BIM技術(shù)第一課，概念綜述及學習條件！

至親至愛1206 2017-01-14

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BIM技術(shù)是一種應用于工程設計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設主體提供協(xié)同工作的基礎，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 標準提供者、BIM 工具制造商業(yè)主／投資商－出錢設計師－畫圖發(fā)展商－照圖賣房工料測量師－照圖算錢發(fā)展商－照圖招投標施工企業(yè)－照圖砌磚物業(yè)管理－照圖管理。

設計至少有建筑、結(jié)構(gòu)、水道、暖通、電氣、概預算等專業(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，每個專業(yè)的圖紙都是對的，合在一起是一定有問題的。

二、BIM 的定義

1、在介紹 BIM 概念的時候，通常我們會看到這樣的說法：BIM 是包括建筑物所有幾何、物理、性能信息的數(shù)字化表達，跟建筑物有關的所有信息都存儲在單一模型中，不同的項目參與方在不同項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 資料會介紹在項目不同階段、不同的項目成員會建立各自的 BIM 模型，常見的 BIM 模型包括場地模型、建筑模型、結(jié)構(gòu)模型、機電模型、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”的市場調(diào)研報告中對 BIM 的定義比較簡練、清晰、易記，也容易傳播：“BIM 是利用數(shù)字模型對項目進行設計、施工和運營的過程”。

美國國家 BIM 標準對 BIM 的含義進行了如下四個層面的解釋，內(nèi)容頗為完整：

●一個設施(建設項目)物理和功能特性的數(shù)字表達

●一個共享的知識資源

● 一個分享有關這個設施的信息，為該設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

●在項目不同階段不同利益相關方通過在 BIM 中插入、提取、更新和修改信息以支持和反應其各自職責的協(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)主看見項目未來的水晶球＝省錢＋省時間＋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、項目管理、產(chǎn)品供應商、測量師、消防、衛(wèi)生、環(huán)保、金融、保險、法務、租售、運營、維護。

典型生命周期：規(guī)劃和設計策劃、設計、施工、項目交付、試運行、運營維護、拆除

您想把設計圖紙的錯誤在招標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？您想快速甚至實時得到任何一個變更對成本的影響嗎？

您想動態(tài)記錄所有變更，得到一個和實際建筑物一致的建筑信息模型用于今后數(shù)十年的運營維護嗎？您想對采購、運輸、安裝過程和和每天的施工計劃進行動態(tài)集成管理和跟蹤嗎？您想在不同階段隨時對投資方和客戶進行項目的可視化介紹和分析嗎？您想您看到的效果圖、動畫、虛擬現(xiàn)實不再是忽悠而是真實情況的真實反映嗎？可視化，碰撞檢驗，提早發(fā)現(xiàn)錯誤；避免信息冗余；提高各個專業(yè)之間的協(xié)作；統(tǒng)一各個軟件間的銜接，以提高更新效率；

合適的人在合適的時候獲取合適的信息。

四、BIM 的核心

BIM 是利用建筑物數(shù)字模型里面的信息在設計、施工、運維等各個階段對建筑物進行分析、模擬、可視化、施工圖、工程量統(tǒng)計的過程.一個創(chuàng)建、收集、管理、應用信息的過程信息.

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

自然而然大家需要一個代表這個建設項目且具有唯一性的工程信息模型，由此可以導出所有針對這個項目的各個“視圖” －不同參與方在項目不同階段對項目進行各種專業(yè)工作的信息應用，例如做結(jié)構(gòu)分析、日照模擬、工程量統(tǒng)計、施工計劃優(yōu)化等。理論上信息的唯一性是合理的，也是可能的，因為信息所代表和描述的實際項目是同一個。因此完全有可能建立一個包含項目所有必要信息的模型來支持各種不同的信息應用。

信息庫

另外，滿足人類生產(chǎn)生活需要的建設項目的類型可以是無限的，但是組成項目的基本元素（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準模型和信息庫的。

一個軟件還是多個軟件，單一模型還是多個模型美國的一項研究表明，開發(fā)和維護 20 個軟件之間直接進行信息交換所需要的成本，是開發(fā)和維護一個 20 個軟件都支持的中間數(shù)據(jù)標準所需要成本的 20 倍。

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

其次，從信息組織、建立、管理、應用的角度來分析，一個模型還是多個模型并不是問題的關鍵，就跟你用什么軟件做 BIM 一樣，只是一種工具和方法的選擇，關鍵在于在這個過程中這個建設項目的信息有多少內(nèi)容、以什么格式、被多少項目成員、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、避免了多少潛在錯誤、減少了多少建設工期、降低了多少工程造價。

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

原來項目成員的工作、軟件的使用、模型的建立更多是按順序進行的，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 方案設計軟件以及和 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、工廠設計和基礎設施用 Bentley 公司的 Bentley Architecture 系列

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

4、項目完全異形、預算比較充裕的可以選擇 Gehry Technologies 公司的 Digital Project 或Ｃ

ＡＴＩＡ bim 方案設計軟件，與 BIM 接口的幾何造軟件，可持續(xù)分析軟件，機電分析軟件，結(jié)構(gòu)分析軟件，可視化軟件，模型檢查軟件，深化設計軟件，模型綜合碰撞檢查，造價軟件管理，運營管理軟件，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)助設計檢視軟件，針對建筑、工廠和航運業(yè)中的項目生命周期，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、減少在工程設計中出現(xiàn)的問題，是項目工程流線型發(fā)展的穩(wěn)固平臺。支持市場上主流 CAD 制圖軟件所有的數(shù)據(jù)格式，擁有可升級的，靈活的和可設計編程的用戶界面。

可持續(xù)或者綠色分析軟件可以使用 BIM 模型的信息對項目進行日照、風環(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（可以互相進行信息傳遞）

BIM 機電分析軟件水暖電等設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)相關的 BIM 模型，這些模型需要在一個環(huán)境里面集成起來才能完成整個項目的設計、分析、模擬，而這些不同的 BIM 核心建模軟件無法實現(xiàn)這一點。

2、對于大型項目來說，硬件條件的限制使得 BIM 核心建模軟件無法在一個文件里面操作整個項目模型，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項目的設計、施工及其運營狀態(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、三維工廠設計軟件、三維機械設計軟件等）創(chuàng)建的模型，進行３Ｄ協(xié)調(diào)、４Ｄ計劃、可視化、動態(tài)模擬等，屬于項目評估、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（整合各個軟件的設計成果并進行可視化展示）。

六、美國 AGC軟件分析資料

AGC 把 BIM 以及 BIM 相關軟件分成八個類型：

第一類：概念設計和可行性研究（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：算量和預算軟件（Quantity Takeoff and Estimating Tools）

第七類：計劃軟件（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。