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BIM从建模到用模,都经历了什么?

作者:编辑 日期:2023-08-14 人气:1074


随着数字化技术的发展,BIM不仅是用于展示与宣传,它开始逐步融入到具体的工程项目中,与业务融合,从建模延伸到用模,从算量到深化,从简单的三维展示,到具体的深化应用中。

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怎么建模

目前,BIM模型的创建,大多是基于图纸进行三维转换,虽然在一定程度上,能解决设计过程中的错漏补缺等问题,但是由于模型携带的信息都是图纸上呈现的,其应用有限。

为了对BIM进行更深入的应用,近年来,国家开始提出BIM正向设计。BIM正向设计以三维BIM模型为出发点和数据源,完成从方案设计到交付的全过程任务。在项目全过程中,利用建筑信息数据的传递集成,在全过程设计及项目管理中进行可视化沟通、三维协同、设计优化、绿色性能模拟与质量管控等应用,实现一模多用,减少重复性工作。


BIM正向设计是实现模型一模多用,和建筑全生命周期管理的基础模式,在进行正向设计的过程中,为了更好的进行模型数据的传递和共享,我们必须遵循一定的规则和要求。

1.模型标准建立

大型工程项目建模过程中,涉及的楼层、专业、构件众多,这要求BIM团队在进行建模前,必须建立标准的建模规则,以保证模型在合并之后的融合度,避免出现模型质量和深度参差不齐的现象。

2.模型命名规则

在模型的建立过程中,随着模型深度的加深、设计变更的增加,BIM模型文件数量会成倍的增长。为了区分不同项目、不同专业、不同时间等创建的模型文件,缩短寻找目标模型的时间,模型建立的过程中应统一模型命名规则。

3.模型深度选择

建筑全生命周期的各个阶段,所需的BIM模型深度各不相同,如在建筑方案设计阶段,仅需了解建筑的外观和整体布局,这时候模型的精细度等级不宜低于LOD100;在施工阶段,工程量统计需要了解构件的长度、尺寸和数量等信息,这就需要模型精细度达到LOD300。建模深度需要根据项目实施的不同阶段,建立不用的精细度等级。

4.模型完整度展示

BIM模型的完整度主要包含两方面: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楼层、各专业到各构件的完整展示。模型信息的完整度指的是模型包含完整的、与实际情况一致的建筑工程信息。模型信息的完整与真实,能为工程项目后期施工与运维,提供有力的信息保障。

5.模型文件大小控制

随着各参与方的逐渐介入,BIM模型信息量不断增加,模型文件占用的内存不断变大,导致模型查看时,电脑读写速度无法跟上。因此,模型文件的大小要严格控制,一旦超过模型文件200M,就进行拆分,以减轻电脑负担。

6.模型整合标准

在进行模型专业整合时,应保证各个子模型的准确性,和原点一致。

7.模型交付规则

在模型交付阶段,应注意交付文件和建模信息模型的移交,其中建筑信息模型传递的信息必须保持完整、与实际情况一致。


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怎么用模

从BIM建模到用模,不是对BIM模型,进行某一阶段的简单应用。BIM用模的核心是利用建筑信息数据实现建筑全生命周期的管理,简单来说,就是一模多用。

一模多用的目标是解决建筑工程实施过程中的信息断层的问题,数据以模型为载体,在项目一个又一个阶段进行中无损传递、累加。消除信息孤岛效应,减少因补全丢失信息而出现重复工作,从而提高信息的使用效率和模型的应用率。

一模多用的典型流程如下:

方案模型深化出施工图模型;

施工图模型深化出施工模型;

施工模型深化出竣工模型;

竣工模型深化出运维模型。

利用方案模型,在一次次深化与升级中,将不断增加的建筑信息数据,进行积累和集成,在项目各个阶段发挥不同的作用。

BIM模型应用需要基于BIM软件。一般来说,BIM软件通过参数化建模,能进行以下应用,为项目提质提效。


1.项目场地比选

建立场地BIM模型。借助软件分析项目选址的各项因素,如交通的便捷性、公共设施服务半径等。根据分析结果,评估项目选址的科学性与合理性,判断是否需要调整项目选址。 

2.概念模型创建 

概念模型构建的目的是建立项目三维概念模型,依据模型分析判断项目与周边城市空间、群体建筑各单体间的适宜性,以及建筑的体量大小、高度和形体关系,并运用软件进行初步的日照和通风模拟分析,形成最终成果。 

3.建设条件分析 

建设条件分析应用于策划与规划阶段。要求运用三维模型,形成相应的图表与建设条件指标,作为项目进一步设计的依据。 

4.项目场地分析 

场地分析的主要目的是建立三维场地模型后,运用各类分析软件,分析建筑场地的主要影响因素,并提供可视化的模拟分析数据,以作为评估设计方案选项的依据。 

5.建筑性能模拟分析

建筑性能模拟分析的主要目的是建立建筑信息模型,运用专业的性能分析软件,对建筑物的可视度、采光、通风、人员疏散、结构、能耗排放等进行模拟分析,以提高建筑项目的性能、质量、安全和合理性。

6.设计方案比选 

设计方案比选的主要目的是选出最佳的设计方案,为初步设计阶段提供对应的设计方案模型。通过运用BIM软件构建或局部调整方式,形成多个备选的设计方案模型(包括建筑、结构、机电),进行比选,使项目方案的沟通讨论和决策在可视化的三维仿真场景下进行,实现项目设计方案决策的直观和高效。

7.各专业模型构建 

各专业模型构建宜在初步设计模型的基础上,进一步深化,使其满足施工图设计阶段模型深度要求;使得项目各专业的沟通、讨论、决策等协同工作在基于三维模型的可视化情境下进行,为碰撞检测、三维管线综合及后续深化设计等提供基础模型。其中,机电专业模型在初步设计阶段有相应的局部应用,但主要在施工图设计阶段完成。 

8.结构抗震分析 

结构抗震分析的主要目的是基于建筑信息模型与结构抗震专业分析软件,运用建筑信息模型与结构分析模型间的传递和转化能力,对建筑物或构筑物的结构体系、抗震性能、构件形式等进行模拟分析,以达到抗震设防的目的。通过抗震设防,以减轻建筑物或构筑物的地震破坏,减少人员伤亡和经济损失。 

9.全专业模型的整合检查 

全专业模型的整合检查主要目的是通过剖切模型,生成其平面、立面、剖面等二维图形,核对建筑和结构的构件在平面、立面、剖面位置是否一致,以消除设计中出现的建筑、结构不统一的错误。

10.面积明细表统计 

面积明细表统计的主要目的是利用建筑模型,提取房间面积、门窗表、门构件、窗构件、墙体构件、自定义属性等信息,精确统计各项常用面积指标及构件数量,以辅助进行技术指标测算;并能在建筑模型修改过程中,发挥关联修改作用,实现精确快速统计。

11.管线综合

管线综合的主要目的是应用BIM技术检查施工图设计阶段各专业模型,以避免空间冲突与碰撞,防止设计错误传递到施工阶段或造成安装工程的返工。

12.净空分析

净空分析的主要目的是基于各专业模型,优化建筑结构布置以及机电管线排布方案,对建筑物最终的竖向设计空间进行检测分析,并给出最优的净空高度。 

13.设计模型审查 

设计模型审查的主要目的是提升建筑信息模型与施工图纸的一致程度,增进深化设计前对项目的理解程度,提前解决现场施工环境和设计不一致的问题, 在深化设计前深入协调碰撞问题和设计的可施工性。 

14.规范审查

规范审查的主要目的是提高项目过审率、减少报审后模型反复修改问题,采用边设计边审查的工作模式提前解决设计不符合规范的问题,在提交报审前深入协调设计不合规问题和辅助设计的可实施性。

15.设计成果交付

BIM模型文件应符合设计阶段建模的相关规定及对模型精细度的要求,成果交付方按照质量管理规定检查或审校后方可交付。

16. 图纸会审

图纸会审可应用于施工阶段。图纸会审的主要目的是加快、加深深化设计前对项目的理解程度,提前解决现场施工环境和设计不一致的问题,在深化设计前协调碰撞问题和设计的可施工性。

17.施工深化设计 

施工阶段中的现浇混凝土结构深化设计、装配式混凝土结构深化设计、钢结构深化设计、机电深化设计等宜应用BIM。其主要目的是提升根据施工需求深化的BIM模型的准确性、可校核性。将施工操作规范与施工工艺融入施工作业模型,使施工图满足施工作业的需求。 

18.虚拟漫游 

应用于施工阶段的虚拟漫游,主要目的是利用BIM软件模拟建筑物的三维空间,通过漫游、动画的形式,验证安装控件、检修通道、装饰效果等。漫游模拟BIM应用可基于已经创建完成的模型,模拟人行走、攀爬、弯腰等动作对建筑物进行巡视检查。 

19.场地布置 

场地布置可应用于施工阶段。根据施工方案文件和资料,在技术、管理等方面定义施工过程附加信息,并添加到施工作业模型中,构建施工过程演示模型。该演示模型应当表示工程实体和现场施工环境、施工机械的运行方式、施工方法和顺序、所需临时及永久设施安装的位置等。

20.施工方案模拟

施工方案模拟可应用于施工阶段。利用BIM技术对施工方案中难以直观表达、技术存疑的内容进行验证。

在施工作业模型的基础上附加施工方法、施工工艺和施工顺序等信息,进行施工过程的可视化模拟,利用建筑信息模型对方案进行分析和优化,提高方案审核的准确性。

21.可视化交底 

施工阶段的可视化交底,通过VR、BIM等技术向各施工段工长和现场施工人员模拟演示现场装配与施工流程。 

22.预制构件加工与验收 

预制构件加工与验收可应用于施工阶段。混凝土预制构件生产、钢结构构件加工和机电产品加工等,宜应用BIM技术提高构件预制加工能力、降低成本、提高工效与建造品质。

23.构件堆场优化 

构件堆场优化可应用于施工阶段。按照构件的吊装计划和装配顺序,结合BIM模型中确定的构件位置信息,针对项目现场的构件堆场进行优化,明确不同构件的堆放区域、堆放位置和堆放顺序,避免二次搬运。同时在构件或材料存放时,做到构配件点对点堆放。也可以结合BIM技术,建立三维的现场场地平面布置,并以现场堆放区和吊装操作仿真模拟构件堆场和吊装,实现构件堆场布置的合理、高效和优化。 

24.施工进度管理 

施工进度管理的进度计划编制和进度控制等宜采用BIM技术。

施工进度计划编制BIM应用应根据项目特点和进度控制需求进行;进度控制BIM应用过程中,应对实际进度的原始数据进行收集、整理、 统计和分析,并将实际进度信息附加或关联到施工进度管理模型。 

25.施工成本管理 

施工阶段的成本管理核心目标在于从施工BIM模型获取各子项的工程量清单以及项目特征信息,提高各阶段工程造价计算的效率与准确性。 

26.质量与安全管理

质量与安全管理主要应用于施工阶段。通过现场施工情况与BIM模型的比对,能够提高质量检查的效率与准确性,有效控制危险源,进而实现项目质量、安全可控的目标。

27.竣工模型交付 

竣工模型交付主要应用于施工阶段。在建筑项目竣工验收时,将竣工验收信息及项目实际情况添加到施工作业模型中,以保证模型与工程实体数据一致, 随后形成竣工模型,以满足交付及运营基本要求。


             

 


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