BIM 技术属建筑信息化领域革命性技术,拉开建筑信息化第二次革命,从 CAD 时代迈入BIM时代。BIM技术强调三维、整体性、协同性,是CAD发展到一定阶段后的必然趋势。其以更先进的理念和模式,推动建筑信息化领域变革。
BIM 技术拉开建筑信息化第二次革命序幕建筑信息化第一次革命是 CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)绘图软件出现,结束了“手绘图纸”时代,设计师开始甩掉图板,通过绘图软件进行作图设计。目前 BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术出现,拉开建筑信息化第二次革命的序幕,建筑信息化从 CAD 时代进入 BIM 时代。并且 BIM 技术不仅运用在设计环节,而且可贯穿建筑全生命周期,提高建筑领域不同环节的信息化程度。
BIM 技术是建筑信息化发展到一定阶段后的必然方向
CAD 时代中众多专业软件出现,帮助人们在不同细分领域提升工作效率,比如 Autodesk CAD 软件进行图纸设计、Magi CAD 软件进行机电设计、Tekla 软件进行结构设计等。但不同软件各自工作,随着专业软件种类越来越多,工作流线交错越复杂,重复工作量也越大,不同模型之间经常出现错漏碰缺,设计变更也难以避免。此时需要统一的协同平台将各工作流线归一管理,进一步提升整体效率。BIM 技术则能够提供协同工作平台,构建唯一的 BIM 模型,不同软件可通过 BIM 实现协同工作,让工作流线有序简洁,综合信息共享,实现所见即所得的效果。可以说 BIM 技术是建筑信息化发展到一定阶段后的必然方向。BIM 技术并非简单地从二维到三维转变,而是理念和模式的转变
CAD 时代的软件通常可以单独运作,而 BIM 需要一组软件才能整体解决问题,比如机电与建筑结构的碰撞测试除需要广联达 BIM 审图软件外,至少还需要 Magi CAD、Tekla 的模型数据。CAD 仅仅是改变的生产工具,让人们在图板上作图改为在计算机中作图,仅仅将图纸数字化,而 BIM 则是将设计三维化、系统化,得到的不仅是图纸,而是整个建筑信息模型(如果有需要,可通过具体工具生成局部区域的二维图纸)。BIM 由于其系统性和全面性,往往需要不同岗位的人员进行协同配合,比如一个标准的 BIM 模型至少需要建筑设计师、结构设计师、机电设计等多人协作,而 CAD 则仅一个岗位人员就能完成对应图纸设计。另外 CAD 得到的结果通常是静态的、平面的,而 BIM 得到的结果通常是动态的,立体的。通过种种对比可知,CAD 时代往 BIM 时代转变并非是简单的二维往三维转变,而且在理念和模式上得到明显的改变。BIM产品可分为BIM基础软件、工具软件和平台软件三类
BIM 产品按照功能可分为基础软件、工具软件、平台软件三大类。BIM 基础软件是指可用于建立能为多个 BIM 应用软件所用的 BIM 数据的软件,其包括建筑设计软件、结构设计软件、设备设计(MEP)软件等,常见产品为 Revit、Archi CAD;BIM 工具软件是指利用 BIM 基础软件提供的 BIM 数据,开展各种工作的应用软件,主要包括能耗分析软件、日照分析软件、生成二维图纸的软件等,常见产品为 Ecotect、广联达 BIM 算量;BIM 平台软件是指能对各类 BIM 基础软件及 BIM 工具软件产生的 BIM 数据进行有效管理,以便支持建筑全生命周期 BIM 数据的共享应用的软件,其主要包括 BIM 共享平台等,常见产品为 BIM 360、Delta Server。BIM技术核心特征:可视化优、协调性强、模拟性高、连贯性好
特征一:可视化优,所见即所得CAD 设计图通常是二维形式,在设计以及施工环节往往需要通过想象的方式将二维结构转变为三维结构,虽然通过长期的训练和实践可以达到较好的转换效果,但即使是经验丰富的人员也容易犯错误。而 BIM 技术在可视化方面可达到所见即所得的效果,可以将整个设计环境良好呈现,即便是隐蔽部分和重叠部分也能很好的展示出来,在施工环节可避免很多不必要的错误和返工。
特征二:协调性强,实现不同模块之间交互
BIM 技术的协同性强,可以实现不同 BIM 数据之间的强交互。BIM 碰撞测试功能是 BIM 技术协调性强的良好体现。在具体设计过程中,建筑的机电设计和结构设计分别是由机电设计师和结构设计师来完成,各自庞大工作量下难免导致相互矛盾的结果出现,但如果是在施工过程中才发现,不仅存在修改图纸和工程返工等拖延工期的行为出现,而且浪费人力物力,增加工程成本。BIM 技术碰撞测试可以在施工前进行各类碰撞测试,比如机电设计与结构设计之间的碰撞测试,机电设计不同模块之间的碰撞测试等,从而将设计环节的错误提前暴露,起到优化设计,提高施工施工效率的效果。特征三:模拟性高,方案筛选、施工模拟等功能极大提升工作效率
BIM 模式掌握建筑物所有的信息数据,可从不同方面进行模拟,从而找到最佳设计方案以及施工方案等。最常见设计环节的模拟功能包括太阳辐射分析、风环境分析、日照分析、能耗分析、人员疏散模拟、可视度分析等。通过各类模拟可以得到建筑最佳朝向、门窗位臵及规模设计、楼梯及应急通道最佳架构设计等数据,从而优化设计环节。参考中国报告网发布《2018-2023年中国建筑信息化产业现状调查与发展机遇分析报告》
施工环节通过 BIM 技术关于场地布臵模拟、施工方案模拟等能避免问题的产生。比如在设计环节场地布臵模拟可提前识别机械装臵在后期可能出现的碰撞问题,减少不必要的返工。
特征四:连贯性好,不同阶段信息数据可紧密联系
BIM 技术贯穿建筑行业全生命周期和融合多岗位人员BIM 可贯穿建筑全生命周期,实现贯穿规划、概念设计、细节设计、分析、出图、预制、施工、运营维护、拆除或翻新等所有环节;实现不同角色人员工作协同,比如绘图员、结构工程师、设备工程师、供应商、总承包商、施工出图、分包商、物业管理、业主/开发商等。让建筑生命周期内实现数据信息积累、共享,充分提高建筑行业的生产经营效率。
保持信息连贯性,提升数据价值,提高工作效率
建筑企业在设计、招投标、施工和运维环节往往使用不同的信息系统,这就导致不同系统中的信息处于割裂状态,全生命周期内各环节的数据无法连贯使用,往往在单环节结束时信息量最大,但一旦进入下一环节则信息量极具减小,然后再一点点积累。这种模式造成了严重的资源浪费,而且效率低下。BIM 技术可实现全生命周期各环节信息完美衔接,不再处于割裂状态,大大提高建筑全生命周期的运营效率。运用BIM技术主要效果:提效降费
2008 年,美国斯坦福大学集成化设施研究中心,曾基于 32 个 BIM 应用技术的工程项目的研究,分析表明,BIM 技术可以消除 40%预算外更改,使造价估算控制在3%精度范围内,使造价估算耗费的时间缩短 80%,通过发生和解决冲突将合同价格降低 10%,使项目工期缩短 7%。美国某设计公司使用 BIM 后,在协调与检查环节最多可节约 91%时间,在施工图和文档制作方面也能节省 20%时间,平均节约时间在 50%左右。由此可见 BIM 技术在提效降费方面功能显著。
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