BIM新技术应用

BIM新技术应用1of109BIM美国、新加坡、日本、韩国等多个国家已在建筑行业提出了BIM应用要求，并建立了相关的BIM企业级和行业级应用标准。我国建筑、水电等行业BIM应用相对成熟，已在全力推广BIM技术的应用。2013年5月24日，铁路总公司卢春房副总经理召集各大铁路设计单位召开了“铁路勘察设计BIM应用技术研讨会”，专题讨论了如何应用BIM技术促进铁路建设信息化，进一步明确了加强BIM技术在未来铁路工程建设项目中的应用目标和工作部署。一.背景2of109BIM一.背景住建部《2011-2015年信息化发展纲要》中明确了“十二五”期间信息化发展的总体目标：基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。3of109BIM一.背景中国中铁股份有限公司召开的2013年度总工程师会议暨BIM技术推广应用会议及中铁二局股份公司2013年9月29日在成都召开的信息化建设工作会议，明确指出：大力推进BIM新技术在工程设计、施工、管理等领域的应用，提升公司核心业务管控水平及效益。4of109BIM一.背景基于以上背景，中铁二局股份有限公司决定在股份公司内大力推广BIM新技术，在二公司、五公司及房地产公司三个较有特点的子公司先行试点，进而在全局全面推广应用。五公司试点项目依托于林织铁路纳界河大桥。5of109BIM二.BIMBIM（BuildingInformationModeling，即:建筑信息模型），是利用数字模型对项目进行设计、施工、运营的过程。包含了项目所有的几何、物理、功能和性能信息，项目不同的参与方在项目的各个阶段可以基于同一模型，利用和维护这些信息进行协同工作，对项目进行各种类型和专业的计算、分析和模拟，以实现“做功能好的项目，做没有错的项目，做没有意外的工作，做精细化的预算，做性能好的项目”。6of109BIM二.BIMBIM这一方法和理念由欧特克公司在2002年率先提出。BIM是指基于最先进的三维数字设计解决方案所构建的“可视化”的数字建筑模型，为设计师、建筑师、工程师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台，帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。对于设计师和工程师而言，应用BIM不仅要求将设计工具实现从二维到三维的转变，更需要在设计阶段贯彻协同设计、绿色设计和可持续设计理念。其最终目的是使得整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效的实现节省能源、节约成本、降低污染和提高效率。7of109BIM二.BIMBIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，不仅包含了设计师的设计信息，而且可以容纳从设计到建成使用，甚至是使用周期终结的全过程信息，并且各种信息始终是建立在一个三维模型数据库中。BIM可以持续即时地提供项目设计范围、进度以及成本信息，这些信息完整可靠并且完全协调。建筑信息模型（BIM）能够在综合数字环境中保持信息不断更新并可提供访问，使建筑师、工程师、施工人员以及业主可以清楚全面地了解项目。这些信息在建筑设计、施工和管理的过程中能促使加快决策进度、提高决策质量，从而使项目质量提高，收益增加。8of109BIM二.BIM9of109BIM二.BIM3D=三维模型10of109BIM二.BIMBIM5D概念在建筑工程施工建造过程中，以建筑3D信息模型为基础，把造价信息纳入到模型中，形成建筑成本（造价）信息模型——CBIM。基于CBIM，可以任意看到进度、资源、资金、成本的情况，通过技术、方案等调整推演项目执行过程，达到动态调整管理项目！同时，应用建筑成本信息模型解决当前招投标阶段、施工过程、审核结算等的进度和资源的管理控制、工程量计量、预算编制等需求，为从业人员或项目管理产品提供核心基础数据服务。11of109BIM二.BIMBIM生命全周期应用12of109BIM二.BIMBIM全周期应用：按流水段划分BIM模型，配合工程进度、结合成本和资源信息，实现基于BIM5D的进度管理、合同管理以及施工模拟。13of109BIMBIM是从美国的建筑业发展起来，逐渐扩展到欧洲、日韩等发达国家。从应用领域上看，国外已经将BIM技术应用在建筑工程的设计、施工以及建成后的维护和管理阶段，相应的应用软件已经日趋成熟，其应用价值和应用潜力都得到了验证。其中，又以美国的应用最为广泛和深入。三.国内外现状1.国外现状14of109BIM三.国内外现状1.国外现状15of109BIM三.国内外现状1.国外现状任务CAD（小时）BIM（小时）节约小时数节约时间示意图设计1909010053%设计开发43622021650%施工文档制作102381520820%检查与协调1751615991%总计：18241141686Lott+BarberArchitects公司BIM应用前后对比16of109BIM三.国内外现状巴西土木公司在大型政府项目中应用BIM：使用BIM工具开发了数套可持续设计备选方案，包括水道引流、排水系统和交通流量方案。设计团队将现有地理信息系统(GIS)和勘测数据集成到BIM模型中，高效地创建、可视化和评估各种设计方案。BIM设计流程让设计团队更迅速地针对设计决策和变化做出响应，确保了施工进度，避免了工程因受到亚马逊河季节性洪水的限制而导致停工。1.国外现状17of109BIM哈雷•戴维森摩托博物馆：利用BIM相关技术来协助完成合并和隐藏内部构件，最大程度减少复杂的机械、电气和管道设备系统造成的视觉干扰等问题，有效平衡了外观设计方案。1.国外现状三.国内外现状18of109BIM澳大利亚Tulalip度假酒店：在项目过程中采用BIM技术，从而加强了业主、建筑设计师、分包商乃至现场技术人员之间的合作，使项目信息请求减少了30%，剪力墙制作效率提高了26%。同时，项目小组基于BIM技术推行“边设计、边施工”的快速通道方法，在设计文件完成60%时即开始施工，短短22个月内即实现项目交付，进度超前3个月。1.国外现状三.国内外现状19of109BIM伦敦奥运主体育场项目：该项目是2012年奥运会主体育场，功能众多，结构复杂，采用BIM技术，将整个项目全过程中的各项数字信息与三维电子信息相关联，形成了整个数字信息库，并随着项目过程的延续而延续，为项目的各项活动提供了可靠的互相关联记录，通过BIM工具高效的利用这些记录，达到了提高质量、提高效率、降低成本的效果。1.国外现状三.国内外现状20of109BIM2.国内现状在中国大陆，BIM应用还处于初级阶段。2011年相关调研机构对建筑行业的BIM应用状况调研结果为：(l)大部分业内同行听到过BIM。(2)有相当大比例的同行认为BIM就是一种软件。(3)有一定数量的项目和同行在不同项目阶段和不同程度上使用了BIM。其中最值得关注的是，作为中国在建的第一高楼，上海中心项目对项目从设计、施工和运营的全过程BIM应用进行了全面规划，成为第一个由业主主导，在项目全生命周期中应用BIM的标杆。三.国内外现状21of109BIM2.国内现状(4)建筑业企业（业主、地产商、设计、施工等）和BIM咨询顾问不同形式的合作是BIM项目实施的主要方式。(5)BIM已经渗透到软件公司、BIM咨询顾问、科研院校、设计院、施工企业、地产商等建设行业相关机构。(6)行业协会方面，中国房地产业协会商业地产专业委员会率先在2010年组织研究并发布了《中国商业地产BIM应用研究报告》，用于指导和跟踪商业地产领域BIM技术的应用和发展。三.国内外现状22of109BIM2.国内现状(7)建筑业企业开始有对BIM人才的需求，BIM人才的商业培训和学校教育已经逐步开始启动。(8)BIM在“十一五”已进入国家科技支撑计划重点项目，“十二五”投入力度更大。(9)建设行业现行法律、法规、标准、规范对BIM的支持和适应只有一小部分刚刚被提到议事日程，大部分还处于静默状态。三.国内外现状23of109BIM2.国内现状项目名称项目典型特征BIM主要应用阶段主要参与方成效存在问题北京奥运会水立方大型场馆、结构复杂钢结构设计中建国际设计顾问有限公司实现设计内容协同一致；充分有效利用项目信息；缩短建设周期需制定统一的工作标准及保持良好沟通万科金色里程大量采用预制混凝土构件3D模型墙体设计，建筑综合设计上海中森建筑与工程设计顾问有限公司墙体之间的关系一目了然；与甲方交流直观高效；缩短建筑周期BIM软件的线下服务、使用交流支持服务需完善上海中心大厦超高层建筑，各专业间协调量大设计阶段，计划在全寿命周期推行BIM美Gensler设计公司，同济大学建筑设计研究院3D模型有利于设计深化的推进；促使协同工作方式、精细化分工模型的标准问题；数据的流通问题；不同阶段BIM软件的并行、兼容问题。天津港国际邮轮码头异形、造型复杂，进度紧、安全要求高，涉及专业多设计前期功能分析，设计阶段异形设计中建国际设计顾问有限公司9天完成建筑、结构、机电全专业的建模及各专业间交互碰撞分析；两个月完成所有施工图；得到甲方肯定未能组织从设计到施工到运营管理的完整工作流程西溪会馆建筑群组合复杂、高低错落、角度考究应用与方案设计齐欣建筑事务所3D模型直观地呈现建筑形态；实现有效团队沟通未能在更深层次上使用BIM推动方案概念设计和项目管理三.国内外现状24of109BIM2.国内现状项目名称项目典型特征BIM主要应用阶段主要参与方成效存在问题上海世博会德国国家馆建筑造型和空间关系复杂，体量大，进度紧深化设计阶段上海现代建筑设计集团不到半年完成所有深化设计；得到德方肯定上海世博会德国国家馆上海世博会奥地利国家馆曲面形式多样、空间关系复杂，专业协调量大，进度紧设计阶段上海现代建筑设计集团设计师“所见即所得”；大大缩短因设计变更的修改时间上海世博会奥地利国家馆上海世博会上汽通用企业馆建筑造型和空间关系复杂，体量大，进度紧辅助设计、建筑性能分析上海现代建筑设计集团拓展设计方面得到有效应用；为后期提供参考数据上海世博会上汽通用企业馆苏州星海生活广场工程结构复杂、涉及工序多、立体交互作业多深化设计，BIM模拟流程施工上海安装专业设计集团减少信息请求、大大节约人力、物力；减少专业协调，提高施工精度苏州星海生活广场工程中央音乐学院音乐厅内部空间关系变化繁复，精细化要求高空间、结构设计、声学分析华通国际BIM建筑研究中心完善声学效果；实现资源共享中央音乐学院音乐厅三.国内外现状25of109BIM2.国内现状项目名称项目典型特征BIM主要应用阶段主要参与方成效存在问题沈阳祥运热力办公楼进度紧、空间形态复杂设计阶段沈阳市建筑设计院直观实现空间设计沈阳祥运热力办公楼银川火车站工程空间形体复杂，钢桁架形式多样3D建模、结构设计设计方可视化空间实体建模银川火车站工程广州珠江城大厦超高层建筑，结构复杂建筑设计、结构设计美国SOM公司、广州市设计院提前再现建筑物样貌；完全符合要求创建所有的钢结构；保证图纸的准确率，实现自动化加工。广州珠江城大厦上海迪士尼乐园（预建）迪士尼经典的故事和卡通形象，城堡、花园与湖泊等异形建筑多业主要求全寿命周期应用BIM技术上海申迪（集团）有限公司减少工程造价、节约建设成本；提前为业实现以运营管理为导向的理念；提供运营管理需要的有效信息；打造乐园独特魅力上海迪士尼乐园（预建）沈阳祥运热力办公楼进度紧、空间形态复杂设计阶段沈阳市建筑设计院直观实现空间设计沈阳祥运热力办公楼三.国内外现状26of109BIM2.国内现状三.国内外现状27of109BIM3.轨道交通行业现状相对于建筑、水电等行业，中国轨道交通行业的BIM应用还处于起步阶段，各铁路设计院、施工单位已逐步开展了部分BIM技术应用研究和试点工作。三.国内外现状28of109BIM4.发展趋势图形、线弧文字等模型、对象、协同集成、互用的数据CAD阶段1UserGuidesBS1192:2007AVANTICP