拟和实际建筑物的变化发展是没有关联的 实际上只是一种可视化效果 设计 分析 模拟 一体化才能动态表达建筑物的实际状态 设计有变化 紧跟着就需要对变化以后的设计进行不同专业的分析研究 同时马上需要把分析结果模拟出来 供业主对此进行决策 没有BIM能做模拟吗 非BIM不能完成这样的任务 就像没有BIM也能造房子一样 Ofcoursecan 2 BIM的主要特点 3 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 2 BIM的主要特点 3 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 日照模拟 自然通风系统模拟 热能环境模拟 受风力及流体力学模拟 2 BIM的主要特点 3 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 4D定义 4D FourDimension 四维4D是3D加上项目发展的时间 用来研究可建性 可施工性 施工计划安排以及优化任务和下一层分包商的工作顺序的 因此我们给4D的价值归纳为 做没有意外的施工 如果我们能够在每周跟分包商的例会上直接向BIM模型提问题 然后探讨模拟各种改进方案的可能性 在虚拟建筑中解决目前需要在现场才能解决的问题 那会是一种什么样的情况 如果我们能够通过使用4D在整个项目建设过程中把所有分包商 供货商的工作顺序安排好 使他们的工作没有停顿 没有等待 那又会是一种什么样的效果 2 BIM的主要特点 3 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 5D定义 5D FiveDimension 五维5D是基于BIM3D的造价控制 工程预算起始于巨量和繁琐的工程量统计 有了BIM模型信息 工程预算将在整个设计施工的所有变化过程中实现实时和精确 随着项目发展BIM模型精度的不断提高 工程预算将逼近最后的那个数字 我们给5D的价值定义一句话是 做精细化的预算 2 BIM的主要特点 3 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 2 BIM的主要特点 4 优化性 事实上整个设计 施工 运营的过程就是一个不断优化的过程 优化是我们天天都在干的事情 优化和BIM也没有必然的联系 但在BIM的基础上可以做更好的优化 更好地做优化 大家知道 优化受三样东西的制约 信息 复杂程度 时间 没有准确的信息做不出合理的优化结果 BIM模型提供了建筑物的实际存在 几何信息 物理信息 规则信息 包括变化以后的实际存在 合理优化 2 BIM的主要特点 4 优化性 目前基于BIM的优化可以做下面的工作 a 项目方案优化 把项目设计和投资回报分析集成起来 设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来 这样业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上 b 特殊 异型 设计优化 裙楼 幕墙 屋顶 大空间到处可以看到异型设计 这些内容看起来占整个建筑的比例不大 但是占投资和工作量的比例和前者相比却往往要大得多 而且通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方 对这些内容的设计施工方案进行优化 可以带来显著的工期和造价改进 c 限额设计 BIM可以让限额设计名符其实 2 BIM的主要特点 5 可出图性 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 目录 3 BIM能带来什么 1 什么是BIM 2 BIM的主要特点 4 BIM应用状况 5 BIM的软件产品 6 BIM的实施 3 BIM能带来什么 BIM技术虽说是从设计中来 但它的应用却决不仅仅限于设计而是贯穿于招投标 设计 施工 运营 具体来看 招投标阶段 我们可以运用BIM技术所见即所得的特性来帮助业主进行方案的最终比选 在设计阶段 可以用BIM技术基于三维模型的特性和一处更改处处更新的特点来细化方案中的每一个细节 在施工阶段 由于采用BIM技术使得在实际工程中使用的4D 3维的建筑信息模型 基于时间的施工管理 甚至5D 在4D的基础上再加上资金流动管理 施工管理技术成为了可能 在运营阶段 通过全真的建筑信息模型迅速定位到问题部位 即可迅速解决 建筑信息模型在设计阶段带来的益处建筑信息模型 BIM 使建筑师们抛弃了传统的二维图纸 不再苦于如何用传统的二维施工图来表达一个空间的三维复杂形态 从而极大地拓展了建筑师对建筑形态探索的可实施性 自由形态不再是电脑屏幕上的乌托邦想象 BIM让建筑设计从二维走向了三维 并走向了数字化建造 这是建筑设计方法的一次重大转型 3 BIM能带来什么 3 BIM能带来什么 一些特殊的 复杂的工程 用二维是表达不清楚的 例如大家熟悉的2008年奥运会主体育场 鸟巢 其外壳的巢型钢不是直的 而是曲线的 如果用二维图表达就非常困难 而使用基于建筑信息模型 BIM 的软件系统 就可以直观地看到 鸟巢 的三维模型 甚至可以使用这个模型通过计算机直接加工那些异型钢构件而实现无纸化建造 基于BIM的三维模型不同于通常效果图的所谓三维模型 而是包含了材料信息 工艺设备信息 进度及成本信息等 它是一个完整的建筑信息 3 BIM能带来什么 建筑信息模型 BIM 使建筑 结构 给排水 空调 电气等各个专业基于同一个模型进行工作 从而使真正意义上的三维集成协同设计成为可能 在二维图纸时代 各个设备专业的管道综合是一个繁琐费时的工作 做的不好甚至经常引起施工中的反复变更 而BIM将整个设计整合到一个共享的建筑信息模型中 结构与设备 设备与设备间的冲突会直观地显现出来 工程师们可在三维模型中随意查看 且能准确查看可能存在问题的地方 并及时调整自己的设计 从而极大地避免了施工中的浪费 3 BIM能带来什么 建筑信息模型 BIM 使得设计修改更容易 只要对项目做出更改 由此产生的所有结果都会在整个项目中自动协调 各个视图中的平 立 剖面图自动修改 建筑信息模型提供的自动协调更改功能可以消除协调错误 提高工作整体质量 使得设计团队创建关键项目交付文件 例如可视化文档和管理机构审批文档 更加省时省力 再也不会出现平 立 剖面不一致之类的错误 3 BIM能带来什么 建筑信息模型在施工阶段带来的益处在建筑生命周期的施工阶段 建筑信息模型 BIM 可以同步提供有关建筑质量 进度以及成本的信息 它可以方便地提供工程量清单 概预算 各阶段材料准备等施工过程中需要的信息 甚至可以帮助人们实现建筑构件的直接无纸化加工建造 利用建筑信息模型 可以实现整个施工周期的可视化模拟与可视化管理 3 BIM能带来什么 建筑信息模型在施工阶段带来的益处 3 BIM能带来什么 建筑信息模型在施工阶段带来的益处建筑信息模型可以帮助施工人员促进建筑的量化 以进行评估和工程估价 并生成最新评估与施工规划 施工人员可以迅速为业主制定展示场地使用情况或更新调整情况的规划 从而和业主进行沟通 将施工过程对业主的运营和人员的影响降到最低 建筑信息模型还能提高文档质量 改善施工规划 从而节省施工中在过程与管理问题上投入的时间与资金 最终结果就是 能将业主更多的施工资金投入到建筑 而不是行政和管理中 而在这些费钱费事的设计变更中除了一小部分是由于业主方要求的某些建筑物功能性变化而导致的方案变化产生的设计变更以外 绝大多数设计变更都是由于设计中各专业的 错漏碰缺 而导致的 而BIM技术却可以完美地解决这一在二维图纸时代绝对无法完全避免的难题 因为在基于BIM技术的设计中我们的建筑物所有信息是建立在带有各类信息的三维模型数据库中的 在这个庞大的数据库中 任何的 错漏碰缺 在计算机程序的 火眼晶晶 下都将无处遁形 可以将设计师们有意无意中产生的各类设计错误或设计缺陷 扼杀 在萌芽状态 而这一点对于业主来说也就是数额庞大的变更费用由此被节省出来 3 BIM能带来什么 BIM技术是如何来解决令无数业主头痛的工程变更问题的 工程变更一般包括 设计变更 进度计划变更 施工条件变更 技术规范与标准变更 施工次序变更 工程数量变更等 在这其中 最严重 最常见而且花费最大的就是排名第一的 设计变更 3 BIM能带来什么 建筑信息模型在运营管理阶段带来的益处在建筑生命周期的运营管理阶段 建筑信息模型 BIM 可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 建筑信息模型可提供数字更新记录 并改善搬迁规划与管理 它还促进了标准建筑模型对商业场地条件 例如零售业场地 这些场地需要在许多不同地点建造相似的建筑 的适应 有关建筑的物理信息 例如完工情况 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都更加易于管理和使用 稳定访问这些类型的信息可以提高建筑运营过程中的收益与成本管理水平 3 BIM能带来什么 建筑信息模型在运营管理阶段带来的益处2008年北京奥运会的 奥运村空间规划及物资管理信息系统 即采用了以BIM建筑信息模型为基础的数据信息管理 设计师将奥运村空间规划及设施以三维图形方式处理并创建BIM建筑信息模型数据 在完成奥运村空间规划的同时 就自动产生与奥运村三维图形对应的奥运村物资 设施数据库 这确保了奥运村的资产管理 物流服务直观 准确 高效 该信息管理系统以BIM为基础 同时配合专业的协同作业软件 使得奥运村的空间规划 物流服务可以实现在线设计与管理 3 BIM能带来什么 建筑信息模型为开发商销售招商带来的益处建立建筑信息模型后 可以很方便地引入虚拟现实技术 实现在虚拟建筑中的漫游 传统的房地产销售方式主要是通过平面户型图 建筑模型 效果图及各种媒体广告的形式来推出楼盘 销售人员与购房者或租户之间的交流比较困难 而借助基于建筑信息模型的虚拟漫游技术 可进入虚拟建筑中的任何一个空间 可在电脑的样板房中漫游 可带着购房者参观虚拟样板间 亲身感受居室空间 实时查询房间信息 实时家具布置 引导购房者或租户合理使用物业 顾客可以在几年后才建成的虚拟小区中漫游 站在阳台上观看 感受小区建成后的优美环境 顾客可以在虚拟的购物中心中漫游 身临其境地感受优美的购物环境和热烈的商业氛围 目录 4 BIM应用状况 1 什么是BIM 2 BIM的主要特点 5 BIM的软件产品 6 BIM的实施 3 BIM能带来什么 4 目前BIM应用状况 一个不争的事实是 借助近二十年电脑及软件技术的进步 西方建筑师发展了一套较为成熟的三维设计方法 而我们则诞生了世界一流的效果图 4 目前BIM应用状况 BIM 建筑业的信息革命 目前已经逐渐汇集成了一股潮流 席卷世界的同时 也影响了中国 BIM建筑信息模型作为一个重要项目 已经列入我国科技部 十一五 期间国家科技攻关计划 同时 我国建筑行业政府与企业在推动工程项目管理方面开始全面推广工程项目全生命周期管理 BuildingLifecycleManagement BLM 概念 BLM是我国工程项目管理的趋势和主流技术 而BLM就是以BIM为基础 创建信息 管理信息 共享信息的数字化方法 是建设工程管理的最佳模式 美国到欧美 日本 新加坡等发达国家应用领域 设计阶段 施工阶段以及建成后的维护和管理阶段 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 3 应用软件已经比较成熟 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 4 目前BIM应用状况 应用案例 CCDI设计集团 天津港国际邮轮码头 天津港国际邮轮码头位于东疆港区南端 初期开发面积70万平方米 一期工程计划建设两个大型国际邮轮泊位及配套客运站房 设计年旅客通过能力50万人次 4 目前BIM应用状况 应用案例 CCDI设计集团 天津港码头 4 目前BIM应用状况 应用案例 CCDI设计集团 天津港码头 天津港结构 机电 天津港给排水 消防 4 目前BIM应用状况 应用案例 世博会德国馆 现代集团上海现代工程咨询有限公司 4 目前BIM应用状况 应用案例 世博会德国馆 现代集团上海现代工程咨询有限公司 4 目前BIM应用状况 应用案例 世博会德国馆 现代集团上海现代工程咨询有限公司 整体建筑由位于12米标高的Z字形展厅 内设三层回廊的圆形剧场 紧贴地块南侧呈倒T形的四层辅助用房 包括机房 办公 VIP区 厨房及餐厅区等 组成 展厅部分是空间桁架 由29根圆形钢柱支撑 多功能演示厅是单独的建筑体量 由24根钢斜柱及若干环梁组成受力体系 并在第三层回廊的高度与展厅相连 整体空间关系比较复杂 但流线设计合理 4 目前BIM应用状况 应用案例 世博会德国馆 现代集团上海现代工程咨询有限公司 4 目前BIM应用状况 应用案例 世博会德国馆 现代集团上海现代工程咨询有限公司 4 目前BIM应用状况 应用案例 上海中房建筑设计有限公司黄浦众鑫城 二期 4 目前BIM应用状况 应用案例 上海中房建筑设计有限公司黄浦众鑫城 二期 4 目前BIM应用状况 应用案例 中国建筑西北设计研究院有限公司西安地铁控制运营中心 4 目前BIM应用状况 应用案例 中国建筑西北设计研究院有限公司西安地铁控制运营中心 4 目前BIM应用状况 应用案例 中国建筑西北设计研究院有限公司西安地铁控制运营中心 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 69 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 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 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 工序上分析 BIM模型和进度计划软件 如MSProject P3等 的数据集成 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 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 RFID和互联网等技术项目的BIM模型保证施工期间不产生