BIM(建筑信息模型)

BIM(BuildingInformationModeling)“建筑信息模型”的简称,由美国查克伊士曼博士1974年提出,其被定义为:“建筑信息模型将所有的几何特性、功能以及构件性能,整合到建筑项目生寿命周期内的单一相互关联的描述中。同时,这个单一的模型还蕴含着处理全过程进度和管理的信息。”

头豹研究院认为建筑信息模型BIM是应用于建筑工程设计、施工、运营、维护等全生命周期过程的一种信息化技术,通过信息化、数字化和参数化的方式建立建筑工程模型,从而实现管理项目全生命周期历程.优化工程项目资源、缩减工程开支、提升工程施工效率等目的。

20世纪80年代,Graphisoft公司提出了VirtualBuildingModel的理念,BIM技术的研究初步开始。随着ArchiCAD软件的推出,这让更多的企业了解了BIM技术。到20世纪90年代,欧洲和北美对BIM的研究热情高涨,由Nederveen和Tolman教授正式为BIM命名为“BulidingInformationModel”,并且将建筑模型与信息技术模型相结合,使得各个参与方共建“建筑信息模型”。直到21世纪初,Autodesk公司在《BIM白皮书》中,对“BulidingInformationModel”做了整体的论述,说明建筑信息系统模型到了发展阶段。由JerryLaiserin对BIM的内涵和外延进行界定,并说明了BIM一词的演变过程,使其达到广泛的推广。

2006-2010年间,国家科技部“十一五”规划为BM技术发展提供了政策支持,我国BM技术取得了一系列研究成果,包括规范标准、BIM建模系统和施工管理系统,并应用于部分实际工程案例中。

2011年起,我国BIM技术应用进入快速发展阶段,住建部《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》首次将BM纳入信息化标准建设内容;根据《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》),BIM成为“十三五”建筑业重点推广的五大信息技术之首;

2015年,住建部印发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》),提出:到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用;到2020年末,以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%:以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区[1]。

2021年4月,住建部发布《中国建筑业信息化发展报告(2021)》,提出大力发展数字设计、智能生产、智能施工和智慧运维,加快建筑信息模型(BIM)技术研发和应用。

2022年1月,住建部正式印发《“十四五”建筑业发展规划》,在BM技术集成应用专栏提出:到2025年,基本形成BM技术框架和标准体系,包括推进自主可控BIM软件研发、完善BM标准体系、引导企业建立BIM云服务平台、立基于BIM的区域管理体系以及开展BM报建审批试点。

在建筑项目中,完整的BIM技术模型可以全面地展示项目全过程的建筑信息。

(1)可视化:在传统二维的CAD图纸上,对建筑职员的立体想象力有极高的需求。但是当设计的建筑构件较为复杂的时候,2D图纸很难满足施工的实际需求,而BIM技术的可视化功能可以使各参与方非常直观的在三维空间看到构件的真实形态,有助于施工各阶段的沟通、反馈和决策等,促进各参与方达到目标一致。

(2)协调性:工程项目往往需要建筑、结构、机电等不同专业一起参与,但是由于各专业间沟通不足,导致各种碰撞冲突等,从而引起返工重修,导致成本增加、工期延误。BIM技术的协同性,可以避免各专业在实际施工中冲突,其在设计过程中完成碰撞检查,防患于未然。

(3)信息集成化:BIM技术是整个项目数字化的结果,是收集数据的重要桥梁。传统的工程项目很难实现设计、生产、施工三方的信息有效传递,故而不能有效的控制各阶段的管理,以至于信息数据呈碎片化。BIM技术作为一种信息集成化广泛的应甩在项目的各个阶段,构建BIM集成化管理平台,避免信息的缺失,以保证各参与方在各个阶段的有效沟通。

(4)模拟性:模拟性可以模拟不能在实际情况下进行的操作。如在设计阶段进行全过程的动态模拟,包括:施工进度模拟、节能模拟等;并且在招投标和施工过程中可以完成整个施工的4D模拟,包括成本的5D模拟、动态成本控制管理等;在运维阶段,BIM建模可以模拟灾难来临的逃生过程,便于编制有效的逃生方案,降低风险。

按照美国总承包商协会的分类方式,BIM软件主要分为八类:初步设计和可行性类、核心建模类、模型分析类、施工图和预制类、施工管理类、工程预算类、项目安排计划类和协同类。

2015年左右,BIM轻量化的概念产生,BIM轻量化概念起源于赛车运动,赛车轻量化的主要思想就是在确保车辆稳定性基础之上,提升赛车动力性能,节能设计各零部件,持续优化车型,使其更快更轻更便捷。类似的,BIM轻量化技术的本质:在不改变模型与数据文件结构属性基础上,通过先进算法将模型数据重构,缩小BIM模型体量,精简数据,让模型显示快,数据便于提取使用。BIM轻量化技术是BIM技术在我国应用发展过程中的必然产物,代表着BIM技术新发展方向,这种创新应用为BIM技术更加深入的在模型数据的运用,以及提升BIM应用落地的成效打下坚实基础。

BIM轻量化关键环节对比

(1)基于模型显示的轻量化

1)几何转换BIM模型的几何转换分为:微观层面,即单一构件优化;宏观层面,即整体组合优化。目前,对于单一构建层面优化包含参数化几何描述法与三角化几何描述法。

①参数化几何描述法:即用多个参数来描述一个几何体,如利用底面原点坐标、半径和高度三个参数就能定义一根柱子,可以将规则的单个图元做到极致的轻量化

优点:对单一规则构件描述精简准确,轻量化效果好。另外在精确测量方面有良好支撑;

缺点:对复杂异形构件或组合构件难以准确描述,会存在细节丢失或者增加几何级运算

②三角化几何描述法:即用多个三角形来描述一个几何体,其思路基于有限元切分描述。三角形可以拼接成任意平面或曲面,三维模型里,三角形越多,越精细,反之则粗糙

优点:主流建模软件一般都提供二次开发接口来获取三角形数据,而三角化几何描述只需将设计出模型转换为三角形数据,相对便捷

缺点:后期应用效果相对不好

整体组合层面的模型轻量化主要用于类似基础、主体结构以及钢结构等包含大量重复的模型图元,例如主体结构中有大量形状相同但位置不同的柱。这时,主要方法就是利用相似性算法减少图元,将重复图元合并,只保留单个柱的数据,其他柱采取一个引用加上空间坐标。所以,相似性算法能有效减少重复图元数量,进而达到轻量化的目的

2)渲染处理

渲染处理内容及对比

①LOD法:不同的LOD深度来表示构件,距离越远的模型加载得越粗糙,反之精细。单次渲染体量=图元数量×精度;另外,体量的渲染不仅在视点近还是远都是可控的

②遮挡剔除法:为了实现提升显示效率和性能的目标,根据视圈范围对图元做八叉树划分,渲染绘制可见图元,将被遮挡图元剔除

③批量绘制法:一次性批量渲染绘制具有相同属性的图元

(2)基于模型文件的轻量化

基于模型文件的轻量化,不仅包含BIM模型几何信息的轻量化,也包括对非几何信息的轻量化。那么,模型文件轻量化的具体操作方式,主要是对BIM模型文件压缩,一方面是三维的模型文件stl、obj、3ds、json等文件格式压缩。另一方面,即对模型数据进行尽可能无损压缩,这种方式只适用于模型文件的储存和传输的应用状态,如果在工作应用状态,压缩以及解压的过程会影响计算机性能,同时在特定情况下选择BIM模型文件直接整体性压缩,会出现不利于后续局部精细化的应用需求的情况,例如在深化设计阶段,添加好了详细的施工信息数据等,若直接对整个文件直接压缩来达到BIM轻量化效果,那么在精细到施工某专项方案时,就会出现丢失个别施工数据情况,从而影响施工质量,也违背了轻量化的初衷[3]。

2021年4月住建部《中国建筑业信息化发展报告(2021)》

大力发展数字设计、智能生产、智能施工和智慧运维,加快建筑信息模型(BIM)技术研发和应用

2020年9月广东深圳《政府投资公共建筑工程BIM实施指引深化》

BIM技术在深圳市政府投资公共建筑工程前期规划、设计、施工、竣工验收和运维移交阶段的应用,进一步推进深圳市政府投资公共建筑工程BIM实施水平

2021年8月上海《上海市进一步推进建筑信息模型技术应用三年行动计划(2021-2023)》

到2023年底,在工程规划、设计、施工、运维阶段形成以BIM三维设计和BIM数字化表达为主、二维设计为辅的新业态,既有建筑全面开展BIM建模和运维管理应用

2021年11月上海《上海市房屋建筑施工图、竣工建筑信息模型建模和交付要求(试行)》

BIM建模及其应用宜采用正向设计和施工方式开展,BIM精度及深度同时应满足设计和施工的要求

2020年12月重庆《关于推进智能建造的实施意见》

到2022年底,全市30%以上工程项目采用数字化建造模式,30%以上的建筑业企业实现数字化转型,数字化和工业化成为建筑业主要特征。到2025年,全市工程项目全面采用数字化建造模式,建筑业企业全面实现数字化转型。推行全过程BIM技术应用。

2021年6月湖北《湖北省数字住建行动计划(2021-2025年)的通知》

建设城市信息模型(CIM)平台。省级统筹建设CIM基础平台,利用三维GIS、BIM、物联网等技术深入推进BIM应用。研发和推广自主可控的BIM软件与数据平台。推进基于BIM技术的建筑业全产业链、全过程、全要素的数字化、智能化、智慧化应用,促进建筑业数字化转型。建立BIM辅助审查系统、推广BIM算量和BIM计价软件、推进BIM电子招投标、推进BIM竣工联合验收和BIM城建档案管理,持续深化BIM应用

2021年11月河北《河北省新型建筑工业化“十四五”规划》

制定BIM技术应用技术指南,培育一批掌握BIM技术企业,推进BIM技术在设计中应用,推动建设基于BIM技术的标准化部品部件库,对于应用BIM技术增加的成本,合理纳入工程造价

根据全球著名咨询公司ResearchandMarket于2020年9月发布的《建筑信息模型(BIM)全球市场轨迹与分析》报告,全球建筑信息模型(BIM)市场规模在2020年约为48亿美元。该公司在COVID-19疫情的背景下进行了2020~2027的早期市场分析,预计BIM技术市场规模在2027年将达到136亿美元,复合年增长率为17.1%。美国、加拿大、日本、中国和欧洲将进一步推动BIM市场,中国仍将是这一地区市场群中增长最快的国家之一。亚太地区在澳大利亚、印度和韩国等国的带动下预计在2027年BIM技术市场规模达到16亿美元。根据美国联合市场研究(AlliedMarketResearch)发布的《全球BIM技术市场》报告,BIM技术主要应用在商业和基础设施建设领域,且到2022年将占全球市场的63%[4]。

参考资料:

[2]卢平.装配式建筑中BIM技术采纳意愿影响因素研究[D].河南:郑州大学,2021.

[3]任泳同.基于BIM轻量化在PC装配式建筑施工阶段的应用研究[D].四川:西南科技大学,2021.

THE END
1.BIM应用的三个维度包括刷刷题APP(shuashuati.com)是专业的大学生刷题搜题拍题答疑工具,刷刷题提供BIM应用的三个维度包括A.项目参与方B.项目全生命期C.项目阶段D.项目应用层次E.项目综合管理的答案解析,刷刷题为用户提供专业的考试题库练习。一分钟将考试题Word文档/Excel文档/PDF文档转化为在线https://www.shuashuati.com/ti/a2e6a376d8d9471e8ea55063e246d89f.html?fm=bd80474e1eb89d6dbd00a3d6262d84751e
2.BIM技能大赛理论题(500道)322. ()在满足BIM应用需求的前提下,宜采用较低的模型细度。 A.施工图设计模型 B.深化设计模型 C.施工过程模型 D.竣工验收模型 23. 在建筑信息模型中,()包括工程建设项目阶段、行为、专业领域三个分类表。 A.建设成果 B.建设进程 C.建设资源 D.建设属性 24. ()用于将单个表格中的编码联合在一起,定义一个...https://www.wjx.cn/vj/whNEiUx.aspx
3.实现BIM技术的三个重要方面是()。实现BIM技术的三个重要方面是()。 A.BIM的建立? B.BIM的应用? C.BIM的管理? D.BIM的粒度 E.BIM的概念 点击查看答案进入题库练习 查答案就用赞题库小程序 还有拍照搜题 语音搜题 快来试试吧 无需下载 立即使用 你可能喜欢 单项选择题 有关建筑工程抗震设防类别,下列说法不正确得是()。 A....https://m.ppkao.com/mip/tiku/shiti/5356990.html
4.BIM考试三个级别有哪些区别BIM首先,我们从它们的名称就可以看出区别,BIM等级考试有三个级别,一级是BIM建模师,二级是BIM高级建模师,三级是BIM应用设计师,证书的等级是低级往高级逐渐递增,考试难度同样也是如此,不过可能很多人认为考试难度是像普通意义上的一级比三级难考一些,但是BIM是反过来的,一级简单,三级难考。注意:二级考试划分为建筑、设备...https://toutiao.jiaoyubao.cn/xxjy/581604.html
1.BIM技术BIM技术应用解析,提高建筑效率和质量BIM免费教程通过BIM技术,建筑运营管理人员可以对建筑设备和设施进行全面监控和管理,及时发现和解决问题,提高了建筑运营和维护效率。 三、BIM技术应用的挑战 尽管BIM技术有很多应用优势,但它也面临一些挑战。 1.技术标准和规范缺失 目前,BIM技术标准和规范仍然不统一,不同设计院和施工单位采用的BIM技术标准和规范不同,导致BIM模型的...https://xrh.bimoem.com/bim/172807.html
2.BIM技术BIM全面解析:应用优势流程,让你快速掌握建筑信息化...BIM 使您能够准确计算和预测建筑项目的各个方面,包括材料和人员的投资,从而使您能够有效地管理成本。 5、提高市场竞争力 BIM的推广将提高设计效率、降低成本、提高质量、提高技术管理水平,进一步增加企业的竞争力。 2、BIM应用 1. 建筑设计 在建筑设计过程中,BIM主要用于建筑模型的三维设计,通过BIM软件进行建筑方案的...https://www.nanhuajiaoyu.com/chanye/news/19455.html
3.BIM问答BIM应用的三个维度代表什么?BIM应用的三个维度代表什么?BIM(Building Information Modeling)是一种基于数字化技术的建筑信息模型。它通过整合建筑项目的各个方面,如设计、施工、运营等,实现对建筑项目全生命周期的管理和控制。BIM应用的三个维度是指几何维度、时间维度和信息维度。几何维度是BIM模型中最基本的维度,它代表了物体在三维空间中的几何...https://www.uibim.com/339919.html
4.聊医管理内参试发行版第三期5月31日,23个大项目在槐荫区集中签约,其中有三家企业签约在济南国际医学科学中心,包括启迪协信济南科技城、上海尚泰生物技术有限公司区域总部项目、山东美中嘉和国际医院项目,其中山东美中嘉和国际医院项目投资总额约5亿-10亿,总用地面积约50亩,建筑面积7万-10万平方米,规划床位600张。计划在医院内建立院士工作站,...https://lib.lchospital.cn/qitafuwu/liaoyineican-guanlilei/2017nian/2018-07-01/716.html
5.BIM应用案例分析问答题(机电深化设计在施工阶段可以完成的具体工作),BIM机电深化设计在施工阶段的应用点有哪些? 50、机电BIM深化设计时使用真实设备构件库的意义所在? 51、机电专业使用BIM深化设计的必要性?进行BIM深化设计首先选择机电专业BIM软件,常用软件有哪些以及企业选择机电BIM软件考虑的因素有哪些? 52、机电BIM应用目标(三个阶段)?https://m.360docs.net/doc/info-d1fcf883a66e58fafab069dc5022aaea998f41f0.html
6.这4点,说透AI时代建筑智慧运维趋势当我们有了BIM数据、实时数据之后,这些数据目前分布在不同的系统中,甚至是本地化、碎片化的,为了更好的利用这些数据,必须把它们融合在一起,形成完善的、一致的、关联的数据,才能服务于我们各种各样的智能角色。建筑领域的智能融合至少包括三个维度:时间、空间、语义。 https://blog.csdn.net/Dolphin4027/article/details/119204807
7.中国(海南)自由贸易试验区制度创新案例(第三批)新闻发布会最新实录2018年5月16日,全国首个应用BIM技术的电子招投标项目--万宁市文化体育广场体育馆、游泳馆项目,在海南省人民政府政务服务中心顺利完成招标投标工作。该项目招标控制价3.16亿元,总建筑面积56496.48㎡,建筑造型新颖、结构施工复杂,通过BIM技术在招投标阶段的应用,实现了从技术、造价、管理多维度优选施工单位,确保重大项目高...https://www.hainan.gov.cn/hainan/zxxx/201905/7cd8b30faf914c44a41dc3c7d55f99ea.shtml
8.BIM技术应用方法1.BIM应用范围选择策划 在进行应用范围选择策划时,公司层首先进行应用方向的规划,可从短期、中期、长期三个维度进行设计。短期规划包括试点项目及应用的选择,近期BIM应用重点方向的选定。中期规划考虑前期试点应用成果的推广,包括推广模式及推广维度的设定,同时在中期规划中还可以进行更多BIM应用的尝试及探索。长期规划则可...http://www.shhrjzsjzxyxgs.com/shhuirong/vip_doc/15735731.html
9.课题阶段性成果目录根据设计图集、BIM建模和分析、经济性分析等研究成果, 结合公众意见、专家意见、调研结果, 形成5个分析报告:一是保障性住房居住功能需求和空间高效利用研究报告;二是保障性住房模数化和模块化设计研究报告;三是厨房卫生间标准化精细化设计研究报告;四是BIM设计研究报告;五是以标准化设计为基础, 整合住宅产业链, 加快...https://www.360wenmi.com/f/filezcrajz8f.html
10.“BIM”技术的应用12篇(全文)而BIM技术作为建筑信息技术, 能够有效地将建筑项目的全生命周期整合到一起, 对项目的各个阶段进行整体控制、合理规划、从而能够大大降低项目的成本, 节约资源。 2 BIM技术工程项目设计和施工中的应用 2.1 BIM技术在项目设计阶段的应用 BIM技术已应用于工程项目的全生命周期。在项目设计阶段, BIM软件系统作为一个开放...https://www.99xueshu.com/w/ikeyzue8e7p8.html
11.机电BIM工作实施方案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、业主方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。 https://www.hnit.edu.cn/jzszhyjs/info/1009/1027.htm