1、第第1 1章章 BIMBIM概述概述 1.1BIM1.1BIM的概念的概念1.1.1 工程建设信息化的发展1.1.2 BIM的产生1.3.3 BIM的概念21.1BIM的概念3p 中国建设领域信息技术发展历程p BIM的概念及解释p 模型深度等级1.1.1 工程建设信息化的发展1.14 美国建筑业和非农业效率趋势的比较，应该是全球建筑业状况的一个典型。而造成中国建筑业劳美国建筑业和非农业效率趋势的比较，应该是全球建筑业状况的一个典型。而造成中国建筑业劳动生产率与美、英等国家巨大差别的原因除了建筑业市场化程度不高，中国劳动力价格便宜外，还有动生产率与美、英等国家巨大差别的原因除了建筑业市场化程度
2、不高，中国劳动力价格便宜外，还有两个主要原因：两个主要原因：（1 1）建筑业产业化水平低；）建筑业产业化水平低；（2 2）信息化应用水平落后。）信息化应用水平落后。效率问题建筑业面临的问题和挑战中国建筑业的信息化投入低，设计企业虽然中国建筑业的信息化投入低，设计企业虽然CADCAD软件普及率非常高，但是软件普及率非常高，但是BIMBIM软件的应用总体来软件的应用总体来说还是在初级阶段，而施工企业在整个信息化方面的投入严重不足，下面的数据为说还是在初级阶段，而施工企业在整个信息化方面的投入严重不足，下面的数据为20082008年中国施工企年中国施工企业管理协会对我国大中型施工企业的信息化状况的调
3、查：业管理协会对我国大中型施工企业的信息化状况的调查：信息化问题建设工程由于具有投资大、工期长、施工难度大、技术复杂以及工程参与方多的特点。在建设建设工程由于具有投资大、工期长、施工难度大、技术复杂以及工程参与方多的特点。在建设过程中不可预见的因素较多，所以工程施工是一个高风险的施工过程，工程建设参与各方均不可避免过程中不可预见的因素较多，所以工程施工是一个高风险的施工过程，工程建设参与各方均不可避免的面临着各种风险，如不加以防范，很可能会影响工程建设的顺利进行，甚至酿成严重后果。的面临着各种风险，如不加以防范，很可能会影响工程建设的顺利进行，甚至酿成严重后果。常见的风险包括：常见的风险包括：
4、1 1）工程管理风险；）工程管理风险；2 2）成本管理风险；）成本管理风险；3 3）物资管理风险；）物资管理风险；4 4）信息管理风险；）信息管理风险；5 5）分包风险等。）分包风险等。风险管控能力缺乏全生命周期理念和手段就是上述的就是上述的6 6个阶段吗？答案：否，应该包括前期的项目构思以及后期的运维管理和拆除。个阶段吗？答案：否，应该包括前期的项目构思以及后期的运维管理和拆除。（1 1）建筑造型日趋复杂）建筑造型日趋复杂建筑项目本身的挑战上海世博会德国都市和谐馆上海世博会德国都市和谐馆虹桥综合交通枢纽工程（2 2）建筑功能复杂程度高、综合性强，如城市综合体项目。）建筑功能复杂程度高、综合性
5、强，如城市综合体项目。城市综合体项目的综合性程度与传统的建筑项目相比不可同日而语，归纳起来有四个特征：城市综合体项目的综合性程度与传统的建筑项目相比不可同日而语，归纳起来有四个特征：1 1）空间尺度大）空间尺度大2 2）通道树形交通体系）通道树形交通体系3 3）现代城市景观设计）现代城市景观设计4 4）高科技集成设施）高科技集成设施（3 3）建设项目规模庞大，从我国内地曾经在建的十大建筑高度可窥一斑（如下表）：）建设项目规模庞大，从我国内地曾经在建的十大建筑高度可窥一斑（如下表）：美国建筑业用户圆桌会议（美国建筑业用户圆桌会议（CURT-The Construction User Round
6、TableCURT-The Construction User Round Table）在其）在其20042004年八月的白皮书年八月的白皮书中为解决建筑业来自市场、技术、经济和法律等领域的挑战，提出了如下四条建议：中为解决建筑业来自市场、技术、经济和法律等领域的挑战，提出了如下四条建议：CURT WP-1202的四条应对建议（1 1）业主的领导力）业主的领导力业主在项目早期通过信息共享，驱动所有项目成员的协同，可望取得理业主在项目早期通过信息共享，驱动所有项目成员的协同，可望取得理想的结果想的结果快速、高效、在成本预算内实现建设项目。快速、高效、在成本预算内实现建设项目。（2 2）集成项目结
7、构）集成项目结构各方项目人员使用统一的系统化方法做项目，将使得项目参与方的目标各方项目人员使用统一的系统化方法做项目，将使得项目参与方的目标与项目的总目标一致。与项目的总目标一致。（3 3）公开信息共享）公开信息共享项目协同作业必须以公开、及时、可靠的信息共享作为基础，支持实现项目协同作业必须以公开、及时、可靠的信息共享作为基础，支持实现这一建议的软件类或技术名称目前还没有一个行业普遍接受的统一名称，具有一定知名度的名词有三这一建议的软件类或技术名称目前还没有一个行业普遍接受的统一名称，具有一定知名度的名词有三个：个：PIMPIM（项目信息管理）、（项目信息管理）、PIPPIP（项目信息门户）
8、、（项目信息门户）、CPM CPM（协同项目管理）（协同项目管理）（4 4）建筑信息模型）建筑信息模型BIMBIM建筑业应对挑战的机会和方法我国在我国在“八五八五-九五九五”（1991-20001991-2000年）期间，通过推行年）期间，通过推行CADCAD软件，解决计算机辅助绘图问题，甩软件，解决计算机辅助绘图问题，甩掉了传统工具掉了传统工具图板、丁字尺等手工绘图工具。在图板、丁字尺等手工绘图工具。在“十五十五-十一五十一五”（2001-20102001-2010）期间，着力解决计）期间，着力解决计算机辅助管理问题，包括电子政务、电子商务、企业信息化（算机辅助管理问题，包括电子政务、电子商
9、务、企业信息化（ERP)ERP)等。等。“十二五十二五-十三五十三五”（2011-2011-20202020年）的主要目标是年）的主要目标是BIMBIM的应用及与大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术的集的应用及与大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术的集成，全面提高包括行业监管及服务、企业、工程等在内的建筑业信息化水平。成，全面提高包括行业监管及服务、企业、工程等在内的建筑业信息化水平。和发达国家相比较，我国工程建设的信息化水平还比较低。按照美国学者诺兰（和发达国家相比较，我国工程建设的信息化水平还比较低。按照美国学者诺兰（RichardLNolanRichardLN
10、olan）总结了组织信息化发展的六个顺序阶段分别是：初始阶段、传播阶段、控制阶段、集成阶段、数据管总结了组织信息化发展的六个顺序阶段分别是：初始阶段、传播阶段、控制阶段、集成阶段、数据管理阶段和成熟阶段。以施工企业为例，目前除极个别企业已经达到了数据管理阶段，但绝大多数企业理阶段和成熟阶段。以施工企业为例，目前除极个别企业已经达到了数据管理阶段，但绝大多数企业还处于控制阶段和集成阶段，有相当部分企业甚至还处于初级阶段。因此，以建设项目的还处于控制阶段和集成阶段，有相当部分企业甚至还处于初级阶段。因此，以建设项目的BIMBIM技术为技术为基础，推动并提升企业以及行业信息化的总体发展水平是当前乃至
11、更长远时期的主要任务，在这一进基础，推动并提升企业以及行业信息化的总体发展水平是当前乃至更长远时期的主要任务，在这一进程中程中BIMBIM教育承担着基础性的使命。教育承担着基础性的使命。中国建筑业信息化的发展道路1.1.2 BIM的产生1.1141）借助计算机强大计算能力辅助工程师进行复杂的规划与设计，一直是电脑发明以来的主要应用方向，工程设计采用电脑辅助设计与绘图（Computer Design and Drafting，CADD）已是必备工具。1975年在CADD和辅助施工方面声誉卓著当时任职于卡耐基麦隆大学的查理伊斯特曼（Chuck Eastman，毕业于加州大学伯克利分校建筑学硕士）发
12、表于AIA杂志，最早提出关于BIM的概念“建筑描述系统”（Building Description System），被称为“BIM之父”。2）在1970年代晚期和1980年代早期，欧洲，特别是英国，也在进行着相应类似于 Chuck Eastman 的研究工作。芬兰称这种方法为“Product Information Models”，1997年“BIM”这个词第一次出现在欧洲，然后综合合并成“Building Information Model”这个概念。4）毕业于普林斯顿大学建筑学硕士的Jerry Laiserin 可谓是“BIM（Building Information Modeling）术
13、语推手”，主要的关键文章是“Comparing Pommes and Naranjas”，也是来源于“The Laiserinletter ”，第15期，日期是在2002年12月16日。文中对“Building Information Modeling”中涉及的每个词“Building”、“Information”和“Modeling”都进行了意义所在的描述，说明这个是对下一代设计软件（design software）的描述。3）the term BIM（“Building Information Modeling”）是Autodesk 的 Phil Bernstein（毕业于耶鲁大学建筑学硕
14、士）和 Jay Bhatt 在2002年2月收购RTC(Revit Technology Corproation)之后创造(“coined”)的。5）第一次实施）第一次实施BIM概念概念-业界比较广泛认定Graphisoft的 ArchiCAD BIM设计软件在1987年第一次实施-当时还没有BIM这个术语，Graphisoft公司表述为virtual building概念-Graphisoft的 ArchiCAD 也是很著名的BIM设计软件，但是不如REVIT和BENTLEY的BIM SUITE-后来Graphisoft被德国的Nemetschek收购了，成为其旗下子品牌。6）为了促进不同专
15、业软件间的协作能力，软件大厂间（如Autodesk,Bentley及Graphisoft 等）成立了国际协作联盟（International Alliance of Interoperability.IAI，最近更名为buildingSMART），协议以IFC及aecXML为共通的资料格式，以期能改善建筑物电子资料无法交换协作的缺点。1.1.3 BIM的概念1.118建筑信息模型的英文是“Building Information Modeling”，缩写为“BIM”。是指在建设工程及设施的规划、设计、施工以及运营维护阶段全寿命周期创建和管理建筑信息的过程，全过程应用三维 实时 动态的模型涵盖了
16、几何信息 空间信息 地理信息 各种建筑组件的性质信息及工料信息。BIMBIM的概念为了满足工程在不同阶段的表达，BIM模型应由不同的表达深度，称之为模型深度等级（Level of Detail，LOD）。BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达；我国住房和城乡建设部在2019年6月1日正式实行的编号为GB/T51301-2018的建筑信息模型设计交付标准国家标准中，对模型深度等级做了进一步的定义。在标准中，模型深度等级被定义为“模型精细度”，并定义了LOD1.0至4.0的模型精细度的基本等级。同时，在该标准中还规定了在确定LOD的前提下，BIM模型的几何表达深度与信息深度的指标。在
17、不同的模型精度等级下，针对需求可选择不同的几何精度及信息深度方式，以满足BIM模型的模型及信息的表达要求。23 建筑信息模型设计交付标准中关于模型深度的规定仅作为基本规定，可根据项目的应用需求，扩展或修改BIM模型的深度要求。在建筑信息模型设计交付标准中将BIM模型划分为模型深度等级、几何表达精度以及信息深度等级几个维度，在使用时十分灵活，例如，可以根据项目的需求，自由组合。BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。BIM 在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。阶段
