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    1.BIM模型維護

    BIM模型維護是指根據項目建設進度建立和維護BIM模型,使用BIM平臺匯總各項目團隊所有的建筑工程信息,消除項目中的信息孤島,并將得到的信息結合三維模型進行整理和儲存,以備項目全過程中項目各相關利益方隨時共享。

    BIM的用途決定了BIM模型細節的精度,但僅靠一個BIM工具并不能完成所有的工作。所以,目前業內主要采用“分布式”BIM模型的方法,建立符合工程項目現有條件和使用用途的BIM模型。這些模型根據需要大致可分為:設計模型、施工模型、進度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。

    2.場地分析

    場地分析是研究影響建筑物定位的主要因素,是確定建筑物的空間方位和外觀、建立建筑物與周圍景觀的聯系的過程。在規劃階段,場地的地貌、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來對景觀規劃、環境現狀、施工配套及建成后交通流量等各種影響因素進行評價及分析。

    傳統的場地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過重、無法處理大量數據信息等弊端。通過BIM結合地理信息系統(簡稱GIS)對場地及擬建的建筑物空間數據進行建模,可迅速得出較準確的分析結果,幫助項目在規劃階段評估場地的使用條件和特點,從而作出新建項目最理想的場地規劃、交通流線組織關系、建筑布局等關鍵決策。

    3.建筑策劃

    建筑策劃是在總體規劃目標確定后,根據定量分析得出設計依據的過程。建筑策劃利用對建設目標所處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導向,制定和論證建筑設計依據,科學地確定設計的內容,并尋找達到這一目標的科學方法。在這一過程中,除了運用建筑學的原理,借鑒過去的經驗和遵守規范,更重要的是要以實態調查為基礎,用計算機等現代化手段對目標進行研究。BIM能夠幫助項目團隊在建筑規劃階段,通過對空間進行分析來理解復雜空間的標準和法規,從而節省時間,并提供對團隊更多增值活動的可能。特別是在客戶討論需求、選擇以及分析最佳方案時,能借助BIM及相關分析數據,作出關鍵性的決定。

    BIM在建筑策劃階段的應用成果還可以幫助建筑師在建筑設計階段隨時查看初步設計是否符合業主的要求,是否滿足建筑策劃階段得到的設計依據,通過BIM連貫的信息傳遞或追溯,大大減少之后詳圖設計階段發現問題需要修改設計的巨大浪費。

    4.方案論證

    在方案論證階段,項目投資方可以使用BIM來評估設計方案的布局、視野、照明、安全、人體工程學、聲學、紋理、色彩及規范的遵守情況。BIM甚至可以做到建筑局部的細節推敲,迅速分析設計和施工中可能需要應對的問題。

    方案論證階段還可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解決方案供項目投資方進行選擇,通過數據對比和模擬分析,找出不同解決方案的優缺點,幫助項目投資方迅速評估建筑投資方案的成本和時間。

    對設計師來說,通過BIM來評估所設計的空間,可以獲得較高的互動效應,以便從使用者和業主方獲得積極的反饋。設計的實時修改往往基于最終用戶的反饋,在BIM平臺下,項目各方關注的焦點問題比較容易得到直觀的展現并迅速達成共識,相應地,需要決策的時間也會減少。

    5.可視化設計

    3Dmax、Sketchup這些三維可視化設計軟件的出現有力地彌補了業主及最終用戶因缺乏對傳統建筑圖紙的理解能力而造成的和設計師之間的交流鴻溝,但由于這些軟件設計理念和功能上的局限,使得這樣的三維可視化展現不論用于前期方案推敲還是用于階段性的效果圖展現,與真正的設計方案之間都存在相當大的差距。

    對于設計師而言,除了用于前期推敲和階段展現,大量的設計工作還是要基于傳統CAD平臺,使用平、立、剖等三視圖的方式表達和展現自己的設計成果。這種由于工具原因造成的信息割裂,在遇到項目復雜、工期緊的情況下,非常容易出錯。

    BIM的出現使得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提升,使設計師能使用三維的思考方式來完成建筑設計,同時,也使業主及最終用戶真正擺脫技術壁壘的限制,隨時知道自己的投資能獲得什么。

    6.協同設計

    協同設計是一種新興的建筑設計方式,它可以使分布在不同地理位置的不同專業的設計人員通過網絡的協同展開設計工作?,F有的協同設計主要是基于CAD平臺,并不能充分實現專業間的信息交流,這是因為CAD的通用文件格式僅僅是對圖形的描述,無法加載附加信息,導致專業間的數據不具有關聯性。

    BIM使得協同不再是簡單的文件參照,BIM技術為協同設計提供底層支撐,大幅提升協同設計的技術含量。借助BIM的技術優勢,協同的范疇也從單純的設計階段擴展到建筑全生命周期,需要規劃、設計、施工、運營等各方的集體參與,因此具備了更廣泛的意義,帶來綜合效益的大幅提升。

    7.性能化分析

    利用計算機進行建筑物理性能化分析始于20世紀60年代甚至更早在CAD時代,無論什么樣的分析軟件都必須通過手工的方式輸入相關數據才能開展分析計算,而操作和使用這些軟件不僅需要專業技術人員經過培訓才能完成,同時由于設計方案的調整,造成原本就耗時耗力的數據錄入工作需要經常性的重復錄入或者校核,導致包括建筑能量分析在內的建筑物理性能化分析通常被安排在設計的最終階段,成為一種象征性的工作,使建筑設計與性能化分析計算之間嚴重脫節。

    利用BIM技術,建筑師在設計過程中創建的虛擬建筑模型已經包含了大量的設計信息(幾何信息、材料性能、構件屬性等),只要將模型導入相關的性能化分析軟件,就可以得到相應的分析結果,原本需要專業人士花費大量時間輸入大量專業數據的過程,通過BIM技術可以自動完成,大大降低了性能化分析的周期,提高了設計質量,同時,也使設計公司能夠為業主提供更專業的技能和服務。

    8.工程量統計

    BIM是一個富含工程信息的數據庫,可以真實地提供造價管理需要的工程量信息,借助這些信息,計算機可以快速對各種構件進行統計分析,大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯誤,非常容易實現工程量信息與設計方案的完全一致。

    通過BIM獲得的準確的工程量統計可以用于前期設計過程中的成本估算、在業主預算范圍內不同設計方案的探索或者不同設計方案建造成本的比較以及施工開始前的工程量預算和施工完成后的工程量決算。

    9.管線綜合

    隨著建筑物規模和使用功能復雜程度的增加,無論設計企業還是施工企業甚至是業主對機電管線綜合的要求愈加強烈。利用BIM技術,通過搭建各專業的BIM模型,設計師能夠在虛擬的三維環境下方便地發現設計中的碰撞沖突,從而大大提高了管線綜合的設計能力和工作效率。這不僅能及時排除項目施工環節中可能遇到的碰撞沖突,顯著減少由此產生的變更申請單,更大大提高了施工現場的生產效率,降低了由于施工協調造成的成本增長和工期延誤。

    10. 施工進度模擬

    建筑施工是一個高度動態的過程,隨著建筑工程規模不斷擴大,復雜程度不斷提高,使得施工項目管理變得極為復雜。

    通過將BIM與施工進度計劃相鏈接,將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D(3D Time)模型中,可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。4D施工模擬技術可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度,優化使用施工資源以及科學地進行場地布置,對整個工程的施工進度、資源和質量進行統一管理和控制,以縮短工期、降低成本、提高質量。

    此外,借助4D模型,施工企業在工程項目投標中將獲得競標優勢,BIM可以協助評標專家從4D模型中很快了解投標單位對投標項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等,從而對投標單位的施工經驗和實力作出有效評估。

    11. 施工組織模擬

    施工組織是對施工活動實行科學管理的重要手段,它決定了各階段的施工準備工作內容,協調了施工過程中各施工單位、各施工工種、各項資源之間的相互關系。施工組織設計是用來指導施工項目全過程各項活動的技術、經濟和組織的綜合性解決方案,是施工技術與施工項目管理有機結合的產物。

    通過BIM可以對項目的重點或難點部分進行可建性模擬,按月、日、時進行施工安裝方案的分析優化。對于一些重要的施工環節或采用新施工工藝的關鍵部位、施工現場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析,以提高計劃的可行性;也可以利用BIM技術結合施工組織計劃進行預演以提高復雜建筑體系的可造性

    借助BIM對施工組織的模擬,項目管理方能夠非常直觀地了解整個施工安裝環節的時間節點和安裝工序,并清晰把握在安裝過程中的難點和要點,施工方也可以進一步對原有安裝方案進行優化和改善,以提高施工效率和施工方案的安全性。

    12. 數字化建造

    制造行業目前的生產效率極高,其中部分原因是利用數字化數據模型實現了制造方法的自動化。同樣,BIM結合數字化制造也能夠提高建筑行業的生產效率。通過BIM模型與數字化建造系統的結合,建筑行業也可以采用類似的方法來實現建筑施工流程的自動化。

    建筑中的許多構件可以異地加工,然后運到建筑施工現場,裝配到建筑中(例如門窗、預制混凝土結構和鋼結構等構件)。通過數字化建造,可以自動完成建筑物構件的預制,這些通過工廠精密機械技術制造出來的構件不僅降低了建造誤差,并且大幅度提高構件制造的生產率,使得整個建筑建造的工期縮短并且容易掌控。

    BIM模型直接應用于制造環節,可以在制造商與設計人員之間形成一種自然的反饋循環,即在建筑設計流程中提前考慮盡可能多地實現數字化建造。同樣,與參與競標的制造商共享構件模型也有助于縮短招標周期,便于制造商根據設計要求的構件用量編制更為統一的投標文件。同時,標準化構件之間的協調也有助于減少現場發生的問題,降低不斷上升的建造、安裝成本。

    13. 物料跟蹤

    隨著建筑行業標準化、工廠化、數字化水平的提升,以及建筑使用設備復雜性的提高,越來越多的建筑及設備構件通過工廠加工并運送到施工現場進行高效的組裝。而這些建筑構件及設備是否能夠及時運到現場、是否滿足設計要求、質量是否合格將成為整個建筑施工建造過程中影響施工計劃關鍵路徑的重要環節。

    在BIM出現以前,建筑行業往往借助較為成熟的物流行業的管理經驗及技術方案(例如RFID無線射頻識別電子標簽)。通過RFID可以把建筑物內各個設備構件貼上標簽,以實現對這些物體的跟蹤管理,但RFID本身無法進一步獲取物體更詳細的信息(如生產日期、生產廠家、構件尺寸等),而BIM模型恰好詳細記錄了建筑物及構件和設備的所有信息。

    此外,BIM模型作為建筑物的多維度數據庫,并不擅長記錄各種構件的狀態信息,而基于RFID技術的物流管理信息系統對物體的過程信息有非常好的數據庫記錄和管理功能,這樣BIM與RFID正好互補,從而可以解決建筑行業對日益增長的物料跟蹤帶來的管理壓力。

    14. 竣工模型交付

    建筑作為一個系統,當完成建造過程準備投入使用時,首先需要對建筑進行必要的測試和調整,以確保它可以按照當初的設計來運營。在項目完成后的移交環節,物業管理部門需要得到的不只是常規的設計圖紙、竣工圖紙,還需要能正確反映真實的設備狀態、材料安裝使用情況等與運營維護相關的文檔和資料。

    BIM能將建筑物空間信息和設備參數信息有機地整合起來,從而為業主獲取完整的建筑物全局信息提供途徑。通過BIM與施工過程記錄信息的關聯,甚至能夠實現包括隱蔽工程資料在內的竣工信息集成,不僅為后續的物業管理帶來便利,并且可以在未來進行的翻新、改造、擴建過程中為業主及項目團隊提供有效的歷史信息。

    15.維護計劃

    在建筑物使用壽命期間,建筑物結構設施(如墻、樓板、屋頂等)和設備設施(如設備、管道等)都需要不斷得到維護。一個成功的維護方案將提高建筑物性能,降低能耗和修理費用,進而降低總體維護成本。

    BIM模型結合運營維護管理系統可以充分發揮空間定位和數據記錄的優勢,合理制定維護計劃,分配專人專項維護工作,以降低建筑物在使用過程中出現突發狀況的概率。對一些重要設備還可以跟蹤其維護工作的歷史記錄,以便對設備的適用狀態提前作出判斷。

    16.資產管理

    一套有序的資產管理系統將有效提升建筑資產或設施的管理水平,但由于建筑施工和運營的信息割裂,使得這些資產信息需要在運營初期依賴大量的人工操作來錄入,而且很容易出現數據錄入錯誤。

    BIM中包含的大量建筑信息能夠順利導入資產管理系統,大大減少了系統初始化在數據準備方面的時間及人力投入。此外,由于傳統的資產管理系統本身無法準確定位資產位置,通過BIM結合RFID的資產標簽芯片還可以使資產在建筑物中的定位及相關參數信息一目了然。

    17.空間管理

    空間管理是為節省空間成本、有效利用空間、為最終用戶提供良好的工作生活環境而對建筑空間所進行的管理。BIM不僅可以用于有效管理建筑設施及資產等資源,也可以幫助管理團隊記錄空間使用情況,處理最終用戶要求空間變更的請求,分析現有空間的使用情況,合理分配建筑物空間,確保對空間資源的最大利用。

    18.建筑系統分析

    建筑系統分析是對照業主使用需求及設計規定來衡量建筑物性能的過程,包括機械系統如何操作和對建筑物能耗分析、內外部氣流模擬、照明分析、人流分析等涉及建筑物性能的評估。

    BIM結合專業的建筑物系統分析軟件,避免了重復建立模型和采集系統參數。通過BIM可以驗證建筑物是否按照特定的設計規定和可持續標準建造,通過這些分析模擬,最終確定、修改系統參數甚至系統改造計劃,以提高整個建筑的性能。

    19.災難應急模擬

    利用BIM及相應災害分析模擬軟件,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,制定避免災害發生的措施以及發生災害后人員疏散、救援支持的應急預案。

    當災害發生后,BIM模型可以提供救援人員緊急狀況點的完整信息,與通過與樓宇自動化系統及時獲取建筑物及設備的狀態信息相結合,BIM模型能清晰地呈現出建筑物內部緊急狀況的位置,甚至找到到達緊急狀況點最合適的路線,提高應急行動的成效。

    空間管理:

    空間管理主要應用在照明、消防等各系統和設備空間定位。獲取各系統和設備空間位置信息,把原來編號或者文字表示變成三維圖形位置,直觀形象且方便查找。如通過RFID獲取大樓的安保人員位置;消防報警時,在BIM模型上快速定位所在位置,并查看周邊的疏散通道和重要設備等。其次,應用于內部空間設施可視化。傳統建筑業信息都存在于二維圖紙和各種機電設備的操作手冊上,需要使用的時候由專業人員自己去查找信息、理解信息,然后據此決策對建筑物進行一個恰當的動作。利用BIM將建立一個可視三維模型,所有數據和信息可以從模型獲取調用。如裝修的時候,可快速獲取不能拆除的管線、承重墻等建筑構件的相關屬性。在軟件研發方面,由Autodesk創建的基于DWF技術平臺的空間管理,能在不丟失重要數據以及接收方無需了解原設計軟件的情況下,發布和傳送設計信息。在此系統中,Autodesk FMDesktop可以讀取由Revit發布的DWF文件,并可自動識別空間和房間數據,而FMDesktop用戶無需了解Revit軟件產品,使企業不再依賴于勞動密集型、手工創建多線段的流程。設施管理員使用DWF技術將協調一致的可靠空間和房間數據從Revit建筑信息模型遷移到Autodesk FMDesktop。然后,生成他們專用的帶有彩色圖的房間報告,以及帶有房間編號、面積、入住者名稱等的平面圖——在遷移墻壁之前,無需聯系建筑師。到遷移墻壁時,DWF還能夠幫助將更新的信息返回建筑師的Revit建筑信息模型中。

    設施管理

    在設施管理方面,主要包括設施的裝修、空間規劃和維護操作。美國國家標準與技術協會(NIST)于2004年進行了一次研究,業主和運營商在持續設施運營和維護方面耗費的成本幾乎占總成本的三分之二。這次統計反映了設施管理人員的日常工作繁瑣費時,如手動更新住房報告;通過計算天花板瓦片的數量,計算收費空間的面積;通過查找大量建筑文檔,找到關于熱水器的維護手冊。而BIM技術的特點是,能夠提供關于建筑項目的協調一致的、可計算的信息,因此該信息非常值得共享和重復使用,且業主和運營商便可降低由于缺乏互操作性而導致的成本損失。此外還可對重要設備進行遠程控制。把原來商業地產中獨立運行的各設備通過RFID等技術匯總到統一的平臺上進行管理和控制。通過遠程控制,可充分了解設備的運行狀況,為業主更好地進行運維管理提供良好條件。設施管理在地鐵運營維護中起到了重要作用,以及在一些現代化程度較高需要大量高新技術的建筑如大型醫院、機場、廠房等也會應用廣泛。

    隱蔽工程管理

    在建筑設計階段會有一些隱蔽的管線信息是施工單位不關注的,或者說這些資料信息可能在某個角落里,只有少數人知道。特別是隨著建筑物使用年限的增加,人員更換頻繁,這些安全隱患日益顯得突出,有時直接導致悲劇釀成。如2010年南京市某廢舊塑料廠在進行拆遷時,因隱蔽管線信息了解不全,工人不小心挖斷地下埋藏的管道,引發了劇烈的爆炸,此次事件引起了社會的強烈反響?;贐IM技術的運維可以管理復雜的地下管網,如污水管、排水管、網線、電線以及相關管井,并且可以在圖上直接獲得相對位置關系。當改建或二次裝修的時候可以避開現有管網位置,便于管網維修、更換設備和定位。內部相關人員可以共享這些電子信息,有變化可隨時調整,保證信息的完整性和準確性。

    應急管理

    基于BIM技術的管理不會有任何盲區。公共建筑、大型建筑和高層建筑等作為人流聚集區域,突發事件的響應能力非常重要。傳統的突發事件處理僅僅關注響應和救援,而通過BIM技術的運維管理對突發事件管理包括:預防、警報和處理。以消防事件為例,該管理系統可以通過噴淋感應器感應信息;如果發生著火事故,在商業廣場的BIM信息模型界面中,就會自動觸發火警警報;著火區域的三維位置和房間立即進行定位顯示;控制中心可以及時查詢相應的周圍環境和設備情況,為及時疏散人群和處理災情提供重要信息。類似的還有水管氣管爆裂等突發事件:通過BIM系統我們可以迅速定位控制閥門的位置,避免了在浩如煙海的圖紙中尋找信息,如果處理不及時,將釀成災難性事故。

    節能減排管理

    通過BIM結合物聯網技術的應用,使得日常能源管理監控變得更加方便。通過安裝具有傳感功能的電表、水表、煤氣表后,可以實現建筑能耗數據的實時采集、傳輸、初步分析、定時定點上傳等基本功能,并具有較強的擴展性。系統還可以實現室內溫濕度的遠程監測,分析房間內的實時溫濕度變化,配合節能運行管理。在管理系統中可以及時收集所有能源信息,并且通過開發的能源管理功能模塊,對能源消耗情況進行自動統計分析,比如各區域,各戶主的每日用電量,每周用電量等,并對異常能源使用情況進行警告或者標識。

    中國電信等運營商正在有計劃地推出節能減排解決方案。運營商在耗電量大的空調設備上加裝控制模塊,透過網絡通訊將空調設備的運轉信息收集至節能管理統一平臺進行統計分析,產出空調設施優化控制策略,同時使用者可透過平臺進行空調設備操控管理,同時,亦監測空調設備每天24小時的運轉狀況,一旦偵測發現異常,可立即發出告警通知,以利于管理者維修處理。在客戶空調系統的負載端設備(如分離式冷氣、空調箱等)及外氣引進裝置加裝控制設備,同時在空調環境內加裝環境感知組件來偵測環境狀況(溫度、濕度、CO2濃度等),透過對環境狀況的資料搜集與分析,由節能管理統一平臺自動將空調系統的負載端設備進行自動調控,將空調環境的溫、濕度及CO2濃度控制在一定范圍下,避免因不當的人為控制導致環境過冷或過熱,讓使用者能充分享受一個自動調控且舒適的空調環境。







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