BIM应用实论
1.1 BIM建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）或者建筑信息管理（Building Information Management）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。 1.2 GIS地理信息系统（Geographic Information System，GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”（GeographicInformation Science），近年来，也有称GIS为"地理信息服务"（GeographicInformation service）。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。1.3 3+技术就建设工程而言，GIS侧重于大场景宏观信息的管理，如：水利工程、交通工程、铁路工程等，BIM侧重于小场景细节信息的管理，如：建筑模型、结构模型、给排水模型、电气模型等。所谓GIS+BIM就是两者实现无缝对接、平滑过渡应用，当然现代信息管理系统离不开互联网技术（Internet），将GIS+BIM+Internet三种技术结合我们简化称之为“3+技术”。 1.4 BIM 5D在我们所理解的空间的三个维度上再加上进度和成本两个维度，即：三维模型（BIM 3D）+进度（1D）+造价（1D）= BIM 5D，前四个维度即三维模型（BIM 3D）+进度（1D）=BIM 4D也称之为BIM 4D技术。BIM 5D就是一款基于BIM的施工过程的管理工具，将工程进度、工程造价、资源消耗等与三维模型关联起来，可以通过BIM模型集成进度、预算、资源、施工组织等关键信息，对施工过程进行模拟，及时为施工过程中的技术、生产、商务等环节提供准确的形象进度、物资消耗、过程计量、成本核算等核心数据，提升沟通和决策效率，帮助客户对施工过程进行数字化管理，从而达到节约时间和成本，提升项目管理效率的目的。 1.5 BIM信息BIM中集成的信息很多，从工程项目阶段划分有四个阶段的信息随着项目的进程汇集到BIM模型中。1.5.1设计信息设计信息体现在通过三维设计模型中，包括如下几个方面：构件形状：三维模型中每个构件的形状；构件坐标：模型中每个构件在建筑中的空间位置；构件尺寸：模型中由设计人员给出的构件尺寸等设计参数；构件材质：模型中由设计人员给出的构件材质、材质导热系数等设计信息；构件做法：构件的施工（或加工制作）的方法。1.5.2造价信息造价信息有三个基本概念，即：工程量、单价、造价。1.5.2.1 工程量（一） 清单工程量建设工程的分部分项工程项目、措施项目、其他项目、规费项目和税金项目的名称和相应数量等的明细清单。由分部分项工程量清单、措施项目清单、其他项目清单、规费税金清单组成。清单工程量的作用如下：①在招投标阶段，招标工程量清单为投标人的投标竞争提供了一个平等和共同的基础。工程量清单将要求投标人完成的工程项目及其相应工程实体数量全部列出，为投标人提供拟建工程的基本内容、实体数量和质量要求等信息。这使所有投标人所掌握的信息相同，受到的待遇是客观、公正和公平的。②工程量清单是建设工程计价的依据。在招投标过程中，招标人根据工程量清单编制招标工程的招标控制价；投标人按照工程量清单所表述的内容，依据企业定额计算投标价格，自主填报工程量清单所列项目的单价与合价。③工程量清单是工程付款和结算的依据。发包人根据承包人是否完成工程量清单规定的内容以投标时在工程量清单中所报的单价作为支付工程进度款和进行结算的依据。④工程量清单是调整工程量、进行工程索赔的依据。在发生工程变更、索赔、增加新的工程项目等情况时，可以选用或者参照工程量清单的分部分项工程或几家项目与合同单价来确定变更项目或索赔项目的单价和相关费用。（二） 子目工程量子目工程量是指某一定额标准中对分项工程的描述，是对清单工程量的施工工序的分解。（三） 定额人材机含量定额含量是指的某一定额标准中完成单位子目工程量所需的人材机消耗量。 （四） 清单人材机消耗量清单人材机消耗量是指根据某一定额标准测算的，完成清单工程量所需的人材机消耗量。1.5.2.2 单价（一）单价的种类清单综合单价子目综合单价人材机单价 （二）单价的性质预算价：合同价：暂估价结算价：1.5.2.3 造价估算、概算、预算、合同、决算 1.5.3施工信息施工模型施工信息供应商信息质检资料验收资料1.5.4运维信息运维模型物业类型设备类型 2. BIM应用总览 参见上图，BIM应用贯穿工程项目的全部四个阶段，主要有十个方面的应用。2.1 四大生命周期设计阶段、招标阶段、施工阶段、运维阶段。 2.2 十大BIM应用（1）建模出图这是所有BIM应用的基础，包括：设计模型、施工模型、运维模型等。详细应用参见4.1 建模出图应用。 （2）碰撞检查碰撞检查有两个阶段的应用，即：设计阶段的专业冲突检查和施工阶段的管线综合检查。详细应用参见4.2 碰撞检查应用。 （3）性能分析性能分析主要包括：节能分析、日照分析、风环境分析等。详细应用参见4.3 性能分析应用。 （4）应急预案应急预案包括：火灾应急预案、安全应急预案等。详细应用参见4.4应急预案应用。 （5）工程造价工程造价主要包括：设计阶段的造价、招标阶段的造价、施工阶段的造价。详细应用参见4.5 工程造价应用。 （6）工程变更主要体现为变更管理的可视化，主要用于设计阶段和施工阶段。详细应用参见4.6 工程造价应用。 （7）BIM 5DBIM 5D主要用于施工阶段，参见2.4 BIM 5D的基本概念，详细应用参见4.7 BIM 5D应用。 （8）预制加工依托BIM的预制加工主要用于施工阶段，详细应用参见4.8 预制加工应用。 （9）运维维护运行维护主要是指基于BIM的三维可视化运行维护系统，详细应用参见4.9 运营维护。 （10） 互联应用互联应用主要是指基于3+技术的软件平台，详细应用参见4.10 互联应用。 3. 十大BIM应用3.1 建模出图应用BIM技术首先要建立三维模型，通过三维模型直接出平、立、剖、节点详图等二维图纸。原理示意如下图所示。 要想建立一套好的模型必须了解都有哪些模型，后续应用对建模有什么要求。3.1.1按详细程度划分按模型详细程度可分为：体量模型和构件模型。BIM模型从设计到竣工阶段模型详细度划分等级代号一般如下表所示。BIM模型名称模型细度代号模型和信息特征形成阶段
方案设计模型LOD 100或LOD 200粗略的几何信息和简要的非几何信息方案设计阶段
初步设计模型LOD 200基本的几何信息和非几何信息初步设计阶段
施工图模型LOD 300准确的几何信息和非几何信息施工图阶段
深化设计模型LOD 350优化后、准确的几何信息和非几何信息深化设计阶段
施工过程模型（预制加工模型）LOD 400加入施工信息、预制构件的加工和安装信息施工实施阶段
竣工模型LOD 500完整准确的设计、施工安装、变更信息记录竣工验收和交付阶段
3.1.1.1 体量模型体量模型是建筑物的整体模型，模型像吸毒等级大体等同于LOD100，只表现建筑物的基本形状，没有具体的建筑构件，只能给出建筑面积、建筑形状等少量设计信息，一般只用于方案设计阶段，无法做后面的延续应用。 3.1.1.2 构件模型构件模型是细化到构件一级的模型，模型细度大体等同于LOD100至LOD300，可以做到详细设计或施工图设计详细级别的三维模型，并可据此模型出平立剖二维图纸。构件级模型是所有BIM应用的基础，即无论开展什么BIM应用都首选需要建立一套构件级的三维模型。 3.1.1.3 局部精细模型个别设备、建筑节点的精细模型，模型细度等级大体等同于LOD300至LOD400。3.1.2按应用过程划分按应用过程模型阶段可分为设计模型、施工模型、竣工模型、运维模型，参见下图。 3.1.2.1 设计阶段模型设计阶段模型即设计单位给出的三维模型，一般只包含：方案设计、初步设计和施工图设计模型，一般只包含建筑实体本身的构件级三维模型。 3.1.2.2 施工阶段模型 施工阶段模型包括：深化设计模型（含预制加工模型）和施工过程模型（简称施工模型，含全过程变更模型）。施工阶段模型与设计阶段模型之间的区别不仅仅不是详细程度的变化，更主要的是对设计给出的的构件模型根据施工要求做深化设计（或二次设计），适当调整、补充和优化，以适应施工阶段BIM应用的要求，具体有一下调整和补充一下内容。（一）按流水段拆分模型设计院给出的施工图模型或深化设计模型一般不会考虑施工流水段划分，但施工过程必须按流水段进行，因此如果需要在施工阶段应用BIM 5D技术做施工方案模拟，并同步产生已完工程量及相应的造价，则必须先将设计院给出的深化设计模型按施工流水段拆分，并按拆分后的模型计算工程量，方能实现施工阶段的BIM 5D的应用。（二）补充施工使用模型除此之外，为了充分直观地表现整个施工组织设计，还应该在模型中加入施工机械、临时设施和施工场地等模型，用以充分、直观地表达出施工组织设计的管理意图。3.1.2.3 竣工模型竣工模型要继承施工模型中部分模型和信息，其意思有两层含义。（一）只继承建筑本身模型竣工模型要继承施工模型中建筑本身的模型及相关信息，不需要其中的施工机械、临时设施和施工场地等模型机及相关信息。（二）只继承最终版本模型竣工模型只继承施工模型最终的版本，不需要中间变更的各个版本。
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