【主讲人】王益
【简 介】王益，上海开艺设计集团有限公司西安分公司项目经理。曾参与文景商务广场项目、西安地质调查研究所基地项目、西安迈科商业中心项目、中贸广场项目、榆林明珠广场项目、启航时代广场项目、西安咸阳国际机场二期扩建工程4#制冷站项目、渭南博物馆项目、金花新都汇项目等。
一、什么是BIM?
图1
图1为建筑全生命周期中的BIM示意图
BIM全称： Building Information Modeling 建筑信息模型
通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息：
三维几何形状信息
非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格、进度和施工等等
集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据
BIM是技术
建筑信息模型首先是一种技术，是数字技术在建筑工程中的直接应用，以解决建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。
BIM是方法
建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。
BIM应用要依靠软件
建模软件、模型集成软件、碰撞检查软件、分析软件等。
BIM交付有更多成果
各种专业和用途的BIM模型以及由模型生成的各类二维、三维图纸和报表等。
二、BIM带来的好处
1.可视化：“所见即所得”
模型三维的立体实物图形可视。
项目设计、建造、运营等整个建设过程可视。
方便进行更好的沟通、讨论与决策。
2.协调性：
各行业项目信息出现“不兼容”现象。如管道与结构冲突，各个房间出现冷热不均，预留的洞口没留或尺寸不对等情况。
使用有效BIM协调流程进行协调综合，减少不合理变更方案或问题变更方案。
3.模拟性：
图2为日照模拟 图3为自然通风系统模拟
3D画面的模拟
能效、紧急疏散、日照、热能传导等的模拟。
4D(发展时间上)的模拟：3D模型加时间过程等于4D模拟。4D模拟主要用于建造过程中的施工的过程和工序等;
5D(造价控制上)的模拟：在时间的基础上加上成本。5D主要模拟在整个建设项目过程中某一个阶段在某一个特定的时间内所发生的成本;
图4消防疏散模拟
图4为对地震人员逃生及消防人员疏散等日常紧急情况的处理方式的模拟。
4.优化性：
BIM及与其配套的各种优化工具能对项目进行可能的优化处理
利用模型提供的各种信息来优化，如几何、物理、规则、建筑物变化以后的各种情况信息。
给复杂程度高的建筑优化
5.可出图性：
建筑设计图+经过碰撞检查和设计修改=综合设计施工图
如综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查侦错报告和建议改进方案等实用的施工图纸。
三、BIM如何应用
规划阶段：整体布置、智能规化
规划服务包括周边区域交通分析、交通流疏导能力分析、区域布局舒适度分析、可视度分析、多斱案对比。
设计阶段：优化物业性能，创造高舒适度环境，提高物业价值。
设计服务包括BIM模型生产、与业协调、碰撞检查、预留孔洞、建筑单体BIM性能分析
(日照不照明分析、通风不噪音模拟、逃生模拟)
软件工具
图5为建筑设计中的一些主流应用软件
Revit Architecture
Revit Structure
Revit MEP
Tekla(做钢结构的设计、深化、应用、加工的主流软件)
Rhinoceros(做异型构件的主流软件)
lumion
Navisworks Manage
3DMAX
AutoCAD
其他二次开发软件
协同设计
扩初设计完成后，进入施工图设计阶段，BIM开始介入，根据扩初方案进行BIM设计模型的搭建，检查设计中的错、漏、碰、缺，辅助进行设计优化。
图6为BIM设计深化土建工作流程
由图6可知 制定BIM设计深化土建工作流程是为了更好的组织和协调BIM土建设计深化工作，也便于设备专业链接土建模型以及做到及时对工作状态的了解。
图7
图7为BIM土建信息反馈工作流程。主要是给BIM小组和设计师搭建一个沟通的平台。
图8为土建BIM建模标准。
土建、机电等专业都有各自的建模标准
图9为建筑专业BIM模型精度
图10
图10为BIM模型色彩。传统的二维图纸对颜色没有要求。三维显示之后各专业的模型都要在文件里显示，所以要对个系统进行分色，以便于区分。
深化设计
设计模型交付后，由专业技术团队对设计模型进行深化设计，完成各种节点与末端的模型搭建工作，使之成为指导施工的唯一依据，从而达到指导施工的目的。
深化设计内容：
(1)建筑专业粉刷面层，包括用料、厚度、等级等。(这些工作主要交由应用团队)
(2)结构专业门窗过梁，包括形状、尺寸、位置、等级等。
(3)结构专业钢筋模型进行搭建，提取整个项目钢筋用量、材料表等。
(4)钢结构专业各细部节点连接模型搭建，出加工下料单，指导施工。
(5)幕墙专业各个节点模型搭建，包括定位尺寸、预埋位置、形状、用料等。
(6)机电专业进行管线综合排布优化设计，达到指导施工安装。
(7)机电专业进行管线支吊架优化设计，包括选型、规格、下料、安装等。
(8)其他。
基于BIM的工程管理
施工阶段：减少设计变更，优化施工顺序，提高施工质量，减少浪费。
施工服务包括管线优化服务、施工4D模拟、施工复杂节点模拟、大型设备吊装模拟、
预制件加工等。
4D施工模拟
4D项目管理整合整个工程项目的信息，实现施工管理和控制的信息化、集成化、可视化和智能化。4D施工现场的管理是将施工场地及设备、设施的3D模型与施工进度计划相连接，建立施工场地的4D模型，实现施工场地布置可视化和各种施工设备、设施的动态管理。
图11
图11为施工模拟及进度控制。基于BIM模型，结合施工方案和进度计划，制作整个项目的4D施工模拟，用于探讨中期及长期之施工方案和计划。基于BIM模型，结合施工系统设计，完成更详细的4D施工模拟，用于探讨短期施工方案和计划。
基于BIM的成本管理
BIM比较成熟的应用领域是投资(成本)管理，也被称为5D技术。
1、“三维算量”实现了自动化。
2、对业主而言，投资控制的重点在设计阶段。
3、有利于加快工程结算进程。
工程量测算
图12
图12为根据BIM 模型信息提供准确的工程量。BIM提出的工程量是不加损耗的实际工程消耗量。
机电预制件加工
管道预制加工是预先在设计建模的施工就将施工所需的管材、壁厚、类型等一些参数输入的模型当中，然后将模型根据现场实际情况进行调整，待模型调整到与现场一致的时候再将管材、壁厚、类型和长度等信息导成一张完成的预制加工图，将图纸送到工厂里面进行管道的预制加工，等实际施工时将预制好的管道送到现场安装。
图13
图13 左边两幅图是施工之前软件出图的管线综合的模型，右边两幅图是项目建成的实体。
基于BIM的专项施工方案
图14
图14为蓄冷罐吊装模拟截图。主要是为了企业展示用，企业可以将各个分项工程做成专项施工方案三维模拟互动数据库。在现场技术交底时作为演示，使操作人员直观的体验到安装的流程。
基于BIM的管线综合排布技术
图15
图15为管线综合排布图。将项目中所包含的各类管线先进行预排布、预施工。以解决碰撞问题，空间问题，和各个分包施工队伍的协调问题。
图16
由图16可知所有的管道都为双线，双线的尺寸和实际的尺寸相同。在BIM图纸中将每一个构件在空间里都进行定位，操作人员会非常清晰。
基于BIM的施工技术交底
图17
图17为三维模型对施工班组交底示意图。三维模型对设计人员而言可以直观的看到在设计时自己是如何考虑的;对施工人员而言会考虑到自己该如何考虑施工;对监理而言会看到哪块是自己的检查重点。三维模型是给各方搭建了一个沟通的平台。
移动应用，指导现场
将模型上传至移动设备
方便现场管理、对比分析等应用
基于BIM的动态漫游
图18
图18为BIM的动态漫游截图。BIM的动态漫游为设计人员，及甲方和乙方的沟通提供一个很好的校队和沟通平台。甲方可以在建好的虚拟空间里自由的穿梭和感受，将不合理的地方在施工之前进行修改。
四、项目案例(部分)
图19 榆林明珠广场项目
该项目是由榆林市城市投资经营集团组织开发。基地位于榆林市高新区，规划用地28.5公顷，建设用地红线面积24.7公顷，合370.7亩。功能业态包括超豪华五星级酒店、国际购物中心、5A甲级写字楼，国际公寓等，形成现代国际化的城市形象。该项目的开发容积率为2.862，将建设包括约47.0%的办公，12.9%的商业，9.2%的酒店，28.2%的高级住宅和服务公寓，共计地上面积约70.7万平方米混合建筑功能。整个地块分为高层住宅区、企业总部会所区、金融银行核心办公区、购物中心/地标建筑区。
图20 启航时代广场项目
该项目是由西安沣渭新区城建开发有限公司开发的首个综合体项目，占地面积2.2万平方米，与西安市地铁一号线后围寨站无缝对接，规划总建筑面积约18万平方米(其中地上建筑面积约13万平方米，地下建筑面积约5万平方米)，是集公寓、办公、商业等多种建筑功能为一体的都市综合体。该项目位于西咸一体化的第一承接地和“一线两带”的核心地带，具有重大规划利好且有产业支持的城市新城。项目的区域未来前景无限，项目建成后将成为西咸新区的标志性建筑。该项目、该集团、该区域，都具有极高投资和合作战略价值。
图21 文景商务广场项目
项目位于西安市城北经济开发区，是集商业和办公为一体的综合类建筑，总建筑面积14.5万平米，地上二十四层地下三层，建筑高度99.9米。
图22 西安迈科商业中心项目
西安迈科商业中心项目总建筑面积约22.67万平方米，集5A级办公、五星级酒店和高档商业为一体，其中总部大厦45层，高约217.95米，五星级酒店设计35层，建筑高度约153.7米，总用钢量5万吨，是截止目前我国西北地区首座全钢结构超高层项目。
图23 渭南博物馆项目
该项目投资3个亿，占地90亩，总建筑面积35874平方米。主体建筑共分四层，其中地上三层、地下一层。
图24 大庆昆仑唐人中心
昆仑唐人中心，总投资40亿元，建筑面积75万平方米，商业面积44万平方米。商业部分由多个大规模的购物广场组成，涵盖酒店、写字楼、SOHO公寓等多重业态，整体上形成了“一带、两地、三店、四街、五区、六心”的规划格局。
