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近几年,BIM技术着实散发着耀眼的光辉。那么到底什么是BIM技术,今天我们脱去他高大上的外衣,回归本质,与大家分享。 BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,通过参...

BIM技术课-BIM技术第一课概念综述及学习条件

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课程详情

  近几年,BIM技术着实散发着耀眼的光辉。那么到底什么是BIM技术,今天我们脱去他高大上的外衣,回归本质,与大家分享。

  BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,通过参数模型整合各种项目的相关信息,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。


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  一、BIM 产生的背景

  BIM 用户、BIM 标准提供者、BIM 工具制造商业主/投资商-出钱设计师-画图发展商-照图卖房工料测量师-照图算钱发展商-照图招投标施工企业-照图砌砖物业管理-照图管理。

  设计至少有建筑、结构、水道、暖通、电气、概预算等专业,还有数据、通讯、安全、节能等等,这些专业之间分工是清晰的,合作是模糊的,每个专业的图纸都是对的,合在一起是一定有问题的。

  二、BIM 的定义

  1、在介绍 BIM 概念的时候,通常我们会看到这样的说法:BIM 是包括建筑物所有几何、物理、性能信息的数字化表达,跟建筑物有关的所有信息都存储在单一模型中,不同的项目参与方在不同项目阶段需要使用什么信息都可以从 BIM 模型中获取,BIM 跟目前广泛使用的CAD和可视化技术不同,后两者只包含了建筑物的部分信息。


  2,另外一些 BIM 资料会介绍在项目不同阶段、不同的项目成员会建立各自的 BIM 模型,常见的 BIM 模型包括场地模型、建筑模型、结构模型、机电模型、施工模型、协调模型、竣工模型等。

  McGraw Hill(麦克格劳.希尔)在 2009 年发布的名为“The Business Value of BIM”的市场调研报告中对 BIM 的定义比较简练、清晰、易记,也容易传播:“BIM 是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程”。

  美国国家 BIM 标准对 BIM 的含义进行了如下四个层面的解释,内容颇为完整:

  • 一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达

  • 一个共享的知识资源

  • 一个分享有关这个设施的信息,为该设施从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程

  • 在项目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应其各自职责的协同作业

  Building information modeling is a digital representation of physical and functional characteristics of a facility. A BIM is a shared knowledge resource for information about a facility forming a reliable basis for decisions during its life-cycle; defined as existing from earliest conception to demolition

  BIM=让业主看见项目未来的水晶球=省钱+省时间+高质量

  三、BIM 的意义和用途

  参与方:业主、用户、规划、政府主管部门、建筑师、工程师、承建商、项目管理、产品供应商、测量师、消防、卫生、环保、金融、保险、法务、租售、运营、维护。

  典型生命周期:规划和设计策划、设计、施工、项目交付、试运行、运营维护、拆除

  您想把设计图纸的错误在招标以前都找出来修改好吗?您想把承包商提供的施工方案照实际情况(不是戏说)都模拟出来吗?您想把不可行或不合理的施工方案都预先侦查出来并且在施工开始前调整修改好吗?您想快速甚至实时得到任何一个变更对成本的影响吗?

  您想动态记录所有变更,得到一个和实际建筑物一致的建筑信息模型用于今后数十年的运营维护吗?您想对采购、运输、安装过程和和每天的施工计划进行动态集成管理和跟踪吗?您想在不同阶段随时对投资方和客户进行项目的可视化介绍和分析吗?您想您看到的效果图、动画、虚拟现实不再是忽悠而是真实情况的真实反映吗?可视化,碰撞检验,提早发现错误;避免信息冗余;提高各个专业之间的协作;统一各个软件间的衔接,以提高更新效率;

  合适的人在合适的时候获取合适的信息。

  四、BIM 的核心

  BIM 是利用建筑物数字模型里面的信息在设计、施工、运维等各个阶段对建筑物进行分析、模拟、可视化、施工图、工程量统计的过程.一个创建、收集、管理、应用信息的过程信息.

  组织方法、信息的冗余、项目本体唯一性同样的信息在不同的项目阶段不同的参与方会有不同的组织、管理和使用方法,这样的结果就是信息冗余,即多个工程文档包含同一个信息,可能只是表达方式不一样。

  自然而然大家需要一个代表这个建设项目且具有唯一性的工程信息模型,由此可以导出所有针对这个项目的各个“视图” - 不同参与方在项目不同阶段对项目进行各种专业工作的信息应用,例如做结构分析、日照模拟、工程量统计、施工计划优化等。理论上信息的唯一性是合理的,也是可能的,因为信息所代表和描述的实际项目是同一个。因此完全有可能建立一个包含项目所有必要信息的模型来支持各种不同的信息应用。

  信息库

  另外,满足人类生产生活需要的建设项目的类型可以是无限的,但是组成项目的基本元素(构件、部件、组件)是有限的,虽然基本元素本身也是在不断发展着的。因此,基本元素是可以通过不断完善的方法建立起标准模型和信息库的。

  一个软件还是多个软件,单一模型还是多个模型美国的一项研究表明,开发和维护 20 个软件之间直接进行信息交换所需要的成本,是开发和维护一个 20 个软件都支持的中间数据标准所需要成本的 20 倍。

  首先,单一模型之说是从逻辑关系的层面上来描述的,BIM 是一个包含建筑物所有信息的模型;而多个模型的说法是从实际操作层面出发来描述的,由于技术的、业务的、法律的等各种因素的制约,项目成员必须建立各自的 BIM 模型。

  其次,从信息组织、建立、管理、应用的角度来分析,一个模型还是多个模型并不是问题的关键,就跟你用什么软件做 BIM 一样,只是一种工具和方法的选择,关键在于在这个过程中这个建设项目的信息有多少内容、以什么格式、被多少项目成员、在什么工作上精确、高效、完整地使用了,从而提高了多少生产效率、避免了多少潜在错误、减少了多少建设工期、降低了多少工程造价。

  因此,真正需要关心的不是一个模型还是多个模型的问题,而是关于这个模型的信息精度和维度(类型)、模型对象的属性信息、模型信息的详细等级、模型信息将被如何使用等信息的创建、管理和使用问题。

  原来项目成员的工作、软件的使用、模型的建立更多是按顺序进行的,有了 BIM 可能更多的工作可以并行开展了。

  五、BIM 软件

  第一大类:创建 BIM 模型的软件,包括 BIM 核心建模软件、BIM 方案设计软件以及和 BIM 接口的几何造型软件;

  第二大类:利用 BIM 模型的软件,除第一大类以外的其他软件。


  BIM 核心建模软件

  1、民用建筑用 Autodesk 公司的 Revit 系列

  2、工厂设计和基础设施用 Bentley 公司的 Bentley Architecture 系列

  3、单专业建筑事务所选择 raphisoft 公司的 ArchiCAD、Revit、Bentley都有可能成功

  4、项目完全异形、预算比较充裕的可以选择 Gehry Technologies 公司的 Digital Project 或C

  ATIA bim 方案设计软件,与 BIM 接口的几何造软件,可持续分析软件,机电分析软件,结构分析软件,可视化软件,模型检查软件,深化设计软件,模型综合碰撞检查,造价软件管理,运营管理软件,发布和审核软件。


  可视化软件

  Inventor 美国 AutoDesk 公司推出的一款三维可视化实体模拟软件 Autodesk Inventor?

  Professional(AIP),NavisWorks 软件是由英国 Navisworks 公司研发并出品,2007 年该公司由美国 Autodesk 公司收购。

  NavisWorks 是一款 3D/4D 协助设计检视软件,针对建筑、工厂和航运业中的项目生命周期,能提高质量,提高生产力。使用 NavisWorks 软件,能提高您的工作效率、减少在工程设计中出现的问题,是项目工程流线型发展的稳固平台。支持市场上主流 CAD 制图软件所有的数据格式,拥有可升级的,灵活的和可设计编程的用户界面。

  可持续或者绿色分析软件可以使用 BIM 模型的信息对项目进行日照、风环境、热工、景观可视度、噪音等方面的分析,主要软件有国外的 Echotect、IES、Green building studio 以及国内的 PKPM(可以互相进行信息传递)


  BIM 机电分析软件水暖电等设备和电气分析软件国内产品有鸿业、博超等,国外产品有 Designmaster、IESVirtual Environment、Trane trace 等,可以互相进行信息传递。

  BIM 结构分析软件

  BIM 可视化软件


  目前具有市场影响的 BIM 模型检查软件是 Solibri model checker

  BIM 模型综合碰撞检查软件

  1、不同专业人员使用各自的 BIM 核心建模软件建立自己专业相关的 BIM 模型,这些模型需要在一个环境里面集成起来才能完成整个项目的设计、分析、模拟,而这些不同的 BIM 核心建模软件无法实现这一点。

  2、对于大型项目来说,硬件条件的限制使得 BIM 核心建模软件无法在一个文件里面操作整个项目模型,但是又必须把这些分开创建的局部模型整合在一起研究整个项目的设计、施工及其运营状态。

  模型综合碰撞检查软件的基本功能包括集成各种三维软件(包括 BIM 软件、三维工厂设计软件、三维机械设计软件等)创建的模型,进行3D协调、4D计划、可视化、动态模拟等,属于项目评估、审核软件的一种。常见的模型综合碰撞检查软件有 Autodesk Navisworks、 Bentleyprojectwisenavigator 和 Solibri Modelchecker 等(整合各个软件的设计成果并进行可视化展示) 。

  六、美国 AGC软件分析资料

  AGC 把 BIM 以及 BIM 相关软件分成八个类型:

  第一类:概念设计和可行性研究(Preliminary Design and Feasibility Tools)

  第二类:BIM 核心建模软件(BIM Authoring Tools)

  第三类:BIM 分析软件(BIM Analysis Tools)

  第四类:加工图和预制加工软件(Shop Drawing and Fabrication Tools)

  第五类:施工管理软件(Construction Management Tools)

  第六类:算量和预算软件(Quantity Takeoff and Estimating Tools)

  第七类:计划软件(Scheduling Tools)

  第八类:文件共享和协同软件(File Sharing and Collaboration Tools)目前常用几何造型软件有 sketchup 可以向 bim 核心建模软件传输。


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