BIM技術(shù)第一課，概念綜述及學(xué)習(xí)條件！

至親至愛1206 2017-01-14

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BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

一、BIM 產(chǎn)生的背景

BIM 用戶、BIM 標(biāo)準(zhǔn)提供者、BIM 工具制造商業(yè)主／投資商－出錢設(shè)計(jì)師－畫圖發(fā)展商－照?qǐng)D賣房工料測(cè)量師－照?qǐng)D算錢發(fā)展商－照?qǐng)D招投標(biāo)施工企業(yè)－照?qǐng)D砌磚物業(yè)管理－照?qǐng)D管理。

設(shè)計(jì)至少有建筑、結(jié)構(gòu)、水道、暖通、電氣、概預(yù)算等專業(yè)，還有數(shù)據(jù)、通訊、安全、節(jié)能等等，這些專業(yè)之間分工是清晰的，合作是模糊的，每個(gè)專業(yè)的圖紙都是對(duì)的，合在一起是一定有問題的。

二、BIM 的定義

1、在介紹 BIM 概念的時(shí)候，通常我們會(huì)看到這樣的說法：BIM 是包括建筑物所有幾何、物理、性能信息的數(shù)字化表達(dá)，跟建筑物有關(guān)的所有信息都存儲(chǔ)在單一模型中，不同的項(xiàng)目參與方在不同項(xiàng)目階段需要使用什么信息都可以從 BIM 模型中獲取，BIM 跟目前廣泛使用的

ＣＡＤ和可視化技術(shù)不同，后兩者只包含了建筑物的部分信息。

2，另外一些 BIM 資料會(huì)介紹在項(xiàng)目不同階段、不同的項(xiàng)目成員會(huì)建立各自的 BIM 模型，常見的 BIM 模型包括場(chǎng)地模型、建筑模型、結(jié)構(gòu)模型、機(jī)電模型、施工模型、協(xié)調(diào)模型、竣工模型等。

McGraw Hill(麥克格勞．希爾)在 2009 年發(fā)布的名為“The Business Value of BIM”的市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告中對(duì) BIM 的定義比較簡(jiǎn)練、清晰、易記，也容易傳播：“BIM 是利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營的過程”。

美國國家 BIM 標(biāo)準(zhǔn)對(duì) BIM 的含義進(jìn)行了如下四個(gè)層面的解釋，內(nèi)容頗為完整：

●一個(gè)設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)

●一個(gè)共享的知識(shí)資源

● 一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念開始的全生命周期的所有決策提供可靠依據(jù)的過程

●在項(xiàng)目不同階段不同利益相關(guān)方通過在 BIM 中插入、提取、更新和修改信息以支持和反應(yīng)其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)

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＝讓業(yè)主看見項(xiàng)目未來的水晶球＝省錢＋省時(shí)間＋高質(zhì)量

三、BIM 的意義和用途

參與方：業(yè)主、用戶、規(guī)劃、政府主管部門、建筑師、工程師、承建商、項(xiàng)目管理、產(chǎn)品供應(yīng)商、測(cè)量師、消防、衛(wèi)生、環(huán)保、金融、保險(xiǎn)、法務(wù)、租售、運(yùn)營、維護(hù)。

典型生命周期：規(guī)劃和設(shè)計(jì)策劃、設(shè)計(jì)、施工、項(xiàng)目交付、試運(yùn)行、運(yùn)營維護(hù)、拆除

您想把設(shè)計(jì)圖紙的錯(cuò)誤在招標(biāo)以前都找出來修改好嗎？您想把承包商提供的施工方案照實(shí)際情況（不是戲說）都模擬出來嗎？您想把不可行或不合理的施工方案都預(yù)先偵查出來并且在施工開始前調(diào)整修改好嗎？您想快速甚至實(shí)時(shí)得到任何一個(gè)變更對(duì)成本的影響嗎？

您想動(dòng)態(tài)記錄所有變更，得到一個(gè)和實(shí)際建筑物一致的建筑信息模型用于今后數(shù)十年的運(yùn)營維護(hù)嗎？您想對(duì)采購、運(yùn)輸、安裝過程和和每天的施工計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)集成管理和跟蹤嗎？您想在不同階段隨時(shí)對(duì)投資方和客戶進(jìn)行項(xiàng)目的可視化介紹和分析嗎？您想您看到的效果圖、動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)不再是忽悠而是真實(shí)情況的真實(shí)反映嗎？可視化，碰撞檢驗(yàn)，提早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤；避免信息冗余；提高各個(gè)專業(yè)之間的協(xié)作；統(tǒng)一各個(gè)軟件間的銜接，以提高更新效率；

合適的人在合適的時(shí)候獲取合適的信息。

四、BIM 的核心

BIM 是利用建筑物數(shù)字模型里面的信息在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各個(gè)階段對(duì)建筑物進(jìn)行分析、模擬、可視化、施工圖、工程量統(tǒng)計(jì)的過程.一個(gè)創(chuàng)建、收集、管理、應(yīng)用信息的過程信息.

組織方法、信息的冗余、項(xiàng)目本體唯一性同樣的信息在不同的項(xiàng)目階段不同的參與方會(huì)有不同的組織、管理和使用方法，這樣的結(jié)果就是信息冗余，即多個(gè)工程文檔包含同一個(gè)信息，可能只是表達(dá)方式不一樣。

自然而然大家需要一個(gè)代表這個(gè)建設(shè)項(xiàng)目且具有唯一性的工程信息模型，由此可以導(dǎo)出所有針對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的各個(gè)“視圖” －不同參與方在項(xiàng)目不同階段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行各種專業(yè)工作的信息應(yīng)用，例如做結(jié)構(gòu)分析、日照模擬、工程量統(tǒng)計(jì)、施工計(jì)劃優(yōu)化等。理論上信息的唯一性是合理的，也是可能的，因?yàn)樾畔⑺砗兔枋龅膶?shí)際項(xiàng)目是同一個(gè)。因此完全有可能建立一個(gè)包含項(xiàng)目所有必要信息的模型來支持各種不同的信息應(yīng)用。

信息庫

另外，滿足人類生產(chǎn)生活需要的建設(shè)項(xiàng)目的類型可以是無限的，但是組成項(xiàng)目的基本元素（構(gòu)件、部件、組件）是有限的，雖然基本元素本身也是在不斷發(fā)展著的。因此，基本元素是可以通過不斷完善的方法建立起標(biāo)準(zhǔn)模型和信息庫的。

一個(gè)軟件還是多個(gè)軟件，單一模型還是多個(gè)模型美國的一項(xiàng)研究表明，開發(fā)和維護(hù) 20 個(gè)軟件之間直接進(jìn)行信息交換所需要的成本，是開發(fā)和維護(hù)一個(gè) 20 個(gè)軟件都支持的中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所需要成本的 20 倍。

首先，單一模型之說是從邏輯關(guān)系的層面上來描述的，BIM 是一個(gè)包含建筑物所有信息的模型；而多個(gè)模型的說法是從實(shí)際操作層面出發(fā)來描述的，由于技術(shù)的、業(yè)務(wù)的、法律的等各種因素的制約，項(xiàng)目成員必須建立各自的 BIM 模型。

其次，從信息組織、建立、管理、應(yīng)用的角度來分析，一個(gè)模型還是多個(gè)模型并不是問題的關(guān)鍵，就跟你用什么軟件做 BIM 一樣，只是一種工具和方法的選擇，關(guān)鍵在于在這個(gè)過程中這個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的信息有多少內(nèi)容、以什么格式、被多少項(xiàng)目成員、在什么工作上精確、高效、完整地使用了，從而提高了多少生產(chǎn)效率、避免了多少潛在錯(cuò)誤、減少了多少建設(shè)工期、降低了多少工程造價(jià)。

因此，真正需要關(guān)心的不是一個(gè)模型還是多個(gè)模型的問題，而是關(guān)于這個(gè)模型的信息精度和維度（類型）、模型對(duì)象的屬性信息、模型信息的詳細(xì)等級(jí)、模型信息將被如何使用等信息的創(chuàng)建、管理和使用問題。

原來項(xiàng)目成員的工作、軟件的使用、模型的建立更多是按順序進(jìn)行的，有了 BIM 可能更多的工作可以并行開展了。

五、BIM 軟件

第一大類：創(chuàng)建 BIM 模型的軟件，包括 BIM 核心建模軟件、BIM 方案設(shè)計(jì)軟件以及和 BIM 接口的幾何造型軟件；

第二大類：利用 BIM 模型的軟件，除第一大類以外的其他軟件。

BIM 核心建模軟件

1、民用建筑用 Autodesk 公司的 Revit 系列

2、工廠設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施用 Bentley 公司的 Bentley Architecture 系列

3、單專業(yè)建筑事務(wù)所選擇 raphisoft 公司的 ArchiCAD、Ｒｅｖｉｔ、Ｂｅｎｔｌｅｙ都有可能成功

4、項(xiàng)目完全異形、預(yù)算比較充裕的可以選擇 Gehry Technologies 公司的 Digital Project 或Ｃ

ＡＴＩＡ bim 方案設(shè)計(jì)軟件，與 BIM 接口的幾何造軟件，可持續(xù)分析軟件，機(jī)電分析軟件，結(jié)構(gòu)分析軟件，可視化軟件，模型檢查軟件，深化設(shè)計(jì)軟件，模型綜合碰撞檢查，造價(jià)軟件管理，運(yùn)營管理軟件，發(fā)布和審核軟件。

可視化軟件

Inventor 美國 AutoDesk 公司推出的一款三維可視化實(shí)體模擬軟件 Autodesk Inventor?

Professional（AIP），NavisWorks 軟件是由英國 Navisworks 公司研發(fā)并出品，2007 年該公司由美國 Autodesk 公司收購。

NavisWorks 是一款 3D/4D 協(xié)助設(shè)計(jì)檢視軟件，針對(duì)建筑、工廠和航運(yùn)業(yè)中的項(xiàng)目生命周期，能提高質(zhì)量，提高生產(chǎn)力。使用 NavisWorks 軟件，能提高您的工作效率、減少在工程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，是項(xiàng)目工程流線型發(fā)展的穩(wěn)固平臺(tái)。支持市場(chǎng)上主流 CAD 制圖軟件所有的數(shù)據(jù)格式，擁有可升級(jí)的，靈活的和可設(shè)計(jì)編程的用戶界面。

可持續(xù)或者綠色分析軟件可以使用 BIM 模型的信息對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行日照、風(fēng)環(huán)境、熱工、景觀可視度、噪音等方面的分析，主要軟件有國外的 Echotect、IES、Green building studio 以及國內(nèi)的 PKPM（可以互相進(jìn)行信息傳遞）

BIM 機(jī)電分析軟件水暖電等設(shè)備和電氣分析軟件國內(nèi)產(chǎn)品有鴻業(yè)、博超等，國外產(chǎn)品有 Designmaster、IESVirtual Environment、Trane trace 等，可以互相進(jìn)行信息傳遞。

BIM 結(jié)構(gòu)分析軟件

BIM 可視化軟件

目前具有市場(chǎng)影響的 BIM 模型檢查軟件是 Solibri model checker

BIM 模型綜合碰撞檢查軟件

1、不同專業(yè)人員使用各自的 BIM 核心建模軟件建立自己專業(yè)相關(guān)的 BIM 模型，這些模型需要在一個(gè)環(huán)境里面集成起來才能完成整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、分析、模擬，而這些不同的 BIM 核心建模軟件無法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

2、對(duì)于大型項(xiàng)目來說，硬件條件的限制使得 BIM 核心建模軟件無法在一個(gè)文件里面操作整個(gè)項(xiàng)目模型，但是又必須把這些分開創(chuàng)建的局部模型整合在一起研究整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工及其運(yùn)營狀態(tài)。

模型綜合碰撞檢查軟件的基本功能包括集成各種三維軟件（包括 BIM 軟件、三維工廠設(shè)計(jì)軟件、三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件等）創(chuàng)建的模型，進(jìn)行３Ｄ協(xié)調(diào)、４Ｄ計(jì)劃、可視化、動(dòng)態(tài)模擬等，屬于項(xiàng)目評(píng)估、審核軟件的一種。常見的模型綜合碰撞檢查軟件有 Autodesk Navisworks、 Bentleyprojectwisenavigator 和 Solibri Modelchecker 等（整合各個(gè)軟件的設(shè)計(jì)成果并進(jìn)行可視化展示）。

六、美國 AGC軟件分析資料

AGC 把 BIM 以及 BIM 相關(guān)軟件分成八個(gè)類型：

第一類：概念設(shè)計(jì)和可行性研究（Preliminary Design and Feasibility Tools）

第二類：BIM 核心建模軟件（BIM Authoring Tools）

第三類：BIM 分析軟件（BIM Analysis Tools）

第四類：加工圖和預(yù)制加工軟件（Shop Drawing and Fabrication Tools）

第五類：施工管理軟件（Construction Management Tools）

第六類：算量和預(yù)算軟件（Quantity Takeoff and Estimating Tools）

第七類：計(jì)劃軟件（Scheduling Tools）

第八類：文件共享和協(xié)同軟件（File Sharing and Collaboration Tools）目前常用幾何造型軟件有 sketchup 可以向 bim 核心建模軟件傳輸。

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