美国智慧建筑联盟(buildingSMART alliance,bSa)的BIM 专案执行计划指南1.0版(BIM Project Execution Planning Guide 1.0 版)对目前美国工程建设领域的BIM使用情况进行调查研究,总结出目前BIM 的25 种不同应用,认为BIM 规划团队可以根据建设专案项目实际情况从中选择实施的BIM 应用计划。从规划、设计、施工到运营维护的发展阶段,其中有些应用跨越一个到多个阶段(例如3D 协调),有些应用则仅在某一阶段内(例如能源分析)(见图1.1)。
谈到BIM 就离不开nD,虽然目前把BIM 的中文名称普遍叫作建筑信息模型,但行业专家仍然认为“多维工程信息模型”是对BIM 最贴切的解释。
(1)2D——二维
2D 是对绘画和手绘图的模拟,包括点、线、圆、多边形等,目前使用的各类方案图、初步设计图和施工图都是2D 的。
(2)3D——三维
有两种类型的3D,第一类是3D 几何模型,最典型的就是3DS Max 模型,其主要作用是对工程项目进行视觉化表达;第二类是我们要介绍的BIM 3D 或BIM 模型,制造业称之为数位样机(Digital Prototype)。BIM 3D 包含了工程项目所有的几何、物理、功能和性能信息,这些信息一旦建立,不同的项目参与方在专案的不同阶段都可以使用这些信息对建筑物进行各种类型和专业的计算、分析、模拟工作。
图1.1 BIM 在项目生命周期内的不同应用
(3)4D——四维
4D 是3D 加上项目发展的时间,用于研究可建性(可施工性)、施工计划安排以及优化任务和分包商的工作顺序等。因此,4D 的价值可以归纳为“做没有意外的施工”。如果能够在每周与分包商的例会上直接向BIM 模型提问题,然后探讨模拟各种改进方案的可能性,在虚拟建筑中解决目前需要在现场才能解决的问题,就能够通过使用4D 在整个项目建设过程中把所有分包商、供应商的工作顺序安排好,使他们的工作没有停顿、没有等待。
(4)5D——五维
5D 是应用BIM 3D 的造价控制。工程预算起始于巨量和繁琐的工程量统计,应用BIM 模型信息与费用连接,工程预算将在整个设计施工的所有变化过程中得到即时和精确的反映。(www.xing528.com)
(5)6D——六维
2D/3D/4D/5D 的定义是比较明确和一致的,业界对于6D 有一些不同的探讨。认为把6D 定义为“可持续的建筑”比较合理。6D 可以进行的建筑性能分析包括:建筑日照分析与采光模拟、建筑空气流动分析、区域景观可视度分析、建筑的噪声分析、热能分析。这些不但影响建筑物的性能(运营成本),而且也直接影响使用者的舒适性。6D 应用使性能分析可以配合建筑方案的细化过程逐步深入,做出真正的可持续的建筑来。
(6)7D——七维
图1.2 设施管理及企业房地资产系统导入
7D-BIM 使管理人员可以在建筑的整个生命周期内对设施进行运行和维护。 BIM 的第7 个维度允许参与者提取和跟踪相关资产数据,如组件状态、规格、维护/操作手册、保修数据等。特别是降低了获取信息的成本。
图1.2 中蓝色线条是传统手工方法的数据获取成本曲线,红色的为采用BIM+FM 可交换运行的数据获取方法的成本曲线。我们能明显看出:BIM 方法对比传统方法,在设计阶段数据获取成本增加了,在施工阶段数据获取成本是降低的,而在运营阶段数据获取成本是显著降低的。
图1.3 中实线为信息在不同阶段的价值,虚线为信息的成本,随着项目在生命周期中前进,数据价值成本差越来越大,意味着所需数据越早识别、定义与采集价值越大。图1.3中的模型显示了由于缺乏信息互通而导致每个阶段的信息丢失和重新收集的成本。如果在阶段之间能保留信息,则信息的成本将大大节省,美国国家标准与技术研究院(NIST)估计每年可以有15.8 亿美元的节省。
图1.3 数据获得成本曲线
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