第1篇 BIM方案设计概论
第1章 建筑信息模型(BIM)
1.1 BIM技术概念和应用现状
1.1.1 BIM技术概念
建筑信息模型(BIM)是指在建设工程及设施全生命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。在实际行业应用中,根据《建筑信息模型应用统一标准》(GB/T 51212—2016)的条文解释提及,“BIM” 可以指代“building information model”“building information modeling”“building information management”三个相互独立又彼此关联的概念。
building information model,是建设工程(如建筑、桥梁、道路)及其设施的物理和功能特性的数字化表达,可以作为该工程项目相关信息的共享知识资源,为项目全生命周期内的各种决策提供可靠的信息支持。
building information modeling,是创建和利用工程项目数据在其全生命周期内进行设计、施工和运营的业务过程,允许所有项目相关方通过不同技术平台之间的数据互用在同一时间利用相同的信息。
building information management,是使用模型内的信息支持工程项目全生命周期信息共享的业务流程的组织和控制,其效益包括集中和可视化沟通、更早进行多方案比较、可持续性分析、高效设计、多专业集成、施工现场控制、竣工资料记录等。
1.1.2 BIM在建筑设计的技术应用
(1)方案设计。使用BIM技术除了能进行造型、体量、空间和功能分析外,还可以进行建筑性能和建造成本等的分析,使得初期方案决策更具有科学性。
(2)扩初设计。建筑、结构、机电各专业建立BIM模型,利用模型信息进行能耗、结构、声学、热工、日照等分析,进行各种干涉检查和规范检查,以及进行工程量统计。
(3)施工图。各种平面图、立面图、剖面图、详图图纸和统计报表均从BIM模型中直接生成。
(4)设计协同。参与设计的各专业需要协调,互动开展设计,BIM可以使以往的设计计划、互提资料、校对审核、版本控制变得更有效率。
(5)设计工作重心前移。目前设计师50%以上的工作量用在施工图设计阶段,BIM可以帮助设计师把主要工作放到方案设计和扩初设计阶段,使设计师的精力集中在创造性工作上。
1.1.3 BIM应用现状和发展目标
1.国际BIM应用发展情况
美国是较早启动建筑业信息化研究的国家,BIM研究与应用都走在世界前列。根据McGraw Hill的调研,2012年工程建设行业采用BIM的比例从2007年的28%增长到2012年的71%。其中74%的承包商已经在实施BIM,超过了建造师(70%)及机电工程师(67%)。
2011年,新加坡建筑管理署与政府部门合作确立了示范项目。新加坡建筑管理署强制要求提交建筑BIM模型(2013年起)、结构与机电BIM模型(2014年起),并且最终在2015年前实现所有建筑面积大于5000m2的项目都必须提交BIM模型的目标。新加坡建筑管理署于2010年成立了一个600万新币的BIM基金项目,鼓励新加坡的大学开设BIM课程,为毕业学生组织密集的BIM培训课程,为行业专业人士建立了BIM专业学位。
韩国公共采购服务中心(PPS)于2010年4月发布了BIM路线图,内容包括:2010年,在1-2个大型工程项目应用BIM;2011年,在3-4个大型工程项目应用BIM; 2012—2015年,超过5亿韩元大型工程项目都采用4D·BIM技术(3D+成本管理);2016年,全部公共工程应用BIM技术。2010年12月,PPS发布了《设施管理BIM应用指南》,针对初步设计、施工图设计、施工等阶段中的BIM应用进行指导,并于2012年4月对其进行了更新。2010年1月,韩国国土交通海洋部发布了《建筑领域BIM应用指南》,土木领域的BIM应用指南也已立项。
2.国内BIM应用现状和发展目标
2011年5月,我国住建部发布了《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》,2012年1月,住建部“关于印发2012年工程建设标准规范制定修订计划的通知”宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动。前期一些大学和科研院所在BIM的科研方面也做了很多探索,如清华大学通过研究、参考NBIMS,结合调研提出了中国建筑信息模型标准框架(CBIMS)。随着企业各界对BIM的重视,对大学的BIM人才培养需求渐起,部分院校成立了BIM方向的工程硕士培养方向。
我国的BIM应用虽然刚刚起步,但发展速度很快,众多企业有了非常强烈的BIM应用意识,出现了一批BIM应用的标杆项目,如上海中心、中国尊、“天眼”(500m直径球面射电天文望远镜)、广州东塔等。BIM技术的应用推广得到了我国政府的重视,全国及各省市不断提出BIM应用新政策,BIM技术也正在被国内越来越多的建筑企业所采用。
《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》提及,“十二五期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,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,推动信息化标准建设,促进具有自主知识产权软件的产业化,形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业”。
《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》提及,“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、移动通信、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展,初步建成一体化行业监管和服务平台,数据资源利用水平和信息服务能力明显提升,形成一批具有较强信息技术创新能力和信息化应用达到国际先进水平的建筑企业及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企业。
在住建部2015年6月发布的《住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》中提及BIM技术在行业的发展目标为:到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。到2020年末,以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%:以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。