BIM技术的应用

1、BIMBIM技术的应用技术的应用中铁七局集团第五工程有限公司2016年4月10日1.BIM概括2.BIM基础软件3.BIM实施准备工作目 录4.BIM实施流程1.BIM概括BIM（Building Information Modeling,建筑信息模型）以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM技术的产生预示着建筑设计从二维跨越到三维全生命周期。它是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解

2、和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。1.BIM1.BIM概括概括我国近年来典型应用案例我国近年来典型应用案例1.BIM1.BIM概括概括近年来，BIM在我国建筑业除了前期软件厂商的积极推广外，相关的政府部门、行业协会、行业专家、施工企业也开始重视BIM对施工企业的价值。尤其是国家住建部发布的20112015建筑业信息化发展纲要中，明确指出：在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减；研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工

3、程施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。近期，住建部又准备正式出台关于推进BIM技术在建筑领域应用的指导意见等纲领性文件，对加快BIM技术应用的指导思想和基本原则以及发展目标、工作重点、保障措施等方面做出了更加细致的阐述和更加具体的安排。文件要求在2016年前，政府投资的2万平方米以上的大型公共建筑及申报绿色建筑项目的设计、施工采用BIM技术，到2020年，在上述项目中全面实现BIM技术的集成应用。1.BIM1.BIM概括概括 BIM在施工阶段的价值在项目的施工和运营阶段，以BIM为基础的项目管理信息化的适当应用，可能提高项目生产效率、提升建筑的质量、缩短建造工期、降低施工成本。

4、三维漫游：三维的BIM模型可以作为渲染开发或实时漫游的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标几率。实时漫游对于工程参与各方交流工程情况，讨论设计和施工方案提供了可视化的交流平台。快速算量：通过建立与清单、定额关联数据库，估算或准确计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据力度达到构件级，可快速提供支撑项目各项管理所需的数据信息。BIM数据库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的对比，了解项目运营盈亏，分包单价有无失控等问题，实现对项目成本风险的管控。1.BIM1.BIM概

5、括概括决策计划:施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据，无法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理条线快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。BIM数据库中的数据具有可计量的特点，大量工程相关的信息可以为工程提供数据后台的巨大支撑。BIM中的项目基础数据可以在各管理部门进行协同和共享，工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等，保证工程基础数据及时、准确地提供，为决策者制订工程造价项目群管理、进度款管理等方面的决策提供

6、依据。1.BIM1.BIM概括概括虚拟施工:三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质

7、量，同时也提高了与业主沟通的能力。功能仿真:基于技术的模型，通过各类分析软件的配合，可以从设计到运营阶段对建筑进行各种计算机仿真和分析。如建筑能耗、水耗、日照、阴影、声环境、局部采光等环境影响，或者施工过程力学分析，或者设备维修、人员疏散等运营。1.BIM1.BIM概括概括2 .BIM基础软件2 .BIM基础软件现在BIM软件很多，特色不一，但是由于概念上的误区，导致很多人不清楚。BIM建模软件Autodesk公司的Revit建筑、结构和机电系列，建筑市场借助AutoCAD的天然优势，为BIM核心建模软件。Revit是Autodesk公司一套系列软件的名称。Revit系列软件是专为建筑信息模型

8、(BIM)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。在用Revit中进行设计时，最基本的单元被称为图元，所有的这些图元都是使用“族”来创建的。可以说“族”是Revit的设计基础。如:门族，窗族和一些异形的、Revit里无法直接生产的族。Revit提供了族编辑器，可以根据需要自由创建、编辑族文件。“族”中包含了许多的信息参数，这些参数记录着族在项目中的尺寸、材质、安装位置等信息。Autodesk Revit软件可以按照建筑师和设计师的思考方式进行设计，因此，可以提供更高质量、更加精确的建筑设计。通过使用专为支持建筑信息模型工作流而构建的工具，可以获取并分析概念，并可通过设

9、计、文档和建筑保持您的视野。Autodesk Revit向暖通、电气和给排水(MEP)工程师提供工具，可以设计最复杂的建筑系统。Revit支持建筑信息建模(BIM)，可帮助导出更高效的建筑系统从概念到建筑的精确设计、分析和文档。使用信息丰富的模型在整个建筑生命周期中支持建筑系统。为暖通、电气和给排水工程师构建的工具可帮助设计和分析高效的建筑系统以及为这些系统编档。2 .BIM基础软件Revit的主要特点：参数化构件（亦称族）是在Revit中设计使用的所有建筑构件的基础。提供了一个开放的图形式系统，能够自由地构思、创建外型，并以逐步细化的方式来表达设计意图。可以使用参数化构件创建最复杂的组件（例

10、如细木家具和设备），以及最基础的建筑构件（例如墙和柱）。支持材质和渲染。Revit和Structure包含许多建筑材料，如钢、现绕混凝土、预制混凝土、砖和木材。鉴于设计的建筑需要使用多种建筑材料，支持您使用所需材料创建结构模型。可视化建模功能。把各专业的设计很好地结合，形成完整统一的三维可视化模型。Revit参数化引擎所提供的参数修改技术，实现了模型中各视图之间的关联变更，模型某处修改时，就会引起与之相关的所有视图图纸、材料明细表的实时修改，即一处修改，处处更新，保持了各模型图纸的一致性，也一定程度上提高了工作效率。支持IFC、DXF等多种数据转换接口，可以实现与多种软件平台的信息传递共享。2

11、 .BIM基础软件3 .BIM实施准备工作3.1建立基础环境3.1.1 硬件环境 （1） CPU：推荐拥有二级或三级高速缓冲存储器的CPU。采用64位CPU和64位操作系统对提升运行速度有一定的作用。（2） 内存：越大越复杂的项目会越占内存，一般所需内存的大小应最少是项目内存的20倍。一般推荐采用4G或4G 以上的内存。 （3） 显卡：对模型表现和模型处理来说很重要，越高端的显卡，三维效果越逼真，图面切换越流畅。应避免集成式显卡，集成式显卡要占用系统内存来运行，而独立显卡有自己的显存，显示效果和运行性能也更好些。一般显存容量不应小于512M。 （4） 硬盘：硬盘的转速对系统也有影响，一般来说是

12、越快越好，但其对软件工作表现的提升作用没有前三者明显。3 .BIM实施准备工作3.2文件存储目录与命名规则团队协作建模，作为建模准备工作，在硬件和软件到位的基础上建立起团队协作的管理环境。团队先建立文件管理规则，包含：文件存储目录，文件命名规则以及文件的上传、更新、删除和备份规则，并储备建模需要的基础族库。3.2.1 文件存储目录模型及基础文件统一存放在文件服务器上。服务器上第一级目录是项目名称，例“新建郑州铁路局调度所”。模型文件在项目名称目录下按照“软件名版本号专业楼层区域”建立目录详细分类存放。转换或导出的模型也按照此方法建立对应目录存放。另外在项目第一级目录下建立“基础文件”、“原始施

13、工图”、“整理施工图”、“参考文件”、“备份区”、“文件回收站”、“其它储存区”七个子目录，见图目录结构示意图。各个目录使用具体情况如下：3 .BIM实施准备工作基础文件一存放常用基础族库文件、本项目专用的族文件。两者分别建立子目录并再按照族库文件常用的分类方式分专业存放；原始施工图存放：拷贝的原始施工图，内部按照版本日期”专业的方式存放；整理施工图将整理、导出的施工图块，按照模型文件的存储目录即“专业楼层区域，一一对应建立目录存放，对每个模型文件用到的图纸建立子目录；参考文件用于存放本工程模型绘制方案、设计交底、效果图、施工方案、工程计划等一系列与工程有关的文件；备份区用于存放定期备份文件；

14、其它储存区用于存放不属于上面五类的本工程相关文件，如用于试验性的模型、教学示范的模型。文件回收站储存删除文件。3 .BIM实施准备工作3.2.2 文件命名规则原始模型文件命名规则：模型文件采用“项目简称-专业-区域-楼层-细分项”。例：”调度所主体-砼结构-1-1区-1层-柱.rvt”。该方式优点：专业、构件以及所处位置清晰明了，利于模型选择性的组装和相互链接工作。转换模型文件命名规则：对于转换导出用于实现功能的模型文件可参照使用，也可制定代码命名。所谓代码就是将上述文件的汉字用确定规则的数字或字母替代。例：“调度所主体-砼结构-1区-1层-柱”可编码为“2-1-1”。该方式优点：转换模型格式

15、时模型本身基本确定，基本不会因为编码穿插问题导致混乱，而在转换的模型名称用代码有两个好处：避免软件对中文识别差的问题；大量的导出文件，用汉字操作输入非常麻烦。若命名规则制定得好，名称是连续的数字组，可以方便使用Excel等工具制定软件中需要名称相关的表格等。3 .BIM实施准备工作3.2.3协同工作方式Revit提供了一种协同工作解决方案：工作集中心文件的方式。运作流程是这样的：假设A，B两人同时工作在同一个中心文件上，A，B先分别创建自己的A工作集工作集和B工作集。A把A工作集的所有者设为自己，B把B工作集的所有者设为自己，并且各自将创建的构件放在各自的工作集内。如果A，B之间的工作没有交叉

16、，那么他们的工作都能顺利进行。一旦A需要修改编辑B的构件，必须向B方发送请求，在B同意把构件“借”出去之前A无法编辑该构件。一旦B将该构件”借”给A，A将拥有该构件的权限，并能自由编辑该构件，直到A把该构件的权限还给工作集。3 .BIM实施准备工作工作集划分的原则： 1)按照专业划分； 2)按照楼层划分； 土建部分按照楼层分为建筑、结构、钢筋三类工作集；公用专业按照专业子系统进行工作集拆分。工作集的保存 所有团队成员应每隔半小时“保存到中心”或是预先给每名团队成员分配一个唯一的时间段，用于“保存到中心”，避免设备在多名用户同时保存时死机。3 .BIM实施准备工作3.3 族库和样板文件的准备Re

17、vit软件以族模型为基本单位，族形态上类似CAD的图块，每个族能够在其创建时和修改时定义类型。根据族创建者的设计，每个族可以具有不同的尺寸、形状、材质设置或其他参数变量。Revit软件的族分为系统族、导入族和内建族。系统族存在于项目文件和项目样板文件中，如：墙族、屋顶族、楼板族、风管族、管道族、标高、轴网等。系统族不可导入导出，参数种类基本是固定的，参数值可调整。导入族或称为可载入族，如：窗族、门族、橱柜族、装置族、卫浴装置族等。创建的参数可以自行定义，相对系统族自由得多。内建族是在项目文件中创建当前项目专有的独特构件时所创建的独特图元。建模前先建立基础族库和样板文件，通过网络下载、向软件商购

18、买、自行建族等方式积累族模型和样板文件。3 .BIM实施准备工作3.4 样板文件的制作在调度所工程的建模协作中，单个专业超过一个人绘制，使用统一的“样板文件”可以避免重复劳动和相互不一致，制作样板文件包含以下几个方面的内容：3.4.1统一的视图的样板；3.4.2统一的标高分层及层名称；3.4.3基础材质库，根据本工程用到的材料和颜色进行创建。本工程用到的系统族，如图纸中各种墙厚的墙、图纸中各种板厚的板厚、图纸中有的各种管径的管道；3.4.5常用的导入族，将本工程用到的导入族预先导入。通过以上的准备工作使不同建模人员在有序的管理和统一的框架下开展工作，从而最大程度地避免重复性工作和模型数据格式的

19、不一致性。3 .BIM实施准备工作3.5 建模前期策划大体量建筑模别在建模前必须要进行建模总体策划。总体策划工作具体内容包括：建模目标的确定；模型详细程度的确定；建模人员的分工；模型各分部分项绘制方案的确定等。3.5.1建模目标的确定建模目标的确定，即确定建立该模型要实现什么功能。是仅仅要模型虚拟漫游，还是要出施工图，或者是要进行施工模拟、碰撞分析、造价分析、采光分析因此，建模目的决定了选择何种软件以及如何建模。3 .BIM实施准备工作4 .BIM实施流程4 .BIM实施流程4 .BIM实施流程4.1 项目创建Revit软件是利用搭建原有的cad图纸进行搭建模型，导入之前需要对cad图纸进行处

20、理，需要将每个系统的图纸移动一个统一的点上，这样才能保证导入Revit软件后，所有图纸才能基于一个点，基于相同的轴网搭建模型。BIM设计的图纸一般文件比较大，所有为保证电脑软件流程的运行，一般将各个系统分开单独搭建。每个专业系统图纸单独整理，单层为一份CAD图纸，并设置为统一的单位。（尽量将CAD图纸清理干净，以防图纸过大或杂乱项过多）。导入或链接至Revit软件中作为参考底图，注意为导入的几何图形明确设置测量单位。Revit 将导入项的中心放置在 Revit 模型的中心。模型的中心是通过查找模型周围的边界框的中心来计算的。如果 Revit 模型的大部分都不可见，则此中心点可能在当前视图中不可

21、见。要使中心点在当前视图中可见，将缩放设置为“缩放匹配”。将视图居中放置在Revit 模型上。链接CAD图纸4 .BIM实施流程4.2 总体轴网的创建模型制作的第一步是创建定位轴网，模型各分块间需共用统一的轴网以保证模型定位一致。鉴于现有的相关软件均采用自家格式，相互转换时常将轴网识别为模型线，不宜在模型中存有轴网信息。在建模时，可采用以下方式解决：先建立独立的总轴网文件，建模时链接总轴网制作模型，制作完成卸载总轴网。 总轴网包含标高和轴网两项内容。绘制总轴网文件时，先进入立面绘制标高线。这样保证轴网一次绘制在各层均存在。在模型的总轴网文件中，还应当建立未来模型绘制需要的常用但不与轴网重合的对

22、称轴辅助线等，保证组员在绘制过程定位的偏差可可能性降到最小。4 .BIM实施流程4.3 工作协同 一般的机电工程管线综合优化需要各专业负责人的配合，因此在模型的建立过程中需要面对几个人同时在一个文件上工作的情况，这时要采取中心文件和工作集模式，在局域网创建中心文件。各专业负责人将中心文件另存为本地文件，在本地文件上进行工作，本地文件可以和中心文件实时进行数据交换。基于同一轴网、标高创建建筑、结构BIM模型，并链接至中心文件，再将单专业模型上传至中心文件，通过工作集的方式协同工作。各专业在同一平台下进行各专业系统管线的综合排布与模拟施工，以保证参与BIM工作的各专业人员使用实时统一的项目环境。当

23、建筑或结构模型的中心文件有修改时，利用“与中心文件同步”的功能，可以实时更新建筑、结构以及其他专业的模型，这就是Revit平台下的协同设计过程。通过这种协同工作方式，提高沟通效率和设计质量，将施工问题前移至深化设计阶段并化解。4 .BIM实施流程4 .BIM实施流程4.4 建模建模人员的分工，对于大型工程协作建模，一般将建模团队分为土建建模组和安装建模组两个小组。先由土建组派一人完成总轴网的建立，然后由土建建模团队开始结构模型部分。建模顺序自之下而上，横向拆分的按一定顺序依次进行，每块完成和相邻块链接，检查。完成结构模型后，在结构模型基础上继续开展混凝土建筑和安装各专业模型建模工作。安装各专业

24、模型是在建筑、结构模型的基础上进行制作的，机电设备安装模型各专业按管件优先顺序进行流水作业，减少后期碰撞修改工作量。钢结构相对独立，建模工作在混凝土结构完成后由土建模组实施。4 .BIM实施流程4 .BIM实施流程4.5 碰撞深化 深化设计BIM团队在深化过程中应与图纸深化团队紧密配合，及时发现碰撞等问题并及时调整图纸模型。发现无法解决的问题，按照规定的格式要求以书面的形式在每周设计例会上提出。 碰撞报告内容及格式要求：问题描述，详细描述碰撞问题所涉及的专业，专业管线、构件的详细信息及相关图元的ID编号；三维模型截图；轻量化三维模型，可进行旋转、平移、缩放、剖切和标注；对应的二维CAD图纸；4 .BIM实施流程4.6 施工图生成BIM模型调整完成后，因BIM模型不能直接用于施工，需要通过施工图出图的方式移交给施工队。Revit出图有两种方式，一种是将模型根据平面导出dwg文件，添加标注后用cad打印出图，另一种是基于Revit平台生成图纸后直接出图。两种方法各有优缺点，前者是用CAD平台，加标注较为简单直接，然后缺点是需要模型倒出，如果模型修改了无法实时反映到图纸之中，后一种方法不存在同步的问题，但是在生成图纸增加标注的过程中需要巨大的工作量。Revit图纸中的一系列标注以及图框也将通过“族”来实现，在Revit中通过“视图”选项卡中的“图纸”来建