BIM從建模到用模，都經(jīng)歷了什么？

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，BIM不僅是用于展示與宣傳，它開始逐步融入到具體的工程項(xiàng)目中，與業(yè)務(wù)融合，從建模延伸到用模，從算量到深化，從簡(jiǎn)單的三維展示，到具體的深化應(yīng)用中。

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01怎么建模

目前，BIM模型的創(chuàng)建，大多是基于圖紙進(jìn)行三維轉(zhuǎn)換，雖然在一定程度上，能解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)漏補(bǔ)缺等問(wèn)題，但是由于模型攜帶的信息都是圖紙上呈現(xiàn)的，其應(yīng)用有限。

為了對(duì)BIM進(jìn)行更深入的應(yīng)用，近年來(lái)，國(guó)家開始提出BIM正向設(shè)計(jì)。BIM正向設(shè)計(jì)以三維BIM模型為出發(fā)點(diǎn)和數(shù)據(jù)源，完成從方案設(shè)計(jì)到交付的全過(guò)程任務(wù)。在項(xiàng)目全過(guò)程中，利用建筑信息數(shù)據(jù)的傳遞集成，在全過(guò)程設(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理中進(jìn)行可視化溝通、三維協(xié)同、設(shè)計(jì)優(yōu)化、綠色性能模擬與質(zhì)量管控等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一模多用，減少重復(fù)性工作。

BIM正向設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)模型一模多用，和建筑全生命周期管理的基礎(chǔ)模式，在進(jìn)行正向設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了更好的進(jìn)行模型數(shù)據(jù)的傳遞和共享，我們必須遵循一定的規(guī)則和要求。

1.模型標(biāo)準(zhǔn)建立

大型工程項(xiàng)目建模過(guò)程中，涉及的樓層、專業(yè)、構(gòu)件眾多，這要求BIM團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行建模前，必須建立標(biāo)準(zhǔn)的建模規(guī)則，以保證模型在合并之后的融合度，避免出現(xiàn)模型質(zhì)量和深度參差不齊的現(xiàn)象。

2.模型命名規(guī)則

在模型的建立過(guò)程中，隨著模型深度的加深、設(shè)計(jì)變更的增加，BIM模型文件數(shù)量會(huì)成倍的增長(zhǎng)。為了區(qū)分不同項(xiàng)目、不同專業(yè)、不同時(shí)間等創(chuàng)建的模型文件，縮短尋找目標(biāo)模型的時(shí)間，模型建立的過(guò)程中應(yīng)統(tǒng)一模型命名規(guī)則。

3.模型深度選擇

建筑全生命周期的各個(gè)階段，所需的BIM模型深度各不相同，如在建筑方案設(shè)計(jì)階段，僅需了解建筑的外觀和整體布局，這時(shí)候模型的精細(xì)度等級(jí)不宜低于LOD100;在施工階段，工程量統(tǒng)計(jì)需要了解構(gòu)件的長(zhǎng)度、尺寸和數(shù)量等信息，這就需要模型精細(xì)度達(dá)到LOD300。建模深度需要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施的不同階段，建立不用的精細(xì)度等級(jí)。

4.模型完整度展示

BIM模型的完整度主要包含兩方面：一是模型本身的完整度，二是模型信息的完整度。模型本身的完整度指的是建筑各樓層、各專業(yè)到各構(gòu)件的完整展示。模型信息的完整度指的是模型包含完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息。模型信息的完整與真實(shí)，能為工程項(xiàng)目后期施工與運(yùn)維，提供有力的信息保障。

5.模型文件大小控制

隨著各參與方的逐漸介入，BIM模型信息量不斷增加，模型文件占用的內(nèi)存不斷變大，導(dǎo)致模型查看時(shí)，電腦讀寫速度無(wú)法跟上。因此，模型文件的大小要嚴(yán)格控制，一旦超過(guò)模型文件200M，就進(jìn)行拆分，以減輕電腦負(fù)擔(dān)。

6.模型整合標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行模型專業(yè)整合時(shí)，應(yīng)保證各個(gè)子模型的準(zhǔn)確性，和原點(diǎn)一致。

7.模型交付規(guī)則

在模型交付階段，應(yīng)注意交付文件和建模信息模型的移交，其中建筑信息模型傳遞的信息必須保持完整、與實(shí)際情況一致。

02怎么用模

從BIM建模到用模，不是對(duì)BIM模型，進(jìn)行某一階段的簡(jiǎn)單應(yīng)用。BIM用模的核心是利用建筑信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期的管理，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是一模多用。

一模多用的目標(biāo)是解決建筑工程實(shí)施過(guò)程中的信息斷層的問(wèn)題，數(shù)據(jù)以模型為載體，在項(xiàng)目一個(gè)又一個(gè)階段進(jìn)行中無(wú)損傳遞、累加。消除信息孤島效應(yīng)，減少因補(bǔ)全丟失信息而出現(xiàn)重復(fù)工作，從而提高信息的使用效率和模型的應(yīng)用率。

一模多用的典型流程如下：

方案模型深化出施工圖模型;

施工圖模型深化出施工模型;

施工模型深化出竣工模型;

竣工模型深化出運(yùn)維模型。

利用方案模型，在一次次深化與升級(jí)中，將不斷增加的建筑信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行積累和集成，在項(xiàng)目各個(gè)階段發(fā)揮不同的作用。

BIM模型應(yīng)用需要基于BIM軟件。一般來(lái)說(shuō)，BIM軟件通過(guò)參數(shù)化建模，能進(jìn)行以下應(yīng)用，為項(xiàng)目提質(zhì)提效。

1.項(xiàng)目場(chǎng)地比選

建立場(chǎng)地BIM模型。借助軟件分析項(xiàng)目選址的各項(xiàng)因素，如交通的便捷性、公共設(shè)施服務(wù)半徑等。根據(jù)分析結(jié)果，評(píng)估項(xiàng)目選址的科學(xué)性與合理性，判斷是否需要調(diào)整項(xiàng)目選址。

2.概念模型創(chuàng)建

概念模型構(gòu)建的目的是建立項(xiàng)目三維概念模型，依據(jù)模型分析判斷項(xiàng)目與周邊城市空間、群體建筑各單體間的適宜性，以及建筑的體量大小、高度和形體關(guān)系，并運(yùn)用軟件進(jìn)行初步的日照和通風(fēng)模擬分析，形成最終成果。

3.建設(shè)條件分析

建設(shè)條件分析應(yīng)用于策劃與規(guī)劃階段。要求運(yùn)用三維模型，形成相應(yīng)的圖表與建設(shè)條件指標(biāo)，作為項(xiàng)目進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。

4.項(xiàng)目場(chǎng)地分析

場(chǎng)地分析的主要目的是建立三維場(chǎng)地模型后，運(yùn)用各類分析軟件，分析建筑場(chǎng)地的主要影響因素，并提供可視化的模擬分析數(shù)據(jù)，以作為評(píng)估設(shè)計(jì)方案選項(xiàng)的依據(jù)。

5.建筑性能模擬分析

建筑性能模擬分析的主要目的是建立建筑信息模型，運(yùn)用專業(yè)的性能分析軟件，對(duì)建筑物的可視度、采光、通風(fēng)、人員疏散、結(jié)構(gòu)、能耗排放等進(jìn)行模擬分析，以提高建筑項(xiàng)目的性能、質(zhì)量、安全和合理性。

6.設(shè)計(jì)方案比選

設(shè)計(jì)方案比選的主要目的是選出最佳的設(shè)計(jì)方案，為初步設(shè)計(jì)階段提供對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方案模型。通過(guò)運(yùn)用BIM軟件構(gòu)建或局部調(diào)整方式，形成多個(gè)備選的設(shè)計(jì)方案模型(包括建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電)，進(jìn)行比選，使項(xiàng)目方案的溝通討論和決策在可視化的三維仿真場(chǎng)景下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案決策的直觀和高效。

7.各專業(yè)模型構(gòu)建

各專業(yè)模型構(gòu)建宜在初步設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化，使其滿足施工圖設(shè)計(jì)階段模型深度要求;使得項(xiàng)目各專業(yè)的溝通、討論、決策等協(xié)同工作在基于三維模型的可視化情境下進(jìn)行，為碰撞檢測(cè)、三維管線綜合及后續(xù)深化設(shè)計(jì)等提供基礎(chǔ)模型。其中，機(jī)電專業(yè)模型在初步設(shè)計(jì)階段有相應(yīng)的局部應(yīng)用，但主要在施工圖設(shè)計(jì)階段完成。

8.結(jié)構(gòu)抗震分析

結(jié)構(gòu)抗震分析的主要目的是基于建筑信息模型與結(jié)構(gòu)抗震專業(yè)分析軟件，運(yùn)用建筑信息模型與結(jié)構(gòu)分析模型間的傳遞和轉(zhuǎn)化能力，對(duì)建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系、抗震性能、構(gòu)件形式等進(jìn)行模擬分析，以達(dá)到抗震設(shè)防的目的。通過(guò)抗震設(shè)防，以減輕建筑物或構(gòu)筑物的地震破壞，減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

9.全專業(yè)模型的整合檢查

全專業(yè)模型的整合檢查主要目的是通過(guò)剖切模型，生成其平面、立面、剖面等二維圖形，核對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在平面、立面、剖面位置是否一致，以消除設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的建筑、結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一的錯(cuò)誤。

10.面積明細(xì)表統(tǒng)計(jì)

面積明細(xì)表統(tǒng)計(jì)的主要目的是利用建筑模型，提取房間面積、門窗表、門構(gòu)件、窗構(gòu)件、墻體構(gòu)件、自定義屬性等信息，精確統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)常用面積指標(biāo)及構(gòu)件數(shù)量，以輔助進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)測(cè)算;并能在建筑模型修改過(guò)程中，發(fā)揮關(guān)聯(lián)修改作用，實(shí)現(xiàn)精確快速統(tǒng)計(jì)。

11.管線綜合

管線綜合的主要目的是應(yīng)用BIM技術(shù)檢查施工圖設(shè)計(jì)階段各專業(yè)模型，以避免空間沖突與碰撞，防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤傳遞到施工階段或造成安裝工程的返工。

12.凈空分析

凈空分析的主要目的是基于各專業(yè)模型，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)布置以及機(jī)電管線排布方案，對(duì)建筑物最終的豎向設(shè)計(jì)空間進(jìn)行檢測(cè)分析，并給出最優(yōu)的凈空高度。

13.設(shè)計(jì)模型審查

設(shè)計(jì)模型審查的主要目的是提升建筑信息模型與施工圖紙的一致程度，增進(jìn)深化設(shè)計(jì)前對(duì)項(xiàng)目的理解程度，提前解決現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境和設(shè)計(jì)不一致的問(wèn)題， 在深化設(shè)計(jì)前深入?yún)f(xié)調(diào)碰撞問(wèn)題和設(shè)計(jì)的可施工性。

14.規(guī)范審查

規(guī)范審查的主要目的是提高項(xiàng)目過(guò)審率、減少報(bào)審后模型反復(fù)修改問(wèn)題，采用邊設(shè)計(jì)邊審查的工作模式提前解決設(shè)計(jì)不符合規(guī)范的問(wèn)題，在提交報(bào)審前深入?yún)f(xié)調(diào)設(shè)計(jì)不合規(guī)問(wèn)題和輔助設(shè)計(jì)的可實(shí)施性。

15.設(shè)計(jì)成果交付

BIM模型文件應(yīng)符合設(shè)計(jì)階段建模的相關(guān)規(guī)定及對(duì)模型精細(xì)度的要求，成果交付方按照質(zhì)量管理規(guī)定檢查或?qū)徯：蠓娇山桓丁?/p>

16. 圖紙會(huì)審

圖紙會(huì)審可應(yīng)用于施工階段。圖紙會(huì)審的主要目的是加快、加深深化設(shè)計(jì)前對(duì)項(xiàng)目的理解程度，提前解決現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境和設(shè)計(jì)不一致的問(wèn)題，在深化設(shè)計(jì)前協(xié)調(diào)碰撞問(wèn)題和設(shè)計(jì)的可施工性。

17.施工深化設(shè)計(jì)

施工階段中的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)、機(jī)電深化設(shè)計(jì)等宜應(yīng)用BIM。其主要目的是提升根據(jù)施工需求深化的BIM模型的準(zhǔn)確性、可校核性。將施工操作規(guī)范與施工工藝融入施工作業(yè)模型，使施工圖滿足施工作業(yè)的需求。

18.虛擬漫游

應(yīng)用于施工階段的虛擬漫游，主要目的是利用BIM軟件模擬建筑物的三維空間，通過(guò)漫游、動(dòng)畫的形式，驗(yàn)證安裝控件、檢修通道、裝飾效果等。漫游模擬BIM應(yīng)用可基于已經(jīng)創(chuàng)建完成的模型，模擬人行走、攀爬、彎腰等動(dòng)作對(duì)建筑物進(jìn)行巡視檢查。

19.場(chǎng)地布置

場(chǎng)地布置可應(yīng)用于施工階段。根據(jù)施工方案文件和資料，在技術(shù)、管理等方面定義施工過(guò)程附加信息，并添加到施工作業(yè)模型中，構(gòu)建施工過(guò)程演示模型。該演示模型應(yīng)當(dāng)表示工程實(shí)體和現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、施工機(jī)械的運(yùn)行方式、施工方法和順序、所需臨時(shí)及永久設(shè)施安裝的位置等。

20.施工方案模擬

施工方案模擬可應(yīng)用于施工階段。利用BIM技術(shù)對(duì)施工方案中難以直觀表達(dá)、技術(shù)存疑的內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證。

在施工作業(yè)模型的基礎(chǔ)上附加施工方法、施工工藝和施工順序等信息，進(jìn)行施工過(guò)程的可視化模擬，利用建筑信息模型對(duì)方案進(jìn)行分析和優(yōu)化，提高方案審核的準(zhǔn)確性。

21.可視化交底

施工階段的可視化交底，通過(guò)VR、BIM等技術(shù)向各施工段工長(zhǎng)和現(xiàn)場(chǎng)施工人員模擬演示現(xiàn)場(chǎng)裝配與施工流程。

22.預(yù)制構(gòu)件加工與驗(yàn)收

預(yù)制構(gòu)件加工與驗(yàn)收可應(yīng)用于施工階段。混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工和機(jī)電產(chǎn)品加工等，宜應(yīng)用BIM技術(shù)提高構(gòu)件預(yù)制加工能力、降低成本、提高工效與建造品質(zhì)。

23.構(gòu)件堆場(chǎng)優(yōu)化

構(gòu)件堆場(chǎng)優(yōu)化可應(yīng)用于施工階段。按照構(gòu)件的吊裝計(jì)劃和裝配順序，結(jié)合BIM模型中確定的構(gòu)件位置信息，針對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件堆場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化，明確不同構(gòu)件的堆放區(qū)域、堆放位置和堆放順序，避免二次搬運(yùn)。同時(shí)在構(gòu)件或材料存放時(shí)，做到構(gòu)配件點(diǎn)對(duì)點(diǎn)堆放。也可以結(jié)合BIM技術(shù)，建立三維的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地平面布置，并以現(xiàn)場(chǎng)堆放區(qū)和吊裝操作仿真模擬構(gòu)件堆場(chǎng)和吊裝，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件堆場(chǎng)布置的合理、高效和優(yōu)化。

24.施工進(jìn)度管理

施工進(jìn)度管理的進(jìn)度計(jì)劃編制和進(jìn)度控制等宜采用BIM技術(shù)。

施工進(jìn)度計(jì)劃編制BIM應(yīng)用應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和進(jìn)度控制需求進(jìn)行;進(jìn)度控制BIM應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)對(duì)實(shí)際進(jìn)度的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、 統(tǒng)計(jì)和分析，并將實(shí)際進(jìn)度信息附加或關(guān)聯(lián)到施工進(jìn)度管理模型。

25.施工成本管理

施工階段的成本管理核心目標(biāo)在于從施工BIM模型獲取各子項(xiàng)的工程量清單以及項(xiàng)目特征信息，提高各階段工程造價(jià)計(jì)算的效率與準(zhǔn)確性。

26.質(zhì)量與安全管理

質(zhì)量與安全管理主要應(yīng)用于施工階段。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工情況與BIM模型的比對(duì)，能夠提高質(zhì)量檢查的效率與準(zhǔn)確性，有效控制危險(xiǎn)源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目質(zhì)量、安全可控的目標(biāo)。

27.竣工模型交付

竣工模型交付主要應(yīng)用于施工階段。在建筑項(xiàng)目竣工驗(yàn)收時(shí)，將竣工驗(yàn)收信息及項(xiàng)目實(shí)際情況添加到施工作業(yè)模型中，以保證模型與工程實(shí)體數(shù)據(jù)一致， 隨后形成竣工模型，以滿足交付及運(yùn)營(yíng)基本要求。

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