BIM技術在中國建筑領域的應用

BIM是近年來在計算機輔助建筑設計領域出現的新技術，它是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎建立完整的、高度集成的建筑工程項目信息化模型，從而在建筑工程設計、施工及管理等整個生命周期內，提高建筑工程的信息化、集成化程度。從BIM概念的出現到現在，BIM已經以極其強勢的姿態(tài)進入到了建筑業(yè)的千家萬戶。隨著建筑技術的迅速發(fā)展，建筑信息化已經是勢不可擋的趨勢。BIM就是建筑信息化的一場前所未有的革命，這場革命將為整個建筑業(yè)提供一個跨越式發(fā)展的契機。無論是國家政策，還是建筑技術發(fā)展的需要，BIM都將成為一個推動企業(yè)向前發(fā)展的利器。效率和質量就是企業(yè)的生命，而能全面提高效率和質量的BIM將給企業(yè)一個全新的生命，讓企業(yè)在這場革命中脫穎而出。

主要內容BIM技術應用BIM技術認識BIM技術內涵BIM技術作用BIM技術管理結束語壹BIM技術內涵BIM技術應用BIM技術認識BIM技術作用BIM技術管理結束語1.1BIM技術基本概念◆BIM的含義：BuildingInformationModel，即建筑信息模型。BuildingInformationModeling，即建筑信息模型及其應用。是利用數字模型對項目進行設計、施工和運營的過程，是以三維模型為基礎，集成了建筑項目規(guī)劃設計、施工和運營維護各階段工程信息的數據模型，從根本上解決各階段應用系統(tǒng)間的信息斷層問題。數字模型可以是3D、4D、5D、...的模型。3D=三維模型，4D=三維模型+時間，5D=三維模型+時間+成本。

BIM是技術：建筑信息模型首先是一種技術，是數字技術在建筑工程中的直接應用，以解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設計人員和工程技術人員能夠對各種建筑信息做出正確的應對，并為協(xié)同工作提供堅實的基礎。

BIM是方法：建筑信息模型同時又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率和大量減少風險。1.2BIM在企業(yè)中的定位

BIM作為一項施工新技術，其提升施工企業(yè)技術含金量和核心競爭力的作用已得到了普遍認同。但BIM不僅僅是一項技術上的創(chuàng)新，它在實現企業(yè)標準化、精細化和信息化管理上還能發(fā)揮更大的作用。◆BIM是施工企業(yè)項目管理的基礎信息平臺。◆BIM是施工企業(yè)提高技術水平的有力工具?！鬊IM是施工企業(yè)未來生存發(fā)展的基本條件。1.3BIM能力

BIM能力的三個方面◆信息——信息共享能力，是BIM的核心?！?/p>

人——協(xié)同工作能力，是BIM的應用過程?！艄こ獭獙I(yè)任務能力，是BIM的目標。

◆ERP→企業(yè)◆BIM→工程1.3BIM與ERP的關系

◆CAD→基本上一個軟件就可以解決問題；只改變了生產的工具，沒有改變生產的內容；更多地表現為個體運動，一個人使用就可以提高工作效率，使用者就是利益的獲得者；成果是表態(tài)的、平面的，紙張可以作為承載和傳遞的媒介?！鬊IM→需要一組軟件才可以解決問題；既改變了生產的工具，又改變了生產的內容；更多地表現為團體運動，越多的項目成員使用價值越高，使用者和利益獲得者不一定一致；成果是動態(tài)的、多維的，必須借助電腦和軟件來承載和傳遞。1.4BIM與CAD的關系貳BIM技術管理BIM技術應用BIM技術認識BIM技術作用BIM技術內涵結束語2.1BIM戰(zhàn)略決策規(guī)劃

BIM需要一個明確的、有規(guī)劃性的發(fā)展策略。

短期規(guī)劃：創(chuàng)建BIM團隊，建設BIM平臺。

中期規(guī)劃：深度挖掘BIM價值，全面推廣BIM技術。

長期規(guī)劃：BIM技術在企業(yè)項目中的全面運用。

企業(yè)根據實際情況選擇適合內部發(fā)展的組織形式。全員參與：技術人員分批參與BIM培訓，在項目實踐中不斷提升以達到全面推廣的目標。專設部門：專設BIM研究部門，不斷挖掘BIM價值，通過試點項目的示范來實現企業(yè)內逐步推廣的目標，二者結合：既能兼顧BIM研究的高速又能實現BIM運用的廣度。

BIM外包：把BIM的專業(yè)需要外包給專業(yè)公司，短期內即可滿足項目需求目標。2.2組織形式

1、委托專業(yè)公司進行BIM技術培訓。

2、引進和挖掘專業(yè)的BIM人才，作為企業(yè)發(fā)展的種子。

3、派專人與有經驗的企業(yè)進行技術交流學習。4、收購整個BIM技術團隊或提供第三方服務的IT公司。

學習BIM不難，難的是讓有經驗的人學習BIM。BIM人才必須具備建筑、機電安裝、鋼結構等實際施工經驗和軟件操作能力。2.3人才培養(yǎng)和團隊建設1、BIM鋼結構軟件：AutodeskRevitStructures;BentleyStructures;TeklaStructures;AECOsimBuildingDesigner;AllplanEngineering2、BIM建筑幕墻軟件：AutodeskRevitArchilecture;ArchiCAD;CATIA;BentleyArchitecture;AutoCADArchitecture;AECOsimBuildingDesigner3、BIM機電軟件：AutodeskRevitMEP;AutoCADMEP;MagiCAD;DigitalProject;AECOsimBuildingDesigner4、BIM分析模擬評估軟件：魯班項目基礎數據分析系統(tǒng)（PDS）;AutodeskEcotect;AutoCADCivil3D;AutodeskGreenBuildingStudio;ArchiCAD;AECOsimEnergySimulator;ConstructSim5、BIM算量軟件：魯班算量系列；廣聯(lián)達算量系列6、BIM綜合應用軟件：廣聯(lián)達模型檢查產品GMC;Navisworks;Navigator;ProjectWise2.4軟件配置

電腦硬件配置、網絡搭建必須緊跟BIM發(fā)展的步伐。

通過云計算技術，將BIM設計軟件集中在數據中心，通過云終端將設計界面發(fā)送到每個設計師，而所有的存儲都集中在數據中心的設計平臺內。這樣可以使設計文件在一個高速的云內運轉，大大提高協(xié)同效率，并且這種云技術采用遠程桌面協(xié)議，只要支持這種協(xié)議的終端設備都可接入，有天下一定的處理能力、一定的互聯(lián)網帶寬，哪怕你的電腦沒裝過設計軟件，都可以直接參與設計。通過更高級的集群云技術，使終端能得到超越單臺服務器計算能力的性能，通過輕量級的模型轉換程序，結合ERP、項目管理、維護服務（應用集群）等實現貫穿設計-施工-維護的BIM全生命周期的應用。2.5硬件配置

1、制定統(tǒng)一的建模標準。

2、劃分合理的工作界面。3、選擇合理的工作集劃分。

BIM建模流程的建立，規(guī)范BIM建模效率，為BIM技術應用打下堅實基礎。工作集標準的制定大幅度提高各專業(yè)工作效率，在超大型項目中的作用更為顯著。2.6標準流程

4、制定完善的工作流程。

BIM的技術流程對項目中BIM的應用有著至關重要的作用，BIM技術的應用將貫穿于整個項目中。叁BIM技術作用BIM技術應用BIM技術認識BIM技術管理BIM技術內涵結束語

BIM的作用

◆BIM技術的核心就是解決信息共享問題?！鬊IM的作用是使建筑項目信息在規(guī)劃、設計、建造和運行維護全過程充分共享，無損傳遞，為建筑從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程?！鬊IM的提出和發(fā)展，除了在技術上對建筑行業(yè)行為進行改革和創(chuàng)新外，更是對傳統(tǒng)的行業(yè)模式和管理方式的挑戰(zhàn)。

◆近期BIM應用價值1、個人工作質量和效率的提升：提高個人工效和工作質量，主要應用3D模擬、4D模擬、工藝和方案比選優(yōu)化，消除現場工藝沖突，工程量自動計算；2、部門工作質量和效率的提升：提高部門和團隊的效率和工作質量，主要應用于深化設計（特別是鋼結構、機電安裝等），施工場地布置和平面管理，施工工作面資源管理（勞動力、材料、設備），支持預制加工生產等。3、部門/項目級簡單協(xié)同工作：利用BIM的可視化特點實施優(yōu)化管理，開展基于BIM模型的可視化會議決策、技術討論、方案比選等，實現簡單的協(xié)同工作。

◆長期的BIM應用價值目前階段，針對長期的BIM價值遠沒有挖掘出來。隨著更多的基于BIM的應用軟件的開發(fā)，更多的單位和機構應用BIM技術，BIM未來將表現出整個行業(yè)的工作方式、價值鏈的重新分配等重大變革。具體表現在：1、施工過程的規(guī)范和可控：隨著BIM的廣泛應用，使設計和施工過程大量工作和工藝過程被量化、數字化、參數化、信息化，使精確的建造成為可能，設計檢查、施工進度監(jiān)控、施工工藝組織、方案優(yōu)化、資源分配、成本核算等以前無法精確管理的施工生產活動將變得容易和規(guī)范，更容易實現項目預定的工期、質量、成本目標。

2、項目管理的重大變革：隨著BIM的深入應用，建筑施工行業(yè)將進入信息化時代，BIM的應用將使工程項目和企業(yè)能方便、準確地獲得來自施工生產第一線的進度、資源、成本、質量等信息，并加以整合，結合管理流程再造，精確高效開展決策，同時利用信息平臺實現各項管理活動和參與主體的協(xié)同工作。3、行業(yè)利益重分配：BIM在建筑全生命周期的應用，將帶來各階段建設費用的大大降低，同時也更加規(guī)范和透明。施工行業(yè)目前存在灰色收益將慢慢收窄，取而代之的是更加規(guī)范合理的市場競爭和成本收益分配格局，建筑單位將在更加有序的公平的市場環(huán)境中開展施工生產活動。

《施工企業(yè)BIM應用研究報告2012》調查結果顯示

◆BIM對施工階段技術提升最大的四個價值為：1、輔助施工深化設計或生成施工深化圖紙；2、利用BIM技術對施工工序的模擬和分析；3、基于BIM模型的錯漏碰缺檢查；4、基于BIM模型的實時溝通方式。◆

BIM對施工階段管理和綜合效益提升的價值為：1、可以提高總包管理和分包協(xié)調工作效率1-10%；2、可降低施工成本1-10%；3、可以縮短工期10-20%。

BIM——節(jié)約

BIM技術應用可有效減少能源和資源消耗。美國斯坦福大學整合設施工程中心（CIFE）根據32個項目總結了使用BIM技術的以下優(yōu)勢?！粝?0%預算外更改；◆造價估算控制在3%精確度范圍內；

◆造價估算耗費的時間縮短80%；◆通過發(fā)現和解決沖突，將合同價格降低10%；

◆項目工期縮短7%，及早實現投資回報。

BIM——縮短決策周期。

設計階段：1、BIM——與業(yè)主溝通更容易。2、BIM——專業(yè)協(xié)調，更早發(fā)現錯誤。3、BIM——支持綠色建筑設計。

用戶景觀視線分析；日照分析；光環(huán)境分析（自然采光、人工照明）；建筑內部及外部風環(huán)境分析（風速、風壓）；建筑內部及外部噪音分析；熱環(huán)境（熱工）分析（溫度、濕度）；建筑能耗分析；建筑內部舒適度分析。

概預算：BIM——改變傳統(tǒng)的預算模式。改變照藍圖“扒筋算量”的核算方式

經營投標：BIM——展示技術能力。

施工設計-機電深化設計：1、直觀、容易發(fā)現問題；2、利用軟件碰撞檢查功能，查找容易忽略的問題。

施工設計-鋼結構安裝流程

施工設計-節(jié)點深化。復雜結構節(jié)點深化，提前發(fā)現施工可能出現的問題。

施工管理-BIM放樣

施工管理-施工階段，BIM-4D施工模擬、過程控制、精細化管理

施工方案模擬：通過三維動態(tài)模擬，使施工方案變得更易理解，提高了相互間的溝通效率。鋼結構預安裝模擬：通過BIM模擬減少了實際預安裝次數，提高整體工作效率。

施工管理-組織和協(xié)調

可視化溝通協(xié)調：利用BIM進行三維環(huán)境下的技術交流，減少各方的溝通障礙，提高工作效率。

BIM-運行維護管理

BIM-全面支持工業(yè)化建造

工程建造要求避免質量、功能等問題。BIM-早發(fā)現問題，早解決問題，減少損失。肆BIM技術應用BIM技術作用BIM技術認識BIM技術管理BIM技術內涵結束語4.1設計階段設計階段：BIM與業(yè)主溝通更容易，通過虛擬漫游，讓業(yè)主身臨其境。方案調整：利用BIM技術虛擬漫游，進行方案論證和調整，形成最終方案。風環(huán)境模擬室內采光模擬人員疏散模擬電梯垂直運輸模擬地下車庫停車模擬

在工程招投標時，接收業(yè)主或設計單位已建立的工程BIM模型，或自行建立BIM模型，進行設計分析與施工優(yōu)化。

◆通過碰撞檢查和施工模擬，將設計和施工方案審查前置；

◆基于BIM和虛擬現實技術進行施工方案的優(yōu)化，大大降低施工過程中錯誤和變更的可能；

◆利用BIM模型及其包含的各種工程信息，以直觀的表現、準確的數據和精細的方案，清晰充分地向業(yè)主表達施工策劃。

◆基于BIM模型，對擬投入的人力、材料、機械進行定量分析，合理充分配置資源。4.2招投標階段

圖紙檢查：利用BIM的三維技術在施工前進行碰撞檢查，優(yōu)化工程設計，減少在施工階段可能存在的錯誤損失和返工。

模擬施工、有效協(xié)同：三維可視化功能再加上時間維度，可以進行可視化的施工過程模擬，以分析不等高同步攀升，合理組織流水施工。

資源投入分析：將BIM模型，結合進度計劃形成各階段的人、材、機的需求信息，優(yōu)化勞務人員和材料的分配，輔助編制科學合理的資源投入計劃。

施工單位在工程投標時建立工程BIM模型，并在技術標書中充分利用BIM模型的三維表現力及其包含的各項工程技術信息，提高標書的表現形式，以直觀的表面，準確的數據，精細的方案設計提高投標書的質量，充分表現投標單位的技術實力和對擬投標項目的設想，創(chuàng)造高的中標機會。投標工作開始后，為了在標書的各個環(huán)節(jié)應用BIM，首先要建立工程BIM模型。投標建模應區(qū)別于設計建模和施工階段建模，為了快速建立模型，一般模型精度不宜太高，重要部位可以建到構件級。為了體現施工方案和工藝措施等，施工場地、臨時設施及重要大型設備等也要建模。

基于BIM技術提高技術標書表現效果

深化設計階段，針對工程的不同需要，分別開展以下技術應用：1、基于BIM的節(jié)點設計；2、多專業(yè)管線綜合；3、結構和管線預裝配檢測；4、建筑工廠化集成管理。

4.3深化設計階段

節(jié)點詳細設計可以展現復雜節(jié)點內部構造情況，輔助鋼筋綁扎的流程設計，提前發(fā)現施工可能出現的問題。

利用BIM相關軟件對結構設計和機電設計等中可能發(fā)生的空間沖突情況，進行各構件和專業(yè)管線之間的精確碰撞檢測，及早發(fā)現問題，通過專業(yè)協(xié)調，不斷調整管線的空間布置，以達到最合理的綜合排布效果。4.4施工階段

在施工階段，將BIM模型與WBS（工作分解結構）、進度計劃關聯(lián)起來，用于施工過程模擬、管理與優(yōu)化。

施工過程的BIM應用包括：動態(tài)進度管理、動態(tài)資源管理、造價管理、質量與安全管理、三維可視化交底、施工方案的模擬與優(yōu)化、虛擬建造等。通過建立樣板間BIM模型，展示施工效果，提高與業(yè)主溝通的效果，避免現場返工。針對大型設備和運輸和吊裝，實現全過程的前置模擬，分析施工方案的合理性，避免事故的發(fā)生。BIM技術交底會使項目的溝通、討論、決策都在三維可視化的狀態(tài)下進行，也使管理人員和工人更直觀的理解施工工藝，避免了盲目施工，對項目質量控制起到了顯著作用。質量管理物資管理安全監(jiān)控進度管理多參建方協(xié)同管理預算管理材料采購管理基于BIM的建筑工廠化預制加工管理系統(tǒng)4.4運營維護階段運營維護階段BIM應用的核心是建立一個基于BIM的信息集成系統(tǒng)平臺，將工程三維模型及其相關信息（包括設備參數、物業(yè)管理運營要求等方面）導入系統(tǒng)中，交付業(yè)主一個虛擬的數字化建筑，為建筑運營期間設備設施的管理與維護提供全面、高效的信息化管理平臺及技術支持，發(fā)揮BIM對于業(yè)主方最大的效益。利用BIM技術，對構件的維護維修情況進行詳細的記錄，通過對維護維修信息的分析，從而提供更好的維護維修方案。移動設備掃描貼在設備上的二維碼，讀取二維碼中的信息，從而獲取該設備的相關信息，為施工及維修人員提供支持。

通過系統(tǒng)對需維護維修的構件掃描二維碼，即時查看相關構件的上下游構件，對應急事件做出回應、處理。伍BIM技術認識BIM技術作用BIM技術應用BIM技術管理BIM技術內涵結束語

◆大多數人偏向于把BIM定位為一個設計軟件，將它理解為一個三維模型。◆有些工程應用中的BIM模型除了幾何尺寸和基本屬性外，沒有足夠的BIM信息。◆僅僅把BIM技術作為科研立項內容，得到研究成果后束之高閣，后續(xù)推廣的力度不夠。◆將BIM當作一個技術工具，僅僅完成管線綜合、碰撞檢查等簡單任務，未與企業(yè)內部管理流程相聯(lián)系?！暨^分夸大BIM的作用和價值，對其期望值過高?！鬊IM團隊和施工專業(yè)團隊沒有很好融合，存在兩層皮現象。認識誤區(qū)

軟件功能上還不完善，軟件之間數據交互困難。

◆國外BIM軟件

AUTOCAD、BENTLEY、OpenBIM聯(lián)盟的BIM軟件等：

優(yōu)勢：高投入研發(fā)、系統(tǒng)性強。不足：不符合國情（規(guī)范、習慣）?！魢鴥菳IM軟件

PKPM、廣聯(lián)達、理正、同望、魯班、天正、探索者等。

優(yōu)勢：專業(yè)功能強、符合國情。

不足：研發(fā)投入。BIM軟件問題◆專項應用多、集成應用少；◆BIM應用標準缺乏；◆與施工項目管理結合少。BIM應用方面◆施工現場人員：較少有機會系統(tǒng)學習BIM，普遍沒有BIM軟件操作能力；◆BIM技術人員：目前大多BIM技術人員只是精通某一兩款軟件，專業(yè)BIM咨詢公司多以BIM建模服務為主；◆缺少BIM架構師：同時精通施工現場業(yè)務與BIM技術理念的BIM架構師少，導致BIM應用缺乏合理規(guī)劃。人員方面

◆BIM重點不是建模，而是建模的應用；◆BIM不僅僅是可視化，而是與業(yè)務的緊密結合；◆BIM不是應用一個或兩個軟件，而是應用一個系統(tǒng)；◆BIM不是靠一個或兩個人完成，而是一個團隊；◆BIM團隊和施工專業(yè)團隊要很好地融合，提倡在職的從事施工管理、技術管理的員工學BIM用BIM；◆BIM不是萬能的，需要與項目管理有機結合。BIM應用第1層變化-回歸3D

人類發(fā)明了用2D的方式來表達3D的建筑物，從而導致建筑業(yè)設計與施工的明確分工，但隨著建設項目復雜性的不斷加大，以及業(yè)主對縮短工期和控制造價的壓力，需要用多個2D視圖來表達一個3D的實際物體，設計人員需要對眾多圖形進行解讀，然后在人腦里面把不同的元素的空間關系想象出來（以前大學課程里有一個活動是搭積木，目的是讓學生頭腦中能有空間關系想象），進行檢查，最后再把檢查結果轉成二維圖與其他人協(xié)調溝通，必然會遺留不少問題到工地上。；

BIM提供的是建筑物精確的空間關系和數據，從而真實表達設計意圖及指導施工。BIM應用第2層變化-協(xié)調配合

除業(yè)主需求變化引起的變更外，其余專業(yè)之間的協(xié)調問題、設計施工之間的協(xié)調問題和業(yè)主由于理解偏差而要求的變化占設計變更的70-80%，而通過BIM應用的協(xié)調綜合功能可以解決掉這些問題的絕大部分甚至全部。使用2D圖紙進行協(xié)調綜合時，需要花費大量的時間去解讀和發(fā)現問題，由于時間及手段的限制，往往只能發(fā)現部分表面的問題，發(fā)現問題了，各專業(yè)間協(xié)調修改比較困難。BIM應用第3層變化-4D、5D

4D/5D等3D以上的多維應用是BIM為建筑業(yè)帶來的新信息和新手段，協(xié)助行業(yè)由純個人經驗管理提升為科學化管理。把BIM模型和進度計劃軟件（如MSProject，P3等）的數據集成，利用三維的直觀優(yōu)勢，可以按月、周、