吴勇成——BIM技术的发展概况及前景

作者：吴勇成BIM的发展概况及前景BIM概念BIM价值BIM案例BIM前景主要内容1BIM的基本概念1.1BIM是什么BuildingInformationModeling(建筑信息模型)，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立；定义BIMBIM模型BuildingInformationModel，为建设项目全生命周期设计、施工、运营服务的“数字模型”。“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。解释BIMBIM是在项目建造之前以数字化方式对其关键物理特性和功能特性进行探索的综合过程，可以帮助提高项目交付速度、减少成本，并降低环境影响。借助BIM，设计人员可在整个过程中使用协调一致的信息设计出新项目，可以更准确地查看并模拟项目在现实世界中的外观、性能和成本，还可以创建出更准确的施工图纸。作用BIM第一次革命甩图板第二次革命二维到三维手绘BIMCADBIM——建筑业的信息革命BIM软件常用软件●Autodesk公司的Revit系列●Bentley公司的BentleyArchitecture系列●GehryTechnologies公司的DigitalProject●Graphisoft公司的ArchiCAD●Nemetschek公司的AllPLAN(Vectorworks)建筑：Autodesk®Revit®Architecture结构：Autodesk®Revit®Structure水暖电：Autodesk®Revit®MEPBIM标准●UnitedStatesNationalBuildingInformationModelingStandard（美国国家BIM标准）●IndustryFoundationalClasses(IFC标准)——数据标准●StandardfortheExchangeofProductModelData产品数据交换标准(STEP标准)IFC标准已成为了ISO国际标准(ISO／PAS16739)；STEP标准已成为ISO国际标准(ISO10303)。我国：BIM标准正在研究中。。。1.2BIM的特点可视化：整个过程可视化，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行；协调性：BIM可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，且可完成净空要求之协调、设计布置之协调等；123模拟性：BIM可以对设计阶段、招投标和施工阶段、后期运营阶段进行模拟实验，从而预知可能发生的各种情况，达到节约成本、提高工程质量之目的；优化性：项目方案优化、特殊项目的设计优化，从而显著改进工期和造价；可出图性：帮助业主出如下图纸——综合管线图（经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后）；综合结构留洞图（预埋套管图）；碰撞检查侦错报告和建议改进方案。452BIM的运用价值解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题——建立单一工程数据源，实现设计的集成化、网络化和智能化，促进建筑生命期管理；基于BIM的工程设计实现三维设计——实现虚拟设计和智能设计，实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等；12基于BIM的施工及管理——实现集成项目交付IPD（IntegratedProjectDelivery）管理；实现动态、集成和可视化的4D施工管理。实现虚拟施工；实现项目各参与方协同工作；基于BIM的建筑运营维护管理——基于BIM进行运营阶段的能耗分析和节能控制。结合运营阶段的环境影响和灾害破坏，针对结构损伤、材料劣化及灾害破坏，进行建筑结构安全性、耐久性分析与预测。343BIM成功案例中建国际设计顾问有限公司（CCDI），是国内最早开始接触尝试BIM的公司之一，有着较丰富的BIM理论和实践经验。3.1CCDI的BIM团队CCDI的BIM团队现共计84人，分别分布在上海、北京、深圳等地。涵盖了设计、施工、交付、运营等各个阶段。技术团队：目前BIM团队专业构成以建筑、结构、水、暖、电专业为主。2003年开始接触BIM，协助项目提供BIM支持，全生命周期的BIM专业咨询服务2007年8月，CCDI上海总部成立‘CCDIBIM建筑信息模型小组’2008年1月，CCDI深圳区域公司组建‘深圳区域BIM建筑信息模型小组’2008年7月，CCDI北京区域公司组建‘北京区域BIM建筑信息模型小组’3.2CCDI集团BIM的发展历程2009年8月，CCDI集团成立‘建筑数字化业务部’，BIM小组升级为独立事业部，合并计算机辅助设计团队、电脑建模及多媒体设计团队，组成建筑数字化业务部。2011年，CCDI的BIM团队将致力于建筑节能分析领域、建筑概预算、建筑工程咨询、建筑施工指导、EPC及IPD全程指导、楼宇运营管理等围绕建筑全生命周期的BIM服务。CCDI集团与清华大学软件学院签署BIM研究战略协议CCDI获得多项大奖：最佳BIM应用企业奖最佳BIM建筑设计奖一等奖：世博国家电力馆最佳BIM建筑设计奖二等奖：杭州奥体中心主体育场最佳BIM工程设计奖一等奖：世博国家电力馆最佳BIM工程设计奖二等奖：杭州奥体中心主体育场、天津团泊新城综合体育馆最佳BIM协同设计奖二等奖：世博国家电力馆最佳绿色分析应用奖二等奖:世博国家电力馆、大梅沙万科中心3.3BIM成功案例欣赏CCDI参与的BIM项目世博会国家电网企业馆（设计单位：CCDI）“BIM参与了世博会国家电网企业馆的全过程，实现了从策划、设计、施工到运营维护等项目全生命周期的管理，完成了项目的整体交付。未来BIM会带动整个产业链的发展，业主、设计公司、施工单位、材料供应商、物业管理公司将由BIM连接起来，这将是建筑行业的新变革。”——弋洪涛，北京区域副总经理，BIM产品经理，CCDI。获得2011年“创新杯”建筑信息模型（BIM）设计大赛最佳BIM建筑设计三等奖上海中心大厦——获得2011年“创新杯”建筑信息模型（BIM）设计大赛BIM应用特等奖建筑高度：632米建筑造价：148亿元。建筑/结构设计单位：M.ArthurGenslerJr.&Associat-es,Inc.同济大学建筑设计研究院竣工时间：2014年。西安地铁控制运营中心（设计单位：中国建筑西北设计研究院）“BIM是一种新的设计表达手段，使建筑师从繁琐的2D绘图中解放出来，真正把精力集中在创造上，使CAD从现在习以为常的辅助绘图变成真正的辅助设计，大大提高设计品质和图纸质量。”“AutodeskRevit的可视化功能，实时演示各系统的房间布置、空间布置、管线走向和建设效果，大大加强了我们的设计协作”。——李飞，项目主设计人，建筑师。厦门高崎国际机场消防救援中心鸟瞰图（设计单位：中元（厦门）设计研究院）采用BIM进行设计是一个成熟的建筑市场的标志，也是一个负责任的建筑企业对社会的承诺。中远（厦门）已经把BIM看成是企业发展倚重的技术优势，我们希望通过在新员工中普及AutodeskRevit的应用，在日后BIM在业内的应用更加普及时，一展身手。——蔡福锦，副总建筑师、副院长，中元（厦门）工程设计研究院有限公司。因为高效，所以出色——中元（厦门）BIM运用心得成都青羊工业集中发展区内G-9号楼（设计单位：华通国际）AutodeskRevit与其说是在提高效率，我觉得它更多的是在提高质量。——王宇，建筑部经理，华通设计顾问工程有限公司。丹麦住宅（设计单位：清华大学建筑设计研究院）长兴传媒中心鸟瞰图（设计单位：南京大学建筑学院/集筑建筑工作室）办公楼（设计单位：上海中房建筑设计有限公司）万科集团“金色里程”住宅项目（设计单位：上海中森建筑与工程设计顾问有限公司）世博会德国馆（设计单位：现代集团上海现代工程咨询有限公司）世博会上汽通用企业馆（设计单位：上海现代建筑设计（集团）有限公司）湖州喜来登温泉度假酒店（参与设计：上海现代建筑设计（集团）有限公司）国内首家水上白金七星级酒店，位于似海非海的太湖南岸，中国湖州“世界第九湾”的标志性建筑。其耳目一新的指环型形状，可谓国际首创、中国唯一。4BIM的发展前景4.1BIM的参与者记录和评估存量物业：用BIM模型来记录和评估已有物业，管理物业生命周期运营的成本；产品规划：BIM使设计方案和投资回报分析的财务工具集成，实时了解设计方案变化对项目投资收益的影响；设计评估和招投标：BIM为业主检查设计方案在满足多专业协调、规划、安全及节能、建造成本等方面的表现；项目沟通和协同：利用BIM的3D、4D、5D模型和投资机构、政府部门以及设计、施工等项目方进行沟通，节省决策时间和减少错误；和GIS系统集成：用和真实世界同样的方法利用物业的信息，对营销、物业使用和应急响应等都有极大帮助；物业管理和维护：BIM包括了物业使用、维护、调试手册中的所有信息，同时为物业改、扩、重建或退役等变化都提供了完整的原始信息。；方案设计：使用BIM技术能进行造型、体量和空间分析外，还可以同时进行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案决策更具有科学性；扩初设计：建筑、结构、机电各专业建立BIM模型，利用模型信息进行能耗、结构、声学、热工、日照等分析，进行各种干涉检查和规范检查，以及进行工程量统计；施工图：各种平面、立面、剖面图纸和统计报表都从BIM模型中得到；设计协同：设计有上十个甚至几十个专业需要协调，包括设计计划、互提资料、校对审核、版本控制等；设计工作重心前移：目前设计师50%以上的工作量用在施工图阶段，以至于设计师得到了一个无奈的但又名副其实的称号-“画图匠”，BIM可以帮助设计师把主要工作放到方案和扩初阶段，恢复设计师的本来面目。虚拟建造：在BIM模型中使用实际产品后进行物理碰撞（硬碰撞）和规则碰撞（软碰撞）检查；施工分析和规划：BIM和施工计划集成的4D模拟，时间-空间合成以后的碰撞检查；成本和工期管理：BIM、施工计划和采购计划集成的5D模拟；预制：BIM和数控制造集成的自动化工厂预制；现场施工：BIM和移动技术、RFID技术以及GPS技术集成的现场施工情况动态跟踪。4.2BIM在国外的发展概况美国到欧美、日本、新加坡等发达国家。应用领域：设计阶段、施工阶段以及建成后的维护和管理阶段。特点：1、已经成为设计和施工单位承接项目的必要能力，已收到广泛重视。大企业已经具备了BIM技术能力；BIM专业咨询公司已经出现，十分活跃，为中小企业应用BIM提供有力支持。2、不再是将BIM应用于建筑工程局部环节。例：IPD（IntergratedProjectDilivery）集成项目交付工作模式。3、应用软件已经比较成熟；4、有相应的BIM规范。4.3BIM在国内的发展概况2002年BIM理念和技术；2004年BIM应用软件。奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程、香港地铁项目等。“小荷才露尖尖角”（BIM是市场规范化的产物，是全社会各行业生产标准到位的产物）。不足：国产BIM软件有待开发，BIM标准有待研究，BIM的推广运用范围目前还很窄。“十五”科技攻关计划课题：基于IFC国际标准的建筑工程应用软件研究重点：对BIM数据标准IFC和应用软件的研究，开发了基于IFC的结构设计和施工管理软件。“十一五”科技支撑计划课题：基于BIM技术的下一代建筑工程应用软件研究重点：基于BIM技术的建筑设计、节能设计、成本预测、施工优化、施工安全分析等下一代工程软件。BIM软件中国战略目标的构想BIM现状转变到良性状态的构想举办时间：2011年8月30日，地点：北京，由中国勘察设计协会（中勘协）与全球二维和三维设计、工程及娱乐软件的领导者欧特克有限公司（“欧特克”或“Autodesk”）共同主办。2011年“创新杯”BIM设计大赛BIM应用特等奖—