《BIM机电建模》课件-第一章 绪论

第一章绪论绪论1.1BIM的基本概念1.2

BIM的发展和应用1.3BIM工具平台1975年，被誉为“BIM之父”的ChuckEastman教授在其研究的课题“Building

DescriptionSystem”中提出了“A

Computer-Based

DescriptionofaBuilding”的概念，利用可交互的图形语言展现了建筑的各个细节，实现了复杂造型的图形输入、图形编辑功能，并可进行数据的分类统计、建筑工程的可视化和量化分析。1.1BIM的基本概念1.1BIM的基本概念1986年，美国学者Robert

Aish提出了“建筑模型”的概念，并指出模型由包含各项几何、物理信息的实体单元组成，可用于建筑和机械设计。进入21世纪，随着全球建筑软件开发商的介入，关于BIM的研究和应用进入了白热化阶段，尤其是2002年Autodesk公司正式提出了“建筑信息模型”（Building

Information

Modeling，BIM）这一专业术语。我国住房城乡建设部发布的《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T51212-2016）对BIM的定义为：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。1.1BIM的基本概念BIM=建筑”+“信息”+“模型”，可真实地虚拟建筑全生命周期，使得工程的规划、设计、施工、管理各个阶段的相关人员都能从中获取他们所需的数据。BIM可以理解为是一种技术、一种方法、一种过程，它既涵盖了工程生命期中不同阶段的数字模型，同时还包括建筑工程管理行为的模型，且实现集成管理信息集成和协同处理，可从以下四个角度来诠释BIM。1.1BIM的基本概念1.1BIM的基本概念1、一种多维数据信息模型BIM表达工程信息的模型有不同的形式，包括：整个工程和某个单元形状的3D几何模型；由时间和几何维度组合而成的4D模型；表达工程价值（在某一时间点或全生命期）的5D成本模型；成本模型与其他维度所形成的6D、7D、直至nD模型。

设计阶段的数据模型可以随时随地快速地传递到施工阶段；施工阶段的数据模型又可以无缝传递到运营维护阶段来进行智能动态维护和物业管理。通过整体协同工作，提高工作效率和产品的质量，最终节约成本和资源，提升工程建设的精细化管理水平。2、一种协同工作过程1.1BIM的基本概念工程建设行业很难实现精细化管理，其根本原因在于海量的工程数据以及不同阶段不同专业数据信息的脱节和孤立，而BIM集成技术可以让相关专业快速准确地获取所需的数据信息，大大减少由于信息交流不畅所带来的效率低下、重复工作的问题。3、一种信息模型集成工具1.1BIM的基本概念4、一种可视化设计和分析技术BIM具有强大的可视化展示及分析功能，可以清晰的分析设计和施工过程中可能产生的问题，比如规范协调检查、碰撞分析、施工过程预监测等。1.1BIM的基本概念工程设计领域的“两次”革命1.2BIM的发展与应用1.2.1国外BIM的发展和应用美国是首批应用BIM技术的国家之一，经过不断发展，以及全球化不断深入，BIM技术已扩散到亚洲、欧洲等国家。时至今日，对于BIM的应用与研究，美国已达到一线水准。在日本，有“2009年是日本的BIM元年”之说，大量的日本设计公司、施工企业正在应用BIM技术。韩国在运用BIM技术方面也处于领先水平。韩国多个政府部门致力于制定BIM的标准，并要求2016年开始所有公共工程须应用BIM技术。1.2BIM的发展与应用2002年，BIM技术首次进入中国。近年来，BIM技术在建筑工程领域正快速普及推广，尤其是国家、地方政府相关政策的出台，更为BIM技术的广泛和深度应用创造了良好的发展环境。在国家“十一五”规划中，将BIM作为国家科技支撑计划的重点项目，“十二五”规划中进一步将建筑信息模型作为信息化的重点研究课题。对于高等院校而言，如何促进BIM在教育教学领域中的规模化应用，怎样培养我国当前建筑行业所需要的BIM专业应用型人才，是值得深入研究与探讨的。此外，国内部分建筑设计单位和施工企业也组建了BIM团队，在项目设计和施工过程中应用BIM技术。1.2BIM的发展与应用1.2.2国内BIM的发展和应用随着BIM概念的逐步普及计算机软硬件水平的迅速发展，全球几大建筑软件开发商Autodesk、Bently及Graphisoft都推出了相应的BIM软件产品，用以支持建筑工程全生命周期的集成管理，并在全球多个项目上试运行且取得了不错的效果。1.3BIM工具平台BIM软件产品的种类软件类别主要功能软件名称核心建模构建信息化模型AutodeskRevit、Bentley、ArchiCAD、CATIA、DigitalProject等方案设计方案比选OnumaPlanningSystem、Affinity等几何造型复杂建筑造型的计算和绘制Sketchup、Rhino、FormZ等可持续分析日照分析、声、光、风环境模拟Ecotect、IES、Fluent、GreenBuildingStudio等结构分析结构设计、受力分析Etabs、STAAD、Robot、PKPM、Structural、Analysis等机电分析水、暖、电系统分析IESVirtualEnvironment、Designmaster、TraneTrace、鸿业、博超等可视化三维设计、效果展示3dsMax、AccuRender、Artlantis、Lightscape等模型检查验证设计效果SolibriModelChecker深化设计模型深化TeklaStructure（Xsteel）、探索者等模型综合碰撞检测模型整合、碰撞检测、动态模拟AutodeskNavisworks、BentleyProjectwiseNavigator、SolibriModelChecker等造价管理软件工程量统计、造价分析Innovaya、Solibri、鲁班等运营管理运维管理ArchiBUS、FacilityONE等发布和审核成果发布、审核AutodeskDesignReview、Adobe3DPDF等BIM所涉及的软件种类繁多，从规划、设计、施工、运维直到建筑物生命结束，每个阶段都有对应的专业软件。但不论是建模类、管理类、可视化类、深化设计类等，它们都有共同的特点--对工程信息数据的集成。其中BIM技术应用的基础和核心是建模类的BIM软件。此类软件的主要功能是实现二维图纸向三维模型转换（翻模）或建立三维模型并利用模型输出二维施工图（正向设计）。1.3.1

BIM核心建模软件1.3BIM工具平台BIM核心建模软件主要分为四个门派：1、Autodesk公司的Revit建筑、结构和机电系列。2、Bentley建筑、结构和设备系列。3、ArchiCAD系列。4、Dassault公司的CATIA是全球最高端的机械设计制造软件。BIM的应用离不开软件的选择，在项目不同的阶段或针对不同的项目目标需要选择不同的BIM软件。1.3BIM工具平台1.3.1

BIM核心建模软件BIM业界有“无Revit，不BIM”的说法。Revit系列软件是由全球领先的数字化设计软件供应商Autodesk公司，针对建筑设计行业开发的数字化、参数化软件平台。自2004年进入中国以来，Revit已成为BIM技术中最具有代表性并且是目前为止应用最广泛的三维模型创建软件，越来越多的设计企业、工程公司均使用Revit系列软件完成三维模型创建工作。1.3BIM工具平台1.3.2Revit软件概述Revit可清晰真实的表达实际建筑类、结构类和机电类工程项目的完整面貌，创建建筑、结构、给排水、暖通空调及电气等参数化的三维BIM模型，从而实现一个信息化交流平台。其涵盖了RevitArchitecture、RevitStructure和RevitMEP（Mechanical，ElectricalandPlumbing，即水暖电）三大模块，各模块的工作体系和基本框架大致相同。1.3.2

Revit软件概述1.3BIM工具平台Revit具有以下特有优势：平、立、剖面图纸与模型同步创建；构件之间的关联性；自动统计门窗表、建筑面积、容积率等经济指标；与AutoCAD无缝链接，二维三维完美过渡；体量功能可轻松创建异型墙体、幕墙等；集成渲染漫游功能，全方位展示设计成果；类型参数、实例参数、共享参数等可对构件的尺寸、材质、可见性及项目信息等属性进行控制。1.3.2

Revit软件概述1.3BIM工具平台通过Revit创建模型的最大的优点是可以“参数化”表示每一个构件，并提供参数化的修改模式。所谓“参数化”是指Revit中各模型图元之间的相对关系，如相对距离、共线等几何特征。Revit可自动记录构件之间的特征和