第一節(jié)BIM的概念和特征第二節(jié)BIM信息第一章BIM基礎知識56BIM的概念和特征第一節(jié)23一、BIM的概念建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）是指在建設工程及設施全生命周期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達，并依此進行設計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱。4BIM技術是圍繞BIM理念衍生出的一系列工具和方法，廣泛應用于工程設計、建造及管理領域。該技術通過整合建筑的數(shù)字化、信息化模型，在項目規(guī)劃、實施、運行及維護的全生命周期內(nèi)實現(xiàn)信息的共享與傳遞。它助力工程技術人員準確理解并高效處理各類建筑信息，為設計團隊以及建筑、運營等各方建設主體搭建了協(xié)同工作的堅實平臺。BIM技術的應用顯著提升了生產(chǎn)效率，有效降低了成本，并大幅縮短了工期，展現(xiàn)出其在建筑行業(yè)中的重要作用。5盡管我們無法為BIM技術提供一個精確無誤的定義，但通?？梢詮囊韵聨讉€維度來把握其內(nèi)涵。第一，BIM技術涵蓋建筑工程管理的多個層面，其應用過程貫穿項目始終。第二，與傳統(tǒng)管理模式及二維建筑工程設計相比，BIM技術展現(xiàn)出高效化、精細化及信息集成化的顯著優(yōu)勢。第三，BIM技術的涌現(xiàn)預示著建筑業(yè)將迎來新一輪的技術革命，為行業(yè)帶來前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。6二、BIM的特征1.?關聯(lián)性BIM的關聯(lián)性體現(xiàn)在其內(nèi)部各元素與組件間的緊密聯(lián)系上。這種聯(lián)系是動態(tài)且互動的，即模型中任一元素的變化都會自動觸發(fā)相關元素的更新。此外，BIM系統(tǒng)還能對模型信息進行深度分析與統(tǒng)計，生成相應的圖形與文檔。同時，根據(jù)用戶需求，BIM能夠靈活展示二維視圖，如平面圖、剖面圖等施工圖，以及呈現(xiàn)多樣化的三維視圖與效果圖。72.?完備性BIM的完備性不僅體現(xiàn)在對工程對象三維幾何信息與拓撲關系的精確描述上，更在于其全面涵蓋了工程信息的各個方面。這包括設計信息、施工信息、維護信息以及各對象間的工程邏輯關系等關聯(lián)信息。BIM作為單一而完備的工程數(shù)據(jù)集，能夠滿足不同用戶對數(shù)據(jù)與信息的多樣化需求。83.?一致性BIM的一致性確保了在整個建筑項目生命周期中，模型信息始終保持統(tǒng)一、協(xié)調(diào)且無歧義。這些模型信息具備自動演化的能力，允許在項目各階段對模型對象進行簡便的修改與擴展，無須重建，從而有效避免了因信息不一致而引發(fā)的錯誤。94.?可視化可視化是BIM的一大亮點，它通過將建筑設計、施工、運維等各階段的數(shù)據(jù)與信息以直觀、形象的方式展現(xiàn)，實現(xiàn)了“所見即所得”的效果。BIM的可視化功能不僅能夠反映構(gòu)件間的互動與反饋，還能生成報表。同時，整個項目全生命周期中的建筑活動都能在可視化的狀態(tài)下進行，這極大地提升了項目管理的效率與成效。105.?參數(shù)化參數(shù)化建模是BIM的一大特色，它使得模型的幾何形狀、屬性與行為均受參數(shù)控制。通過調(diào)整參數(shù)值，即可快速創(chuàng)建并分析新的模型。BIM中的參數(shù)化圖元以構(gòu)件形式存在，構(gòu)件間的差異通過參數(shù)調(diào)整來體現(xiàn)。參數(shù)化建模讓建筑師、工程師與設計師能夠通過修改少量參數(shù)來迅速迭代設計方案，無須手動調(diào)整大量模型元素，從而提高了設計效率、靈活性與可重用性。116.?模擬性BIM的模擬性在設計階段體現(xiàn)得尤為突出。設計師可以將虛擬建筑模型及相關環(huán)境信息導入專業(yè)建筑性能分析軟件，這些信息涵蓋建筑的幾何形狀、材料屬性、光照條件、氣候條件等。利用軟件中的分析工具與算法，設計師可以設定規(guī)則與參數(shù)，讓計算機自動完成性能分析，包括結(jié)構(gòu)分析、熱工分析、能源分析、日照分析、聲學分析等多個方面。這種模擬方式相較于人工分析，能顯著縮短時間并保證分析質(zhì)量。127.?協(xié)調(diào)性協(xié)調(diào)性體現(xiàn)了BIM在建筑物建造前期的重要作用。通過BIM，可以對各專業(yè)間的碰撞問題進行預先協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，從而在后續(xù)的設計、施工與運維階段減少沖突與返工。這種協(xié)調(diào)性不僅促進了不同專業(yè)間的協(xié)作，還加強了項目全生命周期中各階段與各參與方之間的協(xié)同工作。138.?圖檔集成性BIM能夠生成建筑物的平面、立面、剖面及大樣詳圖，這些圖紙清晰展示了建筑物的設計細節(jié)與結(jié)構(gòu)信息。此外，基于碰撞報告，BIM還能生成優(yōu)化后的綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖及構(gòu)件加工圖。這些圖紙對于施工、構(gòu)件加工與安裝等作業(yè)至關重要，能夠指導工人按照設計要求進行施工，確保建筑物的質(zhì)量與安全性。14三、BIM的起源與發(fā)展BIM的起源可追溯至美國卡內(nèi)基梅隆大學的查爾斯·伊斯特曼博士。1974年，伊斯特曼博士在其論文中首次提出了一種集成建筑信息的理念，旨在通過構(gòu)建一個包含幾何模型信息、功能要求、單元性能以及施工進度、建造過程、維護管理等全生命周期信息的建筑模型，來替代傳統(tǒng)的圖紙。這一理念被命名為BDS（BuildingDescriptionSystem，建筑描述系統(tǒng)），它不僅是現(xiàn)代BIM的雛形，更為建筑設施的全生命周期提供了物理和功能特性的數(shù)字化表達基礎。151977年，GLIDE（GraphicalLanguageforInteractiveDesign，交互式設計的圖形語

言）被提出，進一步擴展和改進了BDS系統(tǒng)的功能。隨著計算機信息技術的不斷進步，1989年誕生了一個更為先進的系統(tǒng)——BPM（BuildingProductModel，建筑產(chǎn)品模型）。BPM系統(tǒng)開創(chuàng)性地以產(chǎn)品庫的形式來界定工程信息，這一創(chuàng)新對于建筑信息模型的發(fā)展而言，具有里程碑式的意義。161995年，基于BPM理念的GBM（GenericBuildingModel，通用建筑模型）系統(tǒng)應運而生。GBM系統(tǒng)首次提出了覆蓋工程全生命周期的信息模型理念，此理念的提出，標志著建筑信息模型的發(fā)展邁入了一個嶄新的階段。2000年，基于BPM的BIM理念被正式確立。2002年，美國的Autodesk公司首次采用“BIM”這一術語來闡述這一理念。172006年，buildingSMART組織將BIM界定為一種全新的方法論體系，其目標在于提升工程品質(zhì)并實現(xiàn)高效管理。該組織還采納了開放式的IFC（IndustryFoundationClasses，工業(yè)基礎類）標準來規(guī)范數(shù)據(jù)模型。然而，盡管IFC標準已相對成熟，但其應用主要局限于設計階段，不同軟件體系間的IFC信息交換仍存在信息缺失或模型不兼容的問題。2020年以后，CDM（CommonDataModel，通用數(shù)據(jù)模型）在理論上已趨成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)全生命周期的數(shù)據(jù)共享。這標志著從“三維模型驅(qū)動的BIM”階段邁入“數(shù)據(jù)驅(qū)動的BIM”階段。18四、BIM技術未來展望1.?BIM技術與物聯(lián)網(wǎng)技術的整合BIM技術將與物聯(lián)網(wǎng)技術緊密融合，實現(xiàn)建筑物與各類傳感器、設備及系統(tǒng)的連接。這一融合不僅能夠為建筑物提供三維可視化的信息模型管理，還能為建筑物的所有組件和設備賦予感知能力和生命力，從而將建筑物的運行與維護提升到智慧建筑的全新高度。192.?BIM技術在施工階段的深化應用BIM技術將更廣泛地滲透于施工進度管理、質(zhì)量控制及安全監(jiān)測等核心環(huán)節(jié)。借助BIM技術，施工人員能夠?qū)崟r追蹤施工進度，高效協(xié)調(diào)各工種間的任務與資源分配，有效減少錯誤與沖突，進而全面提升工程質(zhì)量與施工效率。3.?BIM技術與人工智能（AI）的結(jié)合AI與BIM技術的結(jié)合，將為建筑設計與管理領域帶來更加智能化的解決方案。204.?BIM技術在運營與維護階段的應用BIM技術的價值并不僅限于設計與施工階段，它在建筑的運營與維護階段同樣能夠發(fā)揮重要作用。通過整合建筑設施的各項信息，包括設備維護記錄、能源消耗數(shù)據(jù)及故障報警信息等，BIM能夠為運營人員提供全面的設施管理支持，助力其制訂更加科學合理的維護計劃。215.?BIM技術在可持續(xù)建筑中的應用隨著可持續(xù)建筑理念的深入人心，BIM技術在此領域的應用將愈發(fā)關鍵。BIM技術能夠輔助設計師與工程師進行能源模擬與優(yōu)化，有效降低建筑物的能耗與環(huán)境影響。同時，在材料選擇、生命周期評估及可再生能源集成等方面，BIM技術也將發(fā)揮不可替代的作用，推動建筑設計與運營向更加可持續(xù)的方向發(fā)展。BIM信息第二節(jié)2223一、信息的種類與特性BIM所涵蓋的信息種類極為豐富，包括幾何信息、物理信息、功能信息、成本信息、時間信息、維護信息、法規(guī)信息、合同信息、人員信息以及其他相關信息等。這些信息在BIM中得以統(tǒng)一管理和共享，從而有效提升了項目的效率與質(zhì)量，同時減少了信息孤島和溝通障礙的問題。241.?類型需界定信息提交后是否允許被修改。信息可分為靜態(tài)和動態(tài)兩種類型。靜態(tài)信息代表項目過程中某一特定時刻的固化信息，一旦創(chuàng)建便不再發(fā)生變化。雖然后續(xù)可能會產(chǎn)生新的檢查報告，但它們并非原有報告的修改版。而動態(tài)信息則需不斷更新，以反映項目的各種變化。這類信息需要更為嚴格的信息管理，且通常訪問頻次較高。無論是行業(yè)規(guī)范還是質(zhì)量系統(tǒng)，都要求用戶能夠獲取信息的最新版本。252.?狀態(tài)需明確提交信息的版本狀態(tài)。隨著項目的推進，信息的狀態(tài)會根據(jù)一系列機制發(fā)生變更。為確保信息狀態(tài)的一致性，需要使用標準化的狀態(tài)術語。對于每組信息，明確其提交狀態(tài)是至關重要的，因為許多關鍵信息在項目竣工后仍需保留。此外，還需確定信息是否需要經(jīng)歷多個狀態(tài)轉(zhuǎn)換，這樣可以確保信息的準確性和可追溯性。263.?保持需確定信息必須保留的時間長度。所有要求提交的信息都應具有明確的業(yè)務用途，若缺失這些信息，將對業(yè)務產(chǎn)生不良影響。這種影響的嚴重性和頻率是衡量信息重要性以及確定投入多少資源和費用以確保信息可用的關鍵因素。反之，如果信息的缺失并未帶來任何實際影響，那么我們需要重新評估是否應將此類信息納入提交要求。在某些情況下，法律法規(guī)可能會要求保存某些實際上并無直接操作價值的信息。27二、信息的作用與傳遞在建筑行業(yè)中，不同用途的BIM軟件之間的信息傳輸是實現(xiàn)信息互用效率提升的關鍵所在。信息的傳遞方式主要可分為直接互用、間接互用和中間翻譯互用，其中直接互用又進一步細分為單向直接互用和雙向直接互用兩種類型。1.?單向直接互用單向直接互用即將數(shù)據(jù)從一個軟件輸出到另外一個軟件，但是不能轉(zhuǎn)換回來。282.?雙向直接互用雙向直接互用指的是兩個軟件之間的信息能夠相互轉(zhuǎn)換并應用。這種信息互用方式具有高效性和可靠性的特點，但在實際應用中往往受到技術水平和特定條件的制約。3.?中間翻譯互用中間翻譯互用是指兩個軟件之間通過一種雙方均能識別的中間文件格式來實現(xiàn)信息的交互。然而，這種信息互用方式可能存在信息丟失或變更的風險。因此，在采用轉(zhuǎn)換后的信息之前，必須進行嚴格的校驗，以確保其準確無誤。294.?間接互用間接互用是指通過人工手段將信息從一個軟件轉(zhuǎn)移到另一個軟件中的過程，有時這甚至需要人工重新構(gòu)建幾何模型或重新錄入數(shù)據(jù)。目前，多數(shù)碰撞檢查軟件僅能識別并報告碰撞問題，而后續(xù)則需在BIM建模軟件中依據(jù)碰撞檢查報告進行人工調(diào)整，再將調(diào)整后的模型輸出至碰撞檢查軟件進行二次檢查，如此循環(huán)往復，直至所有問題得到徹底更正。30三、項目全生命周期依據(jù)工程項目信息運用的相關資料，我們可以將項目的生命周期細分為以下六個階段。1.?項目啟動與規(guī)劃階段此階段的核心任務是明確項目的目標、界定項目范圍、開展可行性研究、制定項目計劃及預算。需明確項目的定位、功能需求、投資方、設計方、施工方等核心要素，并對項目可能面臨的風險進行全面評估。同時，還需獲取政府相關部門的審批或許可，取得諸如用地規(guī)劃許可證、施工許可證等關鍵文件。312.?項目設計階段當規(guī)劃階段告一段落后，項目隨即進入設計階段。此階段是將規(guī)劃階段的需求具體轉(zhuǎn)化為對設施的物理描述，其工作重心是對建筑項目進行詳盡設計，涵蓋建筑方案設計、結(jié)構(gòu)設計、機電設計、景觀設計等多個方面。設計工作通常由建筑師與各專業(yè)工程師共同完成，而這些專業(yè)人員可能來自不同的機構(gòu)，因此，他們之間的實時信息共享顯得尤為關鍵。在設計階段，主要的產(chǎn)出通常包括施工圖紙及明細表。323.?項目施工階段施工階段是將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為實體建筑的過程。當設計階段結(jié)束后，項目隨即轉(zhuǎn)入施工階段。此階段的核心任務是依據(jù)設計圖紙進行各項施工活動，包括地基處理工程、基礎施工工程、主體結(jié)構(gòu)建造工程、機電設備安裝與調(diào)試工程，以及裝飾裝修工程等。在施工推進過程中，必須嚴格把控施工質(zhì)量、進度及成本，以確保項目能夠按合同要求完成。同時，還需積極與設計單位、監(jiān)理單位、供應商等多方保持密切溝通與協(xié)調(diào)，共同推動項目順利進行。334.?項目調(diào)試與驗收階段施工全部完成后，隨即進入設備的調(diào)試與項目的驗收環(huán)節(jié)。這一階段主要任務是對整個建筑項目進行全方位的檢查與測試，以確保建筑的質(zhì)量與性能滿足既定要求。調(diào)試工作具體涉及對機電設備、管道、線路等進行測試與調(diào)整，而驗收工作則側(cè)重于對建筑的整體外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設備安裝質(zhì)量及功能等方面進行全面檢查與綜合評估。345.?項目運營與維護階段在調(diào)試和驗收工作完成后，項目即進入運營與維護階段。此階段的核心任務是對建筑進行日常性的維護與管理，具體工作包括設備設施的維