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                                                                                           BIM(建筑信息模型)介绍
 一、BIM概述
     BIM是建筑信息模型,它是以三维数字技术为基础,集成了各种建筑工程项目信息的工程数据模型,它能详细表述工程项目中的内容。建筑信息模型是数字技术在建筑工程中的直接应用,它能够解决建筑工程在软件中的描述问题,使设计人员和工程技术人员能够正确应对各种建筑信息,并为协同工作提供坚实的基础。
BIM不仅是建筑信息模型,还是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程集成管理,可以大大提高建筑工程的施工效率,降低风险。

 
二、BIM的八大特性
1. 可视化(Visualization)
可视化即“所见所得”的形式,对于建筑行业来说,可视化的真正运用在建筑业的作用是非常大的,例如经常拿到的施工图纸,只是各个构件的信息在图纸上的采用线条绘制表达,但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了。对于一般简单的东西来说,这种想象也未尝不可,但是近几年建筑业的建筑形式各异,复杂造型在不断的推出,那么这种光靠人脑去想象的东西就未免有点不太现实了。所以BIM提供了可视化的思路,让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前;建筑业也有设计方面出效果图的事情,但是这种效果图是分包给专业的效果图制作团队进行识读设计制作出的线条式信息制作出来的,并不是通过构件的信息自动生成的,缺少了同构件之间的互动性和反馈性,然而BIM提到的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视,在BIM建筑信息模型中,由于整个过程都是可视化的,所以可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成,更重要的是,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
2.协调性(Coordination)
这个方面是建筑业中的重点内容,不管是施工单位还是业主及设计单位,无不在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题,就要将各有关人士组织起来开协调会,找各施工问题发生的原因,及解决办法,然后出变更,做相应补救措施等进行问题的解决。那么这个问题的协调真的就只能出现问题后再进行协调吗?在设计时,往往由于各专业设计师之间的沟通不到位,而出现各种专业之间的碰撞问题,例如暖通等专业中的管道在进行布置时,由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置,这种就是施工中常遇到的碰撞问题,像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决吗?BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题,也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据,提供出来。当然BIM的协调作用也并不是只能解决各专业间的碰撞问题,它还可以解决例如:电梯井布置与其他设计布置及净空要求之协调,防火分区与其他设计布置之协调,地下排水布置与其他设计布置之协调等。
3.模拟性(Simulation)
模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型,还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验,例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而来确定合理的施工方案来指导施工。同时还可以进行5D模拟,从而来实现成本控制;后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式的模拟,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
4.优化性
事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程,当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系,但在BIM的基础上可以做更好的优化、更好地做优化。优化受三样东西的制约:信息、复杂程度和时间。没有准确的信息做不出合理的优化结果,BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息,包括几何信息、物理信息、规则信息,还提供了建筑物变化以后的实际存在。复杂程度高到一定程度,参与人员本身的能力无法掌握所有的信息,必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限,BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。基于BIM的优化可以做下面的工作:
(1)项目方案优化:把项目设计和投资回报分析结合起来,设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来;这样业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上,而更多的可以使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。
(2)特殊项目的设计优化:例如裙楼、幕墙、屋顶、大空间到处可以看到异型设计,这些内容看起来占整个建筑的比例不大,但是占投资和工作量的比例和前者相比却往往要大得多,而且通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方,对这些内容的设计施工方案进行优化,可以带来显著的工期和造价改进。
5.可出图性
BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸,及一些构件加工的图纸。而是通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后,可以帮助业主出如下图纸:
(l)综合管线图(经过碰撞检查和设计修改,消除了相应错误以后);
(2)综合结构留洞图(预埋套管图);
(3)碰撞检查侦错报告和建议改进方案。
由上述内容,我们可以大体了解BIM的相关内容。BIM在世界很多国家已经有比较成熟的BIM标准或者制度。BIM在中国建筑市场内要顺利发展,必须将BIM和国内的建筑市场特色相结合,才能够满足国内建筑市场的特色需求,同时BIM将会给国内建筑业带来一次巨大变革。
6.一体化性
基于BIM技术可进行从设计到施工再到运营贯穿了工程项目的全生命周期的一体化管理。BIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库,不仅包含了建筑的设计信息,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。
7.参数化性
参数化建模指的是通过参数而不是数字建立和分析模型,简单地改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型;BIM中图元是以构件的形式出现,这些构件之间的不同,是通过参数的调整反映出来的,参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。
8.信息完备性
信息完备性体现在BIM技术可对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述以及完整的工程信息描述。
 
三、 BIM技术主要内容
(1)三维建模技术
运用全维建模和建筑信息模型(BIM)技术,建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施土的属性联系起来,以反应施工模型与设计模型之间的交互作用,施工模型要具有可重用性,因此必须建立施工产品主模模型描述框架,随着产品开发和施工过程的推进,模型描述日益详细。通过BIM技术,保持模型的一致性及模型信息的可继承性,实现虚拟施工过程备阶段和各万面的有效集成。
 (2)仿真技术
计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型,然后在分析的基础上运行此模型,从而得到系统一系列的统计性能。仿真的基本步骤为:研究系统—收集数据—建立系统模型—确定仿真算法—建立仿真模型—运行仿真模型—输出结果,包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。
 (3)优化技术
优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后,通过设定优化目标和运算方法,在制定的约束条件下,使目标函数达到最优,从而为决策者
提供科学的、定量的依据
它使用的方法包括:线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等等。
(4)虚拟现实技术
操作者沉浸其中并与之交互作用,通过多种媒体对感官的刺激,获得对所需解决问题的清虚拟建造是在虚拟环境下实现的,虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用,通过多种媒体对感官的刺激,获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。

 
四、BIM技术的应用价值
BIM技术是贯穿于建设生命全过程的技术模式。工程建设的施工阶段。是将建设项目规划设计变成现实的关键环节,施工企业建立以BIM应用为载体的项目管理信息化体系,能够提升施工建设水平,保证施工质量,得到更多的经济效益。BIM技术在施工阶段具体应用价值体现在以下几个方面:
1)三维渲染,宣传展示,给人以真实感和直接的视觉冲击。
依据施工计划,形象地展示场地和大型设备的布置情况,复杂节点的施工方案,施工顺序的选择,进行4D的模拟,对不同的施工方案进行对比选择等。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础。大大提高了三维渲染效果的精度与效率,给业主更为直观的宣传介绍,提升中标几率。
2)快速算量,大幅提升精度。BIM数据库的创建,通过建立4D关联数据库。
以准确快速计算工程量明细表,提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级,可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息,有效提升施工管理效率。通过BIM模型提取材料用料,设备统计管控造价,预测成本造价,从而为施工单位项目投标及施工过程中的造价控制提供合理的依据
3)精确计划,减少浪费。
施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据无法快速准确获取以支持资源计划,致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理人员快速准确地获得工程基础数据,为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑,大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费,为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。
4)虚拟施工,有效协同三维可视化功能再加上时间维度。
可以进行虚拟施工随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比,同时进行有效协同施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测,大大减少建筑质量问题、安全问题,减少返工和整改。
5)碰撞检查,减少返工
BIM最直观的特点在于三维可视化,利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查。优化程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性。而且优化净空优化管线排布方案施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案进行施工交底、施工模拟,提高施工质量,同时也提高了与业主沟通的能力。

 
       为了建筑信息化技术发展选拔合格的专业技能人才,提高建筑业从业人员信息技术的应用水平,推动技术创新,满足建筑业转型升级需求;充分利用现代信息化技术,提高建筑业生产效率、节约成本、保证质量,高效应对在工程项目策划与设计、施工管理、材料采购、运行和维护等全生命周期内进行信息共享、传递、协同、决策等任务。 设立BIM技能考试,国内目前有由住房和城乡建设部、工业和信息化部、科技部下属不同协会、学会负责。




                                                                                     纲要中有28次提及BIM技术的应用!


为贯彻落实《中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》及《国家信息化发展战略纲要》,进一步提升建筑业信息化水平,住房和城乡建设部组织编制了《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》,明确提出“十三五”时期,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力。住房城乡建设部标准定额司也印发《工程造价行业“十三五”规划(征求意见稿)》,文件明确提出:以BIM技术为基础,以企业数据库为支撑,建立工程项目造价管理信息系统。到2020年,健全市场决定工程造价机制,与市场经济相适应的工程造价管理制度基本定型并完善;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,相关的国家标准《建筑工程信息模型应用统一标准》和《建筑工程信息模型存储标准》已在制定过程中。

目前要求政府投资项目率先必须应用BIM,在招投标上关联证书岗位人员,并可加分;在绿色建筑的评分中作为加分项;同时也是项目经理、总监的必备证书。