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为什么要发展BIM?它能为建筑行业带来什么转变?

2021-05-21

所谓BIM,即建筑信息模型(building information model),是指在建设工程及设施全生命周期内,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,是在建设项目的规划、设计、施工和运维过程中进行数据共享、优化、协同与管理的技术和方法。

如果要回顾BIM的起源,可以追溯到1974年,美国乔治亚理工大学教授Chuck Eastman发表的论文中首次提出的BIM理念,但真正形成世界级的风潮,还是要以1995年IAI协会决定推出IFC标准为里程碑,迄今已有二十多年。尤其是2010年前后,全球进入BIM时代,BIM理念和方法已经成为建筑设施行业的基础元素。

2019年5月,深圳市福田区发展和改革局和深圳市福田区住房和建设局印发“福田区发展和改革局 福田区住房和建设局关于印发《关于福田区政府投资项目加快应用建筑信息模型(BIM)技术的通知》”,这也是国内首个明确鼓励采用BIM全流程正向设计的地方政策 。

以此为出发点,深圳将探索在深港科技创新合作区的项目,率先建立起整个地区“BIM+GIS(地理信息系统)+VR一体化系统”,探索城市级BIM应用,实现智慧城区高效管理。同时出台BIM政策结合实施指引及取费参考标准,并利用BIM进行数据化管理,建立更加公开透明的政府核查与监督机制。

在印发《关于福田区政府投资项目加快应用建筑信息模型(BIM)技术的通知》的同时,福田区也一并发布了《福田区政府投资项目应用建筑信息模型(BIM)技术实施指引》,通过对“通知”和“实施指引”的分析,我们能看出不少关于未来BIM发展的路线和趋势。

为什么要发展BIM?

经过二十多年的发展和论证,各大城市均认可BIM的技术优势,BIM作为基于可视化建筑信息模型的信息集成和管理技术,先天具有协同性、可视化、模拟性、优化性、节约成本、共建共享等优势。

可视化:所见即所得,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。

模拟化:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟、施工模拟等。

协同管理:各参建方在项目规划、设计、施工、运维全过程通过一个信息模型协同工作。

成本控制:BIM模型可精确提取工程量信息,从而实现成本控制。

进度控制:BIM施工模拟加入进度计划信息,实时模拟工程进度 。

廉政风险防控:通过BIM信息化平台,建立更加公开、透明的政府核查与监督机制。

提升管理水平:减少错漏碰缺,提高工程质量,协同管理提升工作效率,从而提升整体管理水平

基于BIM的这些优势,各大城市纷纷出台了鼓励BIM行业发展的政策文件:如北京已出台《民用建筑信息模型(BIM)设计基础标准》,(2014年5月1日实施),并有《民用建筑信息模型施工建模细度技术标准》、《智慧工地技术规程》在编 ;上海有《建筑信息模型应用标准》、《上海市建筑信息模型技术应用指南(2017版)》、《上海市城乡和住房管理委员会关于本市保障性住房项目实施建筑信息模型技术应用的通知》 ;香港建筑业议会出台了《建筑信息模拟标准》(第一版) 。

BIM该怎么用?

各地的BIM政策不近相同,实施路径也有差异。以深圳为例,在《福田区政府投资项目应用建筑信息模型(BIM)技术实施指引》中,对BIM的应用场景做了详细的规定。

方案设计阶段:利用BIM技术对项目的设计方案可行性进行验证,对下一步深化工作进行推导和方案细化。利用BIM软件对建筑项目所处的场地环境进行必要的分析,如坡度、坡向、高程、纵横断面、挖填量、等高线、流域等,作为方案设计的依据。

进一步利用BIM软件建立建筑模型,输入场地环境相应的信息,进而对建筑物的物理环境(如气候、风速、地表热辐射、采光、通风等)、出入口、人车流动、结构、节能排放等方面进行模拟分析,选择最优的设计方案。

初步设计阶段:深化结构建模设计和分析核查,推敲完善方案设计模型,通过BIM设计软件,对专业间平面、立面、剖面位置进行一致性检查,将修正后的模型进行剖切,生成平面、立面、剖面及节点大样图。在初步设计过程中,沟通、讨论、决策应用围绕方案设计模型进行,发挥模型可视化、专业协同的优势。

施工图设计阶段:各专业模型构建并进行优化设计的复杂过程,包括建筑、结构、给排水、暖通、电气等专业。在此基础上,根据专业设计、施工等知识框架体系、进行碰撞检测、三维管线综合、竖向净空优化等基本应用,完成对施工图阶段设计的多次优化。针对某些会影响净高要求的重点部位,进行具体分析并讨论,优化机电系统空间走向排布和净空高度。

施工准备阶段:施工深化设计、施工场地规划、施工方案模拟。该阶段BIM应用对施工深化设计准确性、施工方案的虚拟展示等方面起到关键作用。施工单位应结合施工工艺及现场管理需求对施工图设计阶段模型进行信息添加、更新和完善,以得到满足施工需求的施工作业模型。

施工实施阶段:主要体现在施工现场管理,一般是将施工准备阶段完成的模型,配合选用合适的施工管理软件进行集成应用,其不仅是可视化的媒介,而且能对整个施工过程进行优化和控制。有利于提前发现并解决工程项目中的潜在问题,减少施工过程中的不确定性和风险。同时,按照施工顺序和流程模拟施工过程,可以对工期进行精确的计算、规划和控制,也可以对人、机、料、法等施工资源统筹调度、优化配置,实现对工程施工过程交互式的可视化和信息化管理。

运维阶段:基于竣工模型搭建运维管理平台并付诸于具体实施。其主要工作和步骤是:运维管理方案策划、运维管理系统搭建、运维模型构建、运维数据自动化集成、运维系统维护五个步骤组成。其中基于BIM的运维管理的主要功能模块主要包括:空间管理、资产管理、设备管理、能源管理、应急管理等。

BIM各阶段模型

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