建築信息模型

建築信息模型

建築信息模型是建築學、工程學及土木工程的新工具。建築信息模型或建築資訊模型一詞由Autodesk所創的。它是來形容那些以三維圖形為主、物件導向、建築學有關的電腦輔助設計。當初這個概念是由Jerry Laiserin把Autodesk、奔特力系統軟體公司、Graphisoft所提供的技術向公眾推廣。它是建築過程的數碼展示方式來協助數碼信息交流及合作。

基本信息

簡介

BIM(BuildingInformationModeling)技術是Autodesk公司在2002年率先提出,目前已經在全球範圍內得到業界的廣泛認可,它可以幫助實現建築信息的集成,從建築的設計、施工、運行直至建築全壽命周期的終結,各種信息始終整合與一個三維模型信息資料庫中,設計團隊、施工單位、設施運營部門和業主等各方人員可以基於BIM進行協同工作,有效提高工作效率、節省資源、降低成本、以實現可持續發展。
BIM的核心是通過建立虛擬的建築工程三維模型,利用數位化技術,為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建築工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建築物構件的幾何信息、專業屬性及狀態信息,還包含了非構件對象(如空間、運動行為)的狀態信息。藉助這個包含建築工程信息的三維模型,大大提高了建築工程的信息集成化程度,從而為建築工程項目的相關利益方提供了一個工程信息交換和共享的平台。
BIM有如下特徵:它不僅可以在設計中套用,還可套用於建設工程項目的全壽命周期中;用BIM進行設計屬於數位化設計;BIM的資料庫是動態變化的,在套用過程中不斷在更新、豐富和充實;為項目參與各方提供了協同工作的平台。我國BIM標準正在研究制定中,研究小組已取得階段性成果。

定義

BIM(BuildingInformationModeling)技術是一種套用於工程設計、建造、管理的數據化工具,通過對建築的數據化、信息化模型整合,在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞,使工程技術人員對各種建築信息作出正確理解和高效應對,為設計團隊以及包括建築、運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎,在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。
這裡引用美國國家BIM標準(NBIMS)對BIM的定義,定義由三部分組成:
(1)BIM是一個設施(建設項目)物理和功能特性的數字表達;
(2)BIM是一個共享的知識資源,是一個分享有關這個設施的信息,為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程;
(3)在設施的不同階段,不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自職責的協同作業。

特點

可視化

可視化即“所見所得”的形式,對於建築行業來說,可視化的真正運用在建築業的作用是非常大的,例如經常拿到的施工圖紙,只是各個構件的信息在圖紙上採用線條繪製表達,但是其真正的構造形式就需要建築業從業人員去自行想像了。BIM提供了可視化的思路,讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前;現在建築業也有設計方面的效果圖.但是這種效果圖不含有除構件的大小、位置和顏色以外的其他信息,缺少不同構件之間的互動性和反饋性。而BlM提到的可視化是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視化,由於整個過程都是可視化的,可視化的結果不僅可以用效果圖展示及報表生成,更重要的是,項目設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態下進行。

協調性

協調是建築業中的重點內容,不管是施工單位,還是業主及設計單位,都在做著協調及相配合的工作。一旦項目的實施過程中遇到了問題,就要將各有關人士組織起來開協調會,找各個施工問題發生的原因及解決辦法.然後作出變更,做出相應補救措施等來解決問題。在設計時,往往由於各專業設計師之間的溝通不到位,出現各種專業之間的碰撞問題。例如暖通等專業中的管道在進行布置時,由於施工圖紙是各自繪製在各自的施工圖紙上的,在真正施工過程中,可能在布置管線時正好在此處有結構設計的梁等構件在此阻礙管線的布置,像這樣的碰撞問題的協調解決就只能在問題出現之後再進行解決。BIM的協調性服務就可以幫助處理這種問題,也就是說BIM建築信息模型可在建築物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調,生成協調數據,並提供出來。當然,BIM的協調作用也並不是只能解決各專業間的碰撞問題,它還可以解決例如電梯井布置與其他設計布置及淨空要求的協調、防火分區與其他設計布置的協調、地下排水布置與其他設計布置的協調等。

模擬性

模擬性並不是只能模擬設計出的建築物模型.還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設計階段,BIM可以對設計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗.例如:節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等;在招投標和施工階段可以進行4D模擬(三維模型加項目的發展時間).也就是根據施工的組織設計模擬實際施工,從而確定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模擬(基於4D模型加造價控制),從而實現成本控制;後期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式,例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

最佳化性

事實上整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷最佳化的過程.當然最佳化和BIM也不存在實質性的必然聯繫,但在BIM的基礎上可以做更好的最佳化。最佳化受三種因素的制約:信息、複雜程度和時間。沒有準確的信息,做不出合理的最佳化結果,BIM模型提供了建築物的實際存在的信息,包括幾何信息、物理信息、規則信息,還提供了建築物變化以後的實際存在信息。複雜程度較高時.參與人員本身的能力無法掌握所有的信息,必須藉助一定的科學技術和設備的幫助。現代建築物的複雜程度大多超過參與人員本身的能力極限.BIM及與其配套的各種最佳化工具提供了對複雜項目進行最佳化的可能。

軟體

常用的BIM建模軟體有:
(1)Autodesk公司的Revit建築、結構和設備軟體。常用於民區用建築。
(2)Bentley建築、結構和設備系列,Bentley產品常用於工廠設計(石油、化工、電力、醫藥等)和基礎設施(道路、橋樑、市政、水利等)領域。
(3)ArchiCAD,屬於一個面向全球市場的產品,應該可以說是最早的一個具有市場影響力的BIM核心建模軟體。

套用效益

由於查詢建築信息模型能提供各類適切的資訊,協助決策者做出準確的判斷,同時相比於傳統繪圖方式,在設計初期能大量地減少設計團隊成員所產生的各類錯誤,以至於後續承造廠商所犯的錯誤。電腦系統能用碰撞檢測的功能,用圖形表達的方式知會查詢的人員關於各類的構件在空間中彼此碰撞或干涉情形的詳細資訊。由於電腦和軟體具有更強大的建築資訊處理能力,相比目前的設計和施工建造的流程,這樣的方法在一些已知的套用中,已經給工程項目帶來正面的影響和助益。

對工程的各個參與方來說,減少錯誤對降低成本都有很重要的影響。而因此減少建造所需要的時間,同時也有助於降低工程的成本。

未來期望

建築信息模型目前正被愈來愈多的專家,套用在各式各樣的建築上。從簡單的倉庫到型式最為複雜的新建築。這種設計方法正在發展中。 建築信息模型提供虛擬建築模型,供設計團隊(如建築師、測量師、土木工程師、結構工程師、機電工程師)傳遞到承建的營造方到業主,可以在各個階段添加各自專業的資訊、更新、追蹤變更和維護此共同、單一的模型。結果是期望能很大程度地減少當工程在參與方之間提供與接收時,所發生的資訊漏失。而其提交的資訊內容遠超過現行工程實務上的量。

發展動態

目前,建築信息模型技術在國內的發展可謂是如火如荼,出現了以“中國BIM門戶”、“北緯服務論壇”和“中國BIM培訓網”為代表的多個BIM相關技術型網站。“中國BIM門戶”以BIM技術為本,堅持全面、獨立、客觀、及時的視角,為BIM從業者收集了大量國內外BIM技術的寶貴資料,是一個為BIM從業者提供行業資訊、技術資料、學習資源和交流互動平台的行業入口網站。“北緯服務論壇”則以autodesk的BIM系列軟體套用為核心,為BIM設計人員提供了一個BIM軟體套用交流平台。“中國BIM培訓網”以國內最專業的BIM培訓平台為基礎,聯合國際國內知名院校、專業學術團體及知名企業、業界專家開展BIM行業實踐交流,訪問考察,可持續專業發展活動。致力於加快普及BIM知識,提升行業人員BIM技術與管理能力,推動行業發展。開設BIM項目總監課程、BIM技術經理課程、BIM軟體工程碩士課程、華南理工大學BIM課程、CATIA高級建模培訓班以及BIM諮詢等服務。

相關書籍

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作者:清華大學課題組 互聯立方(isBIM)公司BIM課題組

出版社:中國建築工業出版社

出版時間:2013-03-01

內容簡介

《中國BIM叢書:設計企業BIM實施標準指南》

從設計企業內多專業、全周期的角度對BIM整體套用進行系統性分析研究,以設計企業BIM實施標準的建立為目標,從BIM設計過程的資源、行為、交付三個基本維度,給出設計企業的實施標準的具體方法和實踐內容,逐步形成以CBIMS標準框架研究為理論基礎、以領域和專業的實施性標準為主要內容的套用標準。

作者:王子若

出版社:清華大學出版社

Revit2013電氣設計寶典Revit2013電氣設計寶典

出版時間:2013-08-01

內容簡介

《Revit2013電氣設計寶典》是首部根據實際工程總結出的AutodeskRevit套用於所有建築電氣工程類型的權威用書。

《Revit2013電氣設計寶典》涵蓋了從方案到施工圖乃至設計變更等一整套軟體使用方法,操作步驟具體且實用,並配有大量圖片加以講解。本書以培養工程師快速了解與使用Revit為目的,完全按實際工作流程編寫,可作為設計的工作手冊使用,避免查找所需操作帶來的時間浪費。

《Revit2013電氣設計寶典》分為3部分。第1章為第一部分,闡述對軟體的初步認識與基礎操作。第2~6章為第二部分,闡述具體使用Revit完成設計工作的方法。第7、8兩章為第三部分,介紹作者在實際工程中總結出的常見問題及心得體會。本書提供施工圖深度實例Revit模型和大量精緻族檔案,資源請到清華大學出版社網站下載。

《Revit2013電氣設計寶典》適用於從事建築電氣行業的所有人員,包括設計師、工程師、地產開發商、施工、監理、物業、軟體開發商、未來從事本行業工作的學生以及BIM愛好者。本書提供了大量實際操作指引及經驗總結,有助於讀者快速上手,提高工作效率。

該書存在以下特點:

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3、該書根據已完成的實際項目編寫,書中內容的可操作性有所保證。

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