BIM简介与工程应用

1、一、BIM的概念1.1 BIM兴起的背景客户想要的建筑师理解的有关人士批准的施工企业建造的来回争论以后的客户最终得到的客户实际支付的工程文件描述的建筑业繁荣的背后：粗放、缺乏创新1.1 BIM兴起的背景工程建设浪费到达工程建设浪费到达57%57%；制造业投入浪费为；制造业投入浪费为26%26%，两者相差，两者相差31%31%20212021年美国设计和施工行业规模年美国设计和施工行业规模1.2881.288万亿美元全球万亿美元全球4.84.8万亿美元万亿美元美国建筑业如果做到和制造业同样水平，每年可以节约美国建筑业如果做到和制造业同样水平，每年可以节约40004000亿美元亿美元这个数字不包括

2、运营和维护阶段这个数字不包括运营和维护阶段资料来源：美国建筑科学研究院，?美国国家BIM标准?第1页、第150页，?buildingSMART联盟2021-2021战略规划?第1页美国以美国以BIMBIM为核心为核心的建筑业信息化工的建筑业信息化工作目标：作目标：到到20212021年每年节约年每年节约20002000亿美元。亿美元。1.1 BIM兴起的背景 业主变更反复业主变更反复 工程设计、施工周期短工程设计、施工周期短 设计考虑不周全设计考虑不周全 设计图纸质量差、错误多设计图纸质量差、错误多 施工工序考虑不周施工工序考虑不周 加工、安装精度不够，导致返工加工、安装精度不够，导致返工 信

3、息交互不及时、不准确信息交互不及时、不准确其它其它1.1 BIM兴起的背景深圳大学学报理工版，2006年10月1.1 BIM兴起的背景局部调查结果：局部调查结果： 近八成受访者碰到由于设计图纸问题而近八成受访者碰到由于设计图纸问题而引起的工程或投资损失，其中半数受访者引起的工程或投资损失，其中半数受访者认为损失超过建造投资认为损失超过建造投资1%1%，14%14%的受访者认的受访者认为损失超过为损失超过5%5%。 认为工程后期参与方施工、预制加工、认为工程后期参与方施工、预制加工、供给商、运营商等应该在工程设计的早供给商、运营商等应该在工程设计的早期介入，要求对物业性能进行更深入更科期介入，要

4、求对物业性能进行更深入更科学的研究，以及认为学的研究，以及认为BIMBIM能够支持业主和开能够支持业主和开发商了解和参与工程设计方案论证的受访发商了解和参与工程设计方案论证的受访者都超过八成。者都超过八成。 三分之一受访者认为引入三分之一受访者认为引入BIMBIM效劳对设计效劳对设计进行审核对工程总体资效益有帮助。进行审核对工程总体资效益有帮助。 约半数受访者碰到过改正本钱超过约半数受访者碰到过改正本钱超过100100万万元人民币的图纸变更问题。元人民币的图纸变更问题。 八成以上的受访者认为基于三维模型的八成以上的受访者认为基于三维模型的4D4D模拟、综合管线图、结构预留孔洞图等模拟、综合管线

5、图、结构预留孔洞图等可以有效控制工程风险。可以有效控制工程风险。调研起止时间：调研起止时间：20212021年年1212月月-2021-2021年年6 6月月调研方式：面对面访谈调研方式：面对面访谈调研客户：调研客户：6565家家调研客户类型调研客户类型业主/地产商-62%施工企业-25%设计企业-13%1.1 BIM兴起的背景 英国机场管理局利用英国机场管理局利用BIMBIM削减希思罗削减希思罗5 5号航站楼百分之十的建造费用。号航站楼百分之十的建造费用。 斯坦福大学整合设施工程中心根据斯坦福大学整合设施工程中心根据3232个采用个采用BIMBIM的工程总结了使用建筑信息模型的以下优势：的工

6、程总结了使用建筑信息模型的以下优势： 消除消除40%40%预算外更改预算外更改 造价估算控制在造价估算控制在3%3%精确度范围内精确度范围内 造价估算消耗的时间缩短造价估算消耗的时间缩短80% 80% 通过发现和解决冲突，将合同价格降低通过发现和解决冲突，将合同价格降低10% 10% 工程时限缩短工程时限缩短7%7%，及早实现投资回报，及早实现投资回报 美国军部在美国军部在20062006年表示，通过年表示，通过BIMBIM在以下的范畴里能节省本钱在以下的范畴里能节省本钱 更好地协调设计更好地协调设计 - - 节省节省5 5本钱本钱 改善用户对工程的了解改善用户对工程的了解 - - 节省节省1

7、 1本钱本钱 更好地管理冲突更好地管理冲突 - - 节省节省2 2本钱本钱 自动连结物业管理数据库自动连结物业管理数据库- - 节省节省2020本钱本钱 改善物业管理效率改善物业管理效率- - 节省节省1212本钱本钱 美国美国LettermanLetterman数字艺术中心工程在数字艺术中心工程在20062006完工时表示，通过完工时表示，通过BIMBIM她们能按时完成，并且低于预算，她们能按时完成，并且低于预算， 估算在这个耗资估算在这个耗资35003500万美元的工程里节省了超过万美元的工程里节省了超过10001000万美元。万美元。 1.2 BIM在建筑行业的位置技术信息化的核心内容是

8、建设工程生命周期管理BLM管理信息化的核心内容那么是资源方案ERPBIM通过集成后所承载的工程信息成为技术信息化的核心 为管理信息化提供了根底 将二者横向打通提供了技术核心和方法。1.3 BIM的概念 B Building I Information M Modeling2002年，Autodesk公司始创一个工程内的开放式数据库一个建立在模型根底上的共享平台1.3 BIM的概念 以BIM为载体，真正回归建筑的本质 - 三维 BIM一定是三维的，三维的不一定是BIM BIM不仅仅是使用最根本的“几何、“物理等信息 做到辅助绘图、明细统计、管线综合等。 更要借助BIM集成化的优势，注重对BIM中

9、“Information 尤其是“性能的深入应用与实践1.3 BIM的概念工程信息繁杂、量大弱点：信息的结构化组织自动处理、高效信息交流不重复输入BIM概念： 1解决工程不同阶段、不同参与方、不同应用软件之间的信息结构化组织管理和信息交换共享，使适宜的人在适宜的时候得到适宜的信心，这个信息要求准确、随时、任选、够用。 2业务需求引发BIM应用，依托BIM工具和标准产生BIM模型和信息，支持业务需求的高效优质实现。 3BIM是利用数字模型对工程进行设计、施工和运营的过程。二、BIM现状2.1 国外l欧洲标准委员会立了六个重大项目，其中一个就是有关BIM模型的l它实际上是把建筑业和房地产业向工业化

10、过渡l把BIM作为一个最基础性的概念或者一个基础的标准，把建筑的各个组成部分，像造汽车一样变成每一个部件，到现场组装。不同的制造厂都遵循BIM的标准，生产的部件就可以在现场进行组装。l 从美国发展起来，逐渐扩展到 欧美，日本，新加坡等国l BIM是美国公司Autodesk在 2002年率先提出发展美国欧洲l美国大多建筑工程都已应用BIMl在政府的引导和推动下，形成各种BIM协会，制定了BIM标准l政府推动BIM在工程中的实施：公共设施工程利用BIM可投标加分l美国国内大型设计公司多已实现在工程开始阶段即应用BIM建模，然后据需要再利用此模型出二维图l如集团承建的国内第一高楼上海中心，它的建筑设

11、计Gensler公司即用BIM软件做出了整个模型，并移交给同济院以备出施工图需要2.2 国内我国工程界计算机辅助工作普及情况 普及计算机辅助绘图将BIM建筑信息模型作为国家科技攻关重要计划之一在“十二五”规划中，国家制定了一个到2020年的中 长期发展规划，当中有一个领域的研究重点就是BIMl“十二五规划中在这个领域里面有五个优先主题，第一个就是“城市一平台。l 就是在土木建设和工程建筑中应用BIM系统，囊括设计、施工、物业，甚至整个城市的管理。l 打破从业主到设计，到施工，到物业管理之间的隔膜或者界限，实现整个产业链的信息畅通。l 进而打造一个全面信息化城市，要整个城市要享受这个成果。l B

12、IM标准已开始编制。普及计算机使用六五、七五八五、九五、十五十一五十二五2.3 BIM系统运用、工具 特点并非一个软件以一组BIM核心软件为根底可与现有的各专业已有系统衔接共同实现信息汇总、共享、更新、管理啊。2.3 BIM系统运用、工具设计总包施工阶段BIM模型水暖电设计方结构设计方Revit ArchitectureRevit Structure Revit MEP EcotectNavisworksInventorDesign Review3DSMAXMAYAROBATGBSCamelBuzzsaw设计阶段BIM模型运营阶段BIM模型总包单位供应商分包商运营商承租方业主建筑设计方其他顾问

13、公司责任方实施层数据层工具Autodesk三、工程BIM应用目标实施策略3.1 工程BIM应用目标工程BIM应用目标可确定为：1从理论到实践尽可能全面探索工程 BIM应用；2利用BIM强化工程管理能力， 提高效率，增强总承包管理水平。3.1 工程BIM应用目标3.1 工程BIM实施策略实施策略：工程BIM组织架构设计；各方职责；组建BIM专业团队；购置软硬件；BIM技术培训；与参建各方建立BIM工作有效沟通；编制工程BIM执行方案书；确定工程BIM管理方式和流程；制定工程BIM实施标准； BIM软件的操作实践；分阶段完成BIM模型；制定分阶段工作目标。四、工程BIM实施组织架构、工作职责4.2

14、 工程BIM职责总包BIM团队：BIM管理体系的建立 制定管理流程 制定工程BIM实施标准 承担BIM系统建立 分包模型管理、整合 模型综合、维护和运用 与配合单位、协调单位沟通联系分包：配备软硬件 指定BIM专业人员通常即为其专业深化人员 完本钱专业模型建立、所属分包模型综合 服从总包BIM管理要求五、工程BIM管理方式、工作流程和标准5.1 工程BIM管理方式、工作流程BIM工作的特性基于可视化数据库的工作 管理方式：架构并使用网络管理平台工作流程：并使用其中的“变更单形式发起各类工作 包括：会议执行、碰撞分析、施工方案模拟、准那么类文件发布等六、BIM在可视化深化设计中的应用6.1BIM

15、在三维可视化深化设计应用利用BIM漫游功能在模型中虚拟行走，漫游浏览，进行可视化设计，可发现诸如走廊转角狭窄、空间视感压抑等传统技术手段不能发现的问题。6.1BIM在三维可视化深化设计应用-钢结构6.1BIM在三维可视化深化设计应用-二结构BIM在三维可视化深化设计应用BIM在三维可视化深化设计应用-留洞BIM在三维可视化深化设计应用-管线BIM在三维可视化深化设计应用-擦窗机七、BIM在设计协同中的应用建模软件： Autodesk Revit Architecture Autodesk Revit Structure Autodesk Revit MEP Rhino 3D Tekla Str

16、ucture Autodesk AutoCAD Solidworks整合/应用软件：NavisWorks外幕墙支撑与内幕墙外幕墙环向支撑钢结构外圈钢梁钢结构与外幕墙支撑碰撞八、BIM在施工中的应用1、可视化虚拟施工2、工程周边信息汇总3、施工现场管理、协调4、进度编制、审核、跟踪、调整5、施工方案模拟、审核、可行性论证、交底6、质量管理7、算量8、统计 各专业建模各专业建模交予总包交予总包分专业整合分专业整合总体整合总体整合反响矛盾反响矛盾 减少重复开孔，降低本钱减少重复开孔，降低本钱净空高度改善，提高空间利用率净空高度改善，提高空间利用率2、工程周边环境信息汇总将所有周边环境信息建立BIM模型，生成一个可视化的准确的环境数据库，设定限制条件。在此根底上进行施工，确保准确、平安。6、质量管理 全站仪、激光扫描仪测绘数据BIM模型，进行比对和审核国外改造工程： 扫描建筑生成BIM模型改造设计改造施工采用全站仪、激光扫描的方式进行钢结构桁架层电脑预拼装，即确保了质量，又防止了大型桁架结构实体拼装的