BIM概述及应用_1.0

1、BIM概述及应用 2017.12.26 第一章 BIM概述 BIM概述 1.1 BIM的概念 第一章2017年7月1号实施的GB/T 51212-2016建筑信息模型应用统一标准中对BIM术语定义如下：BIM（BuildingInformation Modeling , Building Information Model）建筑信息模型，）建筑信息模型，指在建设工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、指在建设工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。运营的过程和结果的总称。Kesari PayneniBI

2、M的关键力量BIM实施指南要点：BIM是在项目全生命周期内，使用富含信息的三维模型作为中心数据库，在项目利益干系人之间共同创是在项目全生命周期内，使用富含信息的三维模型作为中心数据库，在项目利益干系人之间共同创建、检查和沟通协调项目信息的一个过程（建、检查和沟通协调项目信息的一个过程（Process）。）。 其实，除了以上两个关于BIM定义之外，在中国市政行业BIM实施指南（2015版）中，还提到了12个关于BIM的定义。 BIM概述 1.1 BIM的概念 第一章GB/T 51212-2016建筑信息模型应用统一标准条文说明中，P18，“BIM”中“M”的含义在这里指出了三个，不仅仅是“Mod

3、eling”，还有“Model”和“Management”。Building information model：Building information modeling： Building information management：这三个概念项目独立又彼此关联。建设工程及其设施的物理和功能特性的表达，可以作为该工程项目相关信息的共享知识资源，为项目全生命周期内的各种决策提供可靠的信息支持。创建和利用工程项目数据在其全生命周期内进行设计、施工和运营的业务过程，允许所有项目相关方通过不同技术平台之间的数据互用在同一时间利用相同的信息。使用模型内的信息支持工程项目全生命周期信息共享的业务流程

4、的组织和控制，其效益包括集中和可视化沟通、更早进行多方案比较、可持续性分析、高效设计、多专业集成、施工现场控制、竣工资料记录等。 BIM概述 1.2 BIM起源与发展 第一章BIM思想的产生是在19741975年，是由查理斯查理斯伊斯曼伊斯曼（Charles Eastman）提出来的，但当时并不是叫BIM，而是BDS（Building Description System ，建筑描述系统）。 查理斯伊斯曼教授20多年后出现的BIM技术证实了伊斯曼教授上述观点的预见性，他在这里已经明确提出了在未来的三四十年间建筑业发展需要解决的问题。他提出的他提出的BDS采用了数据采用了数据库技术，其实就是库技

5、术，其实就是BIM的雏形的雏形。 40多年来，查理斯伊斯曼教授一致孜孜不倦地从事BIM的研究，不愧为BIM的先驱人物，所以被人们称为“BIM之父之父”。 那么，“BIM”这个词汇到底是怎么产生的呢？2002年，Autodesk公司收购了Revit技术公司，在推广Revit的过程中，Autodesk公司首次提出建筑信息模型（Building Information Modeling ,BIM）的概念。 BIM概述 1.3 BIM标准与政策 第一章 2011-2015 建筑业信息化 发展纲要2011年发布，把BIM作为支撑行业产业升级的核心技术重点发展；全文中9次提到 BIM 关于推进建筑信息模型

6、应用的指导意见2015年6月发布，明确了BIM发展目标和各方的重要工作，极大的促进了BIM发展关于推进建筑业发展和改革的若干意见2014年7月发布，推进BIM在工程设计、施工和运行维护全过程的应用。2016-2020建筑业信息化发展纲要 2016年8月发布，明确了企业信息化发展主要任务，要深入研究BIM、物联网等技术的创新应用。28次提到BIM。2017年3月发布，建立适合建筑信息模型（BIM）技术应用的装配式建筑工程管理模式，推进BIM技术在装配式建筑规划、勘察、设计、生产、施工、装修、运行维护全过程的集成应用。“十三五”装配式建筑行动方案 住房城乡建设部关于促进工程监理行业转型升级创新发展

7、的意见2017年7月发布，推进建筑信息模型（BIM）在工程监理服务中的应用，不断提高工程监理信息化水平。工程造价行业“十三五”规划2017年8月发布，首次将BIM技术和工程造价相结合。住建部政策住建部政策 BIM概述 1.3 BIM标准与政策 第一章立项时间标准名称状态主编单位预计完成时间2012年制造工业工程设计信息模型应用标准2016年1月征求意见机械工业第六设计研究院2013年12月建筑工程信息模型应用统一标准建筑工程信息模型应用统一标准20172017年年7 7月月1 1日实施日实施中国建筑科学研究院2013年12月建筑工程信息模型存储标准中国建筑科学研究院2013年12月建筑工程设计

8、信息模型交付标准建筑工程设计信息模型交付标准20172017年年3 3月通过审查月通过审查中国建筑标准设计研究院2013年12月建筑工程设计信息模型分类和编码标准2014年12月征求意见中国建筑标准设计研究院2013年12月2013年建筑工程施工信息模型应用标准建筑工程施工信息模型应用标准20182018年年1 1月月1 1日实施日实施中国建筑股份有限公司 中国建筑科学研究院2014年12月2015年建筑工程设计信息模型制图标准中国建筑标准设计研究院2017年12月国家标准国家标准 BIM概述 1.3 BIM标准与政策 第一章协会标准协会标准 2017年6月，由中国工程建设标准化协会建筑信息模

9、型专业委员会组织编制的13项协会标准通过审查，批准发布，自2017年10月1日起施行。标准名称及编号如下：1、规划和报建P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 1-20172、规划审批P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 2-20173、岩土工程勘察P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 3-20174、建筑基坑设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 4-20175、地基基础设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 5-20176、地基工程监理P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIM

10、U 6-20177、混凝土结构设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 7-20178、钢结构设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 8-20179、砌体结构设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 9-201710、给排水设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 10-201711、供暖通风与空气调节设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 11-201712、电气设计P-BIM软件功能与信息交换标准T/CECS-CBIMU 12-201713、绿色建筑设计评价P-BIM软件功能与信息交换标

11、准T/CECS-CBIMU 13-2017 BIM概述 1.3 BIM标准与政策 第一章地方政策地方政策 从2011-2015建筑业信息化发展纲要发布以来，各地相继发布了BIM相关政策，尤其是关于推进建筑信息模型应用的指导意见发布以后，以上海为首的相关省市，先后发布BIM技术应用的指导意见、实施方案、应用意见及应用导则等等，鼓励在建设领域全行业应用BIM技术。 BIM概述 1.3 BIM标准与政策 第一章地方政策地方政策序号发布单位时间标题1北京市2014年2月民用建筑信息模型设计标准2深圳市2014年6月深圳市建设工程质量提升行动方案(20142018年)3山东省2014年7月山东省人民政府

12、办公厅关于进一步提升建筑质量的意见4广东省2014年9月关于开展建筑信息模型BIM技术推广应用工作的通知5上海市2014年10月关于在本市推进建筑信息模型技术应用的指导意见67深圳市2015年5月深圳市建筑工务署政府公共工程BIM应用实施纲要深圳市建筑工务署BIM实施管理标准8上海市2015年7月上海市推进建筑信息模型技术应用三年行动计划(20152017)9福建2015年8月转发住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知10广东省2015年9月广东省“互联网+”行动计划（2015-2020年）11广东省2015年11月广东省住房和城乡建设厅关于发布2015年度城市轨道交通领域B

13、IM技术标准制订计划的通知12湖南省2016年1月湖南省人民政府办公厅关于开展建筑信息模型应用工作的指导意见13广西省2016年1月广西推进建筑信息模型应用的工作实施方案14沈阳市2016年2月推进我市建筑信息模型技术应用的工作方案15黑龙江省2016年3月关于推进我省建筑信息模型应用的指导意见16浙江省2016年4月浙江省建筑信息模型（BIM）技术应用导则17云南省2016年5月云南省住房和城乡建设厅关于推进建筑信息模型技术应用的实施意见 BIM概述 1.3 BIM标准与政策 第一章地方政策地方政策序号发布单位时间标题18天津市2016年5月天津市民用建筑信息模型(BIM)设计技术导则19济

14、南市2016年6月关于加快推进建筑信息模型(BIM)技术应用的意见20江苏省徐州市2016年8月在全市审计机关推进建筑信息模型技术应用的指导意见21湖南省人民政府办公厅2016年8月关于在建设领域全面应用BIM技术的通知22湖南省2016年8月湖南省住房和城乡建设厅关于在建设领域全面应用BIM技术的通知23上海市2016年9月关于进一步加强上海市建筑信息模型技术推广应用的通知(征求意见稿)24四川省成都市2016年11月关于在成都市开展建筑信息模型（BIM）技术应用的通知25交通运输部2017年1月关于推进公路水运工程应用BIM技术的知道意见（征求意见函）26广州省广州市 2017年1月关于加

15、快推进我市建筑信息模型（BIM）应用意见的通知27上海2017年6月上海市建筑信息模型技术应用指南（2017版）28吉林2017年6月关于加快推进全省建筑信息模型应用的指导意见29河南省2017年7月关于印发推进建筑信息模型（BIM）技术应用工作的指导意见的通知30浙江省2017年9月关于印发浙江省建筑信息模型（BIM）技术推广应用费用计价参考依据的通知序号发布单位时间标题1上海2017年2月上海市装配式建筑示范项目创新技术一览表2深圳2017年1月深圳市住房和建设局关于加快推进装配式建筑的通知3深圳2017年1月关于装配式建筑项目设计阶段技术认定工作的通知 BIM概述 1.3 BIM标准与政

16、策 第一章地方政策地方政策政策文件要点：政策文件要点：l 确定了2017年和2020年两个时间节点的目标，2017年政府投资的项目、大型复杂项目应用BIM技术，2020年，建设项目普遍应用BIM技术l 推进BIM技术全生命周期应用l 推进BIM技术集成应用l 基于BIM模型的数字审图及城建档案提交与管理保障措施：保障措施：l 开展BIM技术应用试点、示范项目l 将BIM技术作为装配式建筑、绿色建筑、建筑产业化示范、海绵城市示范、地下综合管廊示范等工作的重要指标l 其他鼓励措施、财政资金支持 BIM概述 1.4 广义BIM与狭义BIM 第一章可以从两个维度来理解广义从两个维度来理解广义BIM与狭

17、义与狭义BIM，一种维度是从BIM的运用周期的运用周期，另一种维度是BIM的应用范围的应用范围。那么，从BIM的运用周期来讲，在项目的某一个工序阶段应用BIM，这时的BIM是狭义的BIM；如果把BIM应用建设项目全生命周期，那就称为广义BIM。从BIM的应用范围来讲，包含三种类型的设施或建造项目（Facility/Built）：Building，即建筑物，如一般办公楼房、住宅建筑、公共建筑等；Structure，即构筑物，如水闸、水坝、厂房等；Linear Structure，即线性形态的基础设施，如道路、桥梁、铁道、隧道、管道等。当BIM应用于建筑物时，这时的BIM是狭义的BIM；如果把BI

18、M应用于构筑物、线性形态的基础设施时，那就称为广义BIM。这也说明了BIM得到了越来越多其他专业的认同，BIM的应用领域越来越宽广。 BIM概述 1.5 BIM技术特点 第一章可视化是BIM技术最显而易见的特点。BIM技术的一切操作都是在可视化的环境下完成的，在可视化环境下进行建筑设计、碰撞检测、施工模拟、避灾路线分析一系列的操作。 协调性体现在两个方面：一是在数据之间创建实时的、一致性的关联，对数据库中数据的任何更改，都马上可以在其他关联的地方反映出来；二是在各构件实体之间实现关联显示、智能互动。 BIM是设施的物理和功能特性的数字表达，包含设施的所有信息，从BIM的这个定义就体现了信息的完

19、备性。BIM 模型包含了设施的全面信息，除了对设施进行3D几何信息和拓扑关系的描述，可包括完整的工程信息的描述。实现互用性就是BIM模型中所有数据只需一次性采集或输入，就可以在整个设施的全生命周期中实现信息的共享、交换与流动，使BIM模型能够自动演化，避免了信息不一致的错误。在建设项目不同阶段免除对数据的重复输入，可以大大降低成本、节省时间、减少错误、提高效率。 BIM概述 1.6 哪些技术不属于BIM技术 第一章目前，BIM在工程软件界中是一个非常热门的概念，如多软件开发商都生成自己开发的软件是BIM技术。由于很多人对什么是BIM，什么是BIM技术存在模糊的认识，使不少软件的用户也就相信开发

20、商的话，认为他们已经在使用BIM技术了。到底这些软件是不是使用了BIM技术呢？对BIM技术进行过非常深入研究的伊斯曼教授等在BIM手册中列举了以下4种建模技术不属于BIM技术：（1）只包含）只包含3D数据而没有（或很少）对象属性的模型数据而没有（或很少）对象属性的模型（2）不支持行为的模型）不支持行为的模型（3）由多个定义建筑物的）由多个定义建筑物的2D的的CAD参考文件组成的模型参考文件组成的模型（4）在一个视图上更改尺寸而不会自动反映在其他视图上的模型）在一个视图上更改尺寸而不会自动反映在其他视图上的模型目前确有一些号称应用BIM技术的软件使用了上述不属于BIM技术的建模技术，这些软件能支

21、持某个阶段设计和分析的需要，但由于其本身的缺陷，可能会导致某些信息的丢失从而影响到信息的共享、交换和流动，难以支持在设施全生命周期中的应用。 BIM概述 1.7 IFC标准 第一章IFC标准是开放的建筑产品数据表达与交换的国际标准，其中IFC是Industry Foundation Classes（工业基础类）的缩写。IFC标准由国际组织IAI（International Alliance for Interoperability，国际互用联盟）制定并维护。该组织目前已改名为buildingSMART International（bSI）。IFC标准可被应用在从勘察、设计、施工到运营的工程项目

22、全生命周期中，迄今为止在每个项目阶段中都有支持IFC标准的应用软件。所有宣布支持IFC标准并已经通过bSI组织的认证程序的商业软件名单已经公布在该组织的官方网站（）上。IFC自1997年1月发布IFC 1.0版以来，它又分别在1998年7月发布IFC1.5.1版，在2000年7月发布IFC 2x2版，在2006年2月发布IFC 2x3版。2013年3月，bSI组织发布了最新的IFC 4版。这里就针对IFC 4版进行介绍。bSI组织正在努力使IFC 4版成为ISO标准。与前4个主要版本的IFC标准相比，IFC 4版在参数化设计方面强化了对NURBS（Non-Uniform Rational B-

23、Splines）曲线和曲面等复杂集合图形的支持，增加了IFC扩展流程模型、IFC扩展资源模型和陎模型。另外，MVD（Model View Definition，模型视图定义）方法已经被正式确定为IFC标准的一部分，并使用mvdXML格式（基于XML的MVD描述格式）实现了计算机可读与在文档中人工可读的双重可读性。同时bSI组织还为其提供了IFC-DOC工具，用于自动生成相关文档。 BIM概述 1.8 BIM相关的软件 第一章在BIM的应用中，人们已经认识到，没有一种软件是可以覆盖建筑物全生命周期的BIM应用，必须根据不同的应用阶段采用不同的软件。现在很多软件都标榜自己是BIM软件。严格来说，只

24、有在buildingSMART International（bSI）获得IFC认证的软件才能称得上是BIM软件。这些软件一般具有本书在第一章介绍过的BIM技术特点，即操作的可视化、信息的完备性、信息的协调性、信息的互用性。有许多在BIM应用中的主流软件如Revit，MicroStation，ArchiCAD等都属于BIM软件这一类软件。还有一些软件，并没有通过bSI的IFC认证，也不完全具备以上的四项技术特点，但在BIM的应用过程中常常用到，它们和BIM应用有一定的相关性。这些软件，能够解决设施全生命周期中某一阶段、某个专业的问题，但它们运行后所得的数据不能输出为IFC的格式，无法与其进行今夕

25、交换与共享。这些软件，只称得上是与BIM相关的软件而不是真正的BIM软件。1）ArchiCAD2）BIMx3）Revit4）AutoCAD Civil 3D5）Navisworks6）Ecotect Analysis7）Tekla8）Bentley Architecture9）MicroStation10）MagiCAD11）VICO Office Suite12）Fuzor13）国内）国内广联达、鲁班、鸿业、理正、斯维尔、天正 第二章 BIM技术在设施全生命周期的应用 BIM在设施全生命周期的应用 2.1 BIM应用综述 第二章2009年-2010年，美国宾夕法尼亚州立大学的计算机集成化施工

26、研究组，对美国建筑市场上BIM技术的常见应用进行调查、研究、分析、归纳和分类，得出了BIM技术的25种常见的应用。 这25种应用跨越了设施全生命周期的四个阶段，即规划阶段（项目前期策划阶段）、设计阶段、施工阶段、运营阶段。 BIM技术在美国的25种常见的应用 BIM在设施全生命周期的应用 2.1 BIM应用综述 第二章BIM技术在我国国内的20种典型应用 我国也有类似的研究，该研究借鉴美国上述对BIM应用的分类框架，结合目前国内BIM技术的发展现状、市场对BIM应用的接受程度以及国内工程建设行业的特点，对中国建筑市场BIM的典型应用进行归纳和分类。得出了4个阶段共20种典型应用。 BIM在设施

27、全生命周期的应用 2.2 BIM在项目前期策划阶段的应用 第二章工作空间功能规划（Programming）为项目做三维的工作空间规划（Spatial Planning & Programming），将使团队可以准确地定义、分析和保存重要的参数，如总建筑面积、空间分类和空间逻辑关系。场地总规划（Master Planning）分析和理解项目所在地及项目总体规划方面，将确保设计方向符合当地政府规范（Code）要求。在开发场地模型（Site Model）时，加入周边的已有基础设施信息可以更好地完成此项工作。空间体量推敲（Massing Studies）在对项目的场地和位置都有了初步了解后，就

28、可以开发三维空间体量模型来研究建筑的高度、层数和建筑形式。BIM允许团队可以对多种设计方案做实时的分析。总概算和总工期（Initial Budget & Schedule）利用上述空间体量模型生成的工程量，来开发高级的项目概算和大的规划计划，这样就可以作为一个很好的起始点。在项目后期使用不断完善起来的模型，就可以对预算和工期进行更好的监控和开发。在规划阶段使用BIM，会把所有关键的总体规划因素带进一个整合的三维模型环境中。把所有规划信息在三维环境中进行整合，会给团队带来一个良好的开端，令团队充分了解项目且帮助团队自信开始设计工作。 BIM在设施全生命周期的应用 2.2 BIM在项目前期

29、策划阶段的应用 第二章麦克利米曲线图 PDSDCDPRCAOPDD成效/影响1243时间PD: Pre-design（设计前期）SD:Schematic design（方案设计）DD:Design development（扩初设计）CD:Construction documentation（施工图）PR:Procurement（采购）CA:Construction Administration（施工管理）OP:Operation（运营）1Ability to impact cost and functional capabilities 影响成本和功能特性的能力2Cost of design

30、changes 设计变更的费用3Traditional design process 传统的设计过程4Preferred design process 优选的设计过程 BIM在设施全生命周期的应用 2.3 BIM在项目设计阶段的应用 第二章1. 概念设计 概念设计也是全生命周期内的一个最重要的阶段，它影响着其他所有阶段。BIM模型可以帮助团队去理解设计的各方面，如定向、光照路径和阴影、风向、空气流通循环等，这些可以大大提高所做决策的质量。可视化以三维模型的形式实现项目可视化并以此进行某些决策，能为设计者和业主带来巨大的收益。目前市场上已经开发出来的BIM工具，渲染功能很强大、用户界面友好，基于

31、云技术的渲染工具还允许用户继续延伸工作，并大幅减少对用户电脑硬件的依赖。设计协调/碰撞检测在项目设计协调阶段使用BIM可以节省大量的时间和成本。一个巨大的优势在于能够使用碰撞检测工具来自动识别来自多方的碰撞冲突，并在实施施工开始前就予以解决。施工文档和工程量清单BIM模型是使用了代表真实建筑构件的软件元素进行开发的，如墙、门、窗等。这种模型技术为团队提供了准确工作并避免协调不当的能力，这相当于传统上同时利用数据清单（工程量）和图纸（平面图、立面图等）的做法。使用BIM的主要原因之一就是能够做出高质量、有可持续性并且美观的设计。这是通过为团队提供丰富的可视化三维模型，以及对设计中可持续性因素进行分析能力而实现的。 BIM在设施全生命周期的应用 2.3 BIM在项目设计阶段的应用 第二章设计施工图调整BIM工作流2D CAD工作流CAD工作流与BIM工作流对比示意图 以往应用2D绘图软件进行建筑设计，平、立、剖各种视图之间不协调的事情时有发生，即使花了大量人力物力对图纸进行审查仍然未能把不协调地问题全部改正。应用BIM技术后，通过协同设计和可视化分析就可以及时解决上述设计中的不协调问题，保证了施工的顺利进行。 应用BIM技术进行设计后，使建筑师能够把主要精力放在建筑设计的核心工作设计构思和相关的分析上。只要完成了设计构思，确定了BIM模型的最后构成，马上就可以根据