BIM簡介與建筑領域的新技術應用

BIM簡介及工程程應用概念背景國內外現狀關鍵技術BIM的應用及好處應用前景工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四五六七八目錄錄概念背景國內外現狀關鍵技術BIM的應用及好處應用前景工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四五六七八目錄錄一般用于做做復雜重要的項目，例例如大跨度度、高層、、超高層、、形體復雜雜多變等工工程項目。。規(guī)劃設計施工運維幾何信息功能信息物理信息性能信息BIMBIM（BuildingInformationModeling）BIM：是利用數字字模型對建建設工程進進行規(guī)劃、、設計、施施工、運營營的過程。。BIM相關關軟件介紹紹概念背景國內外現狀關鍵技術BIM的應用及好處應用前景工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四五六七八目錄錄隨著計算機機軟、硬件件技術的發(fā)發(fā)展，以及及3G、3D技術的的普及推廣廣，以BIM技術為為代表的““三維協同設設計”成為了工工程設計行行業(yè)最新的的設計理念念和先進的的設計水平平，并成為為當今世界界工程設計計領域計算算機技術應應用的潮流流、趨勢和和方向，是是提高工程程設計質量量和效率的的最為行之之有效的方方法。美國、新加加坡、日本本、韓國等等多個國家家已在建筑筑行業(yè)提出出BIM應用要求，，并建立了了BIM企業(yè)級和行行業(yè)級應用用標準。我國建筑、水電電等行業(yè)BIM應用相對成成熟，已在在全力推廣廣BIM技術應用。。2013年上半年，，鐵路總公司司也正式啟動動鐵路行業(yè)業(yè)BIM技術科研和和應用實踐踐工作。背景景概念背景國內外現狀關鍵技術BIM的應用及好處應用前景工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四五六七八目錄錄BIM應用用現狀1、BIM在國外的的應用2、BIM在國內的的應用BIM是從美國的的建筑業(yè)發(fā)發(fā)展起來，，逐漸擴展展到歐洲、、日韓等發(fā)發(fā)達國家。。從應用領領域上看，，國外已經將BIM技術應用在在建筑工程程的設計、施工工以及建成后后的維護和管理理階段，相應應的應用軟軟件已經日日趨成熟，，其應用價價值和應用用潛力都得得到了驗證證。1、BIM在國外的的應用Lott+BarberArchitects公公司BIM應用前后后對比1、國外現狀巴西土木公公司在大型型政府項目目中應用BIM使用BIM工具開發(fā)了了數套可持持續(xù)設計備備選方案，，包括水道道引流、排排水系統(tǒng)和和交通流量量方案。設設計團隊將將現有地理理信息系統(tǒng)統(tǒng)(GIS)和勘測數據據集成到BIM模型中，高高效地創(chuàng)建建、可視化化和評估各各種設計方方案。BIM設計流程讓讓設計團隊隊更迅速地地針對設計計決策和變變化做出響響應，確保了施工工進度，避免了工工程因受到到亞馬遜河河季節(jié)性洪洪水的限制制而導致停停工。1、國外現狀哈雷?戴維森摩托托博物館利用BIM相關技術來來協助完成成合并和隱隱藏內部構構件，最大大程度減少少復雜的機機械、電氣氣和管道設設備系統(tǒng)造造成的視覺覺干擾等問問題，有效效平衡了外觀觀設計方案案。1、國外現狀澳大利亞Tulalip度假酒店在項目過程程中采用BIM技術，從而而加強了業(yè)業(yè)主、建筑筑設計師、、分包商乃乃至現場技技術人員之之間的合作作，使項目目信息請求減少了了30%，剪力墻制制作效率提高了了26%。同時，項項目小組基基于BIM技術推行““邊設計、、邊施工””的快速通通道方法，，在設計文文件完成60%時即開始施施工，短短短22個月內即實實現項目交交付，進度超前3個月。1、國外現狀倫敦奧運主主體育場項項目該項目是2012年奧運會主主體育場，，功能眾多多，結構復復雜，采用用BIM技術，將整整個項目全全過程中的的各項數字字信息與三三維電子信信息相關聯聯，形成了了整個數字字信息庫，，并隨著項項目過程的的延續(xù)而延延續(xù)，為項項目的各項項活動提供供了可靠的的互相關聯聯記錄，通通過BIM工具高效的的利用這些些記錄，達達到了提高質量、、提高效率率、降低成成本的效果果。1、國外現狀2、BIM在國內的的應用(1)大部分業(yè)內內同行聽到過BIM。(2)有相當大比比例的同行行認為BIM僅是一種軟軟件。(3)有一定數量的項目和同同行在不同同項目階段段和不同程程度上使用了BIM。(4)企業(yè)和BIM咨詢顧問不同形式的的合作是BIM項目實施的的主要方式式。(5)BIM已滲透到軟件公司、、咨詢顧問問、科研院院校、設計計院、施工工企業(yè)、地地產商等。(6)中國房地產產業(yè)協會商商業(yè)地產專專業(yè)委員會會率先在2010年組織研究究并發(fā)布了了《中國商業(yè)地地產BIM應用研究報報告》，用于指導導和跟蹤商商業(yè)地產領領域BIM技術的應用用和發(fā)展。。(7)建筑業(yè)企業(yè)業(yè)開始有BIM人才的需求求，BIM人才的商業(yè)業(yè)培訓和學學校教育已已逐步啟動動。(8)BIM在“十一五”進入國家科技支支撐計劃重重點項目，，“十二五””投入力度度更大。(9)建設行業(yè)現現行法律、法規(guī)規(guī)、標準、、規(guī)范對BIM的支持和適適應只有一一小部分剛剛剛被提到到議事日程程，大部分還處處于靜默狀狀態(tài)。2、BIM在國內的的應用2、國內現狀2、國內現狀2、國內現狀概念背景國內外現狀關鍵技術BIM的應用及好處應用前景工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四五六七八目錄錄構成了建設項目BIM信息息交換的三三大基本支支撐。BIM標標準：IFC：工工業(yè)基礎類類IFD：國國際數據字字典框架IDM：信信息交付手手冊1.IFC/IDM/IFD數據交換標標準三維協同設設計是以三維數數字技術為為基礎，以以三維CAD設計軟件為為載體，不同專業(yè)人人員組成的設計計團隊，為為了實現或或完成一個個共同的設設計目標或或項目在一一起開展工工作，是一一個知識共共享和集成成的過程，，共同設計計某一目標標的專業(yè)人人員能夠共享數據、、信息和知知識。2.三維協同設設計技術可視化技術術能夠把科學學數據，包包括測量獲獲得的數值值、圖像或或是計算中中涉及、產產生的數字字信息變?yōu)闉橹庇^的、、以圖形圖圖像信息表表示的、隨隨時間和空空間變化的的物理現象象或物理量量呈現在設計計者面前，使他們能能夠觀察、、模擬和計計算。該技技術是BIM能夠實現三維展現的的前提。3.可視化設計計技術3S技術是遙感技術(Remotesensing，RS)、地理信息系系統(tǒng)(Geographyinformationsystems，GIS)和全球定位系系統(tǒng)(Globalpositioningsystems，GPS)的統(tǒng)稱，是是空間技術術、傳感器器技術、衛(wèi)衛(wèi)星定位與與導航技術術和計算機機技術、通通訊技術相相結合，多多學科高度度集成的對對空間信息息進行采集集、處理、、管理、分分析、表達達、傳播和和應用的現現代信息技技術,是BIM成果的集中中展示平臺臺。4.3S技術虛擬現實(VirtualReality，VR)是利用計算算機生成一一種模擬環(huán)環(huán)境，通過過多種傳感感設備使用用戶“沉浸浸”到該環(huán)環(huán)境中，實實現用戶與與該環(huán)境直直接進行自自然交互的的技術。它它能夠讓應應用BIM的設計師以以身臨其境境的感覺，，能以自然然的方式與與計算機生生成的環(huán)境境進行交互互操作，而而體驗比現現實世界更加豐富的的感受。5.虛擬現實技技術數字化施工工系統(tǒng)是指依托建建立數字化化地理基礎礎平臺、地地理信息系系統(tǒng)、遙感感技術、工工地現場數數據采集系系統(tǒng)、工地地現場機械械引導與控控制系統(tǒng)、、全球定位位系統(tǒng)等基基礎平臺，，整合工地地信息資源源，突破時時間、空間間的局限，，而建立一一個開放的的信息環(huán)境境，以使工工程建設項項目的各參參與與方方更有有效效地地進進行行實時時信信息息交交流流，，利用用BIM模型型成成果果進進行行數字字化化施施工工管管理理。6.數字字化化施施工工系系統(tǒng)統(tǒng)物聯聯網網（TheInternetofthings）是是通通過過射射頻頻識識別別（（RFID）、、紅紅外外感感應應器器、、全全球球定定位位系系統(tǒng)統(tǒng)、、激激光光掃掃描描器器等等信信息息傳傳感感設設備備，，按按約約定定的的協協議議，，把把任任何何與與工工程程建建設設相相關關的的物物品品與與互互聯聯網網連連接接起起來來，，進進行行信信息息交交換換和和通通訊訊，，以以實實現現智智能能化化識識別別、、定定位位、、跟跟蹤蹤、、監(jiān)監(jiān)控控和和管管理理的的一一種種網網絡絡。。它它在在BIM應用用中中主主要要起起到到采集集施施工工原原始始信信息息，更新新BIM模型型的目目的的。。7.物聯聯網網技技術術云計計算算是網網格格計計算算、、分分布布式式計計算算、、并并行行計計算算、、效效用用計計算算、、網網絡絡存存儲儲、、虛虛擬擬化化和和負負載載均均衡衡等等計計算算機機技技術術與與網網絡絡技技術術發(fā)發(fā)展展融融合合的的產產物物。。它它旨旨在在通通過過網網絡絡把把多多個個成成本本相相對對較較低低的的計計算算實實體體，，整整合合成成一一個個具具有有強強大大計計算算能能力力的的完完美美系系統(tǒng)統(tǒng)，，并并把把這這些些強強大大的的計計算算能能力力分分布布到到終終端端用用戶戶手手中中。。是是解解決決BIM大數數據據傳傳輸輸及及處處理理的的最最佳佳技技術術手手段段?；诰W絡支持異構基礎資源按需分配按量計算云計算特點支持資源動態(tài)伸縮與流轉支持異構多業(yè)務體系支持海量處理8.云計計算算技技術術信息息管管理理平平臺臺技技術術的主主要要目目的的是是整整合合現現有有管管理理信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)，，充充分分利利用用BIM模型型中中的的數數據據來來進進行行管管理理交交互互，，以以便便讓讓工工程程建建設設各各參參與與方方都都可可以以在在一一個個統(tǒng)一一的的平平臺臺上上協協同同工工作作。9.信息息管管理理平平臺臺技技術術BIM技術術的的應應用用，，將將依依托托能能支支撐撐大大數數據據處處理理的的數據據庫庫技技術術為為載載體體，包包括括對對大大規(guī)規(guī)模模并并行行處處理理（（MPP）數數據據庫庫、、數數據據挖挖掘掘電電網網、、分分布布式式文文件件系系統(tǒng)統(tǒng)、、分分布布式式數數據據庫庫、、云云計計算算平平臺臺、、互互聯聯網網、、和和可可擴擴展展的的存存儲儲系系統(tǒng)統(tǒng)等等的的綜綜合合應應用用。。10.數據據庫庫技技術術網絡絡通通訊訊技技術術是BIM技術術應應用用的的溝通通橋橋梁梁，是是BIM數據據流流通通的的通通道道，，構構成成了了整整個個BIM應用用系系統(tǒng)統(tǒng)的的基基礎礎網網絡絡。?？煽筛鶕崒嶋H際工工程程建建設設情情況況，，利利用用手手機機網網絡絡、、無無線線WIFI網絡絡、、無無線線電電通通訊訊等等方方案案，，實實現現工工程程建建設設的的通通訊訊需需要要。。11.網絡絡通通訊訊技技術術概念背景國內外現狀關鍵技術BIM的應用及好處應用前景工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四五六七八目錄錄業(yè)主主/開發(fā)發(fā)商商建筑筑師師項目目經經理理繪圖圖員員結構構工工程程師師水暖暖電電工工程程師師供應應商商總承承包包商商施工工出出圖圖分包包商商物業(yè)業(yè)管管理理BIM建筑筑圖圖紙紙日照照分分析析效果果圖圖能耗耗分分析析建筑筑聲聲學學分分析析結構構分分析析工程程算算量量協同同施工工管管理理水暖暖電電設設計計BIM1、、BIM的的應應用用建筑筑可可視視化化3D建模模+參數數化化構構件件+建筑筑信信息息1、、BIM的的應應用用結構構分分析析照明明分分析析能源源使使用用效效率率分分析析流動動/緊急急疏疏散散分分析析聲學學分分析析光學學分分析析1、、BIM的的應應用用信息息的的計計算算自動動化化數數據據提提取取建筑筑工工程程概概預預算算施工工進進度度可可視視化化科學學的的施施工工管管理理門窗窗量量統(tǒng)統(tǒng)計計計計算算工程程量量統(tǒng)統(tǒng)計計計計算算1、、BIM的的應應用用跨專專業(yè)業(yè)的的數數據據共共享享傳遞遞建建筑筑信信息息沖撞撞檢檢查查2、、BIM所所帶帶來來的的好好處處設計階段空間間三三維維復復雜雜形形態(tài)態(tài)的的表表達達世博博會會中中國國館館（工期期緊緊迫迫復復雜雜的的鋼鋼結結構構））TeklaStructures(BIM軟件件之之一一)，，能能夠夠在在材材料料或或結結構構十十分分復復雜雜的的情情況況下下，，實實現現準準確確細細致致、、極極易易施施工工的的三三維維模模型型建建模模和和管管理理。。TeklaStructures強大大的的節(jié)節(jié)點點處處理理能能力力和和多多用用戶戶協協同同工工作作模模式式給給工工程程進進度度節(jié)節(jié)省省了了時時間間，，模模型型和和圖圖紙紙的的永永久久關關聯聯保保證證了了構構件件準準確確的的制制造造。。2、、BIM所所帶帶來來的的好好處處杭州州奧奧體體中中心心主主體體育育場場設計者的靈感感在BIM技術的輔助下下發(fā)揮得更加加淋漓盡致，，思路隨著模模型的不斷深深化更加清晰晰；而施工者者能夠應用BIM技術更加準確確地捕捉設計計者的設計理理念，從而真真實地再現設設計者腦海中中或精致、或或宏偉、或靈靈動、或莊重重的建筑造型型。2、BIM所所帶來的好處處協同設計、沖沖突碰撞檢查查2、BIM所所帶來的好處處自動協調更改改參數化修改引引擎關聯變更進行多種分析析結構分析、節(jié)節(jié)能分析、造造價分析（數數據庫中豐富富數據信息））空間分析、體體量分析、效效果圖分析（（三維可視化化表現方式））2、BIM所所帶來的好處處提供有關建筑筑質量、進度度以及成本的的信息直接無紙化加加工建造可視化模擬、可視化管理理促進建筑量化化，生成最新新的評估與施施工規(guī)劃（（展示場地使使用或更新調調整情況）提高文檔的質質量，節(jié)省過過程與管理問問題上投入資資金施工階段2、BIM所所帶來的好處處平面戶型圖建筑模型效果圖各種媒體廣告告形式參觀虛擬樣板板間親身感受居室室空間實時查詢房間間信息實時家居布置置引導購房者或或租戶合理使使用物業(yè)。。。銷售招商階段虛擬現實技術術，實現虛擬擬漫游2、BIM所所帶來的好處處同步提供有關關建筑使用情情況或性能、、入住人員與與容量、建筑筑已用時間以以及建筑財務方面的信信息提供數字更新新記錄，并改改善搬遷規(guī)劃劃與管理建筑的物理信信息（完工情情況、承租人人或部門分配配、家具和設設備庫存）和和關于可出租面積、租租賃收入或部部門成本分配配的重要財務務數據“奧運村空間規(guī)規(guī)劃及物資管管理信息系統(tǒng)統(tǒng)”--以BIM為基礎的的數據信息管管理（直觀、準確、、高效）奧運村空間規(guī)規(guī)劃及設施----奧運運村物資、設設施數據庫----資產產管理、物流流服務BIM+專業(yè)業(yè)協同作業(yè)軟軟件=空間規(guī)規(guī)劃、物流服服務實現在線線設計與管理理運營管理階段目錄概念背景國內外現狀關鍵技術應用前景BIM的應用及好處工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四六五七八勘察設計及咨咨詢1.應用范圍房地產開發(fā)施工安裝工業(yè)制造資源礦產金融投資2.發(fā)展趨勢2.發(fā)展趨勢第一次革命甩圖板第二次革命二維到三維手繪BIMCAD建筑業(yè)的信息息革命--BIM3.應用前景業(yè)主承包方設計方參與者記錄和評估存存量物業(yè)：用BIM模型來記錄和和評估已有物物業(yè)可以為業(yè)業(yè)主更好地管管理物業(yè)生命命周期運營的的成本，如果果能夠把物業(yè)業(yè)的BIM信息和業(yè)主的的業(yè)務決策和和管理系統(tǒng)集集成，就能使使業(yè)主如虎添添翼；產品規(guī)劃：通過BIM模型使設計方方案和投資回回報分析的財財務工具集成成，業(yè)主就可可以實時了解解設計方案變變化對項目投投資收益的影影響；設計評估和招招投標：通過BIM模型幫助業(yè)主主檢查設計院院提供的設計計方案在滿足足多專業(yè)協調調、規(guī)劃、消消防、安全以以及日照、節(jié)節(jié)能、建造成成本等各方面面要求上的表表現，保證提提供正確和準準確的招標文文件；業(yè)主4.項目溝溝通和協同：：利用BIM的3D、4D（三維模型+時間）、5D（三維模型+時間+成本）模型和和投資機構、、政府主管部部門以及設計計、施工、預預制、設備等等項目方進行行溝通和討論論，大大節(jié)省省決策時間和和減少由于理理解不同帶來來的錯誤；5.和GIS系統(tǒng)集成：無論業(yè)內人士士還是公眾都都可以用和真真實世界同樣樣的方法利用用物業(yè)的信息息，對營銷、、物業(yè)使用和和應急響應等等都有極大幫幫助；6.物業(yè)管管理和維護：：BIM模型包括了物物業(yè)使用、維維護、調試手手冊中需要的的所有信息，，同時為物業(yè)業(yè)改建、擴建建、重建或退退役等重大變變化都提供了了完整的原始始信息。業(yè)主內方案設計：使用BIM技術能進行造造型、體量和和空間分析外外，還可以同同時進行能耗耗分析和建造造成本分析等等，使得初期期方案決策更更具有科學性性；擴初設計：建筑、結構、、機電各專業(yè)業(yè)建立BIM模型，利用模模型信息進行行能耗、結構構、聲學、熱熱工、日照等等分析，進行行各種干涉檢檢查和規(guī)范檢檢查，以及進進行工程量統(tǒng)統(tǒng)計；施工圖：各種平面、立立面、剖面圖圖紙和統(tǒng)計報報表都從BIM模型中得到；；設計方內4.設計協協同：設計有上十個個甚至幾十個個專業(yè)需要協協調，包括設設計計劃、互互提資料、校校對審核、版版本控制等；；5.設計工工作重心前移移：目前設計師50%以上的工作量量用在施工圖圖階段，以至至于設計師得得到了一個無無奈的但又名名副其實的稱稱號-“畫圖匠”，BIM可以幫助設計計師把主要工工作放到方案案和擴初階段段，恢復設計計師的本來面面目。設計方虛擬建造：在BIM模型中使用實實際產品后進進行物理碰撞撞（硬碰撞）和規(guī)則碰撞撞（軟碰撞）檢查；施工分析和規(guī)規(guī)劃：BIM和施工計劃集集成的4D模擬，時間-空間合成以后后的碰撞檢查查；成本和工期管管理：BIM、施工計劃和和采購計劃集集成的5D模擬；預制：BIM和數控制造集集成的自動化化工廠預制；；現場施工：BIM和移動技術、、RFID技術以及GPS技術集成的現現場施工情況況動態(tài)跟蹤。。承包商概念背景國內外現狀關鍵技術BIM的應用及好處應用前景工程應用案例對施工控制幫助及想法一二三四五六七八目錄工程應用案例例中國館工程應用案例例文化演藝中心心工程應用案例例上海案例館工程應用案例例上汽通用企業(yè)業(yè)館工程應用案例例芬蘭館建筑工業(yè)化BIM應用嘗嘗試案例--上海中心鋼鋼結構工程建筑工業(yè)化BIM應用嘗嘗試案例--上海中心鋼鋼結構工程建筑工業(yè)化BIM應用嘗嘗試案例--上海中心鋼鋼結構工程建筑工業(yè)化BIM應用嘗嘗試案例--上海中心鋼鋼結構工程建筑工業(yè)化BIM應用嘗嘗試案例--上海中心鋼鋼結構工程建筑