CONTENTS目錄4.1BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用4.2BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用4.3BIM技術(shù)在MEP設(shè)計(jì)中的應(yīng)用4.4BIM技術(shù)在智慧建造中的應(yīng)用4.5BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目成本控制中的應(yīng)用4.6BIM技術(shù)在建筑運(yùn)維中的作用4.1.1概念設(shè)計(jì)4.1.1概念設(shè)計(jì)4.1.1概念設(shè)計(jì)SketchUp設(shè)計(jì)作品4.1.1概念設(shè)計(jì)Rhinoceros設(shè)計(jì)作品4.1.1概念設(shè)計(jì)體量模型4.1.1概念設(shè)計(jì)Rhinoceros設(shè)計(jì)作品4.1.2能耗分析AutodeskEcotectAnalysis軟件是一款功能全面，適用于從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可持續(xù)設(shè)計(jì)及分析工具，包含應(yīng)用廣泛的仿真和分析功能，能提高現(xiàn)有建筑和新建筑設(shè)計(jì)的性能。該軟件將在線能效、水耗及碳排放分析功能與桌面工具相集成，能可視化及仿真真實(shí)環(huán)境中的建筑性能。用戶可以利用強(qiáng)大的三維表現(xiàn)功能進(jìn)行交互式分析，模擬日照、陰影、發(fā)射和采光等因素對環(huán)境的影響。在建筑工程中，朝向主要受到熱輻射、日照、通風(fēng)等氣候因素影響，空間的舒適度與朝向也有一定關(guān)系。針對不同地域的氣候因素，對朝向選擇的結(jié)果存在著差異，而且地區(qū)不同也導(dǎo)致對不同的氣候因素的側(cè)重不同，所以氣候因素最優(yōu)朝向不一致并且會相互矛盾?？梢酝ㄟ^Ecotect軟件分析該城市氣候因素朝向特點(diǎn)，依照模擬結(jié)果得出建筑合理朝向方位。4.1.2能耗分析4.1.2能耗分析輻射得熱最優(yōu)朝向分析圖4.1.2能耗分析日照與建筑朝向關(guān)系圖4.1.2能耗分析某城市夏季和秋季風(fēng)頻圖4.1.3初步設(shè)計(jì)4.1.3初步設(shè)計(jì)4.1.3初步設(shè)計(jì)某教學(xué)樓一層Revit模型和平面圖Revit軟件中，材質(zhì)由不同的資源構(gòu)成。默認(rèn)情況下材質(zhì)將具備“圖形〞和“外觀〞兩種資源。其中“圖形〞資源是所有材質(zhì)必須具備的資源定義，用于控制采用該材質(zhì)圖元顯示時的顏色、透明度以及立面視圖中該圖元的外表填充圖案樣式、被剖切時的截面填充圖案樣式等。4.1.3初步設(shè)計(jì)4.1.3初步設(shè)計(jì)Revit對墻體賦予材質(zhì)種類信息Revit賦予墻體真實(shí)的材質(zhì)效果Revit軟件提供的詳圖設(shè)計(jì)編輯工具是二維的，其操作邏輯是從三維模型中提取二維圖紙。但是模型中提取的根本二維圖紙不能滿足當(dāng)前施工圖標(biāo)準(zhǔn)，因此需要運(yùn)用詳圖設(shè)計(jì)工具和詳圖編輯工具對其進(jìn)行進(jìn)一步完善，才能得到符合出圖標(biāo)準(zhǔn)的二維圖紙。目前，完全可以使用Revit軟件可以100%出建筑施工圖。4.1.4深化設(shè)計(jì)Revit軟件提供了專門的“協(xié)作〞工具：工作集和鏈接。工作集的協(xié)作流程為：1.團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人依照成員數(shù)量和工程復(fù)雜程度，將設(shè)計(jì)模型劃分為假設(shè)干個組成局部，各局部之間不能重疊。2.將相應(yīng)的建筑構(gòu)件分配到各局部中，并制定編輯權(quán)限，同時將該模型文件保存為設(shè)計(jì)中心文件。3.隨后成員通過網(wǎng)絡(luò)訪問效勞器上的中心文件，通過“另存為〞命令得到各自需要編輯的局部，在本地計(jì)算機(jī)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。深化設(shè)計(jì)過程中成員需要隨時將自己的設(shè)計(jì)結(jié)果更新到設(shè)計(jì)中心文件中去，保證其他成員可以及時的看到其他局部的設(shè)計(jì)成果，從而使設(shè)計(jì)工作保持一致。4.1.5設(shè)計(jì)中的協(xié)同鏈接Revit模型的操作方法同AutoCAD的外部參照非常類似，是最接近于傳統(tǒng)模式。該方法適用于單體建筑，或可以拆分為多個單體，且需要分別出圖的建筑群工程，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中的建筑師各自完成一局部單體設(shè)計(jì)內(nèi)容，并在總圖〔場地〕文件中鏈接各自的Revit模型，實(shí)現(xiàn)階段性協(xié)同設(shè)計(jì)〔此方式和傳統(tǒng)的AutoCAD外部參照協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)模式相同〕。對特大型工程，也可以在“鏈接〞中使用“工作集〞功能。兩種方式結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的協(xié)同設(shè)計(jì)。在這種團(tuán)隊(duì)協(xié)同模式之下，不同專業(yè)之間都能在設(shè)計(jì)過程中相互協(xié)調(diào)，相互溝通，形成一個有機(jī)的整體。4.1.5設(shè)計(jì)中的協(xié)同Revit軟件有明細(xì)表工具，該工具可以按照對象類別統(tǒng)計(jì)并列表顯示各類模型圖元數(shù)量、材質(zhì)數(shù)量、圖紙列表、視圖列表和注釋塊列表。對工程量分析，明細(xì)表工具主要用來統(tǒng)計(jì)材質(zhì)信息和數(shù)量。建立明細(xì)表是提取BIM模型關(guān)鍵步驟。根本方法是：1.通過建立明細(xì)表直接提取出各種建筑構(gòu)件的根本幾何信息，如面積等。2.按照建筑中各種構(gòu)件的不同構(gòu)造做法，編制材料用量比例公式，即能提取出各種材料的體積。3.查表得出構(gòu)件材料的密度，最終得到主要材料的質(zhì)量。4.1.6工程量統(tǒng)計(jì)一般使用Revit軟件出圖分為4個根本步驟。1.進(jìn)行圖紙布置。使用Revit軟件中的“新建圖紙〞工具可以為工程創(chuàng)立圖紙視圖，指定圖紙使用的標(biāo)題欄族并將指定的視圖布置在圖紙視圖中形成最終施工圖檔。2.工程信息設(shè)置。在出完成圖紙名稱、圖紙編號以外，還需要完成諸如工程名稱、客戶名稱等內(nèi)容信息，在Revit軟件“工程信息〞工具設(shè)置公用信息參數(shù)。3.圖紙修訂和版本控制。在工程進(jìn)行當(dāng)中，圖紙修訂是不可防止的，Revit可以記錄追蹤這些修訂內(nèi)容信息，并且可以吧它發(fā)布到圖紙上。4.打印和圖紙導(dǎo)出。在圖紙布置完成后，可以利用打印機(jī)進(jìn)行打印，或是用虛擬打印機(jī)程序生成PDF格式文檔，也可以把指定視圖或圖紙導(dǎo)出為CAD格式文件。但值得注意的是，Revit軟件不支持圖層概念，但可以設(shè)置各構(gòu)件對象導(dǎo)出DWG時對應(yīng)的圖層，以方便在CAD中的應(yīng)用。4.1.7模型出圖和渲染Revit軟件自帶的渲染功能，可以快速創(chuàng)立BIM模型各角度的渲染圖，還具有3Dmax軟件接口，支持將BIM模型導(dǎo)入并進(jìn)一步完善。4.1.7模型出圖和渲染室內(nèi)視線分析主要考慮兩類場景，一是突出視覺功能的場所〔如劇場、影院等〕，分析室內(nèi)各視點(diǎn)對室內(nèi)某區(qū)域的視線效果；二是室內(nèi)視野評價，分析室內(nèi)各視點(diǎn)對室外環(huán)境的可視度。利用BIM模型進(jìn)行室內(nèi)視線分析的優(yōu)勢就是真實(shí)復(fù)原場景并提供高效、科學(xué)的評估依據(jù)。在BIM模型中，可以通過Revit軟件自帶的“相機(jī)〞功能，在任意室內(nèi)景觀窗前設(shè)置相機(jī)，根據(jù)拍攝的可視度調(diào)整景觀窗的位置和大小，到達(dá)適當(dāng)?shù)囊胄Ч?。但是，這種以“點(diǎn)〞為根底的評估方式工作量較大，對于大體量建筑不是很實(shí)際。這時，可以通過Revit軟件中的“漫游〞功能創(chuàng)立虛擬漫游路徑，實(shí)現(xiàn)視點(diǎn)串聯(lián)，到達(dá)“所見即所得〞的感觀體驗(yàn)，更全面、快速地評估。圖4.21所示為利用Ecotect軟件進(jìn)行某辦公室內(nèi)可視度分析?！?〕施工圖設(shè)計(jì)完成模型和結(jié)構(gòu)計(jì)算后，利用BIM軟件進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)和出圖。施工圖階最終的成果文件是完成滿足設(shè)備材料采購、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作和施工要求的全套圖紙。Revit軟件是基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的建模軟件。建筑或結(jié)構(gòu)模型完成后，可以通過各個標(biāo)高的平面視圖轉(zhuǎn)換成施工圖。后期設(shè)計(jì)發(fā)生變更時，無論直接修改Revit工程瀏覽器的施工圖，還是在三維模型中修改，其他視圖相應(yīng)位置的構(gòu)件都會作相關(guān)聯(lián)的修改。通過Revit系列軟件的工程瀏覽器可以高效管理設(shè)計(jì)圖紙、施工圖設(shè)計(jì)說明等圖紙文件。MEP是國外對Mechanical、Electrical、Plumbing3個專業(yè)的簡稱，即國內(nèi)所說的建筑機(jī)電設(shè)備專業(yè),簡稱水暖電專業(yè)?，F(xiàn)代建筑品質(zhì)的提升，決定建筑對設(shè)備的功能和性能都有較高的要求。圖所示為管道優(yōu)化前的設(shè)備布置方案，MEP系統(tǒng)最低點(diǎn)到樓板的高度為3.00m。利用MEP軟件分析后，發(fā)現(xiàn)原水管、風(fēng)管、橋架同標(biāo)高排布，未有效利用梁下的空間，優(yōu)化后的方案將水管和風(fēng)管進(jìn)行分層排布，充分利用空間，避開管線碰撞，增加凈高，最終MEP系統(tǒng)最低點(diǎn)到樓板的高度增加了0.14m從施工總承包商出發(fā)，工程師還需用MEP軟件完成設(shè)備管線綜合工作。管線綜合是依照工程師的知識和經(jīng)驗(yàn)從施工出發(fā)，在考慮施工空間和檢修空間的前提下，確保MEP方案的總施工本錢最低。為提高管線綜合的可施工性，實(shí)施BIM管線綜合時不僅需要考慮安裝順序，同時也考慮了管線施工標(biāo)準(zhǔn)，如管道保溫層、支吊架形式、管道安裝空間及檢修空間、安裝流程等。完成MEP系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，還需要按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二維出圖工作。如何將MEP軟件設(shè)計(jì)的平面圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、準(zhǔn)確表達(dá)是一個難點(diǎn)，需要通過設(shè)置工作集、巧用過濾器、修改局部族，以實(shí)現(xiàn)平面圖表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)化。采用MEP軟件還可以進(jìn)行創(chuàng)立平面圖工作生成設(shè)備平面圖，大大提升了后期繪圖效率和準(zhǔn)確率某建筑二層衛(wèi)生間給排水大樣圖智慧建造理念的出現(xiàn)給建筑工程領(lǐng)域帶來新的機(jī)遇，它能保證各個參與方的利益。1.對建設(shè)方或業(yè)主來說，智慧建造理念能實(shí)現(xiàn)降低本錢、提高工程質(zhì)量、減少資源浪費(fèi)，從而保證更多利益。2.對承包方來說，智慧建造能在過程中實(shí)現(xiàn)資源合理分配，工期實(shí)時動態(tài)調(diào)整，合理安排人員，減少窩工現(xiàn)象，使承包商從中獲取更好效益。相對于傳統(tǒng)建造方式，智慧建造對工程在實(shí)施過程中有很大優(yōu)勢。1.縮短工程工程周期。通過合理安排工程工程進(jìn)度及人員安排，可以合理縮短工程周期。2.提高企業(yè)競爭力。智慧建造理念將倒逼企業(yè)內(nèi)部運(yùn)營機(jī)制與組織架構(gòu)改革，提高信息化水平，增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力。3.提升工程參與人員的協(xié)作能力。智慧建造理念需要建立信息統(tǒng)一的共享平臺，各方依據(jù)工程的開展來增減工程信息，使得工程信息獲取更加便捷有效，增強(qiáng)了各參與方的協(xié)同作業(yè)能力。同時，信息共享還能夠有效減少建造過程的各類型沖突。通過合理現(xiàn)場布置，能減少施工機(jī)具碰撞，降低施工現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理。信息共享還可以根據(jù)現(xiàn)場情況合理調(diào)整現(xiàn)場管理規(guī)定，實(shí)時監(jiān)控施工現(xiàn)場情況，更有效的提高工程質(zhì)量。4.4.3智慧建造體系4.4.3智慧建造體系4.4.4智能建造的組織形式傳統(tǒng)施工組織結(jié)構(gòu)圖4.4.4智能建造的組織形式部門名稱傳統(tǒng)施工管理任務(wù)分工基于BIM技術(shù)的施工管理任務(wù)分工工程技術(shù)部審查施工方案、進(jìn)度計(jì)劃，負(fù)責(zé)主材的檢查驗(yàn)收，處理施工技術(shù)問題，提出變更建議；監(jiān)控工工藝流程，提高施工質(zhì)量利用4D施工模擬，檢驗(yàn)施工方案的可行性，消除施工現(xiàn)場沖突，模擬建立標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝流程，提高施工質(zhì)量物資采購部按進(jìn)度調(diào)配材料設(shè)備，檢查材料設(shè)備的品種、規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量是否符合相應(yīng)規(guī)定要求；根據(jù)3D建筑信息模型及數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)的工程量，合理安排物資供應(yīng)，并依據(jù)數(shù)據(jù)庫訪問各構(gòu)件的材料設(shè)備信息工程施工部執(zhí)行各分部分項(xiàng)施工任務(wù)，保證施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全符合要求；施工動態(tài)檢查，4D施工進(jìn)度模擬，動態(tài)調(diào)整施工進(jìn)度，依據(jù)BIM技術(shù)建立的標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝流程施工工程質(zhì)安部負(fù)責(zé)工程質(zhì)量、安全的檢查監(jiān)督工作，深入工地巡檢，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量或安全隱患，并及時糾正BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，進(jìn)行現(xiàn)場跟蹤與檢驗(yàn)，保證施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度要求商務(wù)合約部做好各項(xiàng)合同的簽訂工作與檔案管理，負(fù)責(zé)施工直接成本管理，參與業(yè)主供料咨詢合約談判等利用4D模型，進(jìn)行成本控制，建立5D模型；及時更新4D/5D信息模型的材料設(shè)備信息庫綜合辦公事負(fù)責(zé)辦理各項(xiàng)報(bào)批手續(xù)，制定工程建設(shè)安全管理意見和文明施工管理辦法，并狠抓落實(shí)；整理各項(xiàng)施工資料利用3D/4D/5D建筑信息模型及數(shù)據(jù)庫，做好竣工工程施工資料的收集和整理工作；信息管理部工程項(xiàng)目各信息的建設(shè)、維護(hù)、共享與保密利用BIM系統(tǒng)平臺，在同一建筑信息模型上管理、維護(hù)、更新各方項(xiàng)目信息，做好各方訪問權(quán)限劃分與設(shè)定4.4.4智能建造的組織形式信息終端交互設(shè)備是指各種輸入輸出設(shè)備，包括圖形工作站、筆記本電腦、平板電腦、智能、激光打印機(jī)或手持智能設(shè)備等。個人PC作為必備的輸入輸出設(shè)備，為了應(yīng)對高信息存儲，其配置勢必需要一定的提高。例如，歐特克官網(wǎng)提供了Revit軟件入門級、合理級、推薦級配置需求，按照需求配置設(shè)備能節(jié)約本錢。為便于能隨時隨地讀取工程信息，獲取資料，可以采用GraphisoftSE公司制作的一款在智能上查看三維建筑信息模型的軟件BIMx，4.4.4智能建造的組織形式BIMx軟件使用截圖4.4.5施工準(zhǔn)備階段優(yōu)化控制管理4.4.5施工準(zhǔn)備階段優(yōu)化控制管理4.4.5施工準(zhǔn)備階段優(yōu)化控制管理4.4.5施工準(zhǔn)備階段優(yōu)化控制管理4.4.5施工準(zhǔn)備階段優(yōu)化控制管理4.4.5施工準(zhǔn)備階段優(yōu)化控制管理基于BIM的施工進(jìn)度模擬流程4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理進(jìn)度預(yù)警系統(tǒng)工作原理示意圖4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理2.資源本錢動態(tài)管理施工資源本錢動態(tài)管理是在施工過程中隨著施工進(jìn)度進(jìn)展，結(jié)合市場價格信息合理確定工作任務(wù)中人、機(jī)、材的用量，借以實(shí)時統(tǒng)計(jì)施工本錢。資源本錢動態(tài)管理系統(tǒng)能在施工條件或施工內(nèi)容發(fā)生變更的時候，及時調(diào)整資源配置，做到可行、科學(xué)、合理。施工資源動態(tài)管理系統(tǒng)的主要功能包括：①根據(jù)施工工程進(jìn)度方案和相應(yīng)工作資源需求量，制定人、材、機(jī)需求方案。②根據(jù)進(jìn)度分析，編制物資采購方案、物資現(xiàn)場管理方案以及物資倉儲可視化管理。施工本錢動態(tài)管理主要包括以下幾方面：①根據(jù)BIM模型統(tǒng)計(jì)的工程量，結(jié)合預(yù)算定額和市場信息價格，計(jì)算工程總本錢。②隨著施工進(jìn)度的開展，根據(jù)實(shí)際進(jìn)度與方案進(jìn)度，合理調(diào)配施工資源，計(jì)算當(dāng)前施工狀態(tài)的施工本錢，實(shí)時掌握控制施工本錢。4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理4.4.6施工過程中進(jìn)度、資源、本錢動態(tài)管理運(yùn)維管理的范疇主要包括空間管理、資產(chǎn)管理、維護(hù)管理、公共平安管理、能耗管理5個方面。傳統(tǒng)運(yùn)維管理模式目前,通用的運(yùn)維管理系統(tǒng)有類似于計(jì)算機(jī)維修管理系統(tǒng)〔CMMS〕、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施管理〔CAFM〕、電子文檔管理系統(tǒng)〔EDMS〕、能源管理系統(tǒng)〔EMS〕以及樓宇自動化系統(tǒng)〔BAS〕等。盡管這些設(shè)施管理系統(tǒng)獨(dú)立支撐設(shè)施管理系統(tǒng)，但各個系統(tǒng)信息相互獨(dú)立，無法到達(dá)資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。另外，建筑物交付使用后，各個獨(dú)立子系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)采集需消耗大量的時間和人力資源?；贐IM的運(yùn)維管理〔1〕數(shù)據(jù)集成與共享建筑信息模型〔BIM〕集成從設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)維直至使用周期終結(jié)的全生命期內(nèi)各種相關(guān)信息，包含勘察設(shè)計(jì)信息、規(guī)劃條件信息、招投標(biāo)和采購信息、建筑物幾何信息、結(jié)構(gòu)尺寸和受力信息、管道布置信息、建筑材料與構(gòu)造等，為CMMS、CAFM、EDMS、EMS、BAS等常用運(yùn)維管理系統(tǒng)提供信息數(shù)據(jù)，使得信息相互獨(dú)立的各個系統(tǒng)到達(dá)資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同?！?〕運(yùn)維管理可視化調(diào)試、預(yù)防和故障檢修時，運(yùn)維管理人員經(jīng)常需要定位建筑構(gòu)件〔包括設(shè)備、材料和裝飾等〕在空間中的位置，并同時查詢到其檢修所需要的相關(guān)信息。一般來說，現(xiàn)場運(yùn)維管理人員依賴紙質(zhì)藍(lán)圖或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)、直覺和區(qū)分力來確定空調(diào)系統(tǒng)、電力、煤氣以及水管等建筑設(shè)備的位置。這些設(shè)備一般在天花板之上、墻壁里面或地板下面等看不到的位置。從維修工程師和設(shè)備管理者的角度來看，設(shè)備的定位工作是重復(fù)、消耗時間和勞動力、低效的任務(wù)。在緊急情況下或外包運(yùn)維管理公司接手運(yùn)維管理時或在沒有運(yùn)維人員在場并替換或刪除設(shè)備時，定位工作變得尤其重要。運(yùn)用竣工三維BIM模型可以確定機(jī)電、暖通、