工程管理专业毕业设计-BIM技术应用

基于BIM的图书馆项目建模分析摘要BIM即建筑信息模型。它是用建筑工程项目与之相关的信息数据来作为该模型的基础，从而对建筑进行模型的建立，通过数字息来仿真拟此建筑物所具有的实信息。在如今的国际建筑行业中，BIM已越来越被广泛应用，而国内目前还处在初步阶段。当然，随着我国建筑行业不断地进步与发展，也为了与国际接轨，BIM的应用也越来越被重视与推广。所以，该项技术将会是我国建筑业中的主流技术。在此背景下，本设计选择了BIM的建模与分析。研究过程中，查阅和参考了一些关于BIM的相应资料，并重点研究BIM的三维建模分析。本设计以“双鸭山市图书馆”项目为例，用revit软件将图书馆的CAD平面图建模成3D效果，包括建筑、结构、水电暖等对图书馆项目进行具体的综合分析并进行碰撞检查。BIM通过对项目进行建模分析，使得建筑设计师能够更好的设计、建造以及维护建筑物，本设计将应用BIM概念对“双鸭山市图书馆”项目进行一次实例的探索研究，使得我们更加直观具体的了解BIM在建筑行业的应用，从理论阶段到实践应用的全面认识。关键词：BIM；建模；碰撞检查；分析Modeling Analysis of Library Project Based onBIM AbstractBIM, stands for Building Information Modeling, based on the relevant information and data of building projects as a basis for model, to establish the building model , through digital information simulation true information of the building . In todays international construction industry, BIM has been more and more widely used, while the domestic is still in the preliminary stage. Of course, with Chinas construction industry continues to progress and development, and in order to in line with international standards, BIM applications are more and more attention and promotion. So, it will be the mainstream technology of the construction industry in the future.In that context, this design choice modeling and analysis of BIM. In the process of the research, access and reference to some relevant information on BIM, and to focus on BIM modeling analysis. This design take an example of “Shuangyashan City Library”project, use revit software let the library CAD floor plan modeled as 3D effects, including architectural, structural, water electricity heating, etc. comprehensive analysis of the specific library project and collision detection. BIM modeling analysis by the project, so that architects can better design, construction and maintenance of buildings, this design will apply BIM concepts do an example exploratory study of the “Shuangyashan City Library”project, let us a more intuitive understanding of BIM in the application of construction industry and a comprehensive understanding from the theory stage to the practical application.Keywords：BIM; Modeling;Collision Detection; Analysis目录摘要Abstract1 前言11.1 BIM的总体介绍11.2 BIM的特点与应用12 BIM技术在“双鸭山市图书馆”项目的应用52.1 项目简介52.2 BIM技术在“双鸭山市图书馆”项目的应用52.3 BIM应用的成果展示62.4 本章小结73 BIM实例建模过程83.1 建模项目83.2 绘制标高和轴网83.2.1 创建标高83.2.2 创建轴网93.3 绘制及编辑墙体93.4 门窗族的绘制113.5 楼梯与台阶的绘制133.5.1 创建楼梯133.5.2 创建台阶143.6 玻璃幕墙的绘制153.7 构件的绘制153.8 立面图163.9 本章小结164 BIM水暖电、碰撞检查以及三维漫游174.1 创建水暖电174.2 碰撞检查184.3 工程量明细表184.4 三维动态漫游184.5 本章小结245 BIM应用的难点分析与前景255.1 本项目的难点分析255.2 BIM在国内外的现状255.3 BIM未来的发展趋势265.4 本章小结26结论27参考文献28附录A29附录B37致谢421 前言1 前言1.1 BIM的总体介绍BIM即筑信息模型（Building Information Modeling)是近年来出现建筑界中的一个名词。其实，它能够引建筑行业信息技术迈入更高阶层的一种技术，它在建筑业的全面应用，会为建筑业的技术进产生非常巨大的响，它很大的提高了工程建筑的信息集成化的度。与此同时，它也给建筑业的创新发展带来显著的效益，也能使设计甚至整个建筑工程的效率以及质量有明显的提高，从而降低成本。 筑信息模型，是以三维字技术为基础，成了建筑工程目各种相关信息的程数据模型，是对工程项目相关信息详尽表达。建筑息模型，是通过数字信息技术在建筑工程中加以直接运用，这样可以用来解决筑工程复杂的信息在软件应用中的述问题，从而使设计开发人以及工程人员可以对各类建筑信息能够做出正确无误的应对，而且也能够协调工作提可靠的基础。 建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。1 因为筑信息模型要求支持建筑工程整个生命期的安全管理环境，所以筑信息模型，它的结是一个含有数据与行为模型的综合复合结构。它除了有与几何以及数字相关的数据模型外，还含有与管理相关的为模型。两个模型相互结合并通过关联而为数据信息赋予义，所以可以用来模拟现实世界的行为。当然，为的模拟与信息质量是密切相关的。 在应用筑信息模型后，可以支项目各种信息的连应用及实时应用，些信息质量高、靠性强、集成程度而且完全协调，大大高设计乃至整个工的质量和效率，著降低成本。 在应用筑信息模型后，很快就能够得到的好处在于它能使筑工程更省、更高效、以及更加精确，各类工人能够协调得更好，也可以减少图出现错误的风险，并且长能够得到的好处早已超了设计以及施工等阶，也会对将来建筑的运营、维修以及设施管理带来好处。并导致可持续地节省费用。 建筑信息模型，是应用于建筑业的信息技术发展到今天的必然产物。事实上，多年来国际学术界一直在对如何在计算机辅助建筑设计中进行信息建模进行深入的讨论和积极的探索。目前建筑信息模型的概念已经在学术界和软件开发商中获得共识，Graphisoft公司的ArchiCAD、Autodesk公司的Revit以及斯维尔的建筑设计（Arch）等这些引领潮流的国内和国际建筑设计软件系统。2都是应用了建筑信息模型技术开发的，可以支持建筑工程全生命周期的集成管理。1.2 BIM的特点与应用1.2.1 BIM的特点 可视化应用筑信息模型可视“所见所得”的式，对于建筑行来说，可视化的真正用在建筑业的作用是常大的，例如经常到的施工图纸，只是个构件的信息在图上的采用线条绘表达，但是其真正的造形式就要求建筑业与人员去自行象了。对于一般简单的东西来说，这种想象也未尝不可，但是近几年建筑业的建筑形式各异，复杂造型在不断的推出，那么这种光靠人脑去想象的东西就未免有点不太现实了。3所以BIM供了对可视化的想法与思路，并且让人们将过去的条样式的事物形一种3D立体的实物效果图展示于人的面前。建筑业也有计方面出效果的事情，但是这种果图是分包给专的效果图制作团队行识读设计制作的线条式信息制出来的，并不是通过件的信息自动成的，缺少了同件之间的互动和反馈性，然而BIM提的可视化是一种够同构件之间形互动性和反馈性的可。在BIM建筑信息模型中，由于整个过程都是可视化的，所以可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，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。 协调性这个方面是筑业中的重点内容，不是施工单位还是主及设计单位，不在做着协及相配合的工作。一旦目的实施过程中到了问题，就要各有关人士组织来开协调会，找各工问题发生的原因，及决办法，然后出变，做相应补救措等进行问题的解决。在计时，往往由于各业设计师之间的沟通不位，而出现各种业之间的碰撞问题。5如暖通等专业中的管在进行布置时，由于工图纸是各自制在各自的工图纸上的，真正工过程中，可能在置管线时正好在此处有构设计的梁等构件此妨碍着管线的置，这种就是工中常遇到的碰问题。BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题，也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来。6当然BIM的协作用也并不是只能决各专业间的碰问题，它还可以解决如：电梯井置与其他设计置及净空要求之协调，火分区与其他计布置之协调。 模拟性模拟性不单单是只能模拟和设计出建筑物的模型，并且可以模拟出在现实世界中不能进行操作的事物。7在招标投标与施工阶段能够进行4D模拟（即3D模型加上项目的开展时间），这其实就是依据施工组织设计进行模拟仿真实际的施工，这样就可以确定合理的方案进行指导施工。同还可以进行5D拟，从而来实现本控制。后的营运阶段可以通过模拟对日常紧急特殊情的处理方法来进行模拟，如地震中人员逃生的拟以及消防人员进行疏模拟等。 优化性实际上设计、施工与运营的整个过程就是一个逐渐优化的过程，当然了，BIM与优化并不在某种必联系，但是在BIM的础之上能够做更好的化以及尽可能好地去做优化。化受三样东西的制约：信息、复杂程度和时间。8如果没有精确的信息将会做不出比较合理的优化结果，BIM模型显示的是建筑物实际所存在的息，其中包括几何信息与物理信息等，并且还能显示筑物变化之后的实际存在。如果其复杂程度达到一定高度，参与之人自身的能力没有办法去了解所有的息，这就必须要借于一定的设备与技术的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。9基于BIM的优化可以做下面的工作：（1） 项目方优化：将项目设计和资回报分析起来，设计变化对资回报的影响能够实时计算来；这样一来投资方对选择设计方案就不会仅仅停留在对建筑形状的评价上，而更多的会使投资方知哪个项目设计方案会对自身的需求更于有利。（2） 特项目的设计优化：比如幕、屋顶、大空间到都能看到异型设计，此类内容尽管看起来占整体建筑的份额不大，但占投与工作总量的比例和者来比较一般要大很多。而且常常也是工难度较大以及工问题出现比较多的地方，于这些内容的设计与工方案来进行优化，能够带来明显的工期与造价的改进。 可出图性BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸，及一些构件加工的图纸。10而是通过对物进行了可视化示、协调、拟、优化以后，可以助业主出如下图纸：（l）综合管线图（经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后）；（2）综合结构留洞图（预埋套管图）；（3）碰撞检查侦错报告和建议改进方案。由上述内容，我们可以大体了解BIM的相关内容。BIM在世界很多国家已经有比较成熟的BIM标准或者制度。BIM在中国建筑市场内要顺利发展，必须将BIM和国内的建筑市场特色相结合，才能够满足国内建筑市场的特色需求，同时BIM将会给国内建筑业带来一次巨大变革。 一体化性基于BIM技术可进行从设计到施工再到运营贯穿了工程项目的全生命周期的一体化管理。BIM的核心技术是由计算机形成的3D模型数据，不仅涵盖了建筑的设计阶段信息，并可以融合从设计到投产使用，甚至是整个生命周期的全过程信息。 信息完备性信息完备性体现在BIM技术可对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述以及完整的工程信息描述。121.2.2 BIM的应用目前BIM技术在建造阶段有6大应用：（1）工程量计算：BIM术应用可大度提升预算度、速度可以快地招投标、进度项审核、分工程量的确认，可以为各线精细管提供数据支持，进行全过成本控制。（2）协同管理：BIM能够形项目信息纽，被获得授权的人时随地的取的最最精确数据，转点与点沟通方式，这样就可以实现一对多的目数据中心库，减少不同部门间的沟通误解，以便提升协同合作效率。（3）碰撞检查、深化设计：BIM技术可以自动生成平面图、剖面图以及预留孔洞图，也可以进行运动碰撞检查，有效的指导施工。13深化设计，辅助施工班组优化，完整体现施工方案。（4）可视化、虚拟化建造：BIM技术可呈现施工动画、虚拟漫游画面，进行施工方案3D、4D模拟，第一时间内发现问题解决问题，也可以进行相应的可视化交底。（5）资源计划、企业级项目基础数据库：BIM技术应用可按区域、进度等多维度统计，人、材、机资源计划快速制定，实现短周期多算对比。14面对变更，资源计划可快速地进行相应的调整；也可以统筹管理企业级多项目资源，支持限额领料。（6）工程档案与信息集成：BIM筑信息可形成工程档案料库，与现场照片结合，便于后竣工交付。从而使得保修服务更加迅捷、降低成本，为物业运行维护带来更高的效率。15 - 1 -2 BIM技术在“双鸭山市图书馆”项目的应用2.1 项目简介“双鸭山市图书馆”项目是双鸭山市一个重要工程，并通过了项目的可行性研究，将会是该市的地标性建筑之一。该项目自2013年开始动工，并对该工程启动Building Information Modeling的运用，在施工过程中运用BIM建模对项目的施工进行配合与指导，为了更好的实施项目和运用BIM，制定了相关的BIM建模实施方案。“双鸭山市图书馆”项目耗资数千万，该项目的建成将会对市民产生深远影响，促进市民广泛参与到读书的乐趣中。该工程用地位于双鸭山市尖山区外环滨水北城，东侧为黑龙江煤炭职业技术学院综合办公楼，西侧为扈娄大道，北侧为市政规划路，南侧为体育馆，占地12000平方米。“双鸭山市图书馆”项目是集藏、借、阅、及行政办公合为一体的图书馆，本工程地上7层，地下1层，地下室设有一个500座的学术报告厅。 图2-1 双鸭山市图书馆效果图2.2 BIM技术在“双鸭山市图书馆”项目的应用针对工程特点和难点分布，BIM技术在科技馆项目施工的应用如下：2.2.1 可视化展示在进行其他工作之前，需要先通过对项目进行建模，将项目三维图可视化展现。在设计单位完成CAD的平面楼层图纸后，对照设计图纸，并运用Autodesk Revit 2014等软件对该项目的主体部分进行创建模型，其中包括建筑模型、结构模型、水电暖等模型。创建好的立体模型能够对整个模型的各部分进行动态可视，这样有利于现场施工人员能够更加清楚的掌握各部分的位置并理解设计的方案，依据三维视图发现在CAD平面楼层设计图纸下很难发现的漏洞、错误以及碰撞等问题，从而在施工前协同多方共同解决出现的问题，这样方便对施工的可行性进行检测。可视化模型的创建是建模的第一步，完成之后的模型可以被运用到其他软件进行使用，从而可以对后续的工程的具体实施进行模拟。2.2.2 4D施工进度模拟针对该项目的施工现场、建筑结构比较复杂，因此根据BIM技术在复杂建筑结构中的应用，需要对工程项目的复杂结构进行4D仿真模拟施工的现场及过程。依据此工程的施工现场的平面布局、材料的存放情况，还有施工过程的时间轴及顺序等等，通过结合梦龙项目管理软件编制而成的施工进度计划，可以在BIM模型的辅助下创建为更合理精确的施工进度，在形成的虚拟施工过程下更便于项目管理人员对项目的现场施工和生产进行管控。2.3 BIM应用的成果展示双鸭山市图书馆项目具体效果图如下： 图2-2 双鸭山市图书馆侧视图 图2-3 双鸭山市图书馆俯视图 图2-4 双鸭山市图书馆渲染图2.4 本章小结 综上所述，基于BIM建模的可视化展示，4D施工进度模拟，不仅将建筑立体化，而且也减弱了因图书馆的复杂结构而造成施工的难度系数，同时也为工程的施工缩短了工期并且节省了较多的资源。“双鸭山市图书馆”项目对BIM的运用相对来说比较成功，也为以后项目运用BIM提供一个不错的借鉴。3 BIM实例建模过程3.1 建模项目“双鸭山市图书馆”项目工程用地位于双鸭山市尖山区外环滨水北城，东侧为黑龙江煤炭职业技术学院综合办公楼，西侧为扈娄大道，北侧为市政规划路，南侧为体育馆，占地12000平方米。总建筑面积为22669平方米，其中地下面积为3056平方米，地上面积为19613平方米。本工程地上7层，地下1层，地下室设有一个500座的学术报告厅。3.2 绘制标高和轴网概述：绘制标高可以确定各平面所在的高度。通过轴网可以确定所在位置，工作平面则是由Revit 2014根据轴线进行创建。与轴网相关的编号和标高尺寸及表示方式目前都在被进行修改。3.2.1 创建标高在Revit 2014中，“标高”的功能只有在剖立面视图下才能被绘制和修改，所以进行工程模型的建模之前，需在设计之前打开立面选项，选择其中一个立面（东、北、南、西）进行标高创建，如图3-1所示在项目浏览器中，移动鼠标箭头点击出现“立面（建筑立面）”字样的地方，点击“东立面”进入到东方向的立面视图，如图3-2所示 图3-1 项目浏览器 图3-2 标高创建3.2.2 创建轴网在完成标高之后，接着可以进行轴网的绘制。在Revit 2014中，如在任意一个平面视图内绘制轴网，这部分将会相应地在所有浏览器中表示出来，包括剖立面等。 图3-3 创建轴网1 图3-4 创建轴网23.3 绘制及编辑墙体从地下一层进行绘制墙体，点击“墙”进入绘制墙体界面，利用“编辑”命令，复制“常规-600mm砌体”，复制后输入名称“外墙饰面砖”然后进行编辑。点击“编辑”进入“编辑部件”框，更改其构造层设置如图3-5所示。 图3-5 墙体属性编辑部件3.3.1 绘制首层墙体 在界面左侧的属性框中，能够对墙体的属性修改，选择修改“部限制条件”为“直到高二层”，“部限制条件”为“首层”，如图3-7所示。单击“应用”关闭对话框。点击开始绘制墙体，把鼠标箭头挪动至轴线“C”与轴线“2”相交的地方，点击作为创建墙构件的起始位置，然后顺时针方向依次捕捉绘制墙体完成墙体如图3-6。 图3-6 首层内墙 图3-7 墙属性- 10 -3.3.2 绘制首层平面图绘制首层平面图，需要先导入首层CAD平面图，在插入栏里，选择链接CAD图，然后找到需要导入的平面图，点击确定，在弹出的对话框中将单位选择为毫米，导入revit，如图3-8所示。按照导入的平面图绘制revit首层平面图，如图3-9所示。 图3-8 导入平面图 图3-9 首层平面图3.4 门窗族的绘制在revit中，所有构件都是以族为基础创建的。在绘制门窗过程中，revit本身所带的族中没有设计中的某些门窗类型，这时需要自己操作创建门窗族，以下用窗族绘制为例，演示窗族的操作方法。点击界面左上角revit图标，选择新建-族，在弹出的框中，选择公制窗。东北林业大学本科毕业设计 图3-10 窗族-选择样板文件 在如图3-11所示的界面中开始窗户建族的操作，通过创建拉伸体、洞口剪切，注释等操作，在左视图和外部视图中编辑窗户的形体，如图3-12、图3-13所示，对窗户C3050进行左部、外部视图编辑。 图3-11 窗族参照平面 图3-12 窗族C5030左视图 图3-13 窗族C5030外部编辑图 室内的装饰窗户创建族以及装饰窗户在墙上绘制后的三维效果图如下图3-14、图3-15所示：- 12 - 图3-14 装饰窗户建族 图3-15 装饰窗户三维效果图3.5 楼梯与台阶的绘制3.5.1 创建楼梯 （1）将浏览器切换至“首层”的绘图界面下，进入首层平面图；（2）点击“楼梯”命令，换至楼梯绘图界面；（3）在左侧属性栏中，更改楼梯属性，该构件的属性更改如下：“顶部标高”为“二层”，“底部标高”为“首层”，“宽度”为1200，“所需梯段数”为18个，“实际踏板深度”为300；（4）点击“梯段”绘制进行绘制，在绘制好的图形外部的任意点击，则该点击处则作为第一段梯段的起点，竖直往下挪动鼠标箭头，如果出现了“创建了9个踢面，剩余9个”等字样时，接着点击鼠标将出现该信息的这一点作为第一段梯段的末尾端点，创建完第一段楼梯，按“Esc”则完成绘制；同理绘制剩下9个踢面。用此方法绘制如图3-16所示的室外楼梯以及如图3-17所示的内部楼梯。 图3-16 室外楼梯 图3-17 内部楼梯3.5.2 创建台阶（1）先创建三级台阶族，如图3-18所示，创建台阶。 （2）在3D立体图下进行操作，点击“楼板”命令下拉菜单中的“楼板边缘”命令，并在属性框中更为“楼板边缘-台阶”的类型；（3） 把鼠标箭头挪至靠门一边的墙底边缘线上，边缘线亮显时，点击以下则该构件三级台阶就已经生成了，如图3-19所示。 图3-18 三级台阶族 图3-19 室外台阶- 14 -3.6 玻璃幕墙的绘制玻璃幕墙的绘制和墙体的绘制有相似之处，同样在建筑栏下，选择墙-外部玻璃，并编辑幕墙属性，如图3-20所示。然后根据CAD平面图绘制玻璃幕墙。如图3-21所示。 图3-20 幕墙属性编辑 图3-21 玻璃幕墙3.7 构件的绘制在revit对双鸭山市图书馆项目CAD平面图进行3D建模时，会有一些繁杂的构件，如桌椅、茶几、讲桌、沙发、书架等。绘制此类构件时，在建筑栏下，选择构件框，在属性栏中点击编辑类型，在弹出的界面中选择载入，然后进入载入族页面，选择自己需要的构件，选完后对此构件进行属性编辑，便可在相应的位置进行绘制，以下展示桌椅、讲台、沙发等构件的3D效果图，如图3-22、图3-23所示。4 BIM水暖电、碰撞检查以及三维漫游 图3-22 地下报告厅 图3-23 沙发茶几3.8 立面图在完成各层平面图的建筑、结构、水电暖构件的绘制，完成该图书馆项目的建模，在三维视图、立面等界面下，可以浏览整个建筑的整体图。如图3-24、图3-25所示。 图3-24 南立面图 图3-25 东立面图3.9 本章小结整个图书馆的建筑模型的过程如上所述，从最基本的标高、轴网做起，按照构件的依附顺序及关系创建构成建筑物的各个构件。创建BIM模型时内容繁多且细小，所以在创建该种模型时需更加认真，不要忽略其中的各个微小细节。4 BIM水暖电、碰撞检查以及三维漫游4.1 创建水暖电将建筑、结构已经建模好的“双鸭山图书馆”项目继续进行水、暖、电的系统建模，这部分内容是BIM建模的重难点，即创建水暖电是非常重要的一步，也是较难的一个步骤。创建水暖电，需要将先前建模好的建筑、结构以链接revit的方式链接到新建的系统样板项目。链接之后，在建筑、结构的基础上进行水电暖的操作，和建筑建模一样，首先需要创建标高、轴网。在这里我们可以利用建筑的标高、轴网进行复制，这样就不用一条条的创建了。轴网、标高建好后，就可以将CAD的水暖、电气平面图以链接CAD的方式导入revit系统建模中，然后根据CAD图纸以及设计说明将给排水、暖气、通风、电气一一建模到系统样板项目中。需要注意的是，各种管线的排布需要精心合理的设计，否则容易发生管线与管线之间或者管线与其他物体的碰撞。除此之外，管线在房间、走廊里的水平、垂直排布也需要合情合理，各楼层之间的管线也要衔接好，这些都是这部分的重难点。下面以地下一层到二层的给水管线为例，展示该三层的给水管线排布情况。如图4-1、图4-2所示地下一层给水管线，如图4-3所示地下一层到二层的三层给水管线排布情况。 图4-1 地下一层给水管线1 图4-2 地下一层给水管线2- 17 - 图4-3 三层给水管线4.2 碰撞检查碰撞检查是BIM的一项重要功能，它能够综合检查建筑、结构、水暖电建模中的各项构件之间是否有碰撞冲突。这在设计阶段即可以给设计师进行模拟碰撞检查，发现碰撞问题，可以及时修改重新设计更合理的布局，这样就可以防止或降低施工阶段因设计不合理或者设计缺陷而导致的设计变更、工程返工、工期延误以及增加项目成本等问题。本设计“双鸭山图书馆”项目的碰撞检查报告见附录A。4.3 工程量明细表工程量明细表也是BIM的一项重要功能，它可以把建模好的建筑、结构、水暖电等所有构件进行工程量统计，并有详细的工程量明细表。通过工程量的明细统计，给上当地的建筑材料市场价格，可以给该工程项目的造价提供依据。本设计“双鸭山图书馆”项目的工程量明细表见附录B。4.4 三维动态漫游BIM应用还有一项重要功能就是可以进行三维实时动态漫游。当一个项目建筑、结构、水暖电等模型建好后，可以对其进行三维实时动态漫游，通过设置编辑想要漫游的路径，可以对建筑物各个楼层各个角落进行仿真三维漫游，仿佛身临已建模好的项目之中，以此可以用来观察建筑物的建模情况或者检查某些不合理或缺陷的地方，这样可以更好的帮助设计师设计。本设计对“双鸭山图书馆”项目的某些地方进行了三维动态漫游。如图4-4至图4-8所示，为地下一层报告厅和休闲室三维漫游图。 图4-4 图4-5 图4-6 图4-7 图4-8 如图4-9至图4-12所示，为首层室外环绕建筑物三维漫游图。 图4-9 图4-10 图4-11 图4-12 如图4-13至图4-18所示，为首层室内三维漫游图。 图4-13 图4-144 BIM水暖电、碰撞检查以及三维漫游 图4-15 图4-16 图4-17 图4-18 如图4-19至图4-24所示，为室外楼梯首层三维漫游至四楼图。 图4-19 图4-20- 23 -东北林业大学本科毕业设计 图4-21 图4-22 图4-23 图4-24 如图4-25至图4-26所示，为首层厕所三维漫游图。 图4-25 图4-264.5 本章小结本章讲述了BIM系统水暖电的建模，对各种管线水平与垂直的排布，亦是BIM应用的一个重难点环节。此外，本章介绍了碰撞检查和工程量统计的作用与价值，并附上- 24 -东北林业大学本科毕业设计冲突检查报告和工程量明细表。最后介绍了三维实时动态漫游，并展示了部分地方三维漫游图。本章所述是BIM应用的重点与难点，是特别值得研究与学习的部分。5 BIM应用的难点分析与前景5.1 本项目的难点分析本设计研究的是BIM在“双鸭山市图书馆”项目中的建模应用。在该项目的BIM建模过程中，遇到了一些难点，下面讲述其中的几个难点以及解决的方法。在本项目的建筑建模中，对于墙体、楼板、桌椅等构件的建模倒是没啥问题，但是本项目的楼梯建模有些难度。“双鸭山市图书馆”项目中，地下一层到首层间距高达7米，所以此层楼间的楼梯比较难绘制，由于间距较高，需要绘制三个台阶、四个梯段，回旋上升。绘制过程中，首先需要设置楼梯的各种参数，包括台阶厚度、台阶宽度、台阶材质；梯段的踏板宽度、最小踏板深度、最大踢脚高度、梯段厚度等。设置好基本参数后，还需要设置楼梯的起始位置和结束高度，然后便可以按图绘制楼梯了。但在绘制后，通过查看三维立体图时，发现楼梯高度超过首层楼板，这便是问题所在，除此之外，绘制过程中软件自动生成两条楼梯栏杆扶手，其中一条插入墙体之中，选中删除即可。但对于超过楼板的楼梯，一开始不知道怎么解决，试过几次全部删除然后重新设置参数重新绘制，但最终结果依旧不是超出楼板就是没达到楼板。之后看了revit关于绘制楼梯的教学视频，学会了一些绘制楼梯、设置参数、修改楼梯的方法，对于超出的部分，可以通过剪切等命令将楼梯与首层楼板对齐。对于楼梯部分，开洞也要合适。除楼梯外，建筑建模中，还有一大难点是门窗幕墙的建族。Revit中所有图元都是基于族的，族是revit 中使用的一个功能强大的概念，有助于工程师更轻松地管理数据和进行修改。在“双鸭山市图书馆”项目的建模过程中，需要自己创建一些门窗还有幕墙族库，因为本项目中特别是窗户还有幕墙在CAD平面图中都已明确给出其形状和尺寸大小，而在revit系统族库中找不到对应的门窗幕墙，所以需要自己新创建。创建族是一件麻烦事，因为每一个形状不同的构件都得创建，而且创建族本身就步骤繁琐。以创建窗族为例，选择公制窗进行绘制，绘制过程中，通过剪切洞口来设置窗户洞口，通过创建拉伸体来绘制窗体，此过程需要不断切换左视图与外部视图或者其他视图，通过对窗体的立体及正投影想象来绘。如果窗户越复杂，就越容易出错，也越难想象它的三视图，也就不容易绘出正确的窗族。在建窗族的过程中，难点不仅在于想象并绘出三视图的拉伸体，还在于设置某些尺寸的名称和参数，并加入一些公式加以约束，这样一来，创建该族后，还可以通过编辑不同的尺寸来控制同形状不同大小的窗户，族的价值也体现在这里。在系统建模中，水暖电等管线的水平与垂直布局，也是本项目的难点之一。这不仅要构思各管线之间会否发生碰撞，还要注意管线与墙体的碰撞，当然还有布局要合情合理，这便是难点所在。根据CAD平面图对给排水、暖通、电气的管线进行布局设计时，需要考虑各管线离天花板的高度、垂直向下时是否影响房间或者走廊、管线碰撞等问题，脑中需要有清晰的立体想象图，或者绘错了可以通过三维图来修改。5.2 BIM在国内外的现状 经过多年发展，BIM在国内与国外的发展状况虽然逐步接近，但仍有差距。5.2.1 BIM在国内的现状在BIM技术为建筑业大势所趋的今天，目前国内绝大部分计院建筑设计采用的仍是全CAD工程制图。仅在需要进行特定分析计算时重复搭建并不十分精准的三维模型。16相对于中国的建设大潮，BIM的应用不过“小荷才露尖尖角”，虽然从技术上达到相当程度并不难，但要贯彻到整个产业链，使BIM真正应用到行业实践，尚需时- 25 -日。目前BIM在国内的实践推广程度较低，无法形成完整的产业链以应对各环节的协同。阻碍BIM在国内的发展，主要有以下几种原因：现有二维设计的不足已被当前产业和市场容忍。如人力成本和场地成本较低;因设计缺陷所造成的工程问题解决成本也相对较低。17设计院任务多，没有时间做BIM软件培训;同时3D设计的益和成本未被好的评估同时也未被场认可。 BIM构件元素本土化的缺失。3D计及BIM对构件素具有一定依赖性，国内软件司基本没有BIM概念的软件。 BIM推行环境的欠缺。BIM味着一个全新的建筑行业作模式。如果政府不大力推行，打破目前操作方式很难，此外国内也缺少可参考的BIM操作模式实例。18国内设计单位、建筑施工企业等业务水平参差不齐，这也成为BIM实施的一个阻碍。有的设计师学习复杂、软件积极性不高，施工时的变更、纸调整带来的巨大模型护工作量等都是阻国内BIM实施的相关因素。 因为我国的BIM起步相对较晚，导致BIM在我国发展的现状会出现以上诸点不足，相信经过实践的历练，时间段的推移，我国的BIM状况会迎头赶上。5.2.2 BIM在国外的现状追溯BIM的最初发展，美国是最早研究并应用BIM的国家。19伴随着全球的趋势将BIM的这一股带到欧美发达国家、亚洲（日本、韩国等国家），并且在些国家，BIM已经取得了比较大的，技术水平在世范围来说都属于较先进的水平，因此其以及相关应用的都是走在全球前列。目前，80%左右的建设项目在美国都已经开始应用BIM。北欧国家包括丹麦、挪威、芬兰和瑞典，是一些重要的建筑业信息化技术的软件公司的所在地。5.3 BIM未来的发展趋势近些年来，政府致力于BIM技术在国内的扎根与推广工作，除紧扣国际上BIM技术发展趋势与大量搜集国外相关技术信息与引进外，积极与国内工程业界合作进行工程项目导入BIM实作与研发，累积宝贵的BIM技术实务经验及知识体系的建构能量;并且广邀国内外各界在BIM技术相关的实作与研发有杰出成就的专家办理多次的BIM趋势论坛，期对国内工程各界在BIM技术领域的发展与新知的认识有所贡献。 与此同时，国内很多公司也都看到了BIM对于将来建筑行业革性的改变与影响，也都陆续开始将BIM应用到公司本身的项目中，并且部分项目得到了很大的成功。例如上海中心、中国尊、上海迪士尼等等，从中央到地方，从企业到个人都可以看到对于BIM应用的态度。20相信不久的将来BIM终将在我国建筑产业形成一种全新的概念与技术风尚，并且行业也终将借助BIM迎来全新的契机。 其实早在国家的“十一五”规划中，我国政府就已经预见到BIM会为未来建筑行业带来变革，加之近些年软硬件技术的飞速发展，促使BIM应用条件飞速发展，上到中央下到地方都已把BIM概念导入现实的工程中列为提高建筑生产力的首要工作，这也为BIM在我国发展提供了良好的环境。5.4 本章小结本章讲述BIM的发展现状以及前景展望，根据国家的“十一五”规划，以及我们对BIM技术未来在建筑行业里带来的影响与变革，我们建筑从业应当好好学习并将之应用。千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。- 26 -东北林业大学本科毕业设计结论本设计通过对BIM的总体介绍、特点、建模应用以及前景展望的叙述，对BIM有了概念上的初步认识，了解了BIM的运用方式和BIM的应用价值，以及BIM在三维建模、碰撞检查、工程量明细、三维动态漫游等方面具体的使用价值。本设计以“双鸭山图书馆”项目为例，以该项目CAD楼层平面图纸为基础，用BIM 进行三维实例建模，着重讲述了BIM的建筑建模部分，包括绘制轴网和标高、墙体的编辑与绘制、门窗族、楼梯与台阶、玻璃幕墙以及其他构件的绘制，详细的介绍了建筑模型部分的建模过程。本设计还通过对该项目水暖电管线的绘制进一步展示了系统建模过程，并展示了碰撞检查后的冲突报告项目文件、工程量明细表以及三维动态漫游在该项目部分区域的漫游效果图。最终展示了“双鸭山图书馆”项目的效果图，并对该项目的BIM建模过程中的重难点进行了分析，以该项目的楼梯、建族、水暖电管线布局进行难点介绍并予以分析解决。本设计通过对整个项目的BIM建模，更加具体直观的展现了BIM在现代建筑行业的应用价值，在不久的将来，BIM会与我们越来越近，越来越息息相关，并发挥它应有的实际价值。建筑业者需要对BIM进一步学习和研究，深入了解并挖掘它的其他价值，从而更好的服务于建筑行业。参考文献1 何关培.BIM总论M.北京:中国建筑工业出版社,20112 李旭.论BIM在工程建设项目造价管理中的运用J.城市建设理论研究,2014,(15).3 徐迅,李万乐,骆宾汉,巍然,赵晨光.建筑企业BIM私有云平台中心建设与实施J.土木工程与管理学报,2014,(2):84-904 张少春. 工程项目绿色施工的探讨J.低碳世界,2013,(24):290-25 张人友,王珺.BIM的内涵J.工业建筑,2012,(S1):34-36,436 Eastman, C., Teicholz, P., Sacks, R., and Liston, K.(2008). 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