（高职）建筑信息模型（BIM）概论——4.1规划与设计应用ppt课件.pptx

建筑信息模型（BIM）概论4.1规划与设计应用建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论“1+X1+X”建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）职业技能等级证书系列教材）职业技能等级证书系列教材建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论主讲人：主讲人：第第4 4章章 BIMBIM工程应用工程应用 4.1 4.1 规划与设计应用规划与设计应用建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论本节知识点3p 模型创建p 协同设计p 模型应用p 装配式深化设计p 绿建分析CONTENTS目录建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论4.1 4.1 规划与设计应用规划与设计应用44.1.1 4.1.1 建模出图建模出图4.1.2 4.1.2 协同设计协同设计4.1.3 4.1.3 可视化应用可视化应用4.1.4 4.1.4 装配式建筑深化设计装配式建筑深化设计4.1.5 4.1.5 绿建分析绿建分析建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论4.1.1 4.1.1 建模出图建模出图4.15建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论规划方案规划方案6p 规划方案之初，只有建设用地及相关建设要求（项目用地性质、用地面积、停车泊位、建筑密度、绿地率等），如何开发项目，需要反复调研及推敲。传统方法是在二维图纸上表达，或者手绘，很难表达出真实意图，参与人员之间的沟通存在障碍，最终成型的方案缺陷很多，很难得出相对优的方案。基于BIM模型，可以直观的在建设用地上根据项目用地性质布置高层、洋房或者商业，呈现三维立体，并且结合周边道路情况，多方在一个BIM模型上快速的定出项目的出入口。同时基于BIM模型可进行日照分析，确保各楼栋各户采光合理。通过BIM技术，项目方案可快速定案，并且定案的成果是大家看见的，不存在沟通、理解差异。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论模型总体规划模型总体规划7p 许多项目子项众多，各个子项的正负零零不一定都相同。如表，该项目分A、B、C、D四个区，分期开发，其中仅A区就有十多个子项，并且各个子项的正负零零不都在同一绝对标高上。比如A1.1、A1.3、A3.1的正负零零对应的绝对标高不相同。单体编号单体编号层数层数0.000标高（标高（m）建筑高度（建筑高度（m）A1.1-2+3F1229.50023.750A1.3-2+3F1223.00023.750A3.1-1+4F1216.65022.800/某项目各单体概况建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论模型总体规划模型总体规划8p 在项目开展前如果项目缺少总体规划，各个子项甚至各个子项的各个专业各做各的BIM模型，往往会导致如图4-1所示的情况，该子项的各个专业的BIM模型空间位置不协调，导致该项目不能进行专业间协同，仅仅是各专业在BIM软件里面出了图纸，没有发挥BIM的价值，反而增加工作量，影响设计进度及质量。各专业BIM模型空间位置不统一建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论模型总体规划模型总体规划9 如表，项目开展前总体规划的方法大致有3种，建议采用第3种，通过共享坐标的方式协调各子项空间位置关系。该方法基本无缺点，各个子项能在主轴方向创建模型、克服了以往方法的缺点。各子项互不关联，独立建模，通过总轴网模型里面的各个子项的相互平面位置发布给各个子项，各个子项的共享坐标具有了相互关系位置，模型间通过共享坐标链接就可以协调平面位置关系。具体方法及流程详图所示。序序号号方法方法优点优点缺点缺点1各子项采用相对标高，各子项的个专业平面位置一致，子项间依据总图及正负零零标高移动旋转确定相对空间关系单独子项内部能统一空间位置各子项相对空间关系手动确定，效率低，容易导致错误2各子项按总图位置确定平面位置、标高采用绝对标高各子项及各专业能协调一致对于总图上不横平竖直的单体建模不方便；总图上单体定位修改后需重新调整单体模型位置3各子项采用相对标高，各子项的个专业平面位置一致，通过总图模型上各个单体的位置，发布坐标给各个单体，各个单体间通过共享坐标链接，确保相对空间关系正确各子项及各专业能协调一致无模型总体规划方法及优缺点共享坐标方式确定空间位置方法及流程建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论各专业模型合理拆分各专业模型合理拆分10 工程项目一般单体众多，体量较大，如果采用整体建模，不利于团体工作，并且模型文件较大，不利于专业间三维协同设计。BIM模型应根据项目需求，建筑、结构、水、暖、电各专业依据单体、防火分区、施工缝、楼层等合理拆分模型，让多人参与设计，充分协同，提高协同效率，从而促进设计进度及质量。如图，模型通常按建筑、结构、机电分层拆分，幕墙、园林按区域拆分。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论设计阶段建模标准设计阶段建模标准11 BIM模型在创建时并没有统一的强制模型技术标准。不同项目应该根据模型最终应用的目标制定项目级BIM模型标准。项目开展前应制定模型创建的通用标准，在通用标准前提下，依据设计阶段、深化设计阶段、施工阶段及运维阶段的应用目标总体规划各阶段建模深度及标准。设计阶段主要针对专业间协同、设计出图及后期施工运维阶段需求制定设计阶段建模标准。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论BIMBIM出图出图12 基于模型生成图纸，是BIM的一大特点。专业间有效的协同是基于准确的BIM模型的，如果模形与图纸不一致，就失去了BIM协同的基础，导致协同无意义。如图，左侧图纸为电影院后门，从电影院下台阶后，通过门进入走道，然而BIM模型中没有台阶，该处图纸不完全基于BIM模型出图，而是在平面视图中导入台阶的二维DWG文件，导致BIM模型的空间几何错误，其他专业在此处基于BIM模型的协同是无效的。 模形与图纸一致性要求就要保证图纸是基于模型出图，构件的信息完整，标注是读取构件的信息，不能采用文字标注。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论4.1.2 4.1.2 协同设计协同设计4.113建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同原理协同原理14p 总体流程 右图为BIM协同设计流程图，项目开展前需统一制定各专业项目样板、统一标高轴网，然后各专业进行第一阶段单专业建模，达到一定深度后相互提资进行第一阶段协同，再根据第一阶段协同结果进行第二阶段单专业模型调整，调整完成后进行第二阶段协同，最后根据第二阶段协同结果修改图纸出图。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同原理协同原理15p 土建专业先行 如右图，该处土建净高为1.5米，不满足规范及使用要求，出现这种情况，机电没必要进行协同及管线综合，土建应迅速配合解决问题，待土建问题解决后机电再进行协同管线综合。在协同过程中，土建处于上游，一定先行。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同原理协同原理16p 机电管综分阶段实施 机电管综一步到位工作量非常大，并且是毫无意义的。设计阶段，项目是一个不断深入、不断协同、不断完善的过程。如图机电综合流程所示，为机电综合流程图，机电管综应按设计周期的规律分两个阶段实施，一是方案模型创建，二是完整模型创建。 方案阶段创建主管线，对主管线进行管线综合，支管末端这些碰撞不予调整，详方案阶段机电BIM模型图。该阶段迅速找出机电整体不合理的问题、机电与土建不协调的位置、净高不足的位置，对于不合理的地方进行完善，确保整个机电方案的正确性。 第二阶段机电综合在第一阶段方案确定的前提下，可全面进行协同设计，实现机电管线之间、管线与设备之间、机电与土建之间净距合理、无碰撞，并且机电管线具有可施工性，如第二阶段机电BIM模型。机电综合流程机电综合流程方案阶段机电方案阶段机电BIM模型模型第二阶段机电第二阶段机电BIM模型模型建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同原理协同原理17p 协同设计管控方法 BIM工作内容及特性与传统设计是不一样的，并且BIM协同设计包含的专业多，需要有专人负责。如图所示，BIM协同人员全过程负责BIM工作的开展，前期统一项目标准，中期检查各专业成果质量、负责各专业之间协同。如果不设立BIM协同人员，各专业各自为阵，不能有效协同，BIM协同人员保障了项目实施、保障了协同设计质量。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用18 如图所示，设计参与方很多，主体单位内部包含建筑、结构、水、暖、电几个专业，主体设计外还有园林景观、幕墙设计等单位，过程中有业主、审查机构参与，整个设计阶段参与方众多，各方做好自己的工作不难，难点在于各方协调。好的建筑产品不是单专业最优的，一定是多专业协调一致、综合最优。因此BIM正向设计的核心就是协同，目前全国都在积极推动基于BIM的施工设计工作模式，但是效果都不理想，问题就在于没有成熟的协同设计流程及管控方法，导致协同工作开展不顺畅，协同不到位。 设计协同的前提条件是单专业正确，单专业正确是各专业各工程师的本职工作。单专业做不好，就不是合格的工程师，为其他专业提供的协同资料是不准确的，其他专业协同的结果同样就不准确。因此BIM工程师应分两个阶段走，第一阶段，不断夯实BIM建模能力及BIM相关知识，同时基于BIM做好本专业的事情。当具备了本专业能力后，进入第二阶段，协同设计。协同设计是非常复杂的事情，涉及的内容很多，需要很强的综合能力。下面大致概括一下协同应用的内容。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用19 施工图阶段外立面往往与景观设计外立面有偏差，如图所示，施工图外立面的窗户与景观设计的外立面窗户顶部造型不同，导致最后房屋的外观效果与景观设计不一致。施工图外立面协同设计，就是要与景观外立面协同，外立面线条、细部造型、门窗样式、材质分布要一致。如果施工图因为业主需求、成本、施工难度等需要调整外立面，需要与景观、业主一起商讨，最终确定外立面效果。p 建筑外立面与景观一致景观设计外立面景观设计外立面施工图外立面施工图外立面建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用20 园林与主体建筑总图设计单位往往不一致，并且园林往往在总图设计完成之后再完成，这样往往会导致园林设计与总图不一致。如图4-14与4-15所示，该处园林设计在主体建筑总图设计之后完成，园林与建筑总图缺少协同，导致结构地下室顶板覆土深度最大处达到3米，造成极大的安全隐患，因此园林与主体应充分协同。用BIM技术搭建的精细场地模型与主体模型协同，协同的主要内有：l 园林的标高应与总图一致；l 园林的单体定位、小品位置应与总图一致；l 园林的挡墙设计应与主体结构充分配合；l 园林高差处应有处理措施；l 园林植物的覆土深度满足对应植物的生长需求；l 园林覆土深度与结构顶板荷载取值相符；l 市政管线与井道不与植物冲突；l 市政管线与井道不与主体冲突；l 市政管线埋深应符合要求。p 园林与主体一致建筑总图建筑总图园林平面图园林平面图建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用21 建筑结构之间不协调，往往会导致很严重的后果。如图4-16所示，结构柱位于走道内，如果施工单位按图施工，造成该处通行极为不便并且视觉效果极差，解决方法大致有两种：l 修改结构，打掉柱子及相应结构构件，按调整后的结构设计施工；l 修改建筑功能，并对相应结构进行复核。 以上两种方法都会导致成本上的增加，工期上的延误。因此建筑结构协同非常重要，协同的主要内容有：l 建筑与结构标高应吻合；建筑结构平面开洞应协调一致；l 结构构件应与建筑功能空间协调一致；结构不影响建筑净高；l 结构构件不宜在主要的建筑功能区域凸出；l 建筑的门窗应能正常开启；建筑门不应跨越结构缝；l 建筑电梯的轿厢应能正常运行；楼梯净高应满足规范要求；l 建筑结构楼梯应吻合；l 结构竖向构件上的预留预埋应与建筑一致；l 电梯冲顶高度应满足要求。p 建筑结构协同一致结构柱位于走道内结构柱位于走道内建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用22 传统设计院机电三个专业都是各自完成专业内设计，缺少专业间的协同工作，管线之间常常出现相互冲突，如图所示，设计资料不能直接用于施工，施工单位根据自己的思路进行安装，在安装的过程中出现很多问题甚至返工，导致工期滞后、成本增加。采用BIM三维协同设计可避免该类问题发生。首先给排水、暖通及电气专业按自己专业的要求进行模型创建，然后相互协同，实现各专业管线之间协调一致，最终按照排布好的模型出单专业图纸。p 水暖电协同一致水暖电协同模型水暖电协同模型建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用23给排水专业进行管线综合协调时，BIM模型应遵循以下原则：1、管线要尽量少设置弯头；2、给水管线在上，排水管线在下。保温管道在上，不保温管道在下，小口径管路应尽量支撑在大口径管路上方或吊挂在大管路下面；3、冷热水管（垂直）净距15cm，且水平高度一致偏差不得超过5mm（其中对卫生间淋浴及浴缸龙头严格执行该标准进行检查，其余部位的可以放宽至1cm）；4、除设计提升泵外，带坡度的无压水管绝对不能上翻；5、给水引入管与排水排出管的水平净距不得小于1.0m。室内给水与排水管道平行敷设时，两管之间的最小净间距不得小于0.5m；交叉铺设时，垂直净距不得小于0.5m。给水管应铺设在排水管上面，若给水管必须铺设在排水管的下方时，给水管应加套管，其长度不得小于排水管径的3倍；6、各专业水管尽量平行敷设，最多出现两层上下敷设；7、污排、雨排、废水排水等自然（即重力）排水管线不应上翻，其他管线避让重力管线；8、给水P-R管道与其它金属管道平行數设时，应有一定保护距离，净距离不宜小于100mm，且PP-R管宜在金属管道的内侧；9、水管与桥架层叠铺设时，要放在桥架下方；10、管线不应该挡门、窗，应遗免通过电机盘、配电盘、仪盘上方；11、水管与墙（或柱）的间距，如表所示。p 水暖电协同一致水管与墙（或柱）的间距水管与墙（或柱）的间距序号序号管径范围管径范围与墙的净距（与墙的净距（mm）1DDN32252DN32DDN50353DN75DDNI00504DN125DDN15060建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用24暖通专业进行综合协调时，BIM模型遵循以下原则：l 一般情况下，保证无压管（通常指冷凝管）的重力坡度，无压管放在最下方；l 风管和较大的母线桥架，一般安装在最上方；风管与桥架之间的距离应100mm；l 对于管道的外壁、法兰边缘及热绝缘层外壁等管路最突出的部位，距墙壁或柱边的净距应100mm；l 通常风管顶部距离梁底50-100mm的间距；l 如遇到空间不足的管廊，可与设计师沟通，断面尺寸改扁，便于提高标高；l 暖通的风管较多时，一般情况下，排烟管应高于其他风管，大风管应高于小风管，两个风管如果只是在局部交又，可以安装在同一标高，交又的位置小风管绕大风管；l 空调水平干管应高于风机盘管；l 冷凝水应考坡度，吊顶的实际安装高度通常由冷凝水的最低点决定。p 水暖电协同一致建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用25电气专业进行综合协调时，BIM模型遵循以下原则：1、电缆线槽、桥架宜高出地面2.2m以上；线槽和桥架顶部距顶棚或其它障碍物不宜小于0.3m；2、电缆桥架应敷设在易燃易爆气体管和热力管道的下方，当设计无要求时，与管道的最小净距应符合表4-4的要求；3、电缆桥架与用电设备交越时，其间的净距不小于0.5m；4、两组电缆桥架在同一高度平行敷设时其间净距不小于0.6m，桥架距墙壁或柱边净距100mm；5、电缆桥架内侧的弯曲半径不应小于0.3m；6、电缆桥架多层布置时，控制电缆间不小于0.2m，电力电间不小于0.3m，弱电与电力电缆间不小于0.5m，如有屏蔽盖可减少到0.3m，桥架上部距顶棚或其它障碍物不小于0.3m；7、电缆桥架不宜敷设在腐蚀性气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道的下方；8、通信桥架距离其他桥架水平间距至少300mm，垂直距离至少300mm，防止其它桥架磁场干扰；9、桥架上下翻时要放斜坡（即最好不要垂直上下翻），桥架与其他管道平行间距100mm；10、桥架不宜穿楼梯间、空调机房、管井、风井等，遇到后尽量绕行；11、强电桥架要靠近配电间的位置安装，如果强电桥架与弱电桥架上下安装时，优先考虑强电桥架放在上方。p 水暖电协同一致管道类别管道类别平行净距（平行净距（m）交叉净距（交叉净距（m）一般工艺管道一般工艺管道0.40.3易燃易爆气体管道易燃易爆气体管道0.50.5热力管道热力管道-有保温有保温0.50.3热力管道热力管道-无保温无保温1.00.5电缆桥架与管道的最小净距电缆桥架与管道的最小净距建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用26p 水暖电协同一致序号序号协同方式协同方式净距要求净距要求1大管优先，小管让大管桥架、风管、压力水管均在梁底100mm位置敷设2有压管让无压管所有干管交叉均在梁窝内翻越3低压管避让高压管管外壁距离墙面不小于100mm，距梁柱不小于50mm4常温管让高温、低温管管外壁之间最小距离不小于100mm，需考虑检修空间；净高需考虑保温层与支吊架5可弯管线让不可弯管线、分支管线让主干管线管道上阀门尽量错开安装，若必须并列安装时，管外壁净距不小于200mm6附件少的管线避让附件多的管线电线管和其他管平行净距不小于100mm7电气管线避热避水，在热水管线、蒸气管线上方及水管的垂直下方不宜布置电气线路强弱电桥架左右平行或上下安装时净距不小于300mm；上下安装时强电在上，弱电在下；同类桥架平行安装时净距不小于100mm8预留风机盘管等设备的拆装距离管路与剪力墙、梁构件等不要存在碎数9各防火分区处，卷帘门上方预留管线通过的空间，有安装大样按大样，无大样时门上方需留出不小于500mm空间，如空间不足，选择绕行，卷帘盒侧水平留空不小于1000mm安装、维修空间500mm10同个位置保持翻弯角度一致，不要同个位置有的45度有的90度，不美观 各专业模型符合上述要求后，管线之间相互协同需遵守设计规范、满足施工规范、具有可施工性、成本合理等原则，管线协同主要内容详表。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用27p 水暖电协同一致机电各专业的设计协同成果机电各专业的设计协同成果 电专业协同调整后，成果如图所示，各机电管线间均按规则重新进行了排列。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论协同应用协同应用28p 机电与土建协同一致管线穿钢梁管线穿钢梁 机电管线与土建冲突，如图管线穿钢梁，不合理，管线排布需要重新调整。管线与土建之间净距要合理，管线不能影响净高、功能使用，管线穿结构需要与结构专业协调，穿洞的位置要合理，结构为机电预留预埋要准确。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论4.1.3 4.1.3 可视化应用可视化应用4.129建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论碰撞检查、管线综合碰撞检查、管线综合30 二维图纸，专业间的冲突需要叠图纸判断平面冲突，辅助画剖面判断竖向冲突，无法全面核查专业间冲突问题，并且效率很低。采用BIM技术，其可视化特性可避免二维图纸的缺陷，设计各专业之间几何及非几何冲突均可通过软件的碰撞检查功能或人工观察进行判断，直观了解冲突，快速解决问题。 BIM技术出现之前，设计阶段水暖电之间独立设计，各关键部位设计各专业会通过绘制剖面图的方式排布管线，由于是局部绘制剖面，无法进行全面的管线综合。采用BIM技术，各专业管线均可见，使管线综合具有可实施性。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论可视化模拟可视化模拟31 设计阶段车库、人员疏散、降雨排水、货物运输、大型设备安装、结构复杂节点、结构大型预制构件设计是否合理，通过可视化模拟，可以准确的确定设计方案。 车库的车位、车道排布是否合理，停车是否合理方便，通停车是否有碰撞隐患，均可通过可视化模拟找出其中不合理的地方，然后进行优化。 发生火灾、地震或者其它紧急情况，需要对人进行疏散，合理的疏散路径可减轻灾害对人的损伤。对人员疏散进行可视化模拟，可找出其中如不同疏散路径碰撞、疏散路径回路、疏散路径断头等不合理的地方，对设计疏散路径进行调整，辅助设计疏散路径达到相对最优。 复杂的屋面建筑，其排水设计是非常重要的，通过人工判断排水合理性、排水的风险点是很有局限性的，人工无法准确判断，很多只是定性，没有数据支撑。基于BIM模型，通过相关降雨排水软件进行各种雨量下排水分析，可以模拟出设计建筑排水是否顺畅、是否有屋面积水的地方、排水是否对人通行有影响、水是否流入室内，然后对不合理的地方进行调整，直至设计合理。 商业综合体或者有货物运输需求的建筑，其运输路线可行性非常重要，在以往项目中，往往存在运输路线中净高不足的情况。通过运输路线可视化模拟，可全面检查运输路线中不合理的地方，如转弯半径、净高、货车停车、装卸货物等，然后对其进行优化。 建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论可视化模拟可视化模拟32 房屋建筑中往往存在大型设备，建筑使用阶段不会为设备预留运输通道，均在施工阶段预留吊装孔等运输通道，待设备安装后再进行后浇。设计阶段要对运输通道进行设计，运输通道是否可行，可通过可视化运输模拟，全面分析其合理性，避免设备运到现场后无法进入其安装位置、造成其他损失、造成安全隐患等发生。 现阶段，设计施工往往是分离的，对于复杂结构节点，设计往往不考虑施工的可行性。比如型钢节点，存在普通钢筋穿型钢的情况，现场工人是否能顺畅的把钢筋穿过型钢，穿过型钢后是否能顺利焊接，设计往往是考虑不充分的。通过复杂节点的可视化模拟施工，判断其设计的合理性，从而优化设计。 结构专业的大型预制构件，是在工厂施工完成后，运输到现场吊装。往往设计人员对预制构件的运输安装未做充分考虑。比如某改造项目，顶层需改造成一会议室，取消几颗柱子，屋顶采用钢梁支撑，钢梁长度达到18m、高度1200mm。施工单位钢结构部分分包给钢结构深化厂家，钢厂生产完钢梁后，运输到现场，然而现场吊装条件不能满足把钢梁吊到安装位置，导致钢梁作废，带来很大的经济损失。通过BIM的可视化模拟是可以避免的，对于大型预制构件，设计阶段均应进行可视化模拟，对其合理性进行分析。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论可视化沟通与展示可视化沟通与展示33 传统二维设计，需要通过二维图纸来描述、想象所设计的工程实体，难免人与人想象的有偏差，导致设计配合不到位；设计工程成果并非业主所想。采用BIM技术，设计成果以BIM模型呈现出来，让设计各方、特别是不具备专业知识的业主能很好的参与设计过程，高效沟通，设计各专业、相关方实现无差别沟通，达成大家认可的设计成果。 通过文字、施工图展示，很不直观，不能有效的展示工程意图；通过效果图展示，比较直观，但是不真实，效果图与施工图是分离的，工作重复并且表达有偏差。基于BIM技术，可以基于设计BIM成果进行可视化展示，无需重新创作可视化展示成果，并且能与设计保持一致。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论4.1.4 4.1.4 装配式建筑深化设计装配式建筑深化设计4.134建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论在装配式建筑中应用在装配式建筑中应用BIMBIM技术的必要性技术的必要性35 如图所示，装配式建筑核心是“协同”，BIM技术主要优点就是三维可视化、多专业多部门协同，因此对于装配式建筑来说，引入BIM技术尤为重要。装配式建筑装配工艺复杂、机械化程度高，利用BIM技术实现精细化设计作为前提，装配式构件数据化是设计、生产及施工高效率协同的保障。装配式建筑生产方式要求实现全产业链的、全生命周期的管理，而这种生产和管理方式又与BIM技术的全生命周期管理理念不谋而合。装配式建筑核心装配式建筑核心“协同协同”建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论BIMBIM技术在装配式建筑中应用带来的价值技术在装配式建筑中应用带来的价值36 建设单位是装配式项目的投资方，需要与项目各参与方进行沟通，并对其进行管理。应用BIM技术可有效排除沟通障碍，将繁琐复杂的多边沟通变得简单，清晰地了解建筑信息和施工过程。基于BIM技术信息化的特点，建设单位可积极参与各个环节，并进行监督指导，对项目各部分进度、质量及成本进行控制。装配式建筑前期规划阶段应用BIM技术可更好地控制项目资金使用，如统计项目部品构件，高效完成工程量统计，并制定合理的项目预算。另外，BIM技术还可通过5D模拟，实现施工过程成本的精细化管理。在设计、生产、施工及运维阶段应用BIM技术，提高各阶段的工作效率、质量，降低成本，对推进整个项目进度、提升质量及降低项目成本带来巨大作用。BIM技术应用应贯穿装配式项目设计、生产、施工及运维全过程，较少的投入，带来巨大的收益。招商中环装配式项目便采用了BIM技术。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论装配式建筑设计阶段构件拆分、统计装配式建筑设计阶段构件拆分、统计37 构件拆分除了符合规范、安全及功能合理外，应结合预制生产单位实现模数化。BIM软件应结合这些信息实现三维可视化智能拆分，快速准确拆分预制构件，并智能得出装配率与预制率等相关参数，并且根据施工现场情况，塔吊布置位置及塔吊的吊车参数（吊车的承载力、吊臂距离），对预制构件进行吊装检查，对于不符合要求的构件进行人工干预，最终满足要求。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论BIMBIM技术在装配式建筑中应用带来的价值技术在装配式建筑中应用带来的价值38 根据调查，现在设计院不对预制构件进行深化设计，把构件深化放在预制生产阶段，然而其它单位对于设计规范及本项目设计理解深度不够，对项目从头进行深化设计，效率质量非常差。设计单位对项目最了解、理解的最深，应由设计单位进行构件深化。 构件深化模型应达到构件自身、构件与构件之间零碰撞，构件能准确安装。如图所示，构件上应表达各专业的几何及相关参数信息，比如结构层、建筑面层、装修层、设备管线预留预埋。这些信息能无缝的导入预制生产的数控设备，实现自动化布线、下料、养护及仓储等。并且对构件按规则进行统一编码，作为构件的身份标识。通过构件深化模型能自动生成全套的构件加工详图，成图效率高且质量好。构件深化模型构件深化模型建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论4.1.5 4.1.5 绿建分析绿建分析4.139建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论绿建分析绿建分析40 现代建筑，已不仅是简单地满足人的住宿需求，应在全寿命周期内，节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、舒适的适用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。采用BIM技术，BIM模型可直接用于绿建分析，避免二次建模，并且设计模型更准确，从而基于BIM模型得出的绿建分析成果也更为可靠。绿色建筑分析主要包括生态、节能、减废、室内健康与环境等方面。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论生态方面生态方面41 在生物多样化指标（包括小区绿网系统、表土保存技术、生态水池、生态水域、生态边坡/生态围篱设计和多孔隙环境）上，因为与建筑物模型间之关联较弱，BIM技术的应用主要是以3D可视化来协助生态环境之设计方案评估；在基地保水指针（包括透水铺面、景观贮留渗透水池、贮留渗透空地、渗透井与渗透管、人工地盘贮留）上，则可以应用3D BIM模型，搭配套装或自行开发之软件工具，以协助设计所需之计算分析与规范检讨，及模拟施工方法与过程。在绿化指标（包括生态绿化、墙面绿化、墙面绿化浇灌、人工地盘绿化技术、绿化防排水技术和绿化防风技术）上，BIM技术则能提供可视化且交互式的辅助设计与规范检讨。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论节能方面节能方面42 建筑节能上的设计与分析，因牵涉到建筑方位、对象与空间之安排，例如：开口率、外遮阳、开口部玻璃及其材质、外壳构造和材料、屋顶构造与材料、帷幕墙、风向与气流之运用、空调与冷却系统之运用、能源与光源之管理运用，以及太阳能之运用等。 BIM模型的应用，大大地提升建筑物节能分析与设计的效率与质量，因此可说是BIM在绿建领域重要的应用领域。目前已有许多商业软件包及一些免费能源分析仿真软件可与BIM模型搭配运用，来对具有节能组件（例如：绿墙、绿屋顶、太阳能板或其他被动式节能组件）或设施（主动式节能控制装置）的建筑进行不同详细程度的分析，如图所示。一般来说，通过通用的绿色建筑交换格式gbXML格式可以将BIM模型导出为可被绿建软件识别的数据格式。此部份的工具与技术已越来越成熟，不过分析的困难在于仿真节能组件及设施，尤其是相关模拟参数的决定。另外，此类分析的复杂度与计算量通常不低，且目前也还没有足够的实际或实验案例，能够验证能源分析模型与工具在不同情境下的精确度。这些都是未来还需要继续努力之处。BIM被动节能设计被动节能设计建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论减废方面减废方面43 在二氧化碳减量（包括简朴的建筑造型与室内装修、合理的结构系统、结构轻量化与木构造）上，BIM模型除可供可视化的设计检讨，也有建筑组件的数量与相关属性数据，来协助评估计算碳足迹；而在废弃物减量（再生建材利用、土方平衡、营建自动化、干式隔间、整体卫浴、营建空气污染防制）上，对于基地所需的挖填方计算，也能透过3D模型提供较2D工程图更准确的估算，而有利土方平衡。且在施工阶段应用BIM模型，更能因精确计算工程材料之数量而降低超量备料，以及因对象尺寸计算更精准而减少边角料之废弃量。建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论室内健康与环境方面室内健康与环境方面44 在室内健康与环境指标（包括室内污染控制、室内空气净化、生态涂料与生态接着剂、生态建材、预防壁体结露、地面与地下室防潮、噪音防制与振动音防制）上，BIM可搭配计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）软件进行室内通风与空气质量仿真，及搭配声场分析软件工具以仿真声音传播，如图；在水资源指针（包括省水器材、中水利用计划、雨水再利用与植栽浇灌节水）上，BIM的管线设计技术，也能与管流分析仿真软件搭配，以供设计水的回收循环再利用系统；在污水与垃圾改善指标（包括雨污水分流、垃圾集中场改善、生态湿地污水处里）上，BIM的3D可视化优势，则可于设计时间考虑相关指标的要求，及利于检讨设计成果。基于基于CFD的室内气流分析的室内气流分析本讲结束谢谢聆听“1+X1+X”建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）职业技能等级证书系列教材）职业技能等级证书系列教材建筑信息模型（建筑信息模型（BIMBIM）概论）概论