建筑信息模型(BIM)概論第五章-BIM未來展望課件

第5章BIM未來展望1BIM市場需求預測2BIM新興技術及應用3小結CONTENTS目錄BIM發(fā)展的必然性一.BIM市場需求預測1.政策推動（2）各省市相關部門

2014年4月10日，遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設廳發(fā)布《2014年度遼寧省工程建設地方標準編制/修訂計劃》。政策要點：提出將于2014年12月發(fā)布《民用建筑信息模型(BIM)設計通用標準》。

2016年2月19日，沈陽市城鄉(xiāng)建設委員會文件發(fā)布《推進我市建筑信息模型技術應用的工作方案》。政策要點：2016年-2017年，試點示范階段。培養(yǎng)具有自主知識產權的本土BIM技術應用企業(yè)，成立BIM應用技術聯(lián)盟，有專業(yè)BIM技術應用人才儲備及良好的市場氛圍。2018年-2020，市場培育階段。到2020年底，形成比較完善的BIM應用市場，較成熟的技術標準及扶持政策，較為完整的BJM應用產業(yè)鏈條，具備BIM應用全面推廣市場條件。2021年以后，全面推進階段。建立基于BIM技術應用的政府信息化管理平臺，形成新的政府監(jiān)管模式，本市的設計、施工、生產等企業(yè)具備全面應用BIM技術能力，大型建筑、復雜橋梁、市政工程等全面應用BIM技術，BIM技術作為建筑全壽命周期的管理技術廣泛應用。1.政策推動（2）各省市相關部門

2014年5月，北京質量技術監(jiān)督局/北京市規(guī)劃委員會發(fā)布《民用建筑信息模型設計標準》。政策要點：提出BIM的資源要求、模型深度要求、交付要求是在BIM的實施過程規(guī)范民用建筑BIM設計的基本內容。該標準于2014年9月1日正式實施。

2014年7月30日，山東省人民政府辦公廳發(fā)布《山東省人民政府辦公廳關于進一步提升建筑質量的意見》。政策要點：明確提出推廣建筑信息模型（BIM）技術。

2014年9月16日，廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳發(fā)布《關于開展建筑信息模型BIM技術推廣應用工作的通知》。政策要點：①到2014年底，啟動10項以上BIM技術推廣項目建設；②到2015年底，基本建立我省BIM技術推廣應用的標準體系及技術共享平臺。③到2016年底，政府投資的2萬平方米以上的大型公共建筑，以及申報綠色建筑項目的設計、施工應當采用BIM技術，省優(yōu)良樣板工程、省新技術示范工程、省優(yōu)秀勘察設計項目在設計、施工、運營管理等環(huán)節(jié)普遍應用BIM技術；④到2020年底，全省建筑面積2萬平方米及以上的工程普遍應用BIM技術。2.BIM改變傳統(tǒng)“施工變更管理”

BIM應用于施工變更管理的關鍵是流程的再造，將變更管理流程由傳統(tǒng)的低效，周期長，成本高改造成高效、時效性、造價的動態(tài)控制，有序管理，將更能發(fā)揮BIM有價值。

設計變更直接影響程造價，施工過程中反復變更會導致工期和成本的增加，而變更管理不善導致進一步的變更，使得成本和工期目標處于失控狀態(tài)。BIM應用有望改變這一局面。2.BIM改變傳統(tǒng)“施工變更管理”美國斯坦福大學整合設施工程中心（CIFE）根據對32個項目的統(tǒng)計分析總結了使用BIM技術后產生的效果，認為它可以消除40%預算外更改。可視化建筑信息模型更容易在形成施工圖前修改完善，設計師直接用三維設計更容易發(fā)現設計錯誤，修改也更容易。三維可視化模型能準確再現各專業(yè)系統(tǒng)的空間布局、管線走向，專業(yè)沖突一覽無遺，可提高設計深度，實現三維校審，大大減少“錯、碰、漏、缺”現象，在設計成果交付前消除設計錯誤，減少后續(xù)的設計變更。3.BIM應用解決疑難雜癥美國斯坦福大學整合設施工程中心（CIFE）根據對32個項目的統(tǒng)計分析總結了使用BIM技術后產生的效果，認為它可以消除40%預算外更改?？梢暬ㄖ畔⒛Ｐ透菀自谛纬墒┕D前修改完善，設計師直接用三維設計更容易發(fā)現設計錯誤，修改也更容易。三維可視化模型能準確再現各專業(yè)系統(tǒng)的空間布局、管線走向，專業(yè)沖突一覽無遺，可提高設計深度，實現三維校審，大大減少“錯、碰、漏、缺”現象，在設計成果交付前消除設計錯誤，減少后續(xù)的設計變更。3.BIM應用解決疑難雜癥案例一：天津大學新校區(qū)精致的貝殼屋頂、高大的錐形柱、充滿現代感的V形柱和曲面凸起墻體等“身材”龐大的異形構件大多要求一次性澆筑完成，又無法通過二維圖紙精確表述截面尺寸和結構變量，施工極為困難。面對“天大”的難題，BIM團隊采用BIM技術破解了薄壁錐形柱、拱形屋面、貝殼屋面、波浪形屋面、Y形柱、曲面凸起墻體等異形結構難題。應用BIM技術可以解決CAD二維圖紙無法描述的構件截面尺寸及結構變量，通過深化設計讓施工人員能直觀地看到異形結構所需的工程材料、方位，能夠精準算出工程所需材料，提高人、材、機的綜合調配效率，節(jié)約工期。3.BIM應用解決疑難雜癥團隊利用BIM模擬三維動畫對現場施工人員進行可視化交底，指導施工，共享建造過程數據。BIM團隊將整塊的“硬骨頭”化整為零，將異性結構分成7大塊，3組人員明確分工，同時創(chuàng)建標準樣板用于施工建模，大大提高了建模速度。天津大學新校區(qū)圖書館項目的復雜程度超乎想象，如何節(jié)省時間、提升效率成為解決問題的關鍵。搭建BIM信息平臺是該項目的一大亮點。BIM信息平臺實現遠程多專業(yè)間協(xié)同設計數據的實時傳輸，幫助工程師以及深化設計小組協(xié)同工作，保證整個項目的順利運轉。整個項目的深化設計小組利用BIM信息平臺開始共同完成項目設計建模階段：工程師在同一個結構層，各司其職，在共同協(xié)作的同時不斷更新數據，極大提高繪圖和建模的效率。3.BIM應用解決疑難雜癥不僅如此，該項目還實現施工現場進度、安全、質量狀況的影像數據與模型數據實時相互傳輸的功能。借助現場監(jiān)控實時影像與BIM模型文件比對，也可以輔助現場質量管理。最重要的是實時監(jiān)控，有利于控制重點部位的安全施工監(jiān)控。在施工階段，圖紙中很多相關基礎數據的缺失和無法明確顯示，讓工程師手足無措。該項目在建模階段項目過大，在建模的過程中采取分專業(yè)、分系統(tǒng)、分文件的細分建模。具體方式為搭建OA管理系統(tǒng)平臺和利用Server-U搭建該項目FTP平臺。一個是設計部方案研討平臺，主要為BIM3D協(xié)同提供服務；一個是項目管理平臺。項目管理平臺產生的文件和信息鏈接到設計部方案研討平臺的3D圖形中，而項目管理平臺形成的決議又反過來修正BIM3D模型的方案。兩個平臺互相支持、互相關聯(lián)，解決了后期模型信息量過大導致繪制操作無法進行的問題。

BIM技術使參與各方主體協(xié)同工作，使得整個工作組的工作效率大大提高，出現問題第一時間解決，圖書館項目順利進行。3.BIM應用解決疑難雜癥案例二：日本郵政大廈

優(yōu)化原始平面設計，BIM模型直接出圖，模型根據設計院提供的初步設計圖紙及業(yè)主要求進行三維圖紙的深化設計，建立智能化系統(tǒng)單專業(yè)模型，模型精度符合LOD300（精確幾何形態(tài)要求）。建模過程中，通過三維校審及時發(fā)現圖紙問題。本項目設計內容涉及各個專業(yè)的各種管線，通過分組的方式原始圖紙進行BIM深化后，將各系統(tǒng)的管線進行碰撞檢測，以檢查出可能出現的碰撞問題，并據此優(yōu)化管線相應的標高和布置。3.BIM應用解決疑難雜癥本項目中，BIM技術對于機電系統(tǒng)有以下作用：減少圖紙內的管線沖突。運用BIM模型可視化輔助機電作業(yè)協(xié)同。通過BIM施工模擬定義機電、結構和建筑作業(yè)之間的關系。④有利于建立機電模型構件的施工標準。⑤提高施工圖面與數量表的一致性。⑥有效管控現場工作組的工作進度。利用BIM模型的工程量統(tǒng)計指導施工，以調整完成的最終版施工圖為基礎。通過相應功能自動生成工程量清單，準確反應實際工程情況，施工環(huán)節(jié)提供合理化參考。案例三：BIM在交通領域應用這就是中國首創(chuàng)的空間曲梁單邊懸索橋，因其在主橋寬度上超過了目前世界上的同類橋梁，同時還有復雜的主副橋拼合結構，成為世界同類橋型中的第一。奇緣橋、奇幻橋在橫向、縱向、豎向三個維度，均是曲線，在設計建造過程中相當復雜。橋梁的很多構件和節(jié)點，如采用傳統(tǒng)的二維圖紙，將難以準確表達，甚至無法表達，而借助的BIM技術，不僅準確解決橋梁空間復雜結構的表達問題，還能節(jié)約工程造價，提高工程質量。1BIM發(fā)展的必然性2當前BIM市場現狀一.BIM市場需求預測當前BIM市場現狀1）工程管理應用（1）傳統(tǒng)工程管理框架（2）BIM信息化工程管理框架2）各階段的BIM應用（1）設計階段BIM（2）成本控制階段BIM應用（3）施工階段BIM應用（4）運維階段的BIM應用當前BIM市場現狀3）BIM在工程應用中存在的問題基于我國國情，BIM技術的運用得不到廣泛運用，推廣的環(huán)境不成熟。我國也缺乏對BIM技術的應用標準和法律界限，導致在運用BIM時受到很多限制。國內專家一致認為是沒有完善的體制、規(guī)范和標準才導致BIM技術得不到推廣最的主要原因。政府應加大對BIM相關知識的宣傳，制定相關的標準。BIM在統(tǒng)籌運用時，沒有得到有效的管理，處于松散的狀態(tài)。在國內不同運行階段都有不同的管理模式進行統(tǒng)籌管理，不同的BIM軟件設計有不同的專業(yè)這就需要不一樣的管理方式。共同的協(xié)助管理是實現BIM技術的重要環(huán)節(jié)。在BIM執(zhí)行的各個階段成本和利益的分配都是不同的，導致分配不相同的主要原因是BIM技術在各個階段發(fā)揮的作用不同。為制定雙方的利益關系，BIM的投入與利益回收應該從建筑項目的周期進行分析，制定合理的成本與利益分配的方法。這樣才能保證BIM技術在各個階段產生最大的經濟效益。④在使用BIM技術時需要投入大量的時間與資金來建立工作流程。在此同時還要培養(yǎng)具有BIM知識的技術人員，這三者需要同時進行才能確保工作的有序進行。建筑師與設計師之間的工作需要相互協(xié)助完成，所以建筑理念要相同。要從2D轉變到3D設計是很不容易的，要實現BIM技術的運用就需要設計師和建筑師對意識的轉變。目前，BIM在工程應用中存在的問題迫切需要建立一套適合我國的BIM標準。因此，構建BIM的標準成為一項緊迫與重要的任務。所幸，政府已逐漸地開始重視BIM技術的運用。相信不久的將來BIM技術會普遍運用。1BIM發(fā)展的必然性2當前BIM市場現狀3未來BIM市場模式預測一.BIM市場需求預測1）管線綜合中BIM+PPP模式

BIM技術在將來綜合管網的應用將大大超出人們的想象。因為，BIM技術可以實現虛擬建造管廊的綜合模型，實現管線的碰撞檢查、管線空洞的預留。還可以對管線斷面形式的選取做合理的對比分析，到管廊斷面形式的選擇以及管廊建設尺寸套用都能進行有效的模擬。在BIM的綜合管廊的三維模型中可以提前規(guī)劃入廊單位管線的預留位置并在模型中與實際建筑物中安裝監(jiān)測通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、有害氣體檢測系統(tǒng)、監(jiān)控管理系統(tǒng)等，并實時收集整理數據上傳到后臺公司管理云平臺。在前期的可研階段以及后面的運維階段，可以運用班信PPP+BIM技術測算平臺分階段測算風險因數、實時計算收入、財務指標實時對比分析，為決策者提供最具價值的判斷指標并實現監(jiān)控管理等。2）BIM運維

BIM在設計、施工階段的技術應用已經逐漸成熟，但在運維方面，應用BIM技術還是相對較少。從整個建筑全生命周期來看，相對于設計、施工階段的周期，項目運維階段往往需要幾十年甚至上百年，且運維階段需要處理的數據量巨大，規(guī)劃勘察階段的地質勘察報告、設計各專業(yè)的CAD出圖、施工各工種的組織計劃、運維各部門的保修單等，如果沒有一個良好的運維管理平臺協(xié)調處理數據，可能會導致某些關鍵數據的永久丟失，不能及時、方便、有效地檢索到需要的信息影響數據挖掘及分析決策。因此，作為建筑全生命周期中最長的過程，BIM在運維階段的應用是重中之重。二.BIM新興技術及應用chapter21.綠色建筑綠色建筑強調的是在整個建筑生命周期中，在建造和使用流程上對環(huán)境負責（保護）和提高資源使用效率。綠色冠于建筑，意在把綠色生命賦予建筑，使建筑和生態(tài)系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起。目前業(yè)界對綠色建筑的探索，只是剛剛開始，雖然LEED中針對各評分點提供一些明確的措施標準，但針對具體項目、地域特征等因素，仍需要有非常多的創(chuàng)新方法來達到更好的可持續(xù)效果。綠色建筑并不等于節(jié)能建筑。綠色建筑強調對整個建筑生命周期的控制,而節(jié)能建筑僅僅著眼于運行階段的能源消耗。除提高資源的使用效率外，綠色建筑還關注建筑對環(huán)境的全面影響。由此可見，綠色建筑相比節(jié)能建筑，對自然資源的保護和可持續(xù)發(fā)展有著更大的外延。這也意味著，對建筑從設計到使用的全部階段，綠色建筑有更高的要求。2.智能建筑智能建筑，始于典型建筑設備過程及通信設備的自動化智能控制。隨著電子技術、計算機技術及信息化技術的不斷更迭、演進，智能建筑也得到了全新的闡釋。其發(fā)展主要分為建筑自動化、建筑信息化、建筑智能化3個階段。（1）建筑自動化（2）建筑信息化（3）建筑智能化3.智慧城市網絡和計算的泛在化及其引發(fā)的社會結構變化使我們更加清晰地感受到人類已邁入信息時代，以網絡中心、信息主導、體系支撐、融合共享為主要特征的新型智慧城市建設，將有效助推城市治理體系和治理能力現代化，促使民生服務更到位、城市環(huán)境更友好、經濟運行更合理、行政管理更高效、萬眾創(chuàng)新更活躍、社會生活更和諧。新型智慧城市是以為民服務全程全時、城市治理高效有序、數據開放共融共享、經濟發(fā)展綠色開源、網絡空間安全清朗為主要目標，通過體系規(guī)劃、信息主導、改革創(chuàng)新，推進新一代信息技術與城市現代化深度融合、迭代演進，實現國家與城市協(xié)調發(fā)展的新生態(tài)。三.總結chapter3見證BIM成果轉化分享BIM經典案例隨著國家“十三五”規(guī)劃在建設領域的產業(yè)布局，BIM技術應用乘風破浪正當時。在這樣的背景下，云建信以“互聯(lián)網+”為驅動，以行業(yè)需求為目標，以清華大學的4D-BIM和BIM-FIM技術產品為核心，自主研發(fā)BIM云與大數據平臺，面向基礎設施工程提供涵蓋設計、施工、運維全過程的BIM咨詢、產品研發(fā)與技術服務，專注于建設領域信息技術產品和服務。未來云建信將努力打造成為國內外BIM技術領航企業(yè)，助力建設領域的信息產業(yè)化進程，為實現國家“一帶一路”戰(zhàn)略和基本建設跨越式發(fā)展、建造智慧中國提供強有力的支持。BIM技術與我們的智慧生活密切相關

BIM與智慧城市、智能家居、智慧生活密切相關，運用BIM技術建成的模型既可以用于工程管理和建筑的運行維護，也可以用于項目的市場推廣。例如可以提前呈現未建成的小區(qū)，與VR(虛擬現實)、AR(增強現實)結合協(xié)助房地產企業(yè)進行多媒體營銷，建造數字售樓處等;通過互聯(lián)網、物聯(lián)網，真實感受到小區(qū)建成后的樣貌。BIM普及和深度應用急需解決瓶頸性問題BIM推進了將近十年，目前在許多應用點上，取得了可喜成就和成果，現在在深度應用中遇到了一些瓶頸性的問題。第一，目前法律法規(guī)還不夠健全。BIM是整個壽命周期的，涉及設計施工一體化、技術與管理一體化。牽扯到管理，就牽扯到管理的模式、方法、體制，甚至是管理的機制。在這種情況下，就需要配套的法律法規(guī)。盡管2015年6月，住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)了《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，《2016~2020建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》正在征求意見中。但在其他方面的法律法規(guī)還沒有跟上，比如交付標準等。第二，目前雖然有很多標準，但從建立體系而言還不夠，所以要把BIM的標準體系建立起來，就要有配套標準，這還需要一定的時間。由于目前標準沒有完全配套，各方面缺少依據，所以很多企業(yè)、行業(yè)都在做標準。因此，國家和行業(yè)的統(tǒng)一標準還需要下大力氣去建立。第三，BIM要和新技術進行融合研究，集成應用，還需要許多關鍵技術的突破，需要依靠科研工作者去完成，這對我們來說，任重道遠，是一個很大的挑戰(zhàn)。第四，目前急切需要有國產的、擁有自主知識產權的平臺和軟件。BIM要落地，最后是要落到工具即軟件上的。目前國產平臺和國產軟件還不配套。國外的軟件引進來后，由于標準和規(guī)范受限制，很多情況下也是難以落地的，這就急切需要有國產的、授權自主知識產權的平臺和軟件。標準先行統(tǒng)籌規(guī)劃提高全壽命期BIM應用水平首先要政策引導與企業(yè)主導相結合。鐵路總公司要統(tǒng)籌規(guī)劃，研究出臺推動BIM應用的政策措施和技術標準，形成有利于新技術應用發(fā)展的鐵路建設環(huán)境。充分發(fā)揮建設、設計、施工、監(jiān)理、咨詢等市場主體主導作用，培育供需市場，通過市場競爭機制，提高BIM技術在鐵路建設項目全壽命周期的應用水平。其次要標準先行與軟件定制相結合。要在充分借鑒國際BIM應用經驗的基礎上建立鐵路BIM標準體系，參與國際鐵路BIM標準制定。在設計軟件定制的基礎上，開發(fā)適用于鐵路行業(yè)特點的BIM專業(yè)軟件，建立鐵路構件資源庫，構建基于BIM技術鐵路工