中国市政行业BIM实施指南
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中国市政设计行业BIM实施指南
(2015版)
中国勘察设计协会市政工程设计分会
信息管理工作委员会
2015.08
前 言
2014年10月23日,中国勘察设计协会市政工程设计分会信息管理工作委员会委托上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司组织成立《中国市政设计行业BIM实施指南》(以下简称指南)编写组,由来自全国17家国家和省级市政设计单位参与。
《指南》考虑目前市政设计行业BIM应用实际状况,加快《指南》编写速度,争取在2015年年底完成2015版编写,因此暂时考虑给水、排水、桥梁、道路四个专业。《指南》适用对象为设计人员,BIM设计考虑规划和设计2个阶段,BIM设计目标为二维视图和统计报表从BIM模型中得到,让BIM技术成为广大设计人员生产工具,提高设计效率和质量。
《指南》总体编写原则参照国家BIM标准,对国家BIM标准进行深化。从资源、行为、交付、管理四方面开展编写。
为了使得《指南》编写格式、思路统一,由上海市政总院进行总体编写,然后由各参编单位进行内容补充和修改。
《指南》目标是提升为《市政设计行业BIM标准》。《指南》按照住房城乡建设部工程质量安全监管司《市政公用工程设计文件编制深度规定(2013年版)》,确定市政工程构筑物建模精度和信息
深度,对国家标准补充市政构筑物内容。
市政设计行业计划编制BIM标准如下:
构件库建立是BIM推广应用关键, 构件开发的质量直接关系到BIM应用效率, 构件前期策划(需求分析)是保障质量关键,构件直接关系到信息应用。
企业各自建立的构件库,从全行业的角度看,做了很多重复的工作,不仅效率低下,而且浪费了资源。建立一个完善的、开放的共享构件库是促进行业BIM发展的有效方法。随着行业资源的不断积累,构件库逐渐完善,建模效率提高,设计成果从BIM模型中得到,减少重复劳动,提高设计效率和质量。
目录
1.
正确理解BIM ......................................................................................................................... 8 1.1国内外标准对BIM定义 ................................................................................................... 8 1.2 BIM核心理念 ................................................................................................................. 10 1.3 BIM特点 ......................................................................................................................... 10 1.4 BIM设计的核心理念 ...................................................................................................... 11 1.5 BIM技术与CAD技术 ..................................................................................................... 12 1.6 BIM技术的价值体现 ...................................................................................................... 12 1.7 BIM技术应用的困难和推动力 ....................................................................................... 13 1.8 BIM认知的误区 .............................................................................................................. 15 1.9 企业决策层对推广BIM技术作用 ................................................................................. 15 1.10目前国内建筑行业BIM应用情况 ................................................................................ 16 1.11 BIM技术未来的发展 .................................................................................................... 18 2.
BIM实施内容和目标 ............................................................................................................ 19 2.1 实施BIM前准备工作 .................................................................................................... 19 2.2 BIM应用软件选择 .......................................................................................................... 20 2.3 BIM硬件环境配置 .......................................................................................................... 20 2.4 BIM实施组织形式和流程 .............................................................................................. 21 2.5 BIM信息交换和设计协同平台 ....................................................................................... 22 2.6项目级BIM实施内容 ..................................................................................................... 23 2.7 企业级BIM实施内容 .................................................................................................... 24 2.8 BIM实施风险 ................................................................................................................. 25 2.9、实施策略 ...................................................................................................................... 25 2.10、实施知识产权保护 .................................................................................................... 26 2.11 市政设计行业BIM实施近期目标 ............................................................................... 26 3.
BIM模型规划和命名规则 .................................................................................................... 27 3.1 模型规划等级总体要求 ................................................................................................. 27 3.2 模型储存和文件命名规则总体要求 .............................................................................. 29 3.3 给水排水工程模型等级 ................................................................................................. 30 3.4桥梁工程模型等级 ......................................................................................................... 31 3.5 道路工程模型等级 ........................................................................................................ 32 4.
BIM模型交付 ....................................................................................................................... 35 4.1交付总体要求 ................................................................................................................. 35
4.2 模型检查规则 ................................................................................................................ 35 4.3 方案设计阶段交付 ........................................................................................................ 36 4.4 初步设计阶段交付 ........................................................................................................ 37 4.5 施工图设计阶段交付..................................................................................................... 38 4.6 施工图深化设计阶段交付 ............................................................................................. 38 4.7 BIM交付成果指导价 ...................................................................................................... 39 5.
构筑物构件拆分、命名和设计参数 .................................................................................... 40 5.1 构件拆分、命名和设计参数总体原则 .......................................................................... 40 5.2 给水构筑物构件拆分、命名和设计参数 ...................................................................... 41 5.3 排水构筑物构件拆分、命名和设计参数 ...................................................................... 44 5.4 桥梁构筑物构件拆分、命名和设计参数 ...................................................................... 53 5.5 道路构筑物构件拆分、命名和设计参数 ...................................................................... 58 6.
设备及管配件命名和信息 .................................................................................................... 60 6.1 设备信息总体原则 ........................................................................................................ 60 6.2 给水设备命名 ................................................................................................................ 61 6.3 排水设备命名 ................................................................................................................ 63 6.4 桥梁设备命名 ................................................................................................................ 65 6.5 道路设备命名 ................................................................................................................ 66 7.
构件和设备库建设 ............................................................................................................... 67 7.1 共享方式........................................................................................................................ 67 7.2 构件开发原则 ................................................................................................................ 67 7.3 建模规则........................................................................................................................ 70 7.4 测试原则........................................................................................................................ 70 7.5 审核流程........................................................................................................................ 71 8.
BIM模型建模方法和流程 .................................................................................................... 72 8.1 建模总体原则 ................................................................................................................ 72 8.2 V型滤池BIM参数化设计软件开发(中南院) ............................................................. 73 8.2基于达索平台的滤池BIM协同设计(上海院) ........................................................... 77 8.3基于达索V6平台的桥梁建模方法(上海院).............................................................. 83 8.4细格栅及曝气沉砂池建模流程(华北院) ................................................................... 87 9.
市政行业BIM实施成功案例 ............................................................................................... 92 9.1 V型滤池BIM(中南院) ................................................................................................ 92 9.2日照岚山净水厂项目(济南院) .................................................................................. 99 9.3江西赣江二桥工程(上海院) .................................................................................... 105 9.4酒泉市风电大道道路工程(西北院) ......................................................................... 111
9.5南宁市东西-南北向快速路立交工程(同济院) ........................................................ 119 10. BIM常用软件介绍 ............................................................................................................. 130
10.1 Autodesk 公司 ............................................................................................................ 130
10.1.1欧特克BIM系统平台简介 ............................................................................... 130 10.1.2 Autodesk 主要BIM软件产品资源 .................................................................. 132 10.1.3欧特克官方提供的主要资源 ............................................................................ 135 10.1.4 Autodesk 360 与BIM 360 ................................................................................. 136 10.2 Dassault V6 平台介绍 ................................................................................................. 140
10.2.1达索系统简介 .................................................................................................. 141 10.2.2 3DEXPERIENCE解决方案 .................................................................................. 141 10.2.3 3DEXPERIENCE平台 .......................................................................................... 141 10.2.4 ENOVIA:项目管理与协同工具 ....................................................................... 143 10.2.5 CATIA:设计建模工具 ...................................................................................... 145 10.2.6 DELMIA:施工模拟工具................................................................................... 147 10.2.7 SIMULIA:计算分析工具 .................................................................................. 149 10.3 Bentley PowerCivil软件介绍 ....................................................................................... 150
10.3.1项目通用性 ...................................................................................................... 150 10.3.2 灵活性强、可配置 .......................................................................................... 150 10.3.3使用外业数据 .................................................................................................. 151 10.3.4集成的地图功能 ............................................................................................... 151 10.3.5 信息建模 ......................................................................................................... 151 10.3.6高级设计 .......................................................................................................... 152 10.3.7 确保工程意图.................................................................................................. 152 10.3.8 完成草绘、可视化和发布 .............................................................................. 152 10..3.9基于要素的表面建模 ...................................................................................... 153 10.3.10灵活创建几何................................................................................................. 153 10.3.11上下文道路设计 ............................................................................................. 153 10.3.12从视觉上验证设计 ......................................................................................... 154 10.3.13 全面评估结果 ................................................................................................ 154 10.3.14雨水和污水管网设计 ..................................................................................... 155 10.3.15项目交付项 .................................................................................................... 155 10.3.17加快项目交付................................................................................................. 156 10.3.18 与AutoDesk Civil 3D、纬地、鸿业市政等数据互通 ..................................... 156 10.3.19 i-model优势介绍 ........................................................................................ 156 10.4 Graphisoft ArchiCAD .................................................................................................... 157
10.4.1软件平台及功能模块: ................................................................................... 157 10.4.2软件功能特点: ............................................................................................... 158 10.4.3软件与其它软件数据交换: ............................................................................ 160 10.5北京鸿业同行科技有限公司BIM系统平台企业解决方案 ........................................ 167
10.5.1公司简介: ...................................................................................................... 167 10.5.2 BIM系统平台企业解决方案 ............................................................................ 167 10.5.3 BIM解决方案架构图介绍 ................................................................................ 168 10.5.4 BIM解决方案对应各专业软件模块介绍 ......................................................... 168 10.6 DBWorld工程云平台介绍 .......................................................................................... 172
1. 正确理解BIM
1.1国内外标准对BIM定义
住房城乡建设部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》
BIM是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化表达。
《中国建筑信息模型标准框架研究》
建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)技术创建并利用数字模型对项目进行设计、建造和运营管理,将各种建筑信息组织成一个整体,贯穿于建筑全生命周期过程。
国家《建筑工程信息模型应用统一标准》
2.0.1建筑信息模型building information model (BIM)建筑及其设施的物理和功能特性的数字化表达,在建筑工程全寿命期内提供共享的信息资源,并为各种决策提供基础信息。
国家《建筑工程设计信息模型交付标准》
2.1 建筑信息模型(集合名词,Building Information Modeling):
在项目全生命周期或各阶段创建、维护及应用建筑信息模型(Building Information Model)进行项目计划、决策、设计、建造、运营等的过程。一般情况下,也可简称为“建筑信息模型”。 2.2建筑信息模型(个体名词,Building Information Model):
包含建筑全生命期或部分阶段的几何信息及非几何信息的数字化模型。建筑信息模型以数据对象的形式组织和表现建筑及其组成部分,并具备数据共享、传递和协同的功能。
北京市《民用建筑信息模型设计标准》
2.0.1建筑信息模型(building information modeling)
创建并利用数字化模型对建设工程项目的设计、建造和运营全过程进行管理和优化的过程、方法和技术。
2.0.2 BIM模型(BIM model)
基于建筑信息模型所产生的数字化建筑模型。BIM模型的信息由几何信息和非几何信息两部分组成。
《深圳市建筑工务署BIM 实施管理标准》
2.0.1 建筑信息模型(Building Information Modeling),简写为BIM
建筑信息模型是指创建并利用数字化模型对建设工程项目的设计、建造和运维全过程进 行管理和优化的过程、方法和技术。 2.0.2 BIM 模型(BIM model)
BIM 模型是指基于BIM 所产生的数字化建筑模型。
《上海市建筑信息模型应用标准》
建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM) 以三维图形和数据库信息集成技术为基础,集成基础设施在规划、设计、施工、项目管理、运营管理及智慧城市应用的全生命周期的数据模型。
上海市《城市轨道交通BIM应用技术标准》
2.0.2 BIM Building Information Modeling
是以建筑工程项目的各项相关信息数据为基础,建立建筑模型,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM技术是一种数据化工具,通过建筑模型整合项目的各类相关信息,在项目策划、设计、建造、运行和维护的全生命周期中进行信息的共享和传递,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。 2.0.3 BIM模型 BIM model
BIM模型是指基于BIM技术所产生的数字化建筑模型。BIM模型的数据由几何数据和非几何数据两部分组成。
《新加坡BIM指南》
BIM 包括模型使用、工作流和模型方法,用于从“模型”中获取具体的、可重复的和稳定的信息结果。
“模型”是指BIM过程中生成的模型。是对设施的物理和功能特性的基于对象的数字化表达。它是设施的共享信息资源,在设施建造后的整个生命周期内为决策提供稳定的基础。
建筑信息模型(BIM)的基本假设是:不同项目成员在建筑生命周期内不同阶段可以相互协作,插入、提取、更新BIM过程中的信息,支持和反映各项目成员的角色。
《英国BIM实施标准》
建筑信息模型(BIM):不仅包含图形,也包含其上的数据。在设计和施工流程中创建和使用协调、内部一致且可计算的建筑项目信息。
《香港建造业策略性推行BIM路线图之最终草拟报告》
建築資訊模型是一項資本設施的實體及功能特徵的智能數碼代表。
《美国国家BIM标准(NBIMS)》
1.BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;
2.BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;
3.在项目的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。
1.2 BIM核心理念
一个完善的信息模型,能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源,是对工程对象的完整描述,可被建设项目各参与方普遍使用。BIM 具有单一工程数据源,可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题,支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、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和大量减少风险。
1、信息完备性
模型信息除了对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述,还包括完整的工程信息描述,如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息;施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息;工程安全性能、材料耐久性能等维护信息;对象之间的工程逻辑关系等。
2、信息关联性
信息模型中的对象是可识别且相互关联的,系统能够对模型的信息进行统计和分析,并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化,与之关联的所有对象都会随之更新,以保持模型的完整性和健壮性。
3、信息一致性
在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的,同一信息无需重复输入,而且信息模型能够自动演化,模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建,避免了信息不一致的错误。
1.3 BIM特点
1. 可视化
可视化即“所见所得”的形式,BIM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。BIM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
BIM模型可在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
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
目的进展时间),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
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。
5.可出图性
通过对模型进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后,可以导出设计表达成果(2D图)。
1.4 BIM设计的核心理念
1、可视化设计
可视化三维设计是BIM最重要最直接的一部分,并不是传统上的效果图,而是整个流程中的可视化过程,贯穿整个设计流程,包括方案阶段,设计,施工等等整个生命周期。在方案阶段为了更好的展示方案,给客户更确切更真实的效果,可视化是一个很重要的工具,设计阶段正确表达设计理念,保证设计协同,施工阶段,通过可视化能够正确的表达施工过程。
2、参数化设计
参数化设计从实质上讲是一个构件组合设计,BIM模型是由无数个虚拟构件拼装而成,其构件设计并不需要采用过多的传统建模语言,如拉伸、旋转等,而是对已经建立好的构件设置相应的参数,并使参数可以调节,进而驱动构件形体发生改变,满足设计的要求。而参数化设计更为重要的是将构件的各种真实属性通过参数的形式进行模拟,并进行相关数据统计和计算。在BIM模型中,构件并不只是一个虚拟的视觉构件,而是可以模拟除几何形状以外的一些非几何属性,如材料的耐火等级、材料的传热系数、构件的造价、采购信息、重量、受力状况等等。
3、构件关联性设计
构件关联性设计是参数化设计的衍生。当BIM模型中所有构件都是由参数加以控制时,如果将这些参数相互关联起来,那么就实现了关联性设计。换言之,当设计人员修改某个构件,BIM模型将进行自动更新,而且这种更新是相互关联的。关联性设计它不仅提高了设计人员的工作效率,而且解决了长期以来图纸之间的错、漏、缺问题,其意义是显而易见的。
4、协同设计
协同是BIM 的核心概念,同一构件元素,只需输入一次。从这个意义上说,协同已经不再是简单的文件参照。可以说BIM 技术将为协同设计提供底层支撑,大幅提升协同设计的技术含量。BIM 带来的不仅是技术,也将是新的工作流及新的行业惯例。
BIM时代的协同设计,将不再是单纯意义上的设计交流、组织及管理手段,它将与BIM 融合,成为设计手段本身的一部分。借助于BIM 的技术优势,协同的范畴也将从单纯的设计阶段扩展到建筑全生命周期,需要设计、施工、运营、维护等各方的集体参与,因此具备了更广泛的意义,从而带来综合效率的大幅提升。然而,普遍接受的BIM 新理念并未普及到实践之中,从理念到实践经历一个漫长的过程是必然的,并且多种现象表明该过程在中国可能要更长一些。
1.5 BIM技术与CAD技术
BIM技术是由三维CAD技术发展而来,但它的目标比CAD更为高远。如果说CAD是为了提高绘图效率,BIM则致力于改善建筑项目全生命周期的性能表现和信息整合。
从技术上说,BIM不是像传统的CAD那样,将模型信息存储在相互独立的成百上千的DWG文件中,而是用一个模型文件(可看作一个微型的数据库)来存储所有的模型信息。当需要呈现模型信息时,无论是模型的平面图,剖面图还是材料明细表,这些图形或者报表都是从模型文件实时动态生成出来的,可以理解成数据库的一个视图。因此,无论在模型中进行任何修改,所有相关的视图都会实时动态更新,从而保持所有数据一致和最新,根本上消除CAD图形修改时版本不一致的现象。
CAD技术 与 BIM技术 的比较
1.6 BIM技术的价值体现
理想的BIM设计应该是这样一种模式:设计院内各专业均在同一个模型上面协同工作,由主体专业创建协同模型,其它各专业在此模型的基础上,对模型进行信息深化,进行各自的专业设计。
设计结束后,向业主提供完整的、包含全专业设计内容的综合模型。这个模型里已经实现了可视化设计、协同设计、性能化分析、以及管线综合的相关内容。业主根据设计院提供的BIM模型,向施工及运维方向去延伸,以实现建筑全生命周期的BIM能力。
在BIM技术的帮助下,我们不仅可以实现项目设计阶段的协同设计,施工阶段的建造全程一体化和运营阶段对建筑物的智能化维护和设施管理,同时从根本上将业主、施工单位与运营方之间的隔阂和界限打破,从而真正实现BIM在建造全生命周期的应用价值。
从设计角度,BIM技术应用不仅仅是为了提高工作效率,更重要的是提高设计质量,提高企业核心竞争力,使我们的企业达到一个国际先进的水准。BIM技术对设计行业价值具体体现在:
1、三维设计:基于非常复杂的项目,BIM可以进行三维空间变化的表达,利于拆分设计。 2、可视设计:便于业主事前决策,减少设计的返工量。
3、协同设计:各个专业在同一个平台上进行工作绘图,提高整个设计工作的效率。 4、修改方便:一处修改处处更新,软件会提示调整,实现计算与绘图的融合。 5、管线综合:通过管线自动碰撞检测,解决管线碰撞的问题。 6、自动统计:通过软件,可以将工程量自动统计及材料表自动生成。 7、提高质量:BIM的工作方式是协同式,可以减少错漏碰缺,提高设计质量。 8、绿色节能:通过软件,支持整个项目可持续和绿色节能环保设计。
1.7 BIM技术应用的困难和推动力
虽然BIM能为行业带来巨大的价值,但我们也看到,目前国内大部分设计院在实施BIM方面并不是一帆风顺,而是遇到各种各样的困难。与普及二维CAD软件相比,普及三维BIM软件面临的阻力和难度只会更大。
1、BIM技术应用阻力(外因)
现有的二维设计所带来的不足,被当前产业和市场所容忍。比如,施工人力成本和场地成本较低;由于设计缺陷所造成的工程问题解决成本也相对较低;国内现在大搞建设,设计院有干不完的活,这让大家觉得没有时间去搞BIM软件的培训;同时3D设计的收益和成本未被良好的评估或未被市场所认可。
3D设计及BIM对构件元素具有一定依赖性,国内软件公司基本没有BIM概念的设计软件,而国外软件产品在构件元素的本土化上做的不够,这就使得国内设计院如果要使用BIM设计软件,就必须自己开发构件,这对于设计院来说,是很难承受的。
BIM意味着一个全新的建筑行业的操作模式,如果没有政府的介入,进行大力推行,大家都不愿意去打破目前的操作方式;另外国内也缺失一套可参考的BIM操作模式的实例。
2、BIM技术应用困难(内因)
从手工制图到2D CAD的迁移,从流程和结果的角度看,并没有本质上的不同;而从2D CAD到3D BIM的转变,从思维的方式到管理的理念,却有太多颠覆性的改变。CAD和BIM不仅仅是两个
工具的区别,无论是过程的协作方式,还是最终利益的分割,BIM都呈现了与传统方式截然不同的图景。因此,从CAD到BIM的转换过程难度很大,需要克服的问题非常之多。现在很多的人在接触BIM后认为BIM这个理念很好,但在实际项目中很难实现。
用BIM做设计难在需要整个团队的紧密配合,在各个环节间无缝衔接;难在必须要考虑很多CAD时代不需要考虑的细节表达,以及不一致的平立剖视图表达;难在平面图纸和立面设计缺少协调,合在一起的模型和渲染图相差巨大;难在各个专业自己的模型很完美,如果整合到一起有太多错漏碰缺。
对于设计企业会关心BIM能否省钱,是否赚钱,是不是可以用同样人和时间完成更多的工作量。而BIM是一个长期投入和持续提高的过程,精益求精,厚积薄发。BIM可以提高协作水平,优化设计过程,控制设计质量,但是很难在短期内增加企业产量。现在的设计行业非常火爆,多做项目快出图,在经济效益上更加实惠。而BIM不是如此的立竿见影,需要较大的投入和回报周期,甚至有不确定性和风险。BIM可以帮助设计人员做好的设计产品,却不太会带来直接的经济效益。多数业主不会关心你用了什么,你用了BIM也不愿多付设计费。
3、BIM技术应用动力
应用BIM有内部和外部的推动力。现在越来越多的业主要求用BIM做项目,政府相关部门和行业协会在大力推动BIM,软件公司和舆论也在积极推广和造势。来自竞争对手的压力和合作单位的需求,也使设计企业不得不去考虑BIM。
无论外因如何驱动,最本质的动力应该来自内部。应用BIM,首先要为自己服务,让设计企业和设计人员从中受益。BIM可以提高协作水平,优化设计过程,得到高质量的设计结果。通过高质量的设计交付,可以直接和间接的控制施工安装,直至最后竣工建筑的质量。这会为业主带来实质的好处。同时提高设计企业的品牌价值和口碑。
1.8 BIM认知的误区
BIM正在推动一场全面变革的大潮,工程设计、建造、运维等众多企业积极参与其中,以期占据有利的竞争位置。然而,企业高涨的热情,有时不免的陷入这样那样的误区,以及对BIM只是建模的保守的看法,或与之相反,认为BIM是无所不能的激进观点。
1、BIM就是三维建模
BIM不等于三维建模。企业投入大量时间去建模,甚至把每一块瓷砖都建模,但建了模型之后到底带来什么价值并不太清楚、也不明确。有的企业用多媒体设计软件来做BIM,这样的结果除了看着漂亮外,真不知道有多少价值。BIM现在已过了建模的阶段,不要把建模当做实现BIM目标,建模只是实现目标的手段。
2、靠模仿标杆企业来应用BIM。
关注国内几个BIM应用成功企业,认为自己需要的就是这样的BIM应用。其实BIM应用存在很大的差异,要识别这些差别难度很大,而且,标杆企业BIM应用的人员投入和财力投入也是众多中小型项目不可比拟的。
3、非资深员工牵头企业BIM应用
由企业内某一个或几个掌握若干BIM软件操作但缺乏工作经验、工程经验的设计人员牵头开展BIM应用,企业资深设计人员因为工作忙、不会BIM软件操作等原因对BIM保持距离,让年轻人先去试验,总体来看这种做法的企业其效果也不是很好,技术停留在建模、效果图、漫游层次。企业应用BIM的目的是提高质量、效率、核心竞争力和盈利能力,当然最终需要依靠软件来实现,但是这个任务不是光靠缺乏实际工作经验、工程经验和企业管理经验的新从业人员可以完成的。
4、BIM型BIM团队
BIM型BIM团队是目前比较典型的企业BIM应用组织形式之一,BIM型BIM团队作为项目团队的辅助力量,其主要职责是“做BIM”而不是“做项目”。
项目团队用传统方式完成各自的工程任务,BIM型BIM团队做的BIM应用工作与工程任务没有有机结合在一起,也就是所谓的专业和BIM形成“两张皮”的问题。
1.9 企业决策层对推广BIM技术作用
BIM涉及企业的整个设计生产系统,在执行中会影响所有的流程和人员,无论其投入规模,或者会遇到的障碍,都不是一般的软件推广所能解决。在项目中应用BIM流程,涉及利益分配和组织管理等多方面内容,必须由控制资源和规则的决策层做出决定,并为创造良好的应用环境,持续提供各方面的支持。
学习和应用BIM需要耗费大量时间精力,这必然和项目有冲突。在现实利益面前,设计团队和设计人员都会选择做更多的项目,更顺利和更快的出图,而不会耗费人力时间在BIM探索中。这就需要决策层给予相应支持和引导,在项目选择,资源安排和收入分配等个方面,可以给予BIM的
优惠政策。
决策层要懂得BIM。这也是最难之处,因为懂得BIM,才会真正的相信BIM;而相信BIM,才会去尝试。在这种现状下,考察和参考应用BIM的成功企业经验,可以部分的得到一些二手信息。在懂得BIM后,决策人员会理解BIM应用的客观规律,例如投入和产出的周期,从现有方式到BIM流程的进化过程。懂得BIM,可以提供必需的资源和条件,制订合理的战略和阶段性目标,评估和定位BIM在企业的价值点。懂得BIM,可以真正的将BIM与企业的核心业务和核心团队相结合,提高企业的核心竞争力。懂得BIM,在遇到暂时的挫折和困难时,可以冷静的分析和应变,并且乐观的面对和坚持下去。
1.10目前国内建筑行业BIM应用情况
BIM的概念自2002年推出以来,十年过去了,BIM在国外已经广泛应用,许多国家或地区立法要求施工项目必须采用BIM创建工程数据模型。在美国、英国、新加坡、日本、沙特、香港、台湾等国家和地区也应用广泛。BIM技术受到香港政府的高度重视,香港已经决定于2015年起在所有新建项目中都应用BIM技术。可以预计,到2015年在国外将会接近100%的人会去使用这个技术,这个技术本身将是非常普及的。
我们国内可能起步会比他们稍稍晚一点,然而在中国竞争激烈的建筑市场,很快会有更多的工程企业使用开来。为了增强建筑企业的核心竞争力,实现建筑业的跨越式发展,住房和城乡建设部在《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中提出,在“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,在施工阶段开展BIM技术的研究与应用,推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸,形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。
BIM技术的应用已被国家列入提升建筑企业信息技术发展的重要方向,逐步被国内大型建筑设计、施工、咨询管理等企业及业主认同并着手实施。建筑信息模型BIM的应用是建筑工程信息化发展的必由之路。目前建筑信息模型的概念已经在学术界和建筑企业中获得共识,随着信息技术的快速发展, BIM技术产品的应用将可以极大地提高建设工程的管理效率和效益,提升工程管理的水平和能力,有助于建设工程项目顺利实施。
中国市政设计行业 BIM实施指南(2015版)发布单位时间发布信息政策要点 2016年以前政府投资的 2万平方米以上大型公共建筑以及省报绿色建筑项目的设计、施工采《关于征求关于推荐 BIM技术 2013.8.29在建筑领域应用的指导意见 (征求意见稿)意见的函》用 BIM技术;截止 2020年,完善 BIM技术应用标准、实施指南,形成 BIM技术应用标准和政策体系;在有关奖项,如全国优秀工程勘察设计奖、鲁班奖(国际优质工程奖)及各行业、各地区勘察设计奖和工程质量最高的评审中,住建部设计应用 BIM技术的条件。推进建筑信息模型(BIM)等信息技术在工程设 2014.7.1《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》计、施工和运行维护全过程的应用,提高综合效益,推广建筑工程减隔震技术,探索开展白图代替蓝图、数字化审图等工作。 2015.06.16辽宁省建设厅北京质量技术监督局;北京市规划委员会山东省人民政府办公厅 2014.7.30《山东省人民政府办公厅关于进一步提升建筑质量的意见》 2014.05《民用建筑信息模型设计标准》《关于印发推进建筑信息模型应用指导意见》《2014年度辽宁省工程建设地方标准编制/修订计划》对 BIM未来五年的发展提出了明确的目标提出将于 2014年 12月发布《民用建筑信息模型(BIM)设计通用标准》提出 BIM的资源要求、模型深度要求、交付要求是在 BIM的实施过程规范民用建筑 BIM设计的基本内容。该标准于 2014年 9月 1日正式实施。明确提出推广建筑信息模型(BIM)技术。目标:到 2014年底。启动 10项以上 BIM技术推广项目建设;到 2015年底,基本建立我省 BIM技术推广应用的标准体系及技术共享平台;广东省住房和城乡建设厅 2014.9.16到 2016年底,政府投资的 2万平方米以上的大《关于开展建筑信息模型 BIM技
术推广应用工作的通知》型公共建筑,以及申报绿色建筑项目的设计、施工应当采用 BIM技术,省优良样板工程、省新技术示范工程、省优秀勘察设计项目在设计、施工、运营管理等环节普遍应用 BIM技术;到 2020年底,全省建筑面积 2万平方米及以上的工程普遍应用 BIM技术。陕西住房和城乡建设厅 2014.10《陕西省级财政助推建筑产业化》提出重点推广应用 BIM(建筑模型信息)施工组织信息化管理技术。目标:通过分阶段、分步骤推进 BIM技术试点和推广应用,到 2016年底,基本形成满足 BIM技术应用的配套政策、标准和市场环境,本市上海市人民政府办公厅 2014.10.29《关于在本市推进建筑信息模型技术应用的指导意见》主要设计、施工、咨询服务和物业管理等单位普遍具备 BIM技术应用能力。到 2017年,本市规模以上政府投资工程全部应用 BIM技术,规模以上社会投资工程普遍应用 BIM技术,应用和管理水平走在全国前列。
2014.4.10
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1.11 BIM技术未来的发展
1、移动技术
随着互联网和移动智能终端的普及,人们现在可以在任何地点和任何时间来获取信息。而在建筑设计领域,将会看到很多承包商,为自己的工作人员都配备这些移动设备,在工作现场就可以进行设计 。
2、物联网技术
现在可以把监控器和传感器放置在建筑物的任何一个地方,针对建筑内的温度、空气质量、湿度进行监测。然后,再加上供热信息、通风。信息、供水信息和其他的控制信息。这些信息汇总之后,设计人员就可以对建筑的现状有一个全面充分的了解。
3、云技术
不管是能耗,还是结构分析,针对一些信息的处理和分析都需要利用云计算强大的计算能力。甚至,我们渲染和分析过程可以达到实时的计算,帮助设计人员尽快地在不同的设计和解决方案之间进行比较。
4、激光扫描技术
这种技术,通过一种激光的扫描,可以对于桥梁、道路、铁路等等进行扫描,以获得早期的数据。我们也看到,现在不断有新的算法,把激光所产生的点集中成平面或者表面,然后放在一个建模的环境当中。
5、大数据技术
传统方法无法管理BIM应用生成的海量工程数据。大数据技术是数据创建、数据积累、收集和管理的关键,数据的积累、存储和管理,及时、准确地获取相关工程数据,从而实现精细化管理。
6、互联网技术
互联网延伸了工程项目信息增值服务,这种信息化、扁平化、互动化、可视化、精细化的增值服务,提升了信息应用产业链价值。建立统一的信息共享交换平台,实现信息共享、数据管理、无纸化的流程,移动化的工作平台,是BIM发展的重心。
2. BIM实施内容和目标
2.1 实施BIM前准备工作
1、工作模式改变
虽然BIM能为行业带来巨大的价值,但我们也看到,目前国内大部分设计院在实施BIM方面并不是一帆风顺,而是遇到各种各样的困难。除了软件本身还有待完善之外,也有一部分原因在于用户对BIM的实施方式缺乏足够的认识。与普及二维CAD软件相比,普及三维BIM软件面临的阻力和难度会更大。因为CAD只是用电子图板代替手工图板,并不改变设计人员的工作模式,而BIM代表一种全新的工作模式,不但改变个人的工作方式,甚至会改变设计企业的流程和组织结构。因此要过渡到BIM,需要深入研究如何围绕BIM组建最好的人员流程——找出BIM将带来的流程变更,以及如何为这些新流程配备合适的人员。
2、有效的沟通
关键岗位的有效沟通。再好的思想、技术、体系,最终是要落地,落实到中层、基层。虽然可以依据行政命令,强制推行,但这样的结果往往是半路夭折。所以。对关键岗位人员,主要是技术、安全、成本条线人员的有效沟通,实施BIM的一个关键点。沟通到位,让参与的人理解到,BIM不是万能的,BIM带来的价值是一个渐进的过程,是一个随着应用深入而不断显现的过程。
3、试点项目选择
由于BIM与CAD有相当大的不同,因此在开始实施BIM时,合理的选择试点项目和培训方式非常重要。通常不建议整个设计院一开始就全面实施BIM,而是从试点项目、小型团队开始,积累经验,逐步推广。试点项目一般是已完成或是已经心中有数的项目,因此可以集中精力学习软件,而不至于产生延误工期的风险。此项目应涵盖各主要专业,规模/复杂性适中,可以让各个专业的工程师都有机会参与和熟悉BIM设计平台,同时也可以培养出“核心骨干”为将来的大规模推广打下基础。
选择合适的试点项目。要让企业的人员看到BIM带来的价值,就需要以合适的项目试点来推动BIM实施,摸索出一套思路。越三边工程、越大型复杂工程、越工程紧成本压力大的工程,越适合应用BIM技术。这有这样的工程,才能把BIM的价值淋漓尽致的体现出来。
4、组建BIM团队
同步组建自己的BIM团队。企业实施BIM的终极目标是让自己的BIM团队能够服务用于自己的项目,从而为项目带来管理效益的提升、利润的提高。BIM团队成员应是有一定项目经验的工程师,对BIM有较强的学习能力和学习欲望,同时要有合理的激励机制,这样才能让自己的BIM 团队有效、持续、稳定的运转。
2.2 BIM应用软件选择
与目前普及应用的CAD技术比较,BIM不是一个软件能完成的工作。目前,国外主流BIM设计软件有Autodesk Revit系列、Benetly Building系列,以及Graphsoft的ArchiCAD和Dassault的
CATIA等。虽然国外的这些软件已进入我国市场,但是目前还不能很好地满足我国规范要求,而这
些软件是BIM技术推广的基础。
目前我国建设工程各阶段具有很好的应用软件基础,一批专业应用软件已具有较高的市场覆盖率,可以基于这些软件的系统架构、专业功能、标准和规范集成功能、操作习惯及市场格局等,提升它们的BIM能力和专业功能,并解决各软件间信息交互性问题,即可成为我国自主知识产权的专业BIM软件。
BIM不是一个具体的软件,而是一种流程和技术。BIM的实现需要依赖于多种(而不是一种)软件产品的相互协作。有些软件适用于创建BIM模型(例如Revit),而有些软件适用于对模型进行性能分析(如Ecotect)或者施工模拟(如Navisworks),还有一些软件可以在BIM模型基础上进行造价概算或者设施维护,等等。不能期望一种软件完成所有的工作,关键是所有的软件都应该能够依据BIM的理念进行数据交流,以支持BIM流程的实现。
BIM软件必须符合以下要求:
1.必须保证工程项目信息的完整性,能够对不同的层次上的信息进行描述和组织; 2.不同的应用能够根据它提取所需的信息,衍生出自身所需的模型,且能添加新的信息到模型,保证信息的可重复使用性和一致性;
3.应该支持自顶向下设计,特别是概念设计和设计变更。
4.相关的信息和一整套设计文档相互关联,实现了各专业的信息共享。修改或变更在协同工作平台上实现。
2.3 BIM硬件环境配置
BIM基于三维的工作方式,对硬件的计算能力和图形处理能力提出了很高的要求。就最基本的项目建模来说,BIM建模软件相比较传统二维CAD软件,在计算机配置方面,需要合理CPU、内存和显卡的配置。
(1)CPU:即中央处理器,是计算机的核心,推荐拥有二级或三级高速缓冲存储器的CPU。采用64位CPU和64位操作系统,对提升运行速度有一定的作用,大部分软件目前也都推出了64位版本。多核系统可以提高CPU的运行效率,在同时运行多个程序时速度更快,即使软件本身并不支持多线程工作,采用多核也能在一定程度上优化其工作表现。
(2)内存:是与CPU沟通的桥梁,关系着一台电脑的运行速度。越大越复杂的项目会越占内存,一般所需内存的大小应最少是项目内存的20倍。由于目前大部分用BIM的项目都比较大,一般推荐采用8G或8G 以上的内存。
(3)显卡:对模型表现和模型处理来说很重要,越高端的显卡,三维效果越逼真,图面切换
越流畅。应避免集成式显卡,集成式显卡要占用系统内存来运行,而独立显卡有自己的显存,显示效果和运行性能也更好些。一般显存容量不应小于512M。
(4)硬盘:硬盘的转速对系统也有影响,一般来说是越快越好,但其对软件工作表现的提升作用没有前三者明显。
关于各个软件对硬件的要求,软件厂商都会有推荐的硬件配置要求,但从项目应用BIM的角度出发,需要考虑的不仅仅是单个软件产品的配置要求,还需要考虑项目的大小,复杂程度,BIM的应用目标,团队应用程度,工作方式等。
对于一个项目团队,可以根据每个成员的工作内容,配备不同的硬件,形成阶梯式配置。比如,单专业的建模可以考虑较低的配置,而对于到专业模型的整合就需要较高的配置,某些大数据量的模拟分析可能所需要的配置就会更高。若采用网络协同工作模式,则还需设置中央储运处服务器。
在一些特别大型或复杂的项目中,当BIM数据呈数量级增加时,计算机的反应速度在数量级的下降,导致很多用户对BIM产生怀疑。其实要用好BIM,除了前期对硬件的合理规划外,之后的合理使用也很重要。
(1)明确BIM的应用目标,设置合理的期望值,“三维”并不意味着项目中的每个零件都需要建模。
(2)合理划分BIM文件的结构,建立多文件协同方式。
(3)理解BIM与CAD的不同,建立良好的操作习惯,减少人为因素的影响。 (4)必要时向有BIM项目经验的专业人士咨询,减少走弯路的时间。
我们生活在一个计算机发展的黄金时期,随着计算机硬件性价比的不断提高,网络和云计算技术的不断发展,我们有理由相信,硬件不会再是阻碍BIM应用的绊脚石。
2.4 BIM实施组织形式和流程
BIM代表一种新的设计模式,而不仅仅是采用一种新的技术,因而企业需要考虑这一变革性团队的组织结构。
传统设计团队的目标是为了设计图纸,即便是非常优秀的工程师,也往往把大量时间用于施工图阶段的枯燥制图。而对于BIM团队,根据项目管理、设计、构件创建和制图等职能进行人员分工。其中构件创建不需要从事设计,只要熟悉软件操作即可,设计人员把更多精力集中在设计思考上。虽然看起来似乎需要更多的人员,但构件创建人员的成本远比设计人员要低,并且随着构件库的不断积累,这些BIM构件可以大量重复利用,从而减少未来的工作量。因此,随着BIM应用的逐渐熟练,BIM团队往往能用更少的资源完成更多的工作。
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