建筑信息模型BIM技术介绍

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1、建筑信息模型BIM技术介绍时间：2021.03.05创作：欧阳理*有限公司技术中心8月 18日目录1 BIM的概念111 BIM概念理解11.2 BUILDING 含义 12 BIM 成长轨迹 23 BIM的信息载体24 BIM的实现手段34.1 BIM设计类软件44.2 BIM施工类软件64.3与BIM核心软件具有互用性的软件85 BIM的阐发应用106 BIM的生命力117 BIM的价值优势118 BIM在建设项目各阶段的具体应用128.1 可行性研究阶段 128.2设计工作阶段 128.3 建设实施阶段 148.4 运营维护阶段 149 REVIT、NAVISWORK及相关软件工程应用实

2、例159.1工程概述 159.2 BIM 建模 159.3编制进度计划 169.4 4D 建模 1610 BIM与云工作台(CLOUD)161 BIM 的概念美国国家BIM标准对BIM的界说:BIM是建设项目兼具物理特性与功能特性 的数字化模型，且是从建设项目的最初概念设计开始的整个生命周期里做出任何 决策的可靠共享信息资源”。实现 BIM 的前提是:在建设项目生命周期的各个阶段不合的项目介入方通过 在BIM建模过程中拔出、提取、更新及修改信息以支持和反响出各介入方的职责。 BIM 是基于公共标准化协同作业的共享数字化模型。1.1BIM 概念理解BIM的概念分化为两个方面，BIM既是模型结果(

3、Product)更是过程(Processs)。(1) BIM作为模型结果(product)BIM 作为模型结果，与传统的 3D 建筑模型有着实质的区别，其兼具了物理特 性与功能特性。其中，物理特性(Physical Characteristic)，可以理解为几何特性 (Geometric Characteristic);而功能特性(Functional Characteristic)，是指此模型具备 了所有一切与该建设项目有关的信息。(2) BIM 作为过程(Proeess)BIM 是一种过程，其功能在于通过开发、使用和传递建设项目的数字化信息 模型以提高项目或组合设施的设计、施工和运营管理。

4、1.2Building 含义Building Information Modeling中得Building不克不及被狭义地理解为建筑，而 是广义地代表了各类土木工程建设项目。美国国家BIM标准(NBIMS)给出的品级信息关系图(Hierarchical Information Relationships)，其规定了 BIM之Building的适用规模，包含三种设施或建造项目 (Facility/Built):(1) Building，建筑物，如一般办公楼房、民用楼房等；(2) Structure，构筑物，如年夜坝、水电站、厂房等；(3) LinearStructure,线性结构基础设施，如路途

5、、桥梁、铁道、隧道、管道等。2BIM 成长轨迹BIM 的成长将经历 4 个阶段，第一阶段少数技术发热友的热衷，第二阶段企 业决策层从企业成长角度逐步认同，第三阶段行业逐步认同并开始建立相关标准， 第四阶段开始进入工程项目的业务流程。现阶段BIM(Building Information Modeling)作为一种全新的工程实施办法的 基础正在被其收益者业主所认同。3BIM 的信息载体BIM的信息载体是多维参数模型(nD Parametric models)。用简单的等式来体现BIM参数模型的维度：2D=Length&Width3D=2D+Height4D=3D+Time5D=4D+Cost6D

6、=5D+.nD=BIM传统的 2D 模型是用点、线、多边形、圆等平面元素模拟几何构件，只有长 和宽的二维标准，故即是Length&Width,目前国内各类设计图和施工图的主流形 式仍旧是2D模型;传统的3D模型是在2D模型的基础上加了一个维度Height，有 利于建设项目的可视化功用，但其实不具备信息整合与协调的功能。随着软件的成长，尽管各种几何实体可以被整合在一起代表所需的设计构件， 可是最终的整体几何模型依旧难以编辑和修改，且各系统单独的施工图很难与整 体模型真正地联系起来，同步化就更能难实现。BIM参数模型的优势就是在于其突破了传统2D及3D模型难以修改和同步的 瓶颈，以实时、静态的多维

7、模型(nD)年夜年夜便利了工程人员。首先，BIM的3D模型为交流和修改提供了便当。以建筑师为例，其可以运用 3D平台直接设计，无需将3D模型翻译成2D平面图以与业主进行沟通交流，业 主也无需费时吃力去理解繁琐的 2D 图纸。其次， BIM 参数模型的参数信息内容不但局限于建筑构件的物理属性，而是 包含了从建筑概念设计开始到运营维护的整个项目生命周期内的所有该建筑构件 的实时、静态信息。再次， BIM 参数模型将各个系统紧密地联系到了一起，整体模型真正起到了 协调综合的作用，且其同步化的功能更是锦上添花。BIM整体参数模型综合了包 含建筑、结构、机械、暖通、电气等各BIM系统模型，其中各系统间的

8、矛盾冲突 可以在实际施工开始前的设计阶段得以解决，同时与上述 4D， 5D 模型所涉及的 进度及造价控制信息、相关联，整体协调管理项目实施。另外，对BIM模型的设计变动，BIM的参数规则(Parametric rules)会在全 局自动更新信息。故对设计变动的反响，相比基于图纸费时且易出错的繁琐处理 BIM 系统表示的更加智能化与灵敏化。最后，BIM参数模型的多维特性(nD)将项目的经济性、舒适性及可继续性成 长提高到一个新的条理。例如，运用 4D 技术可以研究项目的可施工性、项目进 度安插、项目进度优化、精益化施工等方面，给项目带来经济性与时效性；5D造 价控制手段使预算在整个项目生命周期内

9、实现实时行与可操控性;6D及nD应用将 更年夜化地满足项目对业主对社会的需求，如舒适度模拟及阐发、耗能模拟、绿 色建筑模拟及可继续化阐发等方面。4BIM 的实现手段BIM 的实现手段是软件，与 CAD 技术只需一个或几个软件不合的是， BIM 需要一 系列软件来支撑。可规化软件sima 克设计 软件給商分机电井理放件深化设 计锁件可持建 并析软 件BIM核 心建模 软件合旌搔 械査崟弔和 n图 1 BIM 软件图1是对BIM软件各个类型的罗列图，除BIM核心建模软件之外，BIM的实 现需要年夜量其他软件的协调与帮忙。一般可以将 BIM 软件分红以下两年夜类型:类型一:BIM核心建模软件，包含建

10、筑与结构设计软件（如AutodeskRevit系列、 Graphisoft ArchiCAD等）、机电与其他各系统的设计软件（如AutodeskRevit系列、 DesignMaster 等）等等;类型二:基于BIM模型的阐发软件，包含结构阐发软件（如PKPM、SAP2000等）、 施工进度管理软件（如MSProject、Navisworks等）、制作加工图ShopDrawing的深 化设计软件（如 Xsteel 等）、概预算软件、设备管理软件、可视化软件等等。4.1BIM 设计类软件BIM设计类软件在市场上主要有五家主流公司，辨别是Autodesk、Bentley、Graphisoft/Ne

11、metschek AG、GeryTechnology 以及 Tekla 公司。各自旗下开发的系列 软件如下：（1）AutodestRevit Architecture等Autodesk公司的Revit系列占据了最年夜的市场份额且是行业领跑者，包含:Revit Architecture（建 筑）；RevitStructure（结构）；RevitMEP（机电管道）。（2）BentleyBentley Architecture等Bentley公司继开收回MicroStation TriForma这一专业的3D建筑模型制作软件 （由所建模型可以自动生成平面图、剖面图、立面图、透视图及各式的量化陈述，

12、如数量计算、规格与本钱估计）后，于推出了其革命性的继承者:Bentley/Architecture（建 筑）；Bentley Structural（结构）；BentleyBuilding Mechanical Systems（机 械:通风、空调、水道）：BentleyBuildingElectrical Systems（电气）；Bentley Facilities（设备）；BentleyPowerCivil（场地建模）：Bentley Generative Components（设计庞杂几何造型）；Bentley Inte rference Manager碰撞检查）等系列软件，Bentley公

13、司还提供了支持多用户（multiuser）多项目（multiproject）的管理平台Bentley ProjectWise。（3）Graphisoft/Nemetscheck AGArchiCADArchiCAD 是历史最悠久的且至今仍被应用的 BIM 建模软件， ArchiCAD 与一系列软 件均具有互用性，包含利用Maxon创建曲面和制作动画模拟、利用ArchiFM进行 设备管理、利用 Sketchup 创建模型等。除此， ArchiCAD 与一系列能耗与可继续成 长软件都有互用接口，如 Ecotect、Energy+、ARCHIPHISIK 及 RIUSKA 等。且 ArchicAD

14、包含了广泛的对象库（Object libraries）供用户使用。（4）Gery TechnologyDigital ProjectDassault公司开发的CATIA软件是全球被广泛应用的针对航空航天、汽车等年夜型 机械设计制造领域的建模平台，而DigitalProjeet是GeryTechnology公司基于CATIA 软件为工程建设项目定做开发的应用软件（二次开发软件），其实质还是CATIA。（5）TeklaCorp.Tekla Structure, XsteelXsteel是Tekla公司最早开发的基于BIM技术的施工软件，于上世纪90年代面世 并迅速生长为世界规模内被广泛应用的钢结构

15、深化设计软件.4.2BIM 施工类软件BIM参数模型具有多维属性，对施工阶段，4D（3D+time）模型的施工建造模拟与 5D（4D+cost）模型的造价功能使建设项目各介入方更清晰地预见和控制管理施工进 度与工程造价。罕见的 4D 应用软件和 5D 应用软件如下:1、4D 应用软件（1）AutodeskNavisworksAutodeskNavisworksManage软件是Autodesk公司开发的用于施工模拟、工程项目 整体阐发以及信息交流的智能软件。其具体的功能包含模拟与优化施工进度、识 别与协调冲突与碰撞、使项目介入方有效沟通与协作以及在施工前发明潜在问题。 且 NavisworksManage 软件与 MicrosoftProjeet 具有互用性，在 Microsoft Project 软件环境下创建的施工进度计划可以被导入 NavisworksManage 软件，再将每项 计划工序与 3D 模型的每一个构件一一关联，即可轻松地制作施工模拟过程。（2）BentleyProjectWise NavigatorProjectWiseNavigator 软件是 Bentley 公司于宣布的施工类 BIM 软件，其以静态协 作的平台使项目各介入方容易快速看到设计人员提