建筑工程信息化與BIM講義課件92

建筑工工程信信息化化與BIM12

什么是BIM

BIM帶來的好處

BIM的應用空間（前景）及現狀234

BIM的未來6目錄5

BIM在工程中的應用

建筑工程信息化1一、建建筑企企業(yè)信信息編編碼技技術1.編碼的的定義義及重重要性性2.主要內內容（1）基礎礎信息息規(guī)范范分類類技術術指標標（2）基礎礎信息息編碼碼技術術指標標二、文文檔一一體化化與知知識管管理技技術三、工工程項項目管管理信信息化化和集集成應應用技技術四、基基于電電子商商務的的物流流管理理技術術

建筑工程信息化134

什么是BIM2BIM全稱：：BuildingInformationModeling建筑信信息模模型通過數數字信信息仿仿真模模擬建建筑物物所具具有的的真實實信息息：三維幾幾何形形狀信信息非幾何何形狀狀信息息，如如建筑筑構件件的材材料、、重量量、價價格、、進度度和施施工等等等集成了了建筑筑工程程項目目各種種相關關信息息的工工程數數據為設計計師、、建筑筑師、、水電電暖鋪鋪設工工程師師、開開發(fā)商商乃至至最終終用戶戶等各各環(huán)節(jié)節(jié)人員員提供供“模模擬和和分析析”51975年，ChuckEastman，“BIM之父”，“BuildingDescriptionSystem”系統(tǒng)；；20世紀80年代后后，芬芬蘭學學者，，“ProductInformationModel”系統(tǒng)；；1986年，美美國學學者RobertAish，“BuildingModeling”；2002年由Autodesk公司提提出建建筑信信息模模型(BuildingInformationModeling，BIM),是對建建筑設設計的的創(chuàng)新新；學學術研研究，，無法法實踐踐應用用；進入21世紀，，BIM研究和和應用用得到到突破破性進進展；；隨著著計算算機軟軟硬件件水平平的迅迅速發(fā)發(fā)展，，全球球三大大建筑筑軟件件開發(fā)發(fā)商，，都推推出了了自己己的BIM軟件。。

BIM思想的由來6手圖到到二維維、三三維地地信息息改革革從2D、3D的傳統(tǒng)統(tǒng)建模模到4D、5D的信息息建模模方式式摒棄傳傳統(tǒng)設設計中中資源源不能能共享享、信信息不不能同同步更更新、、參與與方不不能很很好的的相互互協(xié)調調、施施工過過程不不能可可視化化模擬擬，檢檢查與與維護護不能能做到到物理理與信信息的的碰撞撞預測測等問問題。。

BIM的發(fā)展7

BIM的發(fā)展從2DCAD過渡到到以BIM技術術為為核核心心的的多多種種建建筑筑3DCAD，將將是是未未來來計計算算機機輔輔助助建建筑筑設設計計的的發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢。8１．．可可視視化化：：“所見見即即所所得得”。模型型三三維維的的立立體體實實物物圖圖形形可可視視，，項目目設設計計、、建建造造、、運運營營等等整整個個建建設設過過程程可可視視方便便進進行行更更好好的的溝溝通通、、討討論論與與決決策策。。

BIM帶來的好處39２．．協(xié)協(xié)調調性性：：各行行業(yè)業(yè)項項目目信信息息出出現現“不兼兼容容”現象象。。如如管管道道與與結結構構沖沖突突，，各各個個房房間間出出現現冷冷熱熱不不均均，，預預留留的的洞洞口口沒沒留留或或尺尺寸寸不不對對等等情情況況。。使用用有有效效BIM協(xié)調調流流程程進進行行協(xié)協(xié)調調綜綜合合，，減減少少不不合合理理變變更更方方案案或或問問題題變變更更方方案案

BIM帶來的好處世博博奧奧地地利利館館管管線線綜綜合合10３．．模模擬擬性性：：3D畫面面的的模模擬擬

BIM帶來的好處11

BIM帶來的好處３．．模模擬擬性性：：能效效、、緊緊急急疏疏散散、、日日照照、、熱熱能能傳傳導導等等的的模模擬擬。。日照照模模擬擬12

BIM帶來的好處３．．模模擬擬性性：：能效效、、緊緊急急疏疏散散、、日日照照、、熱熱能能傳傳導導等等的的模模擬擬。。自然然通通風風系系統(tǒng)統(tǒng)模模擬擬13

BIM帶來的好處３．．模模擬擬性性：：能效效、、緊緊急急疏疏散散、、日日照照、、熱熱能能傳傳導導等等的的模模擬擬。。熱能能環(huán)環(huán)境境模模擬擬14

BIM帶來的好處３．．模模擬擬性性：：能效效、、緊緊急急疏疏散散、、日日照照、、熱熱能能傳傳導導等等的的模模擬擬。。受風風力力及及流流體體力力學學模模擬擬15

BIM帶來的好處３．．模模擬擬性性：：4D（發(fā)發(fā)展展時時間間上上））的的模模擬擬16

BIM帶來的好處３．．模模擬擬性性：：5D（造造價價控控制制上上））的的模模擬擬17

BIM帶來的好處３．．模模擬擬性性：：對地地震震人人員員逃逃生生及及消消防防人人員員疏疏散散等等日日常常緊緊急急情情況況的的處處理理方方式式的的模模擬擬。。18４．．優(yōu)優(yōu)化化性性：：BIM及與與其其配配套套的的各各種種優(yōu)優(yōu)化化工工具具能能對對項項目目進進行行可可能能的的優(yōu)優(yōu)化化處處理理利用用模模型型提提供供的的各各種種信信息息來來優(yōu)優(yōu)化化，，如如幾幾何何、、物物理理、、規(guī)規(guī)則則、、建建筑筑物物變變化化以以后后的的各各種種情情況況信信息息給復復雜雜程程度度高高的的建建筑筑優(yōu)優(yōu)化化

BIM帶來的好處19５．．可可出出圖圖性性：：建筑筑設設計計圖圖+經過過碰碰撞撞檢檢查查和和設設計計修修改改=綜合合設設計計施施工工圖圖如綜綜合合管管線線圖圖、、綜綜合合結結構構留留洞洞圖圖、、碰碰撞撞檢檢查查偵偵錯錯報報告告和和建建議議改改進進方方案案等等實實用用的的施施工工圖圖紙紙。。

BIM帶來的好處20

BIM的應用空間（前景）及現狀421美國國到到歐歐美美、、日日本本、、新新加加坡坡等等發(fā)發(fā)達達國國家家應用用領領域域：：設設計計階階段段、、施施工工階階段段以以及及建建成成后后的的維維護護和和管管理理階階段段例：：韓韓國國buildingSMART協(xié)協(xié)會會組組織織的的BIM技技術術體體驗驗培培訓訓；；美國國EcoBuildingAmerica會會議議組組織織“水族族館館”系列列小小組組會會。。

BIM在國外的應用施工階段運營管理設計階段建后維護BIMBIMBIMBIM建筑工程全壽命周期特點點：：1、已已經經成成為為設設計計和和施施工工單單位位承承接接項項目目的的必必要要能能力力，，已已收收到到廣廣泛泛重重視視。。大大企企業(yè)業(yè)已已經經具具備備了了BIM技術術能能力力；；BIM專業(yè)業(yè)咨咨詢詢公公司司已已經經出出現現，，十十分分活活躍躍，，為為中中小小企企業(yè)業(yè)應應用用BIM提供供有有力力支支持持。。2、不不再再是是將將BIM應用用于于建建筑筑工工程程局局部部環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)。。例：：IPD（IntergratedProjectDilivery）集集成成項項目目交交付付工工作作模模式式。。3、應應用用軟軟件件已已經經比比較較成成熟熟。。22奧運運村村空空間間規(guī)規(guī)劃劃及及物物資資管管理理信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)南水水北北調調工工程程香港港地地鐵鐵項項目目等等2002年產生BIM理念和技術研究2004年出現各種BIM為核心的專業(yè)應用軟件“十五”科技攻關計劃"基于IFC國際標準的建筑工程應用軟件研究"——對BIM數據標準IFC和應用軟件的研究，開發(fā)出基于IFC的結構設計和施工管理軟件?！笆晃濉笨萍贾斡媱?基于BIM技術的下一代建筑工程應用軟件研究"——基于BIM技術的建筑設計、節(jié)能設計、成本預測、施工優(yōu)化、施工安全分析等下一代工程軟件。

BIM在國內的應用23目前前以以及及可可以以預預見見到到的的技技術術發(fā)發(fā)展展水水平平來來看看，，實實現現BIM技術術服服務務項項目目全全生生命命周周期期和和項項目目所所有有參參建建方方的的技技術術路路線線有有三三類類：：1、做做一一個個超超級級軟軟件件，，為為所所有有人人解解決決所所有有問問題題。。這這個個路路子子理理論論上上不不可可行行，，實實際際上上也也不不可可行行。。2、做做一一個個超超級級標標準準，，解解決決所所有有不不同同參參建建方方和和不不同同軟軟件件之之間間的的信信息息互互用用。。此此法法理理論論上上可可行行，，實實際際上上不不一一定定可可行行。。3、在同一一個BIM平臺上（（例如Revit,Microstation等）開發(fā)發(fā)一系列列能夠支支持項目目所有階階段和所所有參建建方的軟軟件工具具。此法法理論上上和實際際上都成成功的可可能性最最大。BIM軟件大多多數情況況下是指指“BIM建模軟件件”，而真正正意義上上的BIM軟件所包包含的范范圍應該該更廣一一些，包包括BIM模型檢查查軟件、、BIM數據轉換換軟件等等。下面是目目前具備備一定市市場影響響力的幾幾個主要要用于工工業(yè)與民民用建筑筑類項目目的BIM建模軟件件：?Autodesk公司的Revit系列?Bentley公司的BentleyArchitecture系列?GeryTechnology公司的DigitalProject?Graohisoft公司的ArchiCAD?Nemetschek公司的AllPLAN（Vectorworks）

BIM相關軟件24

BIM相關軟件BIM核核心建模模軟件25國內BIM軟件現狀如果我們們把在市市場上具具有一定定影響的的BIM和BIM相關軟件件都放在在一起的的話，可可以得到到下面這這樣一張張表格（（表中紅紅色字體體的為國國產軟件件）：26國內BIM軟件現狀大家知道道，BIM核心建模模軟件（（英文叫叫BIMAuthoringSoftware）是BIM賴以產生生和發(fā)展展的前提提，其余余軟件通通過和BIM核心軟件件在不同同層度上上的信息息交換，，為項目目不同參參與方利利用BIM提高各自自的工作作質量和和效率服服務，同同時為實實現BIM對整個工工程建設設行業(yè)價價值最大大化做出出貢獻，，國內目目前在BIM核心建模模軟件這這個領域域基本處處于空白白狀態(tài)。。除了BIM核心建模模軟件缺缺失以外外，在上上表列出出的13類BIM和BIM相關軟件件中，國國內目前前處于空空白狀態(tài)態(tài)的軟件件總共有有8類之多，，需要重重復說明明的是，，表中只只列出了了目前能能夠和BIM核心建模模軟件通通過信息息交換進進行聯(lián)合合工作的的軟件，，表中的的內容隨隨時可能能會有變變化，但但整體格格局不會會在未來來2-3年甚至更更長時間間有大的的不同。。如果我們們認可BIM對工程建建設行業(yè)業(yè)將帶來來的影響響和價值值要比當當年CAD更為廣泛泛和深遠遠的話，，這種現現狀就應應該引起起我們行行業(yè)主管管部門、、學校和和科研機機構、商商業(yè)軟件件公司以以及整個個工程建建設行業(yè)業(yè)所有參參與方的的高度重重視，并并且研究究和實施施相應的的戰(zhàn)略和和措施。。27在建筑工程全過程中的應用傳統(tǒng)——人們用2D的方式來來表達3D的建筑物物項目復雜雜性的加加大，如如規(guī)模的的增大以以及建筑筑系統(tǒng)數數量和復復雜性的的增加等等縮短工期期的要求求（4D）控制造價價的壓力力（5D）BIM在建設項項目的設設計施工工運營管管理全過過程中得得到充分分的重視視。當代——2D到nD的表達模模式28設計階段空間三維維復雜形形態(tài)的表表達與數數據共享享BIM提供工程程全部信信息，將將項目各各階段主主要參與與方都集集中，做做出項目目空間三三維復雜雜形態(tài)的的表達。。29設計階段空間三維維復雜形形態(tài)的表表達與數數據共享享虛擬建筑筑樣機，，提供建建筑物精精確的空空間關系系和數據據，與其其他3D建模不同同。30設計階段空間三維維復雜形形態(tài)的表表達與數數據共享享根據3D模型自動動生成和和更新各各種圖形形和文檔檔，自動動協(xié)調更更改關聯(lián)聯(lián)變更相相應的信信息，信信息共享享同步31空間分析析、體量量分析、、效果圖圖分析——三維可視視化表現現方式結構分分析。利利用工具具軟件創(chuàng)創(chuàng)建3D模型，完完成結構構條件圖圖，對結結構進行行分析，，得出合合理的結結構施工工圖。節(jié)能能分析析。能能效分分析與與計算算，節(jié)節(jié)能？？經濟濟？“綠色”？造價價分析析。運運用““零庫庫存””的生生產管管理方方式，，限額額領料料施工工，最最大程程度發(fā)發(fā)揮業(yè)業(yè)主資資金的的效益益。分析階段32工序序上分分析。。BIM模型和和進度度計劃劃軟件件（如如MSProject，P3等）的的數據據集成成，實實時監(jiān)監(jiān)控施施工進進度，，實時時調整整現場場情況況可建建性分分析。。進行行安全全、施施工空空間、、對環(huán)環(huán)境影影響等等全面面的可可建性性模擬擬分析析沖突突碰撞撞檢查查分析析。建建造前前期對對各專專業(yè)的的碰撞撞問題題進行行模擬擬，生生成與與提供供可整整體化化協(xié)調調的數數據，，解決決傳統(tǒng)統(tǒng)的二二維圖圖紙會會審耗耗時長長、效效率低低、發(fā)發(fā)現問問題難難的問問題333435應用BIM整合現現場——BIM模型的的虛擬擬建筑筑+實際的的施工工或管管理現現場=操控現現場施施工主要包包括以以下幾幾個方方面：：現場指指導：：BIM模型和和3D施工圖圖指導導現場跟跟蹤：：激光掃掃描、、GPS、移動動通訊訊、RFID和互聯(lián)聯(lián)網等等技術術項目的的BIM模型保證施施工期期間不不產生生重大大事故故（火火災））提供準準確、、直觀觀的BIM數據庫庫。施工階段3637虛擬現現實技技術，，實現現虛擬擬漫游游平面圖圖建筑模模型效果圖圖各種信信息各種媒媒體廣廣告形形式相關軟軟件能耗、、折舊舊、安安全性性預測測物業(yè)使使用、、維護護、調調試手手冊物業(yè)變變化前前的原原始信信息建筑使使用情情況或或性能能入住人人員與與容量量建筑已已用時時間建筑財財務方方面的的信息息數字更更新記記錄（（完工工情況況、承承租人人或部部門分分配、、家具具和設設備庫庫存））可出租租面積積租賃收收入部門成成本分分配的的重要要財務務數據據。。。。營運階段38提供直直觀、、準確確、高高效的的奧運運村空空間規(guī)規(guī)劃及及設施施、奧奧運村村物資資、設設施數數據庫庫、資資產管管理及及物流流服務務等信信息。。如：：以BIM為基礎礎的數數據信信息管管理——“奧運村村空間間規(guī)劃劃及物物資管管理信信息系系統(tǒng)””39運營階階段的的BIM應用任何一一種新新技術術和新新方法法，只只有到到了能能夠真真正應應用來來改善善人類類本身身和人人類生生存環(huán)環(huán)境的的時候候，才才算實實現了了其最最大的的價值值。自自然BIM也不例例外。。BIM應用的的三個個問題題用在什什么項項目上上？誰來使使用？？用到什什么程程度？？BIM在工程中的應用540“建筑是是3D的，也也是2D的，但但是歸歸根到到底是是3D的”BIM實現了了施工工圖紙紙的三三維可可視化化，改改變了了傳統(tǒng)統(tǒng)的2D施工圖圖局面面，從從而實實現了了建筑筑物的的3D設計與與3D施工。。BIM在工程中的應用4412.協(xié)調綜綜合3.4D/5D/…….nD應用4.團隊的的改造造5.整合現現場BIM應用的的七個個層次次1.回歸3D6.工業(yè)化化自動動化7.打通產產業(yè)鏈鏈BIM在工程中的應用42建筑業(yè)業(yè)有兩兩個名名詞：：錯漏碰碰缺，，“因因”設計變變更，，“果果”有“因因”就就有““果””，有有了錯錯漏碰碰缺，，才有有設計計變更更對設計師來來說，意味味著工作量量對承包商來來說，意味味著待工、、窩工、返返工對發(fā)展商來來說，意味味著工期延延誤，造價價提高，質質量降低對社會來說說，意味著著人力材料料浪費，更更多Co2排放有了BIM的協(xié)調綜合合，可以有有效地減少少上述問題題。BIM在工程中的應用434D/5D等3D以上的多維維應用是BIM為建筑業(yè)帶帶來新來的的新信息與與新手段。。首先，項目目施工過程程，所有活活動都與時時間有關，，即4D應用，可以以進行宏觀觀層面（進進度模擬）），也可以以微觀層面面（可建性性模擬）其次，項目目的投入不不是一步到到位，通常常采用“零零庫存”進進行生產管管理，最大大程度地發(fā)發(fā)揮資金的的投入使用用，這就是是5D;同于BIM還存儲有更更多的信息息，從而有有了nD應用…….BIM在工程中的應用44BIM在建筑業(yè)是是一個較新新的技術與與方法，無無論業(yè)主自自己建立團團隊還是委委托專業(yè)BIM咨詢服務機機構來實施施BIM，有一點非非常重要：：BIM必須為項目目所有參與與方服務BIM是橫向貫穿穿的業(yè)主/BIM資詢服務團團隊設計總包施工總包設計分包分包商供應商預制商BIM在工程中的應用45BIM應用的整合合現場實際際上就是整整合虛和實實用BIM模型的虛擬擬建筑與實實際的施工工現場或運運營管理現現場相整合合；BIM讓現場人員員按照實際際建筑物樣樣子的BIM模型去理解解現場并操操作；BIM結合互聯(lián)網網、移動通通訊、RFID等技術，實實現：現場指導現場校驗現場跟蹤BIM在工程中的應用46BIM加速了以三三維設計為為核心的PDM（產品數據據管理）技技術的應用用。BIM應用為建筑筑業(yè)工業(yè)化化不但解決決了信息創(chuàng)創(chuàng)建、管理理、傳遞等等問題，為為工業(yè)化建建造奠定了了堅實的基基礎。BIM為建筑的自自動化生產產加工做好好了準備。。BIM在工程中的應用47BIM實現了信息息共享，從從而打通了了整個建筑筑產業(yè)鏈：：業(yè)主、勘勘察、設計計、施工、、項目管理理、監(jiān)理、、部品、材材料、設備備等數十個個參與方。。另一方面，，BIM實現了數字字城市/智慧地球的的應用，從從而數字城城市的綜合合能力和水水平都得到到了提高。。BIM在工程中的應用48BIM應用主要實實施步驟BIM在工程中的應用49施工企業(yè)BIM主要應用方方向1.經營投標2.施工設計3.施工管理4.企業(yè)成本控控制5.預制件加工工BIM在工程中的應用50BIM經營投標-展示技術能能力傳統(tǒng)方法以以外的多角角度展現企企業(yè)技術水水平和施工工能力：BIM虛擬建造；；設備管線復復雜區(qū)域優(yōu)優(yōu)化；BIM在工程中的應用51傳統(tǒng)方法以以外的多角角度展現企企業(yè)技術水水平和施工工能力：?真實尺寸的的施工方法法模擬；?形象的施工工進度模擬擬；BIM在工程中的應用52BIM施工設計-深化設計直觀、容易易發(fā)現問題題;BIM在工程中的應用53BIM施工設計-深化設計利用軟件碰碰撞檢查功功能，查找找容易忽略略的問題；；BIM在工程中的應用54BIM施工設計-深化設計降低深化設設計成本。。原因：初級技術人人員即可完完成建模；；平、立、剖剖、三維集集成環(huán)境易易于檢查、、協(xié)調；BIM在工程中的應用55BIM施工設計-深化設計立、剖面自自動生成。。BIM在工程中的應用56BIM施工設計-與業(yè)設計配配合有利于不設設計院協(xié)調調溝通；有利于不各各分包商的的協(xié)調溝通通；BIM在工程中的應用57企業(yè)成本控控制-應對工程變變更材料清單從從BIM模型自動獲獲取BIM模型與數據據一致BIM在工程中的應用58工廠化建造造虛擬建造預制件加工工模擬虛擬安裝BIM在工程中的應用59施工企業(yè)BIM應用-方案比選BIM在工程中的應用60施工企業(yè)BIM應用-信息集成BIM在工程中的應用61施工企業(yè)BIM人才體系BIM在工程中的應用62備注：1.電腦配置要要求如下，，品牌機參參考價格每每臺10000元左右PC機（每人1臺）：主頻3.0GHz或以上的Intel或AMDCPU16GB內存配有1024MB顯存且支持持DirectX9和ShaderModel3的獨立顯卡卡64位Windows7、雙顯示器器Windows文件服務器器：文件共共享、存儲儲BIM在工程中的應用BIM團隊的建立立63CCDI設計集團天津港國際際郵輪碼頭頭天津港國際際郵輪碼頭頭位于東疆疆港區(qū)南端端，初期開開發(fā)面積70萬平方米。。一期工程程計劃建設設兩個大型型國際郵輪輪泊位及配配套客運站站房，設計計年旅客通通過能力50萬人次BIM在工程中的應用464CCDI設計集團天津港碼頭頭BIM在工程中的應用65CCDI設計集團天津港碼頭頭天津港結構構＋機電天津港給排排水＋消防防BIM在工程中的應用66世博會德國館現代集團上上海現代工工程咨詢有有限公司BIM在工程中的應用67世博會德國館現代集團上上?，F代工工程咨詢有有限公司BIM在工程中的應用68世博會德國館現代集團上上海現代工工程咨詢有有限公司整體建筑由由位于12米標高的Z字形展廳、、內設三層層回廊的圓圓形劇場、、緊貼地塊塊南側呈倒倒T形的四層輔輔助用房(包括機房、、辦公、VIP區(qū)、廚房及及餐廳區(qū)等等)組成。展廳部分是是空間桁架架，由29根圓形鋼柱柱支撐，多多功能演示示廳是單獨獨的建筑體體量，由24根鋼斜柱及及若干環(huán)梁梁組成受力力體系，并并在第三層層回廊的高高度與展廳廳相連。整整體空間關關系比較復復雜，但流流線設計合合理。BIM在工程中的應用69世博會德國館現代集團上上?，F代工工程咨詢有有限公司BIM在工程中的應用70世博會德國館現代集團上上?，F代工工程咨詢有有限公司BIM在工程中的應用71上海中房建建筑設計有有限公司黃浦眾鑫城城（二期））BIM在工程中的應用72上海中房建建筑設計有有限公司黃浦眾鑫城城（二期））BIM在工程中的應用73中國建筑西西北設計研研究院有限限公司西安地鐵控制制運營中心心BIM在工程中的應用74中國建筑西西北設計研研究院有限限公司西安地鐵控控制運營中中心BIM在工程中的應用75中國建筑西西北設計研研究院有限限公司西安地鐵控控制運營中中心BIM在工程中的應用76陜西建工集集團總公司司西西咸新區(qū)區(qū)灃東新城城管委會政政務中心BIM在工程中的應用77陜西建工集集團總公司司西