建筑信息模型应用现状及发展研究报告Word格式文档下载.docx

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BIM 

3D参数化设计 

协同设计 

协同作业 

效劳商

1、BIM的几大概念及相互关系

1.1BIM〔BuildingInformationModeling〕

BIM不是一个软件，它是一个概念〔或理念〕，是一个可以提升工程建立行业全产业链各个环节质量和效率的系统工程。

BIM的全称是BuildingInformationModeling，中文意思为“建筑信息模型化〞〔扩展为“工程工程信息模型化〞〕，是在建筑〔或工程工程〕从筹划、设计、施工、运营直到撤除的全生命期生产和管理工程数据的过程。

BIM的载体：

是以三维数字技术为根底，集成了建筑工程工程各种相关信息的工程数据模型，该模型可以为设计和施工提供相协调的、部保持一致的、并可进展运算分析的信息。

该模型及其集成的信息是随着工程的进程不断丰富和完善的，与工程相关各可以从该模型中提取其需要的信息。

这个丰富和完善的过程即为模型化〔Modeling〕。

2、3d参数化设计

BIM是一个全产业链的概念，对应到建筑设计阶段，准确的称照应该为“3D参数化设计〞。

3D参数化设计是BIM在建筑设计阶段的应用，日常工作中简称或泛称为BIM。

3D参数化设计是有别于传统AutoCAD等二维设计法的一种全新的设计法，是一种可以使用各种工程参数来创立、驱动三维建筑模型，并可以利用三维建筑模型进展建筑性能等各种分析与模拟的设计法。

它是实现BIM、提升工程设计质量和效率的重要技术保障。

3D参数化设计的特点为：

全新的专业化三维设计工具、实时的三维可视化、更先进的协同设计模式、由模型自动创立施工详图底图及明细表、一处修改处处更新、配套的分析及模拟设计工具等。

3D参数化设计的重点在于建筑设计，而传统的三维效果图与动画仅是3D参数化设计中用于可视化设计〔工程展示〕的一个很小的附属环节。

3、协同设计与协同作业

讲BIM一定要讲到“协同〞，它是BIM实现提升工程建立行业全产业链各个环节质量和效率终极目标的重要保障工具和手段。

协同分为协同设计和协同作业。

协同设计是针对专业、专业。

间进展数据和文件交互、沟通交流等的协同工作。

协同作业是针对工程业主、设计、施工、监理、材料供给商、运营商等与工程相关各，进展文件交互、沟通交流等的协同工作，见图1。

设计师常说的协同更多地是指协同设计〔详见第13、14节〕。

通过以上分析可以看到：

在建筑设计阶段的BIM是“狭义的BIM〞〔3D参数化设计〕，而广义的BIM是涵盖建筑〔或工程工程〕全生命期，事关全产业链各个环节质量和效率的参谋咨询效劳。

4、BIM现状与未来开展

随着现代科技的开展，3D与网络信息技术深入影响并决定着群众的生活：

影视传媒、移动通讯、互联网、物联网。

对工程建立行业和建筑设计而言，影响行业未来开展的那么是BIM。

从2003年3D参数化建筑设计技术进入中国至今已有8年。

随着BIM技术的逐步成熟，其最终也被行业所承受。

在过去及未来的开展过程中，BIM的开展轨迹如下：

少数技术发烧友的热衷→企业决策层从企业开展角度逐步认同→行业逐步认同并开场建立相关标准→开场进入工程工程的业务流程。

5、行业现状

〔1〕业主：

越来越多的国外业主〔外资投资、工厂及公用建筑类业主〕提出明确的BIM要求，甚至明确提出需要的3D文件格式。

工程准入门槛提高。

〔2〕设计：

具有总包资质的工业、大型民建因为市场竞争等需要，先后在3D设计面进展了局部成功应用〔特别是2008年奥运工程的应用〕，促进了整个设计领域的技术进步。

BIM将成为继上世纪90年代“甩图板〞工程以来的第二次技术革命，由此设计行业将从过去的“计算机辅助绘图〞进入真正的“计算机辅助设计〞〔这恰恰是“CAD〞的真正含义〕时代。

〔3〕施工：

国几大建立集团公司都开场或已经创立自己的BIM团队，在土建、机电安装等面尝试3D深化设计、施工模拟，协助施工管理。

下游企业的技术进步将给设计带来更多的技术进步压力。

〔4〕运营：

目前暂时无明确需求。

2008年奥运会的?

奥运村空间规划及物资管理信息系统?

是国唯一一个做到运营层面的BIM工程1。

〔5〕BIM标准初具雏形，但离实际应用还有很大距离。

目前有实力的行业各都在自行摸索，已经形成局部BIM成果。

各均已经意识到BIM对整个产业链、整个行业的价值。

6、软硬件技术现状

从技术角度来讲，支撑BIM实施的软件、硬件技术都已根本到位。

如Autodesk公司已经形成了从设计、分析到模拟全套的BIM系列工具软件：

RevitArchitecture、RevitStructure、RevitMEP、AutoCADCivil3D、AutoCADPlant3D、RobotStructuralAnalysis、EcotectAnalysis、Navisworks等。

在此根底上，辅以设计师常用的SketchUp、Rhino，以及高端的Grasshopper、Catia、DigitalProject等设计工具和算法编辑器，以及IES〔IntegratedEnvironmentalSolutions〕分析工具，将满足现代各种建筑创意的设计需求。

同时64位的计算机硬件与操作系统那么给上述设计工具的稳定运行提供了硬件保障。

7、影响BIM在设计阶段推广应用的主要因素

上有业主的需求，下有施工的技术进步，后有软硬件的支持，加上设计企业提升自身综合竞争能力和企业未来开展的需求，BIM在设计阶段的应用已经势在必行。

但在实际实施中，BIM的推广应用还存在很多阻碍因素需要各位主管领导认识清楚：

〔1〕外部变革动力与压力不够：

业主需求不多，标准不完善等。

〔2〕企业开展本钱与风险：

设计工具、协同模式的变更所带来的软硬件本钱、培训本钱、新技术积累与现有设计成果的转化本钱、变革的风险等。

〔3〕现有业务压力：

现有业务多、时间紧、压力大，导致设计企业高层领导积极、中层领导反对、设计师没有学习新技术的时间和精力。

〔4〕个人变革动力与压力不够：

3D参数化设计对设计习惯、协同设计模式等的改变，新工具的学习时间本钱、变革的风险，单位技术进步的鼓励措施能否到位等，都将影响BIM的进一步推广。

〔5〕技术不完善：

BIM工具的专业设计功能不够完善、本地化程度不够，以及BIM技术效劳商的技术支持能力参差不齐等。

8、BIM在设计阶段的价值

〔1〕可视化〔Visualization〕：

BIM将专业、抽象的二维建筑描述通俗化、三维直观化，使得专业设计师和业主等非专业人员对工程需否得到满足的判断更为明确、高效，决策更为准确。

〔2〕协调〔Coordination〕：

BIM将专业多成员间、多专业、多系统间原本各自独立的设计成果〔包括中间结果与过程〕，置于统一、直观的三维协同设计环境中，防止因误解或沟通不及时造成不必要的设计错误，提高设计质量和效率。

〔3〕模拟〔Simulation〕：

BIM将原本需要在真实场景中实现的建造过程与结果，在数字虚拟世界中预先实现，可以最大限度减少未来真实世界的遗憾。

〔4〕优化〔Optimization〕：

由于有了前面的三大特征，使得设计优化成为可能，进一步保障真实世界的完美。

这点对目前越来越多的复杂造型建筑设计尤其重要。

9、BIM工程类型及介入点

哪些工程适合使用BIM？

BIM应该在建筑工程设计的哪个阶段介入？

这两个问题的答案仁者见仁、智者见智：

有的说BIM只适合于复杂造型设计工程，在前期的概念和案阶段就要介入，常规住宅工程是杀鸡用牛刀；

有的说只有标准化程度比拟高的住宅工程才能充分表达参数化设计的价值，提高出图效率，应该在施工图阶段介入；

还有的说复杂的BIM只适合做案设计，施工图还是使用AutoCAD灵活、效率高等。

这些观点其实都没错。

心理学讲“需决定一切行为的根本〞，BIM也是同理。

不同的人、不同的工程、不同目的，将决定BIM的实施采用什么样的式、什么时候介入、做到什么深度、得到什么成果，以及实施的费用本钱。

10、实施BIM的不同设计阶段

在建筑设计阶段实施BIM的最终结果一定是所有设计师将其应用到设计全程。

但在目前尚不具备全程应用条件的情况下，局部工程、局部专业、局部过程的应用将成为未来过渡期的一种常态。

因此，根据具体工程设计需求、BIM团队情况、设计期等条件，可以选择在以下不同的设计阶段中实施BIM。

〔1〕概念设计阶段：

在前期概念设计中使用BIM，在完美表现设计创意的同时，还可以进展各种面积分析、体形系数分析、商业地产收益分析、可视度分析、日照轨迹分析等。

〔2〕案设计阶段：

此阶段使用BIM，特别是对复杂造型设计工程将起到重要的设计优化、案比照〔例如曲面有理化设计〕和案可行性分析作用。

同时建筑性能分析、能耗分析、采光分析、日照分析、疏散分析等都将对建筑设计起到重要的设计优化作用。

〔3〕施工图设计阶段：

对复杂造型设计等用二维设计手段施工图无法表达的工程，BIM那么是最正确的解决案。

当然在目前BIM人才紧缺、施工图设计任务重、时间紧的情况下，不妨采用BIM+AutoCAD的模式，前提是基于BIM成果用AutoCAD深化设计，以尽可能保证设计质量。

〔4〕专业管线综合：

对大型工厂设计、机场与地铁等交通枢纽、医疗体育剧院等公共工程的复杂专业管线设计，BIM是彻底、高效解决这一难题的唯一途径。

〔5〕可视化设计：

效果图、动画、实时漫游、虚拟现实系统等工程展示手段也是BIM应用的一局部。

11、BIM实施模式

在目前条件下根据自身的情况，设计企业实施BIM无非以下3种模式：

〔1〕BIM外包效劳：

将特定阶段的BIM设计业务外包给有实力的BIM效劳商独立完成，设计企业在效劳商的成果上进一步深化设计。

在此过程中BIM效劳商扮演的是“辅助设计〞的角色。

〔2〕BIM工程合作设计：

在工程设计的特定阶段，由设计和BIM效劳商合作完成设计。

在此过程中BIM效劳商更多起着技术培训、设计难题技术支持、局部参与设计的“协助设计〞的作用，工程设计依然主要由设计师完成。

通过多个工程、不同类型工程的BIM实施，到达在设计师中逐步推广普及BIM应用的目的。

〔3〕自建BIM团队：

成立专职的BIM团队或部门，使用BIM技术效劳于部所有需要BIM的工程。

该式的重点是团队自身的建立与技术水平的提升，在运作前期，BIM效劳商的专业培训和技术支持至关重要。

12、协同设计

协同设计又细分为2D协同设计与3D协同设计，这是设计软件本身具备的协同功能。

12.1、2D协同设计

2D协同设计是以AutoCAD外部参照功能为根底的dwg文件之间的文件级协同，是一种文件定期更新的阶段性协同设计模式。

例如：

将一个建筑设计的轴网、标高、外立面墙与门窗、墙与门窗布局、核心筒、楼梯与坡道、卫浴家具构件等拆分为多个dwg文件由几位设计师分别设计，设计过程中根据需要通过外部参照的式将其组装为多个建筑平立面图，这时如果轴网文件发生变更，所有参照该文件的图纸都可以自动更新。

12.2、3D协同设计

3D协同设计在专业和专业间的模式不同。

〔1〕专业3D协同设计：

是一种数据级的实时协同设计模式。

即工作组成员在本地计算机上对同一个3D工程信息模型进展设计，每个人的设计容都可以及时同步到文件效劳器上的工程中心文件中，甚至成员间还可以互相借用属于对的某些建筑图元进展穿插设计，从而实现成员间的实时数据共享。

〔2〕专业间3D协同设计：

当每个专业都有了3D工程信息模型文件时，即可