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BIM基础理论
基础理论
第1章BIM基础知识
第2章BIM软件、建模过程与精度
第3章BIM总体及各阶段实施计划
第4章BIM技术政策及标准
第5章BIM协同工作
第6章BIM建模及参数化技术
第7章工程项目BIM技术具体过程应用
第8章BIM技术与新技术的结合
第1章BIM基础知识17%
概要:
1.BIM技术概念;2.BIM技术特点;3.BIM技术国内外发展状况;4.BIM实施常见问题及建议
1.1BIM技术概念
1.1.1BIM技术由来
BIM的全称是“建筑信息模型(BuildingInformationModeling)”,建筑信息模型包含了不同专业的所有的信息、功能要求和性能,把一个工程项目的所有的信息包括在设计过程、施工过程、运营管理过程的信息全部整合到一个建筑模型中(如图1.1-1)
图1.1-1
在《建筑信息模型应用统一标准》中,将BIM定义如下:
建筑信息模型buidinginformationmodeling,buidinginformationmodel(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,简称模型。
BIM技术是一种多维(三维空间、四维时间、五维成本、N维更多应用)模型信息集成技术,可以使建设项目的所有参与方(包括政府主管部门、业主、设计、施工、监理、造价、运营管理、项目用户等)在项目从概念产生到完全拆除的整个生命周期内都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型,从而从根本上改变从业人员依靠符号文字形式图纸进行项目建设和运营管理的工作方式,实现在建设项目全生命周期内提高工作效率和质量以及减少错误和风险的目标。
BIM的含义总结为以下三点:
1.BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。
2.BIM是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,提供可自动计算、查询、组合拆分的实时工程数据,可被建设项目各参与方普遍使用。
3.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,是项目实时的共享数据平台。
1.1.2BIM技术优势
CAD技术
BIM技术
基本元素
基本元素为点、线、面,无专业意义
基本元素如:
墙、窗、门等,不但具有几何特性,同时还具有建筑物理特征和功能特征。
修改图元位置或大小
需要再次画图,或者通过拉伸命令调整大小
所有图元均为参数化建筑构件,附有建筑属性;在“族"的概念下,只需要更改属性。
就可以调节构件的尺寸,样式,材质。
颜色等
各建筑元素,间的关联性
各个建筑元素之间没有相关性
各个构件是相互关联的,例如删除一面墙,墙上的窗和门跟着自动删除:
删除一扇窗。
墙上原来窗的位置会自动恢复为完整的墙
建筑物整体修改
需要对建筑物各投影面依次进行人工修改
只需进行一次修改,则与之相关的平面、立面、剖面、三维视图、明细表等都自动修改
建筑信息的表达
提供的建筑信息非常有限,只能将纸质图纸电子化
包含了建筑的全部信息,不仅提供形象可视的二维和三维图纸,而且提供工程量清单、施工管理、虚拟建造,造价估算等更加丰富的信息
PAS1192建筑信息模型设置信息管理运营阶段的规范
CICBIM协议责权划分
Clashrendition碰撞再现
CDEcenterdata中心信息库
COBie施工运营建筑信息交换
DataExchangeSpecification数据交换规范
Federatedmode联邦模式
GSLGovernmentSoftLandings
英国政府开始的交付仪式
IFCIndustryFoundationClass标准文件格式
IDMInformationDeliveryManual流程信息
InformationManager信息管理者
LODLevelofdetail细致程度
LoILevelofinformation各阶段细节
LCALife-CycleAssessment全生命周期评估
OpenBIM开放资源的工作方式
Uniclass英国政府使用的分类系统
1.1.3BIM常用术语
1.BIM
BIM("BuildingInformationModeling")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。
2.PAS1192
PAS1192即使用建筑信息模型设置信息管理运营阶段的规范。
该纲要规定了levelofmodel(图形信息)、modelinformation(非图形内容,比如具体的数据)、modeldefinition(模型的意义)和模型信息交换(modelinformationexchanges)。
PAS1192-2提出BIM实施计划(BEP)是为了管理项目的交付过程,有效地将BIM引入项目交付流程,对项目团队在项目早期发展BIM实施计划很重要。
它概述了全局视角和实施细节,帮助项目团队贯穿项目实践。
它经常在项目启动时被定义并当新项目成员被委派时调节他们的参与。
3.CICBIMprotocol
CICBIMprotocol即CICBIM协议。
CICBIM协议是建设单位和承包商之间的一个补充性的具有法律效益的协议,已被并入专业服务条约和建设合同之中,是对标准项目的补充。
它规定了雇主和承包商的额外权利和义务,从而促进相互之间的合作,同时有对知识产权的保护和对项目参与各方的责任划分。
4.Clashrendition
Clashrendition即碰撞再现。
专门用于空间协调的过程,实现不同学科建立的BIM模型之间的碰撞规避或者碰撞检查。
5.CDE
CDE即公共数据环境。
这是一个中心信息库,所有项目相关者可以访问。
同时对所有CDE中的数据访问都是随时的,所有权仍旧由创始者持有。
6.COBie
COBie即施工运营建筑信息交换(Construction
OperationsBuildingInformationExchange)。
COBie是一种以电子表单呈现的用于交付的数据形式,为了调频交接包含了建筑模型中的一部分信息(除了图形数据)。
7.DataExchangeSpecification
DataExchangeSpecification即数据交换规范。
不同BIM应用软件之间数据文件交换的一种电子文件格式的规范,从而提高相互间的可操作性。
8.Federatedmode
Federatedmode即联邦模式。
本质上这是一个合并了的建筑信息模型,将不同的模型合并成一个模型,是多方合作的结果。
9.GSL
GSL即GovernmentSoftLandings.这是一个由英国政府开始的交付仪式,它的目的是为了减少成本(资产和运行成本)、提高资产交付和运作的效果,同时受助于建筑信息模型。
10.IFC
IFC即IndustryFoundationClass。
IFC是一个包含各种建设项目设计、施工、运营各个阶段所需要的全部信息的一种基于对象的、公开的标准文件交换格式。
11.IDM
IDM即InformationDeliveryManual。
IDM是对某个指定项目以及项目阶段、某个特定项目成员、某个特定业务流程所需要交换的信息以及由该流程产生的信息的定义。
每个项目成员通过信息交换得到完成他的工作所需要的信息,同时把他在工作中收集或更新的信息通过信息交换给其他需要的项目成员使用。
12.InformationManager
InformationManager即为雇主提供一个信息管理者”的角色,本质上就是一个负责BIM程序下资产交付的项目管理者。
13.Level0、Level、Level2、Level3
Levels:
表示BIM等级从不同阶段到完全合作被认可的里程碑阶段的过程,是BIM成熟度的划分。
这个过程被分为0-3共4个阶段,目前对于每个阶段的定义还有争论,最广为认可的定义如下:
Level0:
没有合作,只有维的CAD图纸,通过纸张和电子文本输出结果。
Level:
含有一点三维CAD的概念设计工作,法定批准文件和生产信息都是2D图输出。
不同学科之间没有合作,每个参与者只含有它自己的数据。
13.Level0、Level1、Level2、Level3
Level2:
合作性工作,所有参与方都使用他们自己的3DCAD模型,设计信息共享是通过普通文件格式(commonfile
format)。
各个组织都能将共享数据和自己的数据结合,从而发现矛盾。
因此各方使用的CAD软件必须能够以普通文件格式输出。
Level3:
所有学科整合性合作,使用一个在CDE环境中的共享性的项目模型。
各参与方都可以访问和修改同一个模型,解决了最后一层信息冲突的风险,这就是所谓的“OpenBIM"。
14.LOD
BIM模型的发展程度或细致程度(Levelofdetail),LOD描述了一个BIM模型构件单元从最低级的近似概念化的程度发展到最高级的演示级精度的步骤。
LOD的定义主要运用于确定模型阶段输出结果及分配建模任务这两方面。
15.LoI
LoI即Levelofinformation。
lol定义了每个阶段需要细节的多少。
比如,是空间信息、性能、还是标准、工况、证明等等。
16.LCA
LCA即全生命周期评估(Life-CycleAssessment)或全生命周期分析(life-cycleanalysis),是对建筑资产从建成到退出使用整个过程中对环境影响的评估,主要是对能量和材料消耗、废物和废气排放的评估。
17.OpenBIM
OpenBIM即一种在建筑的合作性设计施工和运营中基于公共标准和公共工作流程的开放资源的工作方式。
18.BEP
BEP即BIM实施计划(BIMexecutionplan)。
BIM实施计划分为“合同前“BEP及"合作运作期"BEP,“合同前“BEP主要负责雇主的信息要求,即在设计和建设中纳入承包商的建议,“合作运作期"BEP主要负责合同交付细节。
19.Uniclass
Uniclass即英国政府使用的分类系统,将对象分类到各个数值标头,使事物有序。
在资产的全生命过程中根据类型和种类将各相关元素整理和分类,有可能作为BIM模型的类别。
1.2BIM的特点
1.2.1可视化
1.设计可视化
BIM工具具有多种可视化的模式,一般包括隐藏线、带边框着色和真实渲染这三种模式,如图1.2-1所示是在这三种模式下的图例。
(a)隐藏线(b)带边框着色(c)真实谊染
图1.2-1BIM可视化的三种模式图
BIM还具有漫游功能,通过创建相机路径,并创建动画或一系列图像,可向客户进行模型展示(如图1.2-2所示)。
(a)漫游路径设置(b)消染设置
图1.2-2BIM漫游可视化图
2.施工可视化
(1)施工组织可视化
施工组织可视化即利用BIM工具创建建筑设备模型、周转材料模型、临时设施模型等,以模拟施工过程,确定施工方案,进行施工组织。
通过创建各种模型,可以在电脑中进行虚拟施工,使施工组织可视化(如图1.2-3所示)。
图1.2-3施工组织可视化图
(2)复杂构造节点可视化
复杂构造节点可视化即利用BIM的可
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