根據項目的施工進度建立和維護BIM模型,本質上就是利用BIM平臺收集各個項目組的所有施工信息,消除項目中的信息孤島,並將獲得的信息結合三維模型進行組織和存儲,供整個項目的所有利益相關者隨時享用。因為BIM的使用決定了BIM模型細節的準確性,同時,僅僅壹個BIM工具並不能完成全部工作,所以目前業界主要采用“分布式”BIM模型的方法,建立符合項目現有條件和用途的BIM模型。這些模型可能包括:設計模型、施工模型、進度模型、成本模型、制造模型、運營模型等。
02現場分析
場地分析是影響建築定位的主要因素,是確定建築的空間朝向和外觀,建立建築與周圍景觀關系的過程。在規劃階段,場地的地形、植被、氣候條件都是影響設計決策的重要因素。往往需要通過場地分析,對景觀規劃、環境現狀、建設設施、建成後交通流量等各種影響因素進行評估分析。傳統的現場分析存在定量分析不足、主觀因素太重、無法處理大量數據和信息等缺點。通過將BIM與地理信息系統(簡稱GIS)相結合,對場地和擬建建築的空間數據進行建模。通過BIM和GIS軟件的強大功能,可以快速得出令人信服的分析結果,可以幫助項目在規劃階段對場地的使用條件和特點進行評估,從而為新項目做出最理想的場地規劃、交通流線組織關系、建築布局等關鍵決策。
03建築規劃
與傳統的根據經驗確定設計內容和依據(設計任務書)的方法相比,建築策劃是通過對建設目標所在的社會環境及相關因素的邏輯數理分析,研究項目任務書對設計的合理定位,制定和論證建築設計依據,科學地確定設計內容,找到實現這壹目標的科學方法。BIM可以在建築規劃階段通過對空間的分析,幫助項目團隊理解復雜空間的標準和規定,從而節省時間,為團隊提供更多增值活動的可能。特別是當客戶討論他們的需求,選擇和分析最佳解決方案時,他們可以在BIM和相關分析數據的幫助下做出關鍵決策。BIM在建築規劃階段的應用成果,也有助於建築師隨時檢查初步設計是否符合業主的要求,以及在建築規劃階段獲得的設計依據。通過BIM的持續信息傳遞或追溯,詳細設計階段修改設計的巨大浪費將大大減少。
04方案演示
在方案論證階段,項目投資人可以利用BIM對設計方案的布局、視覺、照明、安全、人體工程學、聲學、質感、色彩、規格等方面的符合性進行評估。BIM甚至可以推敲建築的局部細節,快速分析設計施工中可能需要處理的問題。在方案論證階段,還可以利用BIM提供便捷、低成本的不同方案供項目投資者選擇。通過數據對比和模擬分析,找出不同方案的優缺點,幫助項目投資者快速評估建設投資方案的成本和時間。對於設計師來說,通過BIM對設計的空間進行評價,可以獲得很高的互動效果,從而獲得用戶和業主的積極反饋。設計的實時修改通常基於最終用戶的反饋。在BIM平臺下,項目各方關註的焦點問題可以輕松直觀的展示出來,快速達成,相應的決策時間也會比過去減少。
視覺設計
3Dmax、Sketchup等三維可視化設計軟件的出現,有效地彌合了業主和最終用戶因對傳統建築圖紙缺乏了解而產生的溝通隔閡。然而,由於這些軟件的設計理念和功能限制,無論是用於初步的方案闡述還是階段性的效果圖展示,這樣的3D可視化展示與真實的設計方案都存在相當大的差距。BIM的出現讓設計師不僅擁有了三維可視化的設計工具,所見即所得,更重要的是通過工具的改進,設計師可以運用三維思維完成建築設計,同時業主和終端用戶也可以真正擺脫技術壁壘的限制,隨時知道自己的投資可以得到什麽。ThingJS是面向物聯網的可視化PaaS開發平臺,幫助物聯網開發者輕松集成3D可視化界面。ThingJS的名字來源於物聯網(IoT)中的Thing,ThingJS是使用最流行的Javascript語言開發的。不僅可以對單體建築或多棟建築組成的公園場景進行可視化開發,還可以在配備豐富的插件後開發地圖級別的場景。廣泛應用於數據中心、倉儲、學校、醫院、安防、規劃等領域。
物聯網分為感知層、網絡層和應用層。應用層涉及到3D界面的開發,對於大多數企業來說有壹定的挑戰性。ThingJS可以大大降低3D界面開發的成本。
06協同設計
協同設計是壹種新的建築設計方式,它使不同地理位置的不同專業的設計師通過網絡協作來開展設計工作。協同設計是在建築環境發生深刻變化,需要改變建築傳統設計方法的背景下出現的。它也是數字建築設計技術和迅速發展的網絡技術相結合的產物。現有的協同設計主要基於CAD平臺,不能完全實現專業間的信息交換。這是因為CAD的壹般文件格式只是圖形的描述,附加信息無法加載,導致專業之間的數據不相關。BIM的出現讓協作不再是簡單的文檔參考。BIM技術為協同設計提供了底層支持,大大提高了協同設計的技術含量。借助BIM的技術優勢,協作的範圍也從單純的設計階段擴展到了建築的全生命周期,需要規劃、設計、施工、運營等各方的集體參與,因此具有更廣泛的意義,從而帶來綜合效益的大幅提升。
07性能分析
在CAD時代,無論是哪種分析軟件,都需要手工輸入相關數據進行分析計算,而這些軟件的操作和使用不僅需要經過專業技術人員的培訓,而且由於設計方案的調整,需要頻繁的重復錄入或核對,這就導致了建築物理的性能化分析,包括建築能耗分析, 通常被安排在設計的最後階段,成為壹個符號化的工作,使得建築設計與性能化分析計算的關系嚴重脫節。 利用BIM技術,建築師在設計過程中創建的虛擬建築模型已經包含了大量的設計信息(幾何信息、材料屬性、構件屬性等。).只要將模型導入到相關的性能化分析軟件中,就可以得到相應的分析結果。以前專業人員花費大量時間輸入大量專業數據的過程,現在可以自動完成,大大縮短了性能化分析的周期,提高了設計質量,使設計公司能夠為業主提供更專業的技能和服務。
08工程統計
在CAD時代,由於CAD無法存儲計算機自動計算工程項目組成的必要信息,所以需要依靠人工根據圖紙或CAD文件進行測量統計,或者使用專門的成本計算軟件根據圖紙或CAD文件重新建模,然後計算機會自動進行統計。前者不僅需要消耗大量人力,而且容易出現人工計算帶來的誤差,而後者還需要根據調整後的設計方案及時更新模型。如果滯後,工程量統計數據往往會失效。BIM是壹個工程信息豐富的數據庫,能夠真實的提供造價管理所需的工程量信息。有了這些信息,計算機可以快速對各種構件進行統計分析,大大減少繁瑣的人工操作和潛在的錯誤,非常容易實現工程量信息與設計方案的完全壹致。通過BIM獲得的準確工程量統計可用於初步設計過程中的成本估算、業主預算內不同設計方案的探索或不同設計方案施工成本的比較,以及施工前的工程量預算和施工後的決算。
09管道合成
隨著建築規模和使用功能復雜程度的增加,無論是設計企業、施工企業,甚至是業主,對機電管線壹體化的要求越來越強烈。CAD時代,設計企業主要以建築或機電專業為主導,將所有圖紙打印成硫酸圖紙,然後將各專業圖紙疊加在壹起進行管道合成。由於二維圖紙信息匱乏,缺乏直觀的交流平臺,管線綜合成為施工前業主最不放心的技術環節。通過運用BIM技術,建立各專業的BIM模型,設計人員可以在虛擬三維環境下輕松發現設計中的碰撞沖突,從而大大提高管道的綜合設計能力和工作效率。這樣不僅可以及時消除工程建設中可能遇到的碰撞;突如其來的變更明顯減少了由此產生的變更申請單,大大提高了施工現場的生產效率,減少了施工協調帶來的成本增加和工期延誤。
10施工進度模擬
建築是壹個高度動態的過程。隨著建設規模的不斷擴大和復雜性的不斷增加,建設項目管理變得異常復雜。通過將BIM與施工進度聯系起來,將空間信息和時間信息整合成壹個可視化的4D(3D+Time)模型,可以直觀、準確地反映整個施工過程。施工仿真技術可以制定合理的施工計劃,準確把握四天的施工進度,優化施工資源的使用和科學的場地安排,統壹管理和控制整個工程的施工進度、資源和質量,從而縮短工期、降低成本、提高質量。此外,借助4D模式,建築企業將在工程項目投標中獲得投標優勢。BIM可以幫助評標專家從4D模型中快速了解控制方法、施工安排是否均衡、總體方案是否基本合理,從而有效評估投標人的施工經驗和實力。
11施工組織模擬
施工組織是對施工活動進行科學管理的重要手段,它決定了各階段施工準備的內容,協調了施工過程中施工單位、施工類型和資源之間的關系。施工組織設計是指導建設項目全過程所有活動的綜合性技術、經濟和組織方案,是施工技術和建設項目管理有機結合的產物。BIM可以模擬工程重點或難點部位的可施工性,按月、按日、按時間分析優化施工安裝方案。對壹些重要施工環節或關鍵部位采用新的施工工藝、施工現場布置等施工指導措施進行模擬分析,提高方案的可行性;BIM技術還可以結合施工組織方案進行預演,提高復雜建築系統的可制造性。借助BIM對施工組織的模擬,項目經理可以直觀地了解整個施工安裝過程的時間節點和安裝程序,清晰地把握安裝過程中的難點和重點。施工方還可以對原有安裝方案進行進壹步優化和改進,提高施工方案的施工效率和安全性。
12數字建築
目前制造業的生產效率極高,部分原因是利用數字數據模型實現了制造方法的自動化。同樣,BIM結合數字制造也可以提高建築行業的生產效率。通過BIM模型與數字建築系統的結合,建築行業也可以采用類似的方法實現施工過程的自動化。建築物中的許多部件可以在不同的地方加工,然後運輸到建築工地並組裝到建築物中(例如
如門窗、預制混凝土結構、鋼結構)。通過數字化施工,可以自動完成建築構件的預制。這些由工廠精密機械技術制造的構件,不僅減少了施工誤差,還大大提高了構件制造的生產率,使得整個建築的施工周期更短,更容易控制。在制造中直接使用BIM模型,還可以在制造商和設計師之間形成壹個自然的反饋回路,即在建築設計過程中盡可能提前考慮數字化施工。也有助於將構件模型共享給投標廠家,以縮短投標周期,便於廠家根據設計所需的構件消耗量編制更統壹的投標文件。同時,標準化組件之間的協調也有助於減少現場問題和不斷上升的建築安裝成本。
13物料跟蹤
隨著建築行業標準化、工廠化、數字化水平的提高,以及建築設備的復雜化,越來越多的建築和設備構件由工廠加工,運輸到施工現場進行高效組裝。這些建築構件和設備能否及時運到現場,是否符合設計要求,質量是否合格,將成為影響整個施工過程中施工計劃關鍵路徑的重要環節。在BIM出現之前,建築行業往往依賴於成熟的物流行業的管理經驗和技術解決方案(如RFID射頻識別電子標簽)
簽字)。通過RFID,可以對建築物內的所有設備部件進行標識,實現對這些物體的跟蹤管理,但RFID本身無法獲取物體更詳細的信息(如生產日期、生產廠家、部件尺寸等。),而BIM模型只是詳細記錄了建築、構件、設備的所有信息。此外,BIM模型作為建築物的多維數據庫,並不擅長記錄各種構件的狀態信息,而基於RFID技術的物流管理信息系統對於物體的過程信息有著非常好的數據庫記錄和管理功能,使BIM和RFID相得益彰,從而解決了建築行業日益增長的物料跟蹤帶來的管理壓力。
14施工現場配合
BIM不僅集成了建築物的完整信息,還提供了壹個三維的交流環境。與傳統模式相比,各方人員在現場從圖紙堆中找到有效信息後再進行溝通,項目的效率大大提高。BIM逐漸成為方便施工現場各方的溝通平臺,讓各方方便地協調項目方案,論證項目的可制造性,及時消除潛在風險,減少由此帶來的變更,從而縮短施工時間,減少設計協調帶來的成本增加,提高施工現場的生產效率。
15竣工模型交付
作為壹個系統,當建設過程完成並準備投入使用時,需要對建築進行測試和調整,以確保其能夠按照原設計運行。在工程竣工後的移交過程中,物業管理部門不僅需要常規的設計圖紙和竣工圖,還需要能夠正確反映真實設備狀態、材料安裝和使用情況的與運行維護相關的文件和資料。BIM可以有機整合建築空間信息和設備參數信息,從而為業主提供壹種獲取完整建築全局信息的途徑。通過BIM與施工過程記錄信息的關聯,甚至可以整合包括隱蔽工程數據在內的竣工信息,不僅為後續的物業管理帶來便利,也為業主和項目組在以後的改造、改建、擴建過程中提供有效的歷史信息。
16維護計劃
在建築物的使用壽命期間,結構設施(如墻壁、地板、屋頂等)。)和設備設施(如設備、管道等。)需要持續維護。壹個成功的維護方案會提高建築性能,降低能耗和維修成本,進而降低整體維護成本。BIM模型結合運維管理系統,可以充分發揮空間定位和數據記錄的優勢,制定合理的維護方案,指派專人進行專項維護工作,降低建築物使用中出現意外情況的概率。對於壹些重要的設備,還可以跟蹤維修工作的歷史,從而提前判斷設備的適用狀態。
17資產管理
有序的資產管理系統將有效提高建築物資產或設施的管理水平。但由於建設和運營信息分離,這些資產信息在運營初期需要通過大量的人工操作進行錄入,很容易出現數據錄入錯誤。BIM中包含的大量建築信息可以成功導入資產管理系統,大大減少了系統初始化數據準備的時間和人力投入。此外,由於傳統的資產管理系統本身無法準確定位資產,結合BIM和RFID的資產標簽芯片還可以使資產在建築中的位置及相關參數信息壹目了然,快速查詢。
18空間管理
空間管理是業主為了節約空間成本,有效利用空間,為最終用戶提供良好的工作和生活環境而對建築空間進行的管理。雙性戀的
m不僅可以用於有效管理建築設施和資產等資源,還可以幫助管理團隊記錄空間的使用情況,處理最終用戶對空間變化的請求,分析現有空間的使用情況,合理分配建築空間,確保空間資源的最大利用率。
19建築系統分析
建築系統分析是根據業主的使用要求和設計規定來衡量建築性能的過程,包括機械系統如何運行、建築能耗分析、內外氣流模擬、采光分析、人流分析等與建築性能相關的評估。BIM結合專業的建築系統分析軟件,避免了重復建模和系統參數采集。通過BIM可以驗證建築是否按照特定的設計規定和可持續標準建造。通過這些分析和模擬,可以最終確定和修改系統參數甚至系統改造方案,以提高整個建築的性能。
災害應急模擬
利用BIM和相應的災害分析模擬軟件,可以在災害發生前模擬災害發生的過程,分析災害發生的原因,制定避災措施,制定災後人員疏散和救援保障的應急預案。當災難發生時,BIM模型可以提供救援人員的應急點的完整信息,這將有效地改善應急響應措施。另外,樓宇自動化系統可以及時獲取樓宇和設備;狀態信息,通過BIM與建築自動化系統的結合,使BIM模型能夠清晰地顯示建築內部的緊急位置,甚至是到達緊急點的最合適路線,以便救援人員做出正確的現場處置,提高緊急行動的有效性。