第一章緒論緒論1.1BIM的基本概念1.2

BIM的發(fā)展和應用1.3BIM工具平臺1975年，被譽為“BIM之父”的ChuckEastman教授在其研究的課題“Building

DescriptionSystem”中提出了“A

Computer-Based

DescriptionofaBuilding”的概念，利用可交互的圖形語言展現(xiàn)了建筑的各個細節(jié)，實現(xiàn)了復雜造型的圖形輸入、圖形編輯功能，并可進行數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計、建筑工程的可視化和量化分析。1.1BIM的基本概念1.1BIM的基本概念1986年，美國學者Robert

Aish提出了“建筑模型”的概念，并指出模型由包含各項幾何、物理信息的實體單元組成，可用于建筑和機械設(shè)計。進入21世紀，隨著全球建筑軟件開發(fā)商的介入，關(guān)于BIM的研究和應用進入了白熱化階段，尤其是2002年Autodesk公司正式提出了“建筑信息模型”（Building

Information

Modeling，BIM）這一專業(yè)術(shù)語。我國住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《建筑信息模型應用統(tǒng)一標準》（GB/T51212-2016）對BIM的定義為：在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進行數(shù)字化表達，并依此設(shè)計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱。1.1BIM的基本概念BIM=建筑”+“信息”+“模型”，可真實地虛擬建筑全生命周期，使得工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理各個階段的相關(guān)人員都能從中獲取他們所需的數(shù)據(jù)。BIM可以理解為是一種技術(shù)、一種方法、一種過程，它既涵蓋了工程生命期中不同階段的數(shù)字模型，同時還包括建筑工程管理行為的模型，且實現(xiàn)集成管理信息集成和協(xié)同處理，可從以下四個角度來詮釋BIM。1.1BIM的基本概念1.1BIM的基本概念1、一種多維數(shù)據(jù)信息模型BIM表達工程信息的模型有不同的形式，包括：整個工程和某個單元形狀的3D幾何模型；由時間和幾何維度組合而成的4D模型；表達工程價值（在某一時間點或全生命期）的5D成本模型；成本模型與其他維度所形成的6D、7D、直至nD模型。

設(shè)計階段的數(shù)據(jù)模型可以隨時隨地快速地傳遞到施工階段；施工階段的數(shù)據(jù)模型又可以無縫傳遞到運營維護階段來進行智能動態(tài)維護和物業(yè)管理。通過整體協(xié)同工作，提高工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，最終節(jié)約成本和資源，提升工程建設(shè)的精細化管理水平。2、一種協(xié)同工作過程1.1BIM的基本概念工程建設(shè)行業(yè)很難實現(xiàn)精細化管理，其根本原因在于海量的工程數(shù)據(jù)以及不同階段不同專業(yè)數(shù)據(jù)信息的脫節(jié)和孤立，而BIM集成技術(shù)可以讓相關(guān)專業(yè)快速準確地獲取所需的數(shù)據(jù)信息，大大減少由于信息交流不暢所帶來的效率低下、重復工作的問題。3、一種信息模型集成工具1.1BIM的基本概念4、一種可視化設(shè)計和分析技術(shù)BIM具有強大的可視化展示及分析功能，可以清晰的分析設(shè)計和施工過程中可能產(chǎn)生的問題，比如規(guī)范協(xié)調(diào)檢查、碰撞分析、施工過程預監(jiān)測等。1.1BIM的基本概念工程設(shè)計領(lǐng)域的“兩次”革命1.2BIM的發(fā)展與應用1.2.1國外BIM的發(fā)展和應用美國是首批應用BIM技術(shù)的國家之一，經(jīng)過不斷發(fā)展，以及全球化不斷深入，BIM技術(shù)已擴散到亞洲、歐洲等國家。時至今日，對于BIM的應用與研究，美國已達到一線水準。在日本，有“2009年是日本的BIM元年”之說，大量的日本設(shè)計公司、施工企業(yè)正在應用BIM技術(shù)。韓國在運用BIM技術(shù)方面也處于領(lǐng)先水平。韓國多個政府部門致力于制定BIM的標準，并要求2016年開始所有公共工程須應用BIM技術(shù)。1.2BIM的發(fā)展與應用2002年，BIM技術(shù)首次進入中國。近年來，BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域正快速普及推廣，尤其是國家、地方政府相關(guān)政策的出臺，更為BIM技術(shù)的廣泛和深度應用創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。在國家“十一五”規(guī)劃中，將BIM作為國家科技支撐計劃的重點項目，“十二五”規(guī)劃中進一步將建筑信息模型作為信息化的重點研究課題。對于高等院校而言，如何促進BIM在教育教學領(lǐng)域中的規(guī)模化應用，怎樣培養(yǎng)我國當前建筑行業(yè)所需要的BIM專業(yè)應用型人才，是值得深入研究與探討的。此外，國內(nèi)部分建筑設(shè)計單位和施工企業(yè)也組建了BIM團隊，在項目設(shè)計和施工過程中應用BIM技術(shù)。1.2BIM的發(fā)展與應用1.2.2國內(nèi)BIM的發(fā)展和應用隨著BIM概念的逐步普及計算機軟硬件水平的迅速發(fā)展，全球幾大建筑軟件開發(fā)商Autodesk、Bently及Graphisoft都推出了相應的BIM軟件產(chǎn)品，用以支持建筑工程全生命周期的集成管理，并在全球多個項目上試運行且取得了不錯的效果。1.3BIM工具平臺BIM軟件產(chǎn)品的種類軟件類別主要功能軟件名稱核心建模構(gòu)建信息化模型AutodeskRevit、Bentley、ArchiCAD、CATIA、DigitalProject等方案設(shè)計方案比選OnumaPlanningSystem、Affinity等幾何造型復雜建筑造型的計算和繪制Sketchup、Rhino、FormZ等可持續(xù)分析日照分析、聲、光、風環(huán)境模擬Ecotect、IES、Fluent、GreenBuildingStudio等結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計、受力分析Etabs、STAAD、Robot、PKPM、Structural、Analysis等機電分析水、暖、電系統(tǒng)分析IESVirtualEnvironment、Designmaster、TraneTrace、鴻業(yè)、博超等可視化三維設(shè)計、效果展示3dsMax、AccuRender、Artlantis、Lightscape等模型檢查驗證設(shè)計效果SolibriModelChecker深化設(shè)計模型深化TeklaStructure（Xsteel）、探索者等模型綜合碰撞檢測模型整合、碰撞檢測、動態(tài)模擬AutodeskNavisworks、BentleyProjectwiseNavigator、SolibriModelChecker等造價管理軟件工程量統(tǒng)計、造價分析Innovaya、Solibri、魯班等運營管理運維管理ArchiBUS、FacilityONE等發(fā)布和審核成果發(fā)布、審核AutodeskDesignReview、Adobe3DPDF等BIM所涉及的軟件種類繁多，從規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維直到建筑物生命結(jié)束，每個階段都有對應的專業(yè)軟件。但不論是建模類、管理類、可視化類、深化設(shè)計類等，它們都有共同的特點--對工程信息數(shù)據(jù)的集成。其中BIM技術(shù)應用的基礎(chǔ)和核心是建模類的BIM軟件。此類軟件的主要功能是實現(xiàn)二維圖紙向三維模型轉(zhuǎn)換（翻模）或建立三維模型并利用模型輸出二維施工圖（正向設(shè)計）。1.3.1

BIM核心建模軟件1.3BIM工具平臺BIM核心建模軟件主要分為四個門派：1、Autodesk公司的Revit建筑、結(jié)構(gòu)和機電系列。2、Bentley建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備系列。3、ArchiCAD系列。4、Dassault公司的CATIA是全球最高端的機械設(shè)計制造軟件。BIM的應用離不開軟件的選擇，在項目不同的階段或針對不同的項目目標需要選擇不同的BIM軟件。1.3BIM工具平臺1.3.1

BIM核心建模軟件BIM業(yè)界有“無Revit，不BIM”的說法。Revit系列軟件是由全球領(lǐng)先的數(shù)字化設(shè)計軟件供應商Autodesk公司，針對建筑設(shè)計行業(yè)開發(fā)的數(shù)字化、參數(shù)化軟件平臺。自2004年進入中國以來，Revit已成為BIM技術(shù)中最具有代表性并且是目前為止應用最廣泛的三維模型創(chuàng)建軟件，越來越多的設(shè)計企業(yè)、工程公司均使用Revit系列軟件完成三維模型創(chuàng)建工作。1.3BIM工具平臺1.3.2Revit軟件概述Revit可清晰真實的表達實際建筑類、結(jié)構(gòu)類和機電類工程項目的完整面貌，創(chuàng)建建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)及電氣等參數(shù)化的三維BIM模型，從而實現(xiàn)一個信息化交流平臺。其涵蓋了RevitArchitecture、RevitStructure和RevitMEP（Mechanical，ElectricalandPlumbing，即水暖電）三大模塊，各模塊的工作體系和基本框架大致相同。1.3.2

Revit軟件概述1.3BIM工具平臺Revit具有以下特有優(yōu)勢：平、立、剖面圖紙與模型同步創(chuàng)建；構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)性；自動統(tǒng)計門窗表、建筑面積、容積率等經(jīng)濟指標；與AutoCAD無縫鏈接，二維三維完美過渡；體量功能可輕松創(chuàng)建異型墻體、幕墻等；集成渲染漫游功能，全方位展示設(shè)計成果；類型參數(shù)、實例參數(shù)、共享參數(shù)等可對構(gòu)件的尺寸、材質(zhì)、可見性及項目信息等屬性進行控制。1.3.2

Revit軟件概述1.3BIM工具平臺通過Revit創(chuàng)建模型的最大的優(yōu)點是可以“參數(shù)化”表示每一個構(gòu)件，并提供參數(shù)化的修改模式。所謂“參數(shù)化”是指Revit中各模型圖元之間的相對關(guān)系，如相對距離、共線等幾何特征。Revit可自動記錄構(gòu)件之間的特征和