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BIM对施工企业的应用价值
近来BIM在国内建筑业形成一股热潮,除了前期软件厂商的大声呼吁外,各行业协会、行业专家、施工企业也开始重视BIM对施工企业的价值。尤其是住建部发布的《2011~2015建筑业信息化发展纲要》中,明确指出:在施工阶段开展BIM技术的研究与应用,推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸,降低信息传递过程中的衰减;研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用,实现对建筑工程有效的可视化管理等。可以说,《纲要》的颁布,拉开了BIM技术在我国施工企业全面推进的序幕。
我国建筑业已有近十万亿的产值规模,但产业集中度依然不高,信息化水平落后,建筑业生产效率更与国内其他行业、国外的建筑业均有着较大的差距。我国建筑企业一直在提倡集约化、精细化,但缺乏信息化技术的支持,很难落实。而BIM技术的出现让建筑企业精细化提供了可能。
建筑信息模型,先要有模型,在施工阶段的模型的建立方式有两种。一是从设计的三维模型直接导进施工阶段相关软件,实现设计阶段BIM模型的有效利用,勿需重新建模。但是由于设计阶段的BIM软件与施工阶段的BIM软件不尽相同,需要数据接口的对接才能实现,现阶段国内的软件还无法完全实现。方式之二是在施工阶段利用设计院提供的二维图纸重新建模,这是目前施工阶段应用BIM的现实情况,虽然是重复建模,但如果软件操作实用便捷,建模效率还是比较高的。即使重复建模需要一定成本投入,但相比BIM能够提供的价值是远超过这点建模成本的。无论哪种方式,施工阶段与设计阶段的数据信息要求是不尽相同的。例如施工阶段的钢筋数量与形式在设计阶段是没有的;施工阶段的单价、定额等信息是这个阶段特有的。因此BIM从设计阶段到施工阶段的转化,本身就是一个动态的过程。随着项目的进展,数据信息将更加丰富,更加详尽。
三维可视化模型
所谓BIM,即指基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型,三维可视化是其特点之一。
1)碰撞检查,减少返工
BIM最直观的特点在于三维可视化,利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,而且优化净空,优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量,同时也提高了与业主沟通的能力。
2)虚拟施工,有效协同
三维可视化功能再加上时间维度,可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比,同时进行有效协同,施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测,大大减少建筑质量问题、安全问题,减少返工和整改。
3)三维渲染,宣传展示
三维渲染动画,给人以真实感和直接的视觉冲击。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础,大大提高了三维渲染效果的精度与效率,给业主更为直观的宣传介绍,提升中标几率。
海量信息数据库
BIM是通过计算机三维模型所形成的数据库,包含建筑生命周期中大量重要的信息数据,这些数据库信息在建筑全过程中动态变化调整,并可以及时准确地调用系统数据库中包含的相关数据,加快决策进度、提高决策质量,从而提高项目质量,降低项目成本,增加项目利润。
1)快速算量,精度提升
BIM数据库的创建,通过建立6D关联数据库,可以准确快速计算工程量,提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级,可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息,有效提升施工管理效率。BIM技术能自动计算工程实物量,这个属于较传统的算量软件的功能,在国内此项应用案例非常多。
2)数据调用,决策支持
BIM数据库中的数据具有可计量(computable)特点,大量工程相关的信息可以为工程提供数据后台的巨大支撑。BIM中的项目基础数据可以在各管理部门进行协同和共享,工程量信息可以根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析等,保证工程基础数据及时、准确地提供,为决策者制订工程造价项目群管理、进度款管理等方面的决策提供依据。
3)精确计划,减少浪费
施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据,无法快速准确获取以支持资源计划,致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理条线快速准确地获得工程基础数据,为施工企业制定精确的人材机计划提供了有效支撑,大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费,为实现限额领料、消耗控制提供了技术支撑。
4)多算对比,有效管控
管理的支撑是数据,项目管理的基础就是工程基础数据的管理,及时、准确地获取相关工程数据就是项目管理的核心竞争力。BIM数据库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取,通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比,可以有效了解项目运营是盈是亏,消耗量有无超标,进货分包单价有无失控等等问题,实现对项目成本风险的有效管控。
此外,在无BIM技术支撑下,项目基础数据由于无法及时获取,总部无从得知项目部的成本、进度、资金等状况,项目风险控制能力极差。随着施工项目数量的增加,地域的扩张,施工企业集团的风险控制能力完全取决于项目经理的能力与道德基准,难以建立核心竞争力。BIM的出现让施工企业集团总部与项目部实现信息的对称,甚至信息优势地位,有效地管控项目风险,并为项目部提供有效支撑。
BIM对于工程建设业有着革命性的作用,但作为新生事物,产业环境还不尽成熟,仍需要有所突破。
1)与设计、运维的有效对接
BIM的出现,真正将项目的全生命周期进行串联,但目前设计、施工、运维在产业上被割裂,各个阶段的数据未能实现有效流通,对BIM的应用发展有着较大的阻碍作用。建筑业软件厂商需要提升上下游合作,加快实现数据接口的打通,实现BIM在项目生命周期全过程的有效利用。
2)施工企业信息化建设的有效途径
前一轮信息化建设主要着重于ERP,由于缺乏项目基础数据,核心业务数据无法畅通,而BIM与ERP的对接将是施工企业信息化建设的正确途径。目前山西四建一方面引进ERP系统,开始逐步推广应用办公自动化系统、人力资源系统、项目管理系统等;另一方面,引进鲁班BIM技术,着力建设三大基础数据库(BIM数据库、价格、企业定额),最终实现BIM数据与ERP系统的对接,形成完整的信息管理平台。(作者:山西四建集团有限公司总经理助理& 张培亮)(来源:建筑时报)
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空间三维复杂形态的表达与数据共享1、BIM提供工程全部信息,将项目各阶段主要参与方都集中,做出项目空间三维复杂形态的表达。2、虚拟建筑样机,提供建筑物精确的空间关系和数据,与其他3D建模不同。3、根据3D模型自动生成和更新各种图形和文档,自动协调更改关联变更相应的信息,信息共享同步BIM在设计中的应用
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摘要: 客户:北京市建筑设计研究院有限公司北京市建筑设计研究院有限公司(BIAD)业务范围包括:城市规划、投资策划、大型公共建筑设计、民用建筑设计、室内装饰设计、园林景观设计、建筑智能化系统工程设计、工程概预算编制 ...
客户:北京市建筑设计研究院有限公司北京市建筑设计研究院有限公司(BIAD)业务范围包括:城市规划、投资策划、大型公共建筑设计、民用建筑设计、室内装饰设计、园林景观设计、建筑智能化系统工程设计、工程概预算编制、工程监理、工程总承包等领域。BIAD自成立以来的60年中,始终致力于向社会提供高品质的设计服务,在行业中享有极高声誉,并逐渐形成了“建筑服务社会”的企业核心理念。中国“尊”、杭州奥体中心体育游泳馆、北京市装配式公租房实验楼,这三个建筑项目在2013年吸引了众多业界目光。用“高端、大气、上档次”来形容这三个项目一点都不为过。而一手打造这三个建筑项目的北京市建筑设计研究院有限公司(以下简称“北京院”)通过BIM技术让这一切成为现实。“BIM技术在这三个项目上从创作到设计方法、设计体系等方面都起到了强大的支撑作用。同时这三个项目又分别利用了BIM技术的不同应用点。” 北京市建筑设计研究院有限公司信息部部长卜一秋说道。“中国‘尊’建筑项目充分应用了BIM的协同设计、三维协调,使用多种BIM建模软件和分析模拟软件,在Autodesk Revit平台上实现整合。而杭州奥体中心体育游泳馆项目应用参数化设计的方法,通过编程和计算,将非线性的建筑形体按一定的逻辑实现。而北京市装配式公租房实验楼建筑项目则探索了应用BIM实现建筑信息化产业化的模式”具体问题具体分析,北京院的三个项目也充分证明了,无论是“个性化定制”的高端建筑还是“量产”的量大面广的常规建筑,在BIM里面,都能找到应用的价值 。中国尊效果图相关软件Autodesk®Revit®ArchitectureAutodesk®Revit®StructureAutodesk®Revit®MEPAutodesk®Navisworks®Autodesk®DesignReviewAutodesk®Ecotect®AnalysisAutodesk®SimulationCFDAutoCAD®客户感言:目前BIM在建筑业的应用最大的挑战,不仅是技术实现问题,更是一种上升到行业发展战略层面的管理问题。— 徐全胜总经理北京市建筑设计研究院有限公司BIM技术在大型复杂建筑设计项目中应用是一种必然现象。因为BIM技术能够帮助建筑师、设计师实现他们的创作灵感,同时支持他们挑战传统工作模式。而BIM技术的发展需要整个产业链的推动,只有这样,BIM技术在设计阶段的应用才能在建筑全生命周期中体现出价值。— 卜一秋信息部部长北京市建筑设计研究院有限公司杭州BIM设计将是未来行业发展的主流,利用BIM技术不仅能帮助设计师更好地完成设计任务,而且还提供了更多的设计附加值。希望未来BIM技术的应用能够更加广泛、深入,相关BIM软件能够更适应实际工程的需要。— 陈宜BIM研究室总工程师北京市建筑设计研究院有限公司BIM技术集大成于一身助力北京院三大项目完美收官案例正文:BIM技术深入中国“尊”整个生命周期据了解,出身名门的中国“尊”南观CBD中央绿地,北见央视,西享北京古城,东望新CBD区,并且与地上环路、地下地铁等交通系统接驳,景观极为丰富,同时中国“尊”的整体造型优雅美观,利于在竖向高度上最大化楼面的建筑面积,同时有助于保证建筑底部的结构稳定性,达到建筑美学和工程力学的和谐统一。中国尊塔楼底部效果图“中国‘尊’整体建筑形态是从中国传统礼器‘尊’汲取灵感,造型庄重大气,是古代文化传统与现代设计思潮的一次完美碰撞。因为中国‘尊’整体经过抽象处理和比例优化,既保持了‘尊’形突出独特的弧形效果,也形成了比例上的协调和稳定。体现它的形式美的同时又彰显出开放、宽厚、包容的北京精神和文化。而将设计构思最终实现并完成设计和建造,离不开BIM技术支撑。” 卜一秋如是说。具体而言,BIM技术深入到中国“尊”建筑项目整个设计的阶段和流程之中规划研究阶段北京市建筑设计研究院有限公司BIM研究室总工程师陈宜说,“中国‘尊’建筑项目是超高、大型建筑项目,作为全球第一栋在八度抗震区建设的500米以上的超高层建筑,其严苛的技术难度充分体现了国内设计团队的先进技术水平。项目引入了全球顶级专业设计团队一同参与设计任务,此外,还聘请了国际一流的幕墙、照明、交通、景观等相关专业设计顾问公司,共同保证本项目的高端品质。“在项目之初,我们就利用BIM技术把场地周边的单体信息和场地信息全部提取,并建立一个完整的周边城市区域模型。之后依据核心区规划设计条件,快速重建CBD核心区的各单体体量模型,并将两者整合于一体,形成了核心区整个城市区域的整合模型。并利用该模型进行了三维视觉分析,核心区风环境模拟等多项工作”在这其中,GIS数据库、Autodesk Revit、可视化模型辅助设计以及CFD模拟分析发挥不可替代的作用。设计阶段研究在整个中国“尊”设计阶段,BIM技术所发挥的作用超乎想象。首先,借助便捷高效的参数化建模工具和建模方法,短时间内快速建立多个比较方案的BIM模型,对不同方案进行数据提取,同时对重点方案的快速深化提供保障。为保证设计创意的落地,建立项目的几何控制系统,该系统奠定了各设计合作方以及各专业共同协作的基础。其次,依靠直观的可视化效果,对不同方案的BIM模型进行城市空间关系、建筑群组关系、各单体建筑形体、公共空间的不同尺度体验与研究,帮助方案的优化选择。最后,通过多样化的BIM模型互通数据接口,使用已经建立的BIM模型进行建筑性能分析与研究,简化数据技术分析的工作流程,提高工作效率。项目的各个利益相关方无论从整体还是局部都进行了系统性的BIM实施计划, 实现了复杂大型建筑项目的可管理性,可以说经过BIM技术精心打造的中国“尊”已经成为北京与世界“对话”的新起点。BIM助杭州奥体中心体育游泳馆项目“蝶变”杭州奥体中心体育游泳馆项目是一座巨大的体育综合体,包含体育馆游泳馆各一座以及大面积的商业配套和地下停车设施。该建筑项目位于杭州钱塘江南岸,是杭州市跨江发展的重要标志,也是奥体博览城的重要组成之一。其用地面积为22.79公顷,总建筑面积达到396950平方米,容积率为0.89,绿化率达20%,建筑最高高度为45米 。杭州奥体中心体育游泳馆项目建成后将成为世界上最大的两馆连接体非线性造型。结构设计阶段杭州奥体中心游泳馆作为超大面积的建筑,结构设计阶段就显得尤为重要。北京市建筑设计研究院有限公司BIM研究室总工程师陈宜介绍说,“BIM技术在该项目的结构设计阶段发挥了‘尖兵’作用。比如在整个Revit平台上,通过API,读取数据库的关键节点,生成结构模型,这也是该项目最大的一个特点。”具体而言,该项目从造型到构造利用传统手段难以完成设计、优化和输出等重要工作。因此从该项目方案至施工图设计引入了全过程BIM控制,并将指导加工和建造。更解决了一个让设计师颇为头疼的问题:该建筑项目无法用传统投影法设计建造。而通过BIM技术的编写参数化脚本将抽象数学逻辑转化为曲面空间形体,对从整体造型到子系统到细部全程加以数学描述并予以定位。随之,BIM技术开始全面发挥作用。通过分析周围建筑和周围建筑对建筑形态的影响得到流线形造型的设计意向,由设计意向初步构思出各种构成要素的几何关系,并组织为造型逻辑 ,同时以两馆各自的规模和功能要求作为体量大小的参数,进入造型计算从而得到建筑体型。最后经过参数化分析,剩下建模设计阶段交给BIM模型完成。BIM技术的应用,可以让设计者从小作坊的工作形态下解脱出来,形成更细致、更紧密、更有利于配合的专业分工。细节整合阶段“建筑是计算出来的。”这个道理也在杭州奥体游泳馆项目上得到了充分的印证。BIM技术的参数化自动生成帮助该项目从基础造型、建筑特殊部位、建筑外幕墙以及钢结构等反面提供了全面数据。不仅如此,在建立BIM模型过程中,采用全程参数化方法,是该项目的一大突破。用这一设计方法,将造型建立在全数学逻辑上,不仅可自动生成造型,还可调整参数,对造型和各部件进行修改,实现对造型的自如推敲。总结而言,数学领域在建筑上应用的前景广阔,利用参数化平台,未来设计中更可能引入更多其他科学领域的理论模型,这将大大拓宽建筑设计的方法,并将推动新的建筑评价和审美体系的建立。同时,建筑师需要在传统图形思考的同时,学习适应数学和逻辑的思考方法。陈宜总结到,通过BIM和协作平台的应用,让设计者从小作坊工作形态下解脱出来,形成更细致、更紧密、更有利于配合的专业分工,这样可以大幅提高大型建筑的设计工作效率。BIM信息化技术全面应用北京市装配式公租房实验楼北京市装配式公租房实验楼坐落于昌平区远通水泥构件厂(市政路桥集团控股),建筑面积达到1011.78平方米,建筑层数为3层 ,项目类型为装配式剪力墙结构住宅实验楼。“北京市装配式公租房实验楼其项目特点就在于它是一个标准化建造的过程,项目以标准构件(或部品)作为基本单元,所有的数据都必须进行结构化工作,包括该项目所有的墙、板、柱以及楼梯和建筑的土建的构件。” 北京市建筑设计研究院BIM研究室总工程师陈宜说。BIM技术贯穿整个设计阶段杭州奥体中心体育游泳馆鸟瞰图在设计阶段,根据装配式住宅的特点,用BIM信息化技术以建筑构件作为基本单元建模为原则开始建立构件模型,再由构件模型拼装出建筑整体。北京市装配式公租房实验楼利用BIM技术对项目标准构建进行了信息提取并建立标准构件数据库,同时利用三维图纸指导相关方进行构件生产、施工模拟并指导安装施工,并辅助施工管理。同时BIM信息化技术有利于项目信息集成,便于设计方与生产方、施工方实现信息资源共享,有利于指导生产,能有效地提高工作效率。这样做的好处就在于,一方面可以真正实现设计单位参与设计生产全过程,帮助公益住宅产业化形成,另一方面可以将生产施工阶段的技术手段整合到设计阶段来,将接下来的生产过程进行预演,真正发挥BIM信息化应用的信息集成优势,促进产业化形成。该产业链需要各生产部门进行信息共享和交互,进行产业化战略合作。BIM技术必将会给建筑领域带来一场高科技技术应用的变革。北京市装配式公租房实验楼项目实现了技术资源集成、生产过程可控、社会效益和经济效益双赢的目标。杭州奥体中心体育游泳馆室内效果图总结回顾三个项目,BIM技术在其中可圈可点,大放异彩。中国“尊”项目通过BIM技术实现了复杂大型项目的可管理性,提升了多团队协同工作的能力,促进了该项目各阶段工作任务的前置及融合,带来整个项目实施的全面性和前瞻性。杭州奥体中心体育游泳馆项目采用参数化设计的方法,大大拓宽建筑设计的方法,并将推动新的建筑评价和审美体系的建立。并通过BIM和协作平台的应用,帮助该项目的设计师人从小作坊工作形态下解脱出来,形成了更细致更紧密更有利于配合的专业分工,最终也大幅提高了该项目的设计工作效率。北京市装配式公租房实验楼项目则主要采用了BIM信息化技术以建筑构件作为基本单元建模为原则开始建立构件模型,再由构件模型拼装出建筑整体,这样可以有效地对每一个预制构件信息进行很好的统计,进而实现整体项目的算量统计,通过信息模型实现工业化和产品化。总而言之,BIM技术必将会给建筑领域带来一场高科技技术应用的变革。北京市装配式公租房实验楼效果图
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