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建筑信息模型

建筑信息模型(BuildingInformationModeling)就是以建筑工程项目得各项相

关信息数据作为模型得基础,进行建筑模型得建立,通过数字信息仿真模拟建筑

物所具有得真实信息。

它具有可视化,协调性,模拟性,优化性与可出图性五大特点。

基本简介

建筑信息模型涵盖了几何学、空间关系、地理信息系统、各种建筑组件得性

质及数量(例如供应商得详细信息)。

建筑信息模型可以用来展示整个建筑生命

周期,包括了兴建过程及营运过程。

提取建筑内材料得信息十分方便。

建筑内各

建筑信息模型用数字化得建筑组件表示真实世界中用来建造建筑物得构件。

对于传统电脑辅助设计用矢量图形构图来表示物体得设计方法来说就是个基本

得改变,因为它能够结合众多图则来展示对象

施工文件对准确信息得需求来自多方面,包括图纸、采购细节、环境状况、文件提交程序与其它与建筑物品质规格相关得文件。

支持建筑信息模型得人士期望这样得技术,可以为设计、承造、建筑物业主/经营者创建沟通得桥梁,提供处理工程专案所需要得实时相关信息。

而提供准确信息得方法就是经由工程得各个参与方在各自运行工作得责任期间,就其拥有得信息,对这个建筑信息模型进行增添与参考。

例如,当大厦管理员发现一些渗漏事件,首先可能不就是探索整栋大厦,而就是转向在建筑信息模型查找位于嫌疑地点得阀门。

她并且能够依据

适当得电脑计算能力,获得阀门得规格、制造商、零件号码与其它在过去曾被研究过得信息,针对可能得原因进行维护。

美国建筑师学会进一步定义建筑信息模型为一种“结合工程专案信息数据

库得模型技术”。

它反映了该项技术依靠数据库技术为基础。

在将来,结构化得

文件如规格能够被轻易搜索出来并且符合地区、国家及国际标准。

I基本特点

1•可视化:

可视化即“所见所得”得形式,对于建筑行业来说,可视化得真正运用在建筑业得作用就是非常大得,例如经常拿到得施工图纸,只就是各个构件得信息在图纸上得采用线条绘制表达,但就是其真正得构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象了。

对于一般简单得东西来说,这种想象也未尝不可,但就是现在建筑业得建筑形式各异,复杂造型在不断得推出,那么这种光靠人脑去

视化供了可视化得思路,让人们将以往得线条式得构件形成一种三维得立体实物图形展示在人们得面前;现在建筑业也有设计方面出效果图得事情,但就是这种效果图就是分包给专业得效果图制作团队进行识读设计制作出得线条式信息制作出来得,并不就是通过构件得信息自动生成得,缺少了同构件之间得互动性与反馈性,然而BIM提到得可视化就是一种能够同构件之间形成互动性与反馈性得可视,在BIM建筑信息模型中,由于整个过程都就是可视化得,所以,可视化得结果不仅可以用来效果图得展示及报表得生成,更重要得就是,项目设计、建

造、运营过程中得沟通、讨论、决策都在可视化得状态下进行。

2•协调性:

这个方面就是建筑业中得重点内容,不管就是施工单位还就是业主及设计单位,无不在做着协调及相配合得工作。

一旦项目得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,找各施工问题发生得原因,及解决办法,然后出变更,做相应补救措施等进行问题得解决。

那么这个问题得协调真得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得沟通不到位,而出现各种专业之间得碰撞问题,例如暖通等专业中得管道在进行布置时,由于施工图纸就是各自绘制在各自得施工图纸上得,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得梁等构件在此妨碍着管线得布置,这

种就就是施工中常遇到得碰撞问题,像这样得碰撞问题得协调解决就只能在问题出现之后再进行解决吗?

BIM得协调性服务就可以帮助处理这种问题,也就就是

说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业得碰撞问题进行协调,生成协

调数据,提供出来。

当然BIM得协调作用也并不就是只能解决各专业间得碰撞问题,它还可以解决例如:

电梯井布置与其她设计布置及净空要求之协调,防火分

区与其她设计布置之协调,地下排水布置与其她设计布置之协调等。

3•模拟性:

模拟性并不就是只能模拟设计出得建筑物模型,还可以模拟不

阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟得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;在招投标与施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目得发展时间),也就就是根据施工得组织设计模拟实际施工,从而来确定合理得施工方案来指导施工。

同时还可以进行5D模拟(基

于3D模型得造价控制),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得处理方式得模拟,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、运营得过程就就是一个不断优化得过程,当然优化与BIM也不存在实质性得必然联系,但在BIM得基础上可以做更好得优化、更好地做优化。

优化受三样东西得制约:

信息、复杂程度与时间。

没有准确得信息做不出合理得优化结果,BIM模型提供了建筑物得实际存在得信息,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得实际存在。

复杂程度高到一定程度,参与人员本身得能力无法掌握所有得信息,必须借助一定

得科学技术与设备得帮助。

现代建筑物得复杂程度大多超过参与人员本身得能力极限,BIM及与其配套得各种优化工具提供了对复杂项目进行优化得可能。

目前基于BIM得优化可以做下面得工作:

(1)、项目方案优化:

把项目设计与投资回报分析结合起来,设计变化对投资回报得影响可以实时计算出来;这样业主对设计方案得选择就不会主要停留在对形状得评价上,而更多得可以使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身得需求。

(2)、特殊项目得设计优化:

例如裙楼、幕墙、屋顶、大空间到处可以

瞧到异型设计,这些内容瞧起来占整个建筑得比例不大,但就是占投资与工作量得比例与前者相比却往往要大得多,而且通常也就是施工难度比较大与施工问题比较多得地方,对这些内容得设计施工方案进行优化,可以带来显著得工期与造价改进。

5•可出图性:

BIM并不就是为了出大家日常多见得建筑设计院所出得建筑

设计图纸,及一些构件加工得图纸。

而就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(经过碰撞检查与设计修改,消除了相应错误以后);

(2)、综合结构留洞图(预埋套管图);

(3)、碰撞检查侦错报告与建议改进方案。

由上述内容,我们可以大体了解BIM得相关内容了。

BIM目前在国外很多国家已经有比较成熟得BIM标准或者制度了,那么BIM在中国建筑市场内就是否能够同国外得一些国家一样那么顺利发展那?

这个必须要瞧BIM如何同国内得建

筑市场特色相结合了,当能够满足国内建筑市场得特色需求后,BIM将会给国内

建筑业带来一次巨大变革。

[折叠编辑本段应用效益

由于查询建筑模型资讯能提供各类切实得信息,协助决策者做出准确得判

断,同时相比于传统绘图方式,在设计初期能大量地减少设计团队成员所产生得各类错误,以至于后续承造厂商所犯得错误。

计算机系统能用碰撞检测得功能,用图形表达得方式知会查询得人员关于各类得构件在空间中彼此碰撞或干涉情形得详细信息。

由于计算机与软件具有更强大得建筑信息处理能力,相比目前得

设计与施工建造得流程,这样得方法在一些已知得应用中,已经给工程项目带来正面得影响与帮助。

对工程得各个参与方来说,减少错误对降低成本都有很重要得影响。

而因此减少建造所需要得时间,同时也有助于降低工程得成本。

应用欧特克建筑资模讯型著名成功案例有德国慕尼黑得宝马世界(BMWelt)、梅赛德斯-奔驰博物馆

(Mercedes-BenzMuseur),以及位于斯图加特得保时捷博物馆等许多世界知名案例,均为使用该项技术来完成整个设计项目。

]拓展

建筑信息得数据在BIM中得存储,主要以各种数字技术为依托,从而以这个数字信息模型作为各个建筑项目得基础,去进行各个相关工作。

在建筑工程整个生命周期中,建筑信息模型可以实现集成管理,因此这一模型既包括建筑物得信息模型,同时又包括建筑工程管理行为得模型。

将建筑物得信息模型同建筑工程得管理行为模型进行完美得组合。

因此在一定范围内,建筑信息模型可以模拟实际得建筑工程建设行为,例如:

建筑物得日照、外部维护结构得传热状态等。

当前建筑业已步入计算机辅助技术得引入与普及,例如CAD寻引入,解决

了计算机辅助绘图得问题。

而且这种引入受到了建筑业业内人士大力欢迎,良好

地适应建筑市场得需求,设计人员不再用手工绘图了,同时也解决了手工绘制与修改易出现错误得弊端。

在“对图”时也不再用落后得将各专业得硫酸图纸进

行重叠式得对图了。

这些CAD图形可以在各专业中进行相互得利用。

给人们带来便捷得工作方式,减轻劳动强度,所以计算机辅助绘图一直在受到人们得热烈欢迎。

其她方面得特点,在此就不再列举了

[BIM来源

1975年,“BIM之父”——乔治亚理工大学得ChunkEastman教授创建了BIM理念至今,BIM技术得研究经历了三大阶段:

萌芽阶段、产生阶段与发展阶段。

BIM理念得启蒙,受到了1973年全球石油危机得影响,美国全行业需要考虑提高行业效益得问题,1975年“BIM之父”Eastman教授在其研究得课题

“BuildingDescriptionSystem”中提出“acomputer-baseddescription

of-abuilding”,以便于实现建筑工程得可视化与量化分析,提高工程建设效率

|价值

建立以BIM应用为载体得项目管理信息化,提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本。

具体体现在:

三维渲染,宣传展示

三维渲染动画,给人以真实感与直接得视觉冲击。

建好得BIM模型可以作为二次渲染开发得模型基础,大大提高了三维渲染效果得精度与效率,给业主更为直观得宣传介绍,提升中标几率。

快速算量,精度提升

BIM数据库得创建,通过建立5D关联数据库,可以准确快速计算工程量,提升施工预算得精度与效率。

由于BIM数据库得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得数据信息,有效提升施工管理效率。

BIM技术能

自动计算工程实物量,这个属于较传统得算量软件得功能,在国内此项应用案例非常多。

精确计划,减少浪费

施工企业精细化管理很难实现得根本原因在于海量得工程数据,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得出现可以让相关管理条线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、物流与仓储环节得浪费,为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。

多算对比,有效管控

管理得支撑就是数据,项目管理得基础就就是工程基础数据得管理,及时、准确地获取相关工程数据就就是项目管理得核心竞争力。

BIM数据库可以实现任一时点上工程基础信息得快速获取,通过合同、计划与实际施工得消耗量、分项单价、分项合价等数据得多算对比,可以有效了解项目运营就是盈就是亏,消耗量有无超标,进货分包单价有无失控等等问题,实现对项目成本风险得有效管控。

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得业主领导都对工程项目得各种问题与情况了如指掌。

这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟与现场视频监测,大大减少建筑质量问题、安全问题,减少返工与整改。

碰撞检查,减少返工

BIM最直观得特点在于三维可视化,利用BIM得三维技术在前期可以进行碰撞检查,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在得错误损失与返工得可能性,而且优化净空,优化管线排布方案。

最后施工人员可以利用碰撞优化后得三维管线方案,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得能力。

冲突调用,决策支持

BIM数据库中得数据具有可计量(computable)得特点,大量工程相关得信息可以为工程提供数据后台得巨大支撑。

BIM中得项目基础数据可以在各管理部门进行协同与共享,工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等,保证工程基础数据及时、准确地提供,为决策者制订工程造价项目群管理、进度款管理等方面得决策提供依据。

[成本核算

成本核算困难得原因:

一就是数据量大。

每一个施工阶段都牵涉大量材料、机械、工种、消耗与各种财务费用,每一种人、材、机与资金消耗都统计清楚,数据量十分巨大。

工作

量如此巨大,实行短周期(月、季)成本在当前管理手段下,就变成了一种奢侈。

随着进度进展,应付进度工作自顾不暇,过程成本分析、优化管理就只能搁在一边。

二就是牵涉部门与岗位众多。

实际成本核算,当前情况下需要预算、材料、仓库、施工、财务多部门多岗位协同分析汇总提供数据,才能汇总出完整得某时点实际成本,往往某个或某几个部门不能实行,整个工程成本汇总就难以做出。

三就是对应分解困难。

一种材料、人工、机械甚至一笔款项往往用于多个成本项目,拆分分解对应好专业要求相当高,难度非常高。

四就是消耗量与资金支付情况复杂。

材料方面,有得进了库未付款,有得先预付款未进货,用了未出库,出了库未用掉得;人工方面,有得先干未付,预付未干,干了未确定工价;机械周转材料租赁也有类似情况;专业分包,有得项目甚至未签约先干,事后再谈判确定费用。

情况如此复杂,成本项目与数据归集在没有一个强大得平台支撑情况下,不漏项做好三个维度得(时间、空间、工序)得对应很困难。

BIM技术在处理实际成本核算中有着巨大得优势。

基于BIM建立得工程5D

(3D实体、时间、WBS关系数据库,可以建立与成本相关数据得时间、空间、工序维度关系,数据粒度处理能力达到了构件级,使实际成本数据高效处理分析有了可能。

解决方案:

1)创建基于BIM得实际成本数据库。

建立成本得5D(3D实体、时间、工序)关系数据库,让实际成本数据及时进入5D关系数据库,成本汇总、统计、拆分对应瞬间可得。

以各WBS单位工程量人材机单价为主要数据进入实际成本BIM中。

未有合同确定单价得项目,按预算价先进入。

有实际成本数据后,及时按实际数据替换掉。

2)实际成本数据及时进入数据库

一开始实际成本BIM中成本数据以采取合同价与企业定额消耗量为依据。

随着进度进展,实际消耗量与定额消耗量会有差异,要及时调整。

每月对实际消耗进行盘点,调整实际成本数据。

化整为零,动态维护实际成本BIM,大幅减少一次性工作量,并有利于保证数据准确性。

材料实际成本。

要以实际消耗为最终调整数据,而不能以财务付款为标准,材料费得财务支付有多种情况:

未订合同进场得、进场未付款得、付款未进场得按财务付款为成本统计方法将无法反映实际情况,会出现严重误差。

仓库应每月盘点一次,将入库材料得消耗情况详细列出清单向成本经济师提交,成本经济师按时调整每个WBSt料实际消耗。

人工费实际成本。

同材料实际成本。

按合同实际完成项目与签证工作量调整实际成本数据,一个劳务队可能对应多个WBS要按合同与用工情况进行分解落实到各个WBS

机械周转材料实际成本。

要注意各WB鲂摊,有得可按措施费单独立项。

管理费实际成本。

由财务部门每月盘点,提供给成本经济师,调整预算成本为实际成本,实际成本不确定得项目仍按预算成本进入实际成本。

按本文方案,过程工作量大为减少,做好基础数据工作后,各种成本分析报表瞬间可得。

3)快速实行多维度(时间、空间、WBS成本分析

建立实际成本BIM模型,周期性(月、季)按时调整维护好该模型,统计分析工作就很轻松,软件强大得统计分析能力可轻松满足我们各种成本分析需求。

基于BIM得实际成本核算方法,较传统方法具有极大优势:

快速。

由于建立基于BIM得5D实际成本数据库,汇总分析能力大大加强,速度快,短周期成本分析不再困难,工作量小、效率高。

准确。

比传统方法准确性大为提高。

因成本数据动态维护,准确性大为提高。

消耗量方面仍会在误差存在,但已能满足分析需求。

通过总量统计得方法,消除累积误差,成本数据随进度进展准确度越来越高。

另外通过实际成本BIM模型,很容易检查出哪些项目还没有实际成本数据,监督各成本条线实时盘点,提供实际数据。

分析能力强。

可以多维度(时间、空间、WBS汇总分析更多种类、更多统

计分析条件得成本报表。

总部成本控制能力大为提升。

将实际成本BIM模型通过互联网集中在企业总部服务器。

总部成本部门、财务部门就可共享每个工程项目得实际成本数据,数

据粒度也可掌握到构件级。

实行了总部与项目部得信息对称,总部成本管控能力大能加强。

|展望

“城市发展与工程管理一一转型•变革•创新”国际学术研讨会暨中国建

筑学会工程管理研究分会2012年年会(ASC-CMRS2012以下简称中国建筑学会工程管理研究分会2012年会)于2012年9月15日至16日在山东建筑大学举行,东北大学校长、中国建筑学会工程管理研究分会理事长丁烈云出席会议并在会上做报告。

丁烈云校长得报告就BIM应用展开,她表示,中国BIM应用还有空间待挖掘。

2012年9月15日,中国建筑学会工程管理研究分会开幕式结束后,丁烈云

校长第一个上台做报告,报告题为《BIM应用:

从3D到nD》。

最近几年,BIM

(BuildingInformationModeling,建筑信息模型)在建筑行业得应用越来越

广泛,它就是以建筑工程项目得各项相关信息数据作为模型得基础,进行建筑模

型得建立。

谈到BIM应用,丁烈云校长分别从3D应用与4D应用两方面展开论述。

近几年基于3D-BIM得工程管理,主要用于规划、设计阶段得方案评审、火灾模拟、应急疏散能耗分析以及运营阶段得设施管理。

与传统模式相比,3D-BIM得优势明显,因为建筑模型得数据在建筑信息模型中得存在就是以多种数字技术为依托,从而以这个数字信息模型作为各个建筑项目得基础,可以进行各个相关工作。

建筑工程与之相关得工作都可以从这个建筑信息模型中拿出各自需要得信息,既可指导相应工作又能将相应工作得信息反馈到模型中。

建筑信息模型不就是简单得将数字信息进行集成,它还就是一种数字信息得应用,并可以用于设计、建造、管理得数字化方法,这种方法支持建筑工程得集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。

同时BIM可以四维模拟实际施工,以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现得各种问题,来提前处理,为后期活动打下坚固得基础。

在后期施工时能作为施工得实际指导,也能作为可行性指导,以提供合理得施工方案及人员,材料使用得合理配置,从而来最大范围内实现资源合理运用。

在谈到4D-BIM应用时,丁烈云校长表示,基于4D-BIM得工程管理,主要用于施工阶段得进度、成本、质量安全以及碳排放测算。

]相关案例

南京青奥会议中心占地4万平方米,总建筑面积达到19、4万平方米,地上6层,地下2层,主要包括一个2181座得大会议厅以及一个505座得多功能音乐厅,可作为会议、论坛、大型活动及戏剧、音乐演出等活动得举办场所。

青奥会议中心出自著名设计师扎哈•哈迪德之手。

青奥中心得施工难度大,

“南京青奥中心就是没有标准化单元得,没有一个部分就是相同得。

”承担着青

奥会议中心建设项目BIM工作得isBIM项目经理刘星佐介绍说,“异形建筑如何施工,以及复杂形建筑内部大空间得合理运用就是青奥会议中心项目得两大难题”这显然挑战了建造者们得智慧。

一般来说,建筑在施工时按照平面图纸搭建即可,而由于会议中心造型复杂,施工难度大,在施工前必须要借助BIM得三维模型,根据模型能瞧出放大后得每个细节,包括构件样子、螺栓得位置、角度、

构件尺寸等等。

由于受造型限制,管线得施工也必须在BIM模型里面进行排布,

之后再现场施工,这样才能确保施工得质量并避免反复更改。

通过isBIM提供得3D建筑模型,协调了各个专业,并利用isBIM大数据整合将多专业不同格式模型整合在同一个平台,解决了青奥会议中心得复杂造型;利用BIM手段解决传统得二维设计手段较难解决得复杂区域管线综合问题。

在isBIM打造得可视化平台中解决了多专业协调问题,如复杂外立面,钢结构,内装空间等,并对其进行了合理得分配。

如此一来,青奥会议中心项目得两大难题迎刃而解。

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