关于什么是BIM

关于什么是BIM,第1张

建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立。它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。BIM的全拼是Building Information Modeling,中文翻译最为贴切的、也被大家所认可的名称为:建筑信息模型。 这些建筑模型的数据在建筑信息模型中的存在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的基础,去进行各个相关工作。建筑工程与之相关的工作都可以从这个建筑信息模型中拿出各自需要的信息,即可指导相应工作又能将相应工作的信息反馈到模型中。 建筑信息模型不是简单的将数字信息进行集成,它还是一种数字信息的应用,并可以用于设计、建造、管理的数字化方法,这种方法支持建筑工程的集成管理环境,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。 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的信息模型,同时又包括建筑工程管理行为的模型。将建筑物的信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合。因此在一定范围内,建筑信息模型可以模拟实际的建筑工程建设行为,例如:建筑物的日照、外部维护结构的传热状态等。 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的各种问题,来提前处理,为后期活动打下坚固的基础。在后期施工时能作为施工的实际指导,也能作为可行性指导,以提供合理的施工方案及人员,材料使用的合理配置,从而来最大范围内实现资源合理运用。 当前建筑业已步入计算机辅助技术的引入和普及, 例如CAD的引入,解决了计算机辅助绘图的问题。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的需求,设计人员不再用手工绘图了,同时也解决了手工绘制和修改易出现错误的弊端。在 “对图”时也不再用落后的将各专业的硫酸图纸进行重叠式的对图了。这些CAD图形可以在各专业中进行相互的利用。给人们带来便捷的工作方式,减轻劳动强度,所以计算机辅助绘图一直在受到人们的热烈欢迎。其他方面的特点,在此就不再列举了。 特点 那么BIM建筑信息模型也同CAD一样,也只是个设计绘图软件或者出图工具吗?对于这个问题,我们需要真正的认识BIM了。真正的BIM应该符合以下五个特点: 1.可视化: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,但是现在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;现在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: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: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 *** 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(基于3D模型的造价控制),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。目前基于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的相关内容了。BIM目前在国外很多国家已经有比较成熟的BIM标准或者制度了,那么BIM在中国建筑市场内是否能够同国外的一些国家一样那么顺利发展那?这个必须要看BIM如何同国内的建筑市场特色相结合了,当能够满足国内建筑市场的特色需求后,BIM将会给国内建筑业带来一次巨大变革。 目前应用效益 由于查询建筑资模讯型能提供各类适切的信息,协助决策者做出准确的判断,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的各类错误,以至于后续承造厂商所犯的错误。计算机系统能用碰撞检测的功能,用图形表达的方式知会查询的人员关于各类的构件在空间中彼此碰撞或干涉情形的详细信息。由于计算机和软件具有更强大的建筑信息处理能力,相比目前的设计和施工建造的流程,这样的方法在一些已知的应用中,已经给工程项目带来正面的影响和帮助。 对工程的各个参与方来说,减少错误对降低成本都有很重要的影响。而因此减少建造所需要的时间,同时也有助于降低工程的成本。应用欧特克建筑资模讯型著名成功案例有德国慕尼黑的宝马世界(BMW Welt)、梅赛德斯-奔驰博物馆(Mercedes-Benz Museum),以及位于斯图加特的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。 BIM与成本控制 实际成本核算困难原因: 一是数据量大。每一个施工阶段都牵涉大量材料、机械、工种、消耗和各种财务费用,每一种人、材、机和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。 二是牵涉部门和岗位众多。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,才能汇总出完整的某时点实际成本,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。 四是消耗量和资金支付情况复杂。材料方面,有的进了库未付款,有的先预付款未进货,用了未出库,出了库未用掉的;人工方面,有的先干未付,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,有的项目甚至未签约先干,事后再谈判确定费用。情况如此复杂,成本项目和数据归集在没有一个强大的平台支撑情况下,不漏项做好三个维度的(时间、空间、工序)的对应很困难。 BIM技术在处理实际成本核算中有着巨大的优势。基于BIM建立的工程5D(3D实体、时间、WBS)关系数据库,可以建立与成本相关数据的时间、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 *** 作方法如下: 1) 创建基于BIM的实际成本数据库。 建立成本的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。 未有合同确定单价的项目,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和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,材料费的财务支付有多种情况:未订合同进场的、进场未付款的、付款未进场的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,将入库材料的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WBS材料实际消耗。 人工费实际成本。同材料实际成本。按合同实际完成项目和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,要按合同和用工情况进行分解落实到各个WBS。 机械周转材料实际成本:同材料实际成本。要注意各WBS分摊,有的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,实际成本不确定的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,软件强大的统计分析能力可轻松满足我们各种成本分析需求。 基于BIM的实际成本核算方法,较传统方法具有极大优势: 快速。由于建立基于BIM的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。通过总量统计的方法,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、更多统计分析条件的成本报表。 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的实际成本数据,数据粒度也可掌握到构件级。实行了总部与项目部的信息对称,总部成本管控能力大能加强。

        一直觉得大家对BIM有很多误解,大家的重点都落在了出图上,然而BIM对CAD的优势并不在于出图。甚至从概念上了讲,很多时候“BIM=CAD”的概念依然是成立的。所以对于这个问题,我首先像答非所问的从几个方面说一下。

1先扒一扒Revit的“黑历史”

        说到BIM,很多人马上会想到Autodesk Revit,然而Revit≠BIM(此处乘于3)。尽管Autodesk是如今BIM软件的主要玩家之一,但是,直到2002年Autodesk收购Revit的时候,业内流行的概念是参数化模型(parametric object & model),而且这一理念是一路传承Sonata,Reflex而来,通俗点说,Sonata是Revit的爷爷,而Reflex是Revit的爸爸。

        Autodesk接手Revit的时候,竞争对手Graphisoft的ArchiCAD已经在“虚拟模型”领域耕耘了将近20年,不管在苹果电脑还是个人台式机上都积累了相当的用户。但是ArchiCAD偏向的是高效和方便的建筑设计,着重点放在了立体模型和绘图上。

        据说,作为精明商人的Autodesk在接手Revit的时候,发现BIM是个非常有潜力的概念。BIM这个概念首次由GA van Nederveen 和 F P Tolman在1992年的论文里提出,其实在此10年后一直鲜有人问津。在相当程度上,对BIM的概念的强调,成了Revit和ArchiCAD等参数化模型软件竞争的重点,就是所谓从3D扩展到4D。相对于参数化模型这种针对设计阶段一个和几个专业的软件,BIM则是追求信息化模型在整个建筑生命周期内的运用,涉及从前期到设计再到施工和采购,一直到建筑维护所有过程。所谓的4D多出的这一个维度,指的正是建筑生命周期中的时间线。

        然而,就算Revit是第一个强调BIM软件,Autodesk心里清楚BIM是一个任重道远的目标。在参数化对象上,可以说当时ArchiCAD已经比Revit走得靠前太多,在ArchiCAD实现所谓的BIM的目标理论上同样可行,而且用户群和软件优化都更有优势。直到Revit加入Structure和MEP,最终在2013年融合在一起,这个BIM的理念才初具成形,好歹设计中的主要专业都有了。而且随着和产品线上的其他软件结合越来越紧密,像是Civil 3D, Robot等,Autodesk才基本上可以说完成了当初许下的BIM的愿景。

        然而由于Revit对象化绘图的各种限制,交互不友好(比如最大槽点版本不向下兼容,文本编辑功能过于简单)以及各地BIM标准不健全,项目标准不清晰,项目参与单位水平参次不齐等原因,其实在很多人手里,Revit依然只是个增强版的参数化设计软件。
2尴尬的亲儿子

        1982年Autodesk开始搞“计算机辅助设计与绘图”的时候,ArchiCAD已经开始走上另一条路了。然而好像Autodesk这条路走下来更成功,不得不说,如果从手绘图纸一步迈到3D模型设计,步子是有点大。

        如果早年你在普通配置电脑上用过ArchiCAD做设计,卡顿的时候你就会明白AutoCAD更成功原因了。除了电脑硬件水平的限制问题,设计产品的输出要求也有利于AutoCAD。由于时代性,当时的设计产品是采用纸媒输出,参数化对象在输出的时候优势得不到体现。即便3D化的对象可以同时完成建筑平、立、剖面,但是对某些人来说,参数化对象的限制太多,学习成本高,并不如通用性更强的AutoCAD方便。打个比方,你要用ArchiCAD或者Revit画一个曲线轮廓的墙面混凝土装饰线条,那比起在AutoCAD中简直是难上天,尽管前者保留了更多信息,但是最后大家都是打印成图纸,所以参数化对象的优势没有了,反而绘图时更繁复。

        时至今日,如果单论绘图软件,太多数人都不会觉得Revit比CAD好用。以前很多建筑设计公司的工作程序都是CAD绘图--3D建模渲染--PS加工方案--CAD出图,而现在,对他们来说,Revit不过是把绘图和建模渲染结合起来罢了,所以很多建筑设计公司的程序依然是Revit设计建模--渲染至PS方案--转DWG至CAD出图。

        Autodesk迈向BIM的时机正好是看中电脑的硬件发展以及普及程度。21世纪后,电脑硬件得到发展,使得3D化的绘图不再是负担。而除了在设计环节中运用,很多施工单位,供应商,甚至业主都已经实现计算机化管理。

        然而Autodesk并没有放弃亲儿子AutoCAD,一方面是因为BIM的标准和软件都还在发展中,这种不完善导致很多用户依然在使用AutoCAD。另一方面是AutoCAD作为偏重绘图功能软件,并不和Revit有正面的矛盾。毕竟从3D模型到图纸出版,Revit并不完美,有些公司可能居于习惯,也可能居于对图面表达更高的要求,还是会在CAD里完成最后的出图工作。

3同样尴尬的干儿子

        那么,Autodesk这个野心勃勃的BIM目标,现如今实现了吗?

        整个设计过程中,Revit并不能很好的完成所有涉及的专业。当然,Revit根本没有必要完成设计阶段的所有工作,可以把自己从新定位为一个BIM建模软件,而像是耗能分析、 室内设计等完全可以提供接口交给别的软件。所以问题重点就放到了接口兼容和方向上。以结构计算为例,并不是所有结构工程师都愿意接口到Robot完成分析,甚至是Etabs,因为首先你不能保证所有Revit里模型参数都符合结构分析的要求,其次当你在结构分析软件里完成修改后,Revit是否提供了友好的反向接口。然而事实是,如果采用Revit里的结构模型,结构工程师要在分析软件了做大量调整,等分析完成修改了某些构件,可能又必须要求Revit绘图师完成同样修改,这种接口并不是双向的。

        说到对IFC的支持,Revit也是问题种种。就算不扯那么远,由于某种不可描述的原因,版本不兼容根本就是和BIM的理念背道而驰,试想建筑师使用2016版本,而把模型交由使用2017版的结构师完成结构建模,好的,结果是建筑师最好掏钱升级,说好的数据共享呢?更不要说中小型企业对BIM合作服务器架设,大家一般不都是拿个u盘或者是email发来发去?

        对比AutoCAD,现阶段Revit的尴尬还有出图方面,作为BIM建模工具,尽管Revit的绘图功能也是越来越强大,但是面对一些非标准的表现向图纸时,还是让绘图员欲哭无泪,举例来说,同一详图中两条隐藏线,一条要用红色短虚线,另一条要绿色长虚线,怎么办?隐藏真实隐藏线,从新绘制线并分配线型,这一套流程下来,除去模型信息不说,并不比AutoCAD表现的友好。

4那么BIM究竟会不会取代CAD出图?

        我们会发现其中有点小问题。相比上面的问题,我们应该问“Revit或其他BIM软件会不会取代AutoCAD等计算机绘图软件?”或者是“BIM的设计方法会不会取代出图?”

        对于第一个问题,我觉得可能会,因为现阶段Revit的发展方向是包括出图阶段的,这种建模绘图一体化的思路除了用户需求,可能还有竞争对手的压力因素。所以随着Revit的发展,AutoCAD的用户会越来越少。但是在日新月异的未来,保不齐Revit还没有等到取代AutoCAD的那一天,自己就被别的软件取代了。另外一种可能是Autodesk干脆弱化Revit的详细设计阶段的绘图能力,另一方面加强AutoCAD对Revit的接口专注于详细设计,把AutoCAD和Revit作为BIM里不同阶段的软件,不过从现在来看,这种可能性不高。

        对于第二个问题,如果建筑项目的整个生命周期真的都可以用信息化模型来完成,审查单位,施工单位等都不在需要“图纸”形式的输出产品,那么“出图”这种行为必定会被省略。到时候现场出现问题,业主可能是对你说的是“回去改改模型”而非“回去改改图纸”。


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