CONTENTS目錄4.1BIM技術在建筑設計階段的應用4.2BIM技術在結構設計階段的應用4.3BIM技術在MEP設計中的應用4.4BIM技術在智慧建造中的應用4.5BIM技術在工程項目成本控制中的應用4.6BIM技術在建筑運維中的作用4.1.1概念設計4.1.1概念設計4.1.1概念設計SketchUp設計作品4.1.1概念設計Rhinoceros設計作品4.1.1概念設計體量模型4.1.1概念設計Rhinoceros設計作品4.1.2能耗分析AutodeskEcotectAnalysis軟件是一款功能全面，適用于從概念設計到詳細設計環節的可持續設計及分析工具，包含應用廣泛的仿真和分析功能，能提高現有建筑和新建筑設計的性能。該軟件將在線能效、水耗及碳排放分析功能與桌面工具相集成，能可視化及仿真真實環境中的建筑性能。用戶可以利用強大的三維表現功能進行交互式分析，模擬日照、陰影、發射和采光等因素對環境的影響。在建筑工程中，朝向主要受到熱輻射、日照、通風等氣候因素影響，空間的舒適度與朝向也有一定關系。針對不同地域的氣候因素，對朝向選擇的結果存在著差異，而且地區不同也導致對不同的氣候因素的側重不同，所以氣候因素最優朝向不一致并且會相互矛盾。可以通過Ecotect軟件分析該城市氣候因素朝向特點，依照模擬結果得出建筑合理朝向方位。4.1.2能耗分析4.1.2能耗分析輻射得熱最優朝向分析圖4.1.2能耗分析日照與建筑朝向關系圖4.1.2能耗分析某城市夏季和秋季風頻圖4.1.3初步設計4.1.3初步設計4.1.3初步設計某教學樓一層Revit模型和平面圖Revit軟件中，材質由不同的資源構成。默認情況下材質將具備“圖形〞和“外觀〞兩種資源。其中“圖形〞資源是所有材質必須具備的資源定義，用于控制采用該材質圖元顯示時的顏色、透明度以及立面視圖中該圖元的外表填充圖案樣式、被剖切時的截面填充圖案樣式等。4.1.3初步設計4.1.3初步設計Revit對墻體賦予材質種類信息Revit賦予墻體真實的材質效果Revit軟件提供的詳圖設計編輯工具是二維的，其操作邏輯是從三維模型中提取二維圖紙。但是模型中提取的根本二維圖紙不能滿足當前施工圖標準，因此需要運用詳圖設計工具和詳圖編輯工具對其進行進一步完善，才能得到符合出圖標準的二維圖紙。目前，完全可以使用Revit軟件可以100%出建筑施工圖。4.1.4深化設計Revit軟件提供了專門的“協作〞工具：工作集和鏈接。工作集的協作流程為：1.團隊負責人依照成員數量和工程復雜程度，將設計模型劃分為假設干個組成局部，各局部之間不能重疊。2.將相應的建筑構件分配到各局部中，并制定編輯權限，同時將該模型文件保存為設計中心文件。3.隨后成員通過網絡訪問效勞器上的中心文件，通過“另存為〞命令得到各自需要編輯的局部，在本地計算機進行深化設計。深化設計過程中成員需要隨時將自己的設計結果更新到設計中心文件中去，保證其他成員可以及時的看到其他局部的設計成果，從而使設計工作保持一致。4.1.5設計中的協同鏈接Revit模型的操作方法同AutoCAD的外部參照非常類似，是最接近于傳統模式。該方法適用于單體建筑，或可以拆分為多個單體，且需要分別出圖的建筑群工程，設計團隊中的建筑師各自完成一局部單體設計內容，并在總圖〔場地〕文件中鏈接各自的Revit模型，實現階段性協同設計〔此方式和傳統的AutoCAD外部參照協調設計模式相同〕。對特大型工程，也可以在“鏈接〞中使用“工作集〞功能。兩種方式結合，實現更大規模的協同設計。在這種團隊協同模式之下，不同專業之間都能在設計過程中相互協調，相互溝通，形成一個有機的整體。4.1.5設計中的協同Revit軟件有明細表工具，該工具可以按照對象類別統計并列表顯示各類模型圖元數量、材質數量、圖紙列表、視圖列表和注釋塊列表。對工程量分析，明細表工具主要用來統計材質信息和數量。建立明細表是提取BIM模型關鍵步驟。根本方法是：1.通過建立明細表直接提取出各種建筑構件的根本幾何信息，如面積等。2.按照建筑中各種構件的不同構造做法，編制材料用量比例公式，即能提取出各種材料的體積。3.查表得出構件材料的密度，最終得到主要材料的質量。4.1.6工程量統計一般使用Revit軟件出圖分為4個根本步驟。1.進行圖紙布置。使用Revit軟件中的“新建圖紙〞工具可以為工程創立圖紙視圖，指定圖紙使用的標題欄族并將指定的視圖布置在圖紙視圖中形成最終施工圖檔。2.工程信息設置。在出完成圖紙名稱、圖紙編號以外，還需要完成諸如工程名稱、客戶名稱等內容信息，在Revit軟件“工程信息〞工具設置公用信息參數。3.圖紙修訂和版本控制。在工程進行當中，圖紙修訂是不可防止的，Revit可以記錄追蹤這些修訂內容信息，并且可以吧它發布到圖紙上。4.打印和圖紙導出。在圖紙布置完成后，可以利用打印機進行打印，或是用虛擬打印機程序生成PDF格式文檔，也可以把指定視圖或圖紙導出為CAD格式文件。但值得注意的是，Revit軟件不支持圖層概念，但可以設置各構件對象導出DWG時對應的圖層，以方便在CAD中的應用。4.1.7模型出圖和渲染Revit軟件自帶的渲染功能，可以快速創立BIM模型各角度的渲染圖，還具有3Dmax軟件接口，支持將BIM模型導入并進一步完善。4.1.7模型出圖和渲染室內視線分析主要考慮兩類場景，一是突出視覺功能的場所〔如劇場、影院等〕，分析室內各視點對室內某區域的視線效果；二是室內視野評價，分析室內各視點對室外環境的可視度。利用BIM模型進行室內視線分析的優勢就是真實復原場景并提供高效、科學的評估依據。在BIM模型中，可以通過Revit軟件自帶的“相機〞功能，在任意室內景觀窗前設置相機，根據拍攝的可視度調整景觀窗的位置和大小，到達適當的引入效果。但是，這種以“點〞為根底的評估方式工作量較大，對于大體量建筑不是很實際。這時，可以通過Revit軟件中的“漫游〞功能創立虛擬漫游路徑，實現視點串聯，到達“所見即所得〞的感觀體驗，更全面、快速地評估。圖4.21所示為利用Ecotect軟件進行某辦公室內可視度分析。〔3〕施工圖設計完成模型和結構計算后，利用BIM軟件進行施工圖設計和出圖。施工圖階最終的成果文件是完成滿足設備材料采購、非標準設備制作和施工要求的全套圖紙。Revit軟件是基于參數化設計的建模軟件。建筑或結構模型完成后，可以通過各個標高的平面視圖轉換成施工圖。后期設計發生變更時，無論直接修改Revit工程瀏覽器的施工圖，還是在三維模型中修改，其他視圖相應位置的構件都會作相關聯的修改。通過Revit系列軟件的工程瀏覽器可以高效管理設計圖紙、施工圖設計說明等圖紙文件。MEP是國外對Mechanical、Electrical、Plumbing3個專業的簡稱，即國內所說的建筑機電設備專業,簡稱水暖電專業。現代建筑品質的提升，決定建筑對設備的功能和性能都有較高的要求。圖所示為管道優化前的設備布置方案，MEP系統最低點到樓板的高度為3.00m。利用MEP軟件分析后，發現原水管、風管、橋架同標高排布，未有效利用梁下的空間，優化后的方案將水管和風管進行分層排布，充分利用空間，避開管線碰撞，增加凈高，最終MEP系統最低點到樓板的高度增加了0.14m從施工總承包商出發，工程師還需用MEP軟件完成設備管線綜合工作。管線綜合是依照工程師的知識和經驗從施工出發，在考慮施工空間和檢修空間的前提下，確保MEP方案的總施工本錢最低。為提高管線綜合的可施工性，實施BIM管線綜合時不僅需要考慮安裝順序，同時也考慮了管線施工標準，如管道保溫層、支吊架形式、管道安裝空間及檢修空間、安裝流程等。完成MEP系統設計后，還需要按照國家標準進行二維出圖工作。如何將MEP軟件設計的平面圖進行標準化、準確表達是一個難點，需要通過設置工作集、巧用過濾器、修改局部族，以實現平面圖表達的標準化。采用MEP軟件還可以進行創立平面圖工作生成設備平面圖，大大提升了后期繪圖效率和準確率某建筑二層衛生間給排水大樣圖智慧建造理念的出現給建筑工程領域帶來新的機遇，它能保證各個參與方的利益。1.對建設方或業主來說，智慧建造理念能實現降低本錢、提高工程質量、減少資源浪費，從而保證更多利益。2.對承包方來說，智慧建造能在過程中實現資源合理分配，工期實時動態調整，合理安排人員，減少窩工現象，使承包商從中獲取更好效益。相對于傳統建造方式，智慧建造對工程在實施過程中有很大優勢。1.縮短工程工程周期。通過合理安排工程工程進度及人員安排，可以合理縮短工程周期。2.提高企業競爭力。智慧建造理念將倒逼企業內部運營機制與組織架構改革，提高信息化水平，增強企業的競爭能力。3.提升工程參與人員的協作能力。智慧建造理念需要建立信息統一的共享平臺，各方依據工程的開展來增減工程信息，使得工程信息獲取更加便捷有效，增強了各參與方的協同作業能力。同時，信息共享還能夠有效減少建造過程的各類型沖突。通過合理現場布置，能減少施工機具碰撞，降低施工現場風險，實現質量管理。信息共享還可以根據現場情況合理調整現場管理規定，實時監控施工現場情況，更有效的提高工程質量。4.4.3智慧建造體系4.4.3智慧建造體系4.4.4智能建造的組織形式傳統施工組織結構圖4.4.4智能建造的組織形式部門名稱傳統施工管理任務分工基于BIM技術的施工管理任務分工工程技術部審查施工方案、進度計劃，負責主材的檢查驗收，處理施工技術問題，提出變更建議；監控工工藝流程，提高施工質量利用4D施工模擬，檢驗施工方案的可行性，消除施工現場沖突，模擬建立標準化施工工藝流程，提高施工質量物資采購部按進度調配材料設備，檢查材料設備的品種、規格、數量、質量是否符合相應規定要求；根據3D建筑信息模型及數據庫統計的工程量，合理安排物資供應，并依據數據庫訪問各構件的材料設備信息工程施工部執行各分部分項施工任務，保證施工質量、進度、安全符合要求；施工動態檢查，4D施工進度模擬，動態調整施工進度，依據BIM技術建立的標準化施工工藝流程施工工程質安部負責工程質量、安全的檢查監督工作，深入工地巡檢，及時發現質量或安全隱患，并及時糾正BIM與物聯網技術結合，進行現場跟蹤與檢驗，保證施工質量、安全、進度要求商務合約部做好各項合同的簽訂工作與檔案管理，負責施工直接成本管理，參與業主供料咨詢合約談判等利用4D模型，進行成本控制，建立5D模型；及時更新4D/5D信息模型的材料設備信息庫綜合辦公事負責辦理各項報批手續，制定工程建設安全管理意見和文明施工管理辦法，并狠抓落實；整理各項施工資料利用3D/4D/5D建筑信息模型及數據庫，做好竣工工程施工資料的收集和整理工作；信息管理部工程項目各信息的建設、維護、共享與保密利用BIM系統平臺，在同一建筑信息模型上管理、維護、更新各方項目信息，做好各方訪問權限劃分與設定4.4.4智能建造的組織形式信息終端交互設備是指各種輸入輸出設備，包括圖形工作站、筆記本電腦、平板電腦、智能、激光打印機或手持智能設備等。個人PC作為必備的輸入輸出設備，為了應對高信息存儲，其配置勢必需要一定的提高。例如，歐特克官網提供了Revit軟件入門級、合理級、推薦級配置需求，按照需求配置設備能節約本錢。為便于能隨時隨地讀取工程信息，獲取資料，可以采用GraphisoftSE公司制作的一款在智能上查看三維建筑信息模型的軟件BIMx，4.4.4智能建造的組織形式BIMx軟件使用截圖4.4.5施工準備階段優化控制管理4.4.5施工準備階段優化控制管理4.4.5施工準備階段優化控制管理4.4.5施工準備階段優化控制管理4.4.5施工準備階段優化控制管理4.4.5施工準備階段優化控制管理基于BIM的施工進度模擬流程4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理進度預警系統工作原理示意圖4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理2.資源本錢動態管理施工資源本錢動態管理是在施工過程中隨著施工進度進展，結合市場價格信息合理確定工作任務中人、機、材的用量，借以實時統計施工本錢。資源本錢動態管理系統能在施工條件或施工內容發生變更的時候，及時調整資源配置，做到可行、科學、合理。施工資源動態管理系統的主要功能包括：①根據施工工程進度方案和相應工作資源需求量，制定人、材、機需求方案。②根據進度分析，編制物資采購方案、物資現場管理方案以及物資倉儲可視化管理。施工本錢動態管理主要包括以下幾方面：①根據BIM模型統計的工程量，結合預算定額和市場信息價格，計算工程總本錢。②隨著施工進度的開展，根據實際進度與方案進度，合理調配施工資源，計算當前施工狀態的施工本錢，實時掌握控制施工本錢。4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理4.4.6施工過程中進度、資源、本錢動態管理運維管理的范疇主要包括空間管理、資產管理、維護管理、公共平安管理、能耗管理5個方面。傳統運維管理模式目前,通用的運維管理系統有類似于計算機維修管理系統〔CMMS〕、計算機輔助設施管理〔CAFM〕、電子文檔管理系統〔EDMS〕、能源管理系統〔EMS〕以及樓宇自動化系統〔BAS〕等。盡管這些設施管理系統獨立支撐設施管理系統，但各個系統信息相互獨立，無法到達資源共享和業務協同。另外，建筑物交付使用后，各個獨立子系統的信息數據采集需消耗大量的時間和人力資源。基于BIM的運維管理〔1〕數據集成與共享建筑信息模型〔BIM〕集成從設計、建設施工、運維直至使用周期終結的全生命期內各種相關信息，包含勘察設計信息、規劃條件信息、招投標和采購信息、建筑物幾何信息、結構尺寸和受力信息、管道布置信息、建筑材料與構造等，為CMMS、CAFM、EDMS、EMS、BAS等常用運維管理系統提供信息數據，使得信息相互獨立的各個系統到達資源共享和業務協同。〔2〕運維管理可視化調試、預防和故障檢修時，運維管理人員經常需要定位建筑構件〔包括設備、材料和裝飾等〕在空間中的位置，并同時查詢到其檢修所需要的相關信息。一般來說，現場運維管理人員依賴紙質藍圖或實踐經驗、直覺和區分力來確定空調系統、電力、煤氣以及水管等建筑設備的位置。這些設備一般在天花板之上、墻壁里面或地板下面等看不到的位置。從維修工程師和設備管理者的角度來看，設備的定位工作是重復、消耗時間和勞動力、低效的任務。在緊急情況下或外包運維管理公司接手運維管理時或在沒有運維人員在場并替換或刪除設備時，定位工作變得尤其重要。運用竣工三維BIM模型可以確定機電、暖通、