《BIM技术原理与综合应用》 课件 周建亮 第1、2章 绪论、BIM管理与数据互用

BIM技术原理与综合应用1.2BIM的应用发展1.3BIM的应用概述CONTENTS目录1.1BIM的起源、定义和应用路径绪论第1章学习目标绪论第1章学习目标(1)掌握BIM的概念及基本特征。(2)了解BIM技术的优势及未来发展趋势。(3)熟悉BIM技术在工程建设各阶段的主要应用。BIM的起源、定义和应用路径1.11.1.1BIM的起源BIM全称是“建筑信息模型（BuildingInformationModeling）”。美国佐治亚理工学院（GeorgiaTech）ChuckEastman博士通常被称为BIM之父。Eastman教授1975年提出“The

use

of

computers

instead

of

drawings

in

building

design”的概念，即为BIM一词的原型。后续Eastman

教授将Building

ProductModels界定为工程中的DataModel或InformationModel，由此开启了BIM

的源头。1.1.1BIM的起源

1985年SimonRuffle提出了建筑模型的概念。1992年GAvanNederveen和FPTolman提出了“建筑信息模型”。2002年，Autodesk公司发布了“"Autodesk(2002)：BuildingInformationModeling”白皮书。由于JerryLaiserin将BIM术语推广并标准化为建筑过程数字表示的通用名称，并促成Autodesk、Bentley、Graphisoft三大CAD软件厂商将BIM概念及技术引入自家产品，使不同软件的BIM信息可以互相流通，提供了便利的数字格式信息交换和互操作性，由此奠定了其“BIM教父”的地位。1.1.2BIM的概念美国《美国国家BIM标准(NBIMS)》1.BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。1.1.2BIM的概念英国《英国BIM实施标准》2.

建筑信息模型（BIM）不仅包含图形，也包含其上的数据。在设计和施工流程中创建和使用协调、内部一致且可计算的建筑项目信息。1.1.2BIM的概念新加坡《新加坡BIM指南》3.

BIM包括模型使用、工作流和模型方法，用于从“模型”中获取具体的、可重复的和稳定的信息结果。“模型”是指BIM过程中生成的模型，是对设施的物理和功能特性的基于对象的数字化表达。它是设施的共享信息资源，在设施建造后的整个生命周期内为决策提供稳定的基础。不同项目成员在建筑生命周期内不同阶段可以相互协作，插入、提取、更新BIM过程中的信息，支持和反映各项目成员的角色。1.1.2BIM的概念我国住房城乡建设部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》4.

BIM是在计算机辅助设计（CAD）等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术，是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化表达。1.1.2BIM的概念我国住房城乡建设部《建筑信息模型应用统一标准》5.

建筑信息模型BuildingInformationModel（BIM）是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。1.1.2BIM的概念清华大学BIM课题组《中国建筑信息模型标准框架研究》6.

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，简称BIM）技术创建并利用数字模型对项目进行设计、建造和运营管理，将各种建筑信息组织成一个整体，贯穿于建筑全生命周期过程。1.1.2BIM的概念北京市《民用建筑信息模型设计标准》7.

建筑信息模型（BuildingInformationModeling）是创建并利用数字化模型对建设工程项目的设计、建造和运营全过程进行管理和优化的过程、方法和技术。BIM模型是基于建筑信息模型所产生的数字化建筑模型。BIM模型的信息由几何信息和非几何信息两部分组成。1.1.2BIM的概念上海市《建筑信息模型应用标准》8.

建筑信息模型（BuildingInformationModel，简称BIM）是全寿命期工程项目或其组成部分的物理特征、功能特征及管理要素等共享信息应用的数字化表达，简称模型。1.1.2BIM的概念根据各方对BIM内涵的界定，BIM被视为包括“BuildingInformationModel”、“BuildingInformationModeling”和“BuildingInformationManagement”三个层面。1.1.2BIM的概念BuildingInformationModel是建设工程（如建筑、桥梁、道路等）及其设施的物理和功能特性的数字化表达，可以作为该工程项目相关信息的共享知识资源，为项目全生命期内的各种决策提供可靠的信息支持。1.1.2BIM的概念BuildingInformationModeling是创建和利用工程项目数据在其全生命期内进行设计、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。1.1.2BIM的概念BuildingInformationManagement是使用模型内的信息支持工程项目全生命期信息共享的业务流程的组织和控制，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。可将建筑信息模型的创建、使用和管理统称为“建筑信息模型应用”，简称“模型应用”。1.1.3BIM的应用路径

建筑项目一般分为概念设计、方案设计、初步设计、施工图设计、施工准备、施工实施、运维等阶段。各阶段的BIM技术基本应用如表1-1所示，基于BIM技术的其他应用如表1-2所示。1.1.3BIM的应用路径表1-1建筑项目各阶段基于BIM技术的基本应用1.1.3BIM的应用路径1.1.3BIM的应用路径表1-2建筑项目基于BIM技术的其他应用1.1.3BIM的应用路径图1-1建筑项目全生命周期BIM应用总体流程BIM的应用发展1.21.2.1BIM对建筑业的影响图1-2BIM在建设项目的全生命周期应用价值1.2.1BIM对建筑业的影响图1-3中国BIM应用的内部效益与项目效益1.2.2BIM的技术优势可视化协调性模拟性优化性可出图性1.2.3BIM的发展趋势BIM+项目管理（ProjectManagement，简称PM）BIM与PM系统深度融合，可为PM的各项业务提供准确的基础数据及技术分析手段，实现数据产生与使用、流程审批、动态统计、决策分析的管理闭环；可有效解决项目管理中生产协同、数据协同的难题，为项目管理过程提供数据支持，可大幅提升工作效率和决策水平。1.2.3BIM的发展趋势BIM+设施管理（FacilityManagement，简称FM）

FM通常指设施管理，广义上还包括运维管理、物业管理和资产管理等。持续的信息流是高效管理的前提，基于BIM模型进行项目交付为FM提供了持续的信息流，便于高效率的设施管理。二者深度融合可以实现实时定位建筑资源、数字资产实时数据获取、空间管理、改造计划及可行性分析、能源分析与控制、安全与应急管理等典型应用。1.2.3BIM的发展趋势BIM+云平台

利用云平台可将BIM应用中大量计算工作转移到云端，以提升计算效率；基于云平台的大规模数据存储能力，可将BIM模型及其相关的业务数据同步到云端，方便用户随时随地访问并与协作者共享，可更好地支持基于BIM模型的现场数据信息采集、模型高效存储分析、信息及时获取沟通传递等，BIM应用也将转化为BIM云服务。1.2.3BIM的发展趋势BIM+地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）GIS主要收集、存储、分析、管理和呈现与位置有关的数据。利用GIS宏观尺度上的功能，可解决区域性、长线或大规模工程的BIM应用，可实现宏观、中观和微观相结合的多层次管理。在城市规划、城市交通分析、城市微环境分析、市政管网管理、住宅小区规划、数字防灾、既有建筑改造等诸多领域均可有所应用。地理信息作为智慧城市重要的基础信息，结合BIM可构建最基础最重要的城市基础数据库。1.2.3BIM的发展趋势BIM+与物联网、智能化仪器以互联网为基础的物联网或全联网等是BIM智慧应用的基础，BIM技术具有上层信息集成、交互、展示和管理的作用，物联网或全联网技术具有底层信息感知、采集、传递和监控的功能，二者集成实现了虚拟信息化管理与环境硬件之间的融合，将在工程项目建造和运维阶段产生极大的价值，也是行业大数据形成的重要基础。1.2.3BIM的发展趋势BIM+与物联网、智能化仪器BIM与智能仪器集成应用是通过对软件、硬件进行整合，将BIM模型带入工程项目现场，利用模型中的数据信息驱动智能仪器工作。例如，智能型全站仪可利用模型中的三维空间坐标数据驱动智能型全站仪进行测量，实现自动精确放样，同时也可将现场测量数据与BIM模型进行对比，为深化设计和施工质量检查提供依据。1.2.3BIM的发展趋势BIM模型的数字化加工和制造三维BIM模型可为数字化加工提供全面的数据支持。例如，将BIM模型中的数据转换成数字化加工所需的数字模型，制造设备根据该模型进行数字化加工，可应用在预制混凝土构件生产、管线预制加工和钢结构加工等方面。此外，以三维数字模型文件为基础的3D打印技术发展迅速，BIM与3D打印的集成应用可实现基于BIM的整体建筑打印、打印制作复杂构件、打印施工方案实物模型展示等。1.2.3BIM的发展趋势融合数字化现实捕捉技术的虚实结合

BIM与VR、AR、MR技术等融合可用于虚拟场景构建、施工进度模拟、复杂局部施工方案模拟、施工成本模拟、多维模型信息联合模拟以及交互式场景漫游等。将带来沟通方式的转变，从而可以提高模拟的真实性、有效支持项目成本管控、有效提升工程质量、提高模拟工作中的可交互性、更高效地交流和决策以及将信息交流转换成信息体验等。1.2.3BIM的发展趋势促进设计全过程一体化和智能设计的实现

在设计、施工两大阶段BIM数据对接目前已经有很好的应用和经验积累，未来可实现设计、施工、运维乃至建筑拆除再利用阶段数据的打通，使得设计到拆除全过程各阶段的信息顺畅传递，大大提升建筑业的发展水平。依托建筑设计领域的信息建立和顺利传递，与之紧密关联的上下游设计环节，包括城市规划、景观设计、室内设计、幕墙设计、建筑照明、人防设计、消防设计、绿色建筑设计等领域，都可以往专业化的方向快速发展，最终形成全产业链的数据传递和共享。1.3BIM的应用概述1.3.1设计阶段BIM应用方案设计阶段本阶段的BIM应用点主要有：场地分析、建筑性能模拟分析、设计方案比选、虚拟仿真漫游。初步设计阶段本阶段的BIM应用点主要有：建筑、结构专业模型构建；建筑结构平面、立面、剖面检查；面积明细表统计；机电专业模型构建。施工图设计阶段本阶段的BIM应用点主要有：各专业模型构建、碰撞检测及三维管线综合、净空优化、二维制图表达。1.3.2施工阶段BIM应用施工准备阶段本阶段的BIM应用点主要有：施工深化设计、施工场地规划、施工方案模拟及构件预制加工。施工实施阶段本阶段的BIM应用点主要有：虚拟进度与实际进度对比、设备与材料管理、质量与安全管理、竣工模型构建。1.3.3运维阶段BIM应用运维阶段BIM应用是基于业主设施运营的核心需求，充分利用竣工交付模型，搭建智能运维管理平台并付诸于具体实施。应用宜符合实际需求，应充分发挥建筑信息模型和数据的实际应用价值，不宜超出实际情况过度规划。本阶段的BIM应用点主要有：运维管理方案策划、运维管理系统搭建、运维模型构建、运维数据自动化集成、运维系统维护六个步骤组成。其中基于BIM的运维管理的主要功能模块主要包括：空间管理、资产管理、设施设备维护管理、能源管理、应急管理。谢谢观看！BIM技术原理与综合应用2.2BIM基本构件与信息构成2.3BIM主流软件2.4BIM数据互用与相关标准CONTENTS目录2.1BIM管理与维护BIM管理与数据互用第2章学习目标BIM管理与数据互用第2章学习目标(1)了解BIM模型的精度分级。

(2)了解BIM模型命名规则。

(3)了解主流的BIM软件。(4)了解BIM数据互用与协同的方式。2.1BIM管理与维护2.1.1BIM的精度

根据《建筑信息模型施工应用标准（GB/T51235-2017》定义，模型的精细程度（LevelofDevelopment，简称LOD）被分为五个等级，从模型概念设计到最终竣工的建模过程，这主要描述的是BIM模型构件单元从最低级的近似概念化的程度发展到最高级的演示级精度的步骤。LOD100——方案设计模型此阶段的模型通常为表现建筑整体类型分析的建筑体量，分析包括体积、建筑朝向、每平方造价等。LOD200——初步设计模型此阶段的模型包含普遍性系统，包括大致的数量、大小、形状、位置及方向。LOD200模型通常用于系统分析及一般性表现目的。2.1.1BIM的精度LOD300——施工图设计模型此模型已经能很好地用于成本估算及施工协调，包括碰撞检查、施工进度计划及可视化。LOD300模型应当包括业主在BIM提交标准里规定的构件属性和参数等信息。2.1.1BIM的精度LOD400——施工实施模型此模型更多地被专门的承包商和制造商用于加工和制造项目的构件，包括水电暖系统。LOD500——竣工验收模型此模型将作为中心数据库整合到建筑运营和维护系统中。LOD500模型包含业主BIM提交说明里制定的完整的构件参数和属性。2.1.1BIM的精度2.1.2BIM的分类BIM建筑模型BIM结构模型BIM电气模型BIM给排水模型BIM暖通模型2.1.3BIM的文件结构图2-1项目文件夹结构和命名方式2.2BIM基本构件与信息构成2.2.1BIM的基本构件分解表2-2

BIM建筑构件分解2.2.1BIM的基本构件分解表2-2

BIM建筑构件分解2.2.1BIM的基本构件分解表2-3

BIM结构构件分解项目级模型单元命名1.项目级模型单元命名应由项目编号、项目位置、项目名称、设计阶段和描述字段依次组成，其间宜以下划线“_”隔开。必要时，字段内部的词组宜以连字符“-”隔开，并应符合相关规定2.2.2BIM构件的命名规则功能级模型单元命名2.功能级模型单元命名宜由项目名称、模型单元名称、设计阶段和描述字段依次组成，其间宜以下划线“_”隔开。必要时，字段内部的词组宜以连字符“-”隔开，并应符合相关规定。2.2.2BIM构件的命名规则构件级模型单元命名3.构件级模型单元命名宜由项目名称、系统分类、位置、模型单元名称、设计阶段、描述字段依次组成，其间宜以下划线“_”隔开。必要时，字段内部的词组宜以连字符“-”隔开，并应符合相关规定。2.2.2BIM构件的命名规则2.2.2BIM构件的命名规则表2-4各系统颜色设置2.2.2BIM构件的命名规则表2-4各系统颜色设置2.3BIM的主流软件2.3.1建模软件AutodeskRevitBentleyAECOsimBuildingDesignerGRAPHISOFTArchiCADDassaultCATIATrimbleSketchUp2.3.2模型应用软件AutodeskNavisworksDassaultDELMIABentleyNavigatorTrimbleConnectAct-3DLumionAutodeskEcotect2.3.3管理与协同平台广联达BIM5D