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二〇二五年四月
上海市建筑信息模型技术应用指南
(2025 版)
上海市住房和城乡建设管理委员会
二〇二五年四月
前 言
2015 年 6 月,上海市住房和城乡建设管理委员会(以下简称“市住房城乡建设管理委”)组织编制了《上海市建筑信息模型技术应用指南(2015 版)》(以下简称《指南(2015 版)》),主要针对设计、施工和运维阶段的 23 个 BIM 技术基本应用项,为本市 BIM 技术应用提供了参考依据。2017 年 6 月,市住房城乡建设管理委组织对《指南(2015 版)》进行了修订,发布了《上海市建筑信息模型技术应用指南(2017 版)》(以下简称《指南(2017 版)》),将应用项扩充至 39 项。
随着 BIM 技术在本市应用的不断深入,行业内对 BIM 应用的内容、范围、深度也逐渐发生了变化,为了适应行业的需求,市住房城乡建设管理委组织编制了《上海市建筑信息模型技术应用指南(2025 版)》(以下简称《指南(2025 版)》), 将应用项扩充至 62 项。
《指南(2025 版)》主要增加和完善了以下内容:
1. 完善应用内容:细化完善了模型输出工程图纸、施工深化设计、竣工模型审核与交付等章节内容;完善了全生命期 BIM 应用的实施模式、数据传递与竣工数字化交付的内容。
2. 增加应用内容:新增了模型辅助智能审图、施工实施阶段中数字测量与挖填方分析、预制构件加工质量检测与数字预拼装、基于工程实景数字测量的施工质量控制、数字化施工监测、基于虚实融合的施工管控等一系列施工进度、安全、质量等层面应用内容。
3. 增加构件生产阶段应用:增加了预制构件在构件厂内工业化生产加工阶段的相关应用,具体包括预制构件编码、预制构件生产数据、智能生产、协同及存储与运输等应用内容。
4. 细分建筑性能模拟分析应用的具体内容:细分了计算流体动力学模拟、能耗分析、日照分析、疏散模拟、视线分析、声学分析、碳排放计算分析等分析应用,并新增性能分析适应阶段与适用建筑类型推荐表。
5. 深化运维阶段应用内容:深化了运维阶段空间管理、资产运营管理、设施设备维护管理、安全管理、能耗管理、运营服务等基于 BIM 的运维系统功能和使用场景,指导建设方更好地形成运维应用策划和实施方案。
《指南(2025 版)》兼顾了实操性和指导性,内容更加全面,希望能继续为本市 BIM技术的应用提供更好的指导和参考。BIM 技术发展是一个不断完善的过程,指南仍将持续完善与更新。热忱欢迎更多企业和专家对《指南(2025 版)》后续的完善提供支持和意见,建立《指南》到项目“最后一公里”应用的规范和软件等生态体系,使得《指南(2025 版)》逐步成为国内建筑行业 BIM 技术应用最具实操性的参考手册。
编写领导小组:
组 长:王桢
副 组 长:裴晓、刘千伟、沈红华
成 员:马燕、袁文平、陈雷、张旻皓
编写小组:
沈宏、周婷婷、钱智勇、白燕峰、陈泽天、吴赟楠、顾浩声、刘磐、姚旭康、程超、余芳强、谭欣诚、李鑫奎、许璟琳、仇春华、江凯、王万平、于亮、苏骏、张东升、高绪聪、李新华、王思凡、谷志旺、孙沈鹏、管文超、马良、王永刚、陆丹、琚娟、宋荣敏、王锋、钱茹莹
审核小组:
王广斌、陈鸿、顾靖、庞学雷、蒋绮琛、黄玮征
参编单位:
上海市住房和城乡建设管理委员会
上海市建筑建材业市场管理总站
上海建设管理职业技术学院
上海城投(集团)有限公司
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司
上海建筑设计研究院有限公司
上海天华建筑设计有限公司
上海虹核工程审图有限公司
上海中森建筑与工程设计顾问有限公司
上海建工集团股份有限公司
上海建工四建集团有限公司
上海市建筑装饰工程集团有限公司
上海建工机械施工集团有限公司
鲁班软件股份有限公司
1 概述
1.0.1 发布机构
上海市住房和城乡建设管理委员会是本市推进建筑信息模型技术应用的牵头部门,具体负责本市 BIM 技术应用推广的组织协调工作。
1.0.2 目的和用途
随着建筑信息模型(BIM)技术在本市的全面应用与快速发展,为进一步推进建筑信息模型(BIM)技术的深入应用,提升总体应用水平,提高效率效益,贯彻落实《上海市全面推进建筑信息模型技术深化应用的实施意见》(沪住建规范联〔2023〕14 号),对标国际最高标准、最好水平,促进 BIM 技术与城市建设管理的深度融合与发展,持续推动行业转型升级,上海市住房和城乡建设管理委员会在《上海市建筑信息模型技术应用指南
(2017 版)》的基础上,经过深入研究和扩展,修订形成了本指南,以适应新的技术标准、行业规范和市场需求。
本指南将《指南(2017 版)》中 39 个应用项拓展为 62 个应用项,应用阶段在原先的设计、施工、运维的基础上,拓展了构件生产阶段,把原工程量计算和预制装配式混凝土建筑设计的内容整合到对应的各个阶段,另外还细化了建筑性能模拟的 BIM 应用项。本指南主要针对 BIM 技术的各项应用,描述了每项应用的目的和意义、数据准备、操作流程以及成果等内容,同时考虑与国家、地方相关标准的衔接。
本指南的主要用途如下:
1) 指导本市建设、设计、施工、构件生产、运维和咨询等单位在项目中应用 BIM 技术,作为 BIM 技术应用方案制定、项目招标、合同签订、项目管理等工作的参考依据。
2) 为相关机构和企业制定 BIM 技术标准提供参考。
BIM 应用技术和软硬件发展迅速,本市将根据 BIM 技术的发展和 BIM 应用能力的提高,持续更新本指南,以满足建筑行业 BIM 技术应用的需求。
1.0.3 建筑信息模型
建筑信息模型(BIM: Building Information Modeling)指在建筑工程及设施全生命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称,简称模型。BIM 技术应用单位使用BIM 建模软件进行三维可视化设计与深化,通过 BIM 模型构件、设备等几何和非几何信息构建,实现工程虚拟设计与施工,达到协同管理,优化设计、减少错误和返工、节约成本和时间、提高质量和效益。工程交付后,可建立基于 BIM 模型的运维管理体系,以提高运维效率。BIM 不仅是三维建模工具,更可扩展增加进度和成本维度信息,是以信息为核心的全流程、多维度协同平台。其技术特点强调数据集成、协作效率与智能决策,推动建筑行业向数字化、精细化转型。BIM 技术不仅适用于规模大、复杂的工程,也适用于一般工程;不仅适用于房屋建筑工程,也适用于市政基础设施等其他工程。BIM技术的主要应用价值如下:
1) 工程设计:利用三维可视化设计和仿真模拟技术实现性能化模拟分析、绿色建筑性能评估和装配式建筑虚拟设计,优化工程设计;支持工程设计多专业团队以及建设、设计、构件生产和施工等单位之间信息共享和协作,有利于提高沟通效率,减少设计错误,提高建筑性能和设计质量。
2) 工程施工:利用建筑信息模型深化设计的专业之间的协同,有利于发现和定位不同
专业之间或不同系统之间的冲突,减少错漏碰缺,减少返工和工程频繁变更等问题。利用施工进度管理模型,开展项目现场施工方案模拟及优化、建筑虚拟建造及优化、进度模拟和资源管理及优化,有利于提高施工效率,提高施工工序安排的合理性。利用施工过程造价管理模型进行工程量计算和计价,增加工程投资的透明度,有利于控制项目施工成本。
3) 构件生产:利用建筑信息模型进行信息传递,使得构件生产数据信息与生产系统直接对接,结合工厂自动化设备,可提高生产质量,优化构件生产流程,实现构件自动化加工和物流管理,提升工厂效率。
4) 运维管理:利用建筑信息模型的建筑信息和运维信息,实现基于模型的建筑运维管理,实现设施、空间和应急等管理,降低运维成本,有利于提高项目运营和维护管理水平。
5) 城市管理:基于 BIM 技术的城市建筑大数据存储与利用,有利于解决房屋建筑工程长期运营和维护过程中的数据存储、动态更新与各种数据利用问题,为本市智慧城市建设提供建筑的基础信息。同时, 城市建筑信息模型数据的开放,能够实现建筑信息提供者、项目管理者与用户之间实时、方便的信息交互,有利于营造丰富多彩、健康安全的城市环境,提高城市基础设施设备的公共服务水平。
1.0.4 实施组织方式
按照实施的主体不同分为:建设单位(业主)BIM 和承包商 BIM。
建设单位 BIM 是指建设单位为完成项目建设与管理,自行或委托第三方机构(有能力的设计、施工或咨询单位)应用 BIM 技术,实施项目全过程管理,有效实现项目的建设目标。建筑师负责制下的 BIM 实施组织方式是属于建设单位(业主)BIM 的一种新方式,由责任建筑师及其团队应用 BIM 技术,以方案设计为引领,为建设单位提供工程设计、全过程技术咨询和管理服务。
承包商 BIM 是指设计、施工和咨询单位为完成自身承接的项目,自行实施应用BIM 技术,开展设计、施工或管理。
不同实施组织方式应用 BIM 技术的内容和需求不同,其中最佳方式是建设单位 BIM ,由建设单位主导、各参与方在项目全生命期协同应用 BIM 技术,可以充分发挥 BIM 技术的最大效益和价值。
1.0.5 BIM 应用模式
BIM 应用模式根据阶段不同,一般分为以下两种:
1) 全生命期应用。方案设计、初步设计、施工图设计、构件生产、施工准备、施工实施、运维的全生命期 BIM 技术应用。
2) 阶段性应用。选择方案设计、初步设计、施工图设计、构件生产、施工准备、施工实施、运维的某一阶段或者部分阶段应用 BIM 技术。
在确定 BIM 应用模式后,宜实施本指南所列的该阶段全部基础应用项。以上应用模式应当按照应用的需求,建立符合相应模型精细度的建筑信息模型。鼓励企业增加本指南以外的应用内容。
1.0.6 BIM 应用总体策划
建设单位应在项目立项时对 BIM 应用进行总体策划:首先应明确 BIM 实施总体目标、 BIM 实施的范围,旨在确定项目的 BIM 应用目标与需求,明确在建设项目全生命周期中期望 BIM 发挥的作用,例如提升设计质量、优化施工进度管理或协助运营维护等。其次,明
确 BIM 应用模式,并明确实施阶段和应用项,初步制定各参建单位工作界面划分和BIM 总体实施计划。最后根据以上要求,明确 BIM 实施的合约、法务支持及相关保障措施,保障BIM 应用的有效性与价值实现。在 BIM 应用策划中应考虑协同管理,确保信息及时、准确传递,让各方紧密协作推进项目。
BIM 应用策划书应确保目标明确、内容完整、流程合理、工作界面明确,提前评估风险并做好应对预案。
1.0.7 BIM 应用方案
建设单位和参建单位应当在 BIM 应用总体策划的基础上,结合本指南编制 BIM 应用方案,通过 BIM 应用方案更好地协同各参与方,发挥 BIM 技术优势,并使工程设计和施工的错误降低到最少,控制投资,按时优质完成项目建设,实施运维管理。其中,本指南描述的应用流程是通用性步骤,包括并不限于应用范围、实施的主体和组织构架、实施流程、实施的人力资源要求、实施的软硬件设备要求、实施的数据标准及交付标准等。
本指南根据两种 BIM 应用模式提供两种方案样板以供参考,一是基于全生命期应用模式,二是基于阶段性 BIM 应用模式。
1 .全生命期应用模式下的 BIM 应用方案应包含如下内容:
1) 详细描述全生命期包括运维阶段 BIM 应用实施目标和实施方案,并对采用BIM 后项目在成本节约、效率提升、质量安全、施工周期缩短、返工降低等多方面进行论证;详细定义建立应用后评估方式和数据化指标。
2) 详细定义全生命期 BIM 应用实施组织方式和管理组织构架,定义管理组织构架中的主要角色和岗位职责。
3) 详细定义不同应用阶段的 BIM 主要实施方,定义不同阶段的 BIM 应用项和应用项具体内容;以及基于 BIM 技术的协同方法和数据传递的统一格式。
4) 详细定义不同阶段应用项的交付成果、交付成果的管理与更新以及数据安全管理,说明成果交付时间及其要求,定义模型精细度和数据格式以及文件的命名方式和原则。
5) 详细定义 BIM 建模、应用和协同管理的软件选型,以及相应的硬件配置。
2. 阶段性 BIM 应用模式下的 BIM 应用方案应包含如下内容:
1) 详细定义所处的应用阶段和 BIM 主要实施方。
2) 详细定义 BIM 应用实施组织方式和管理组织构架,定义管理组织构架中的主要角色和岗位职责。
3) 详细定义该阶段的 BIM 应用项和定义应用项具体内容。
4) 详细定义 BIM 应用项的模型精细度,定义交付成果的管理与更新以及数据安全管理,定义交付成果的数据格式。
5) 详细定义 BIM 建模、应用和协同管理的软件选型,以及相应的硬件配置。
1.0.8 角色和职责
在实施全生命期或多阶段应用时,实施单位应当设置 BIM 技术应用负责人和 BIM 技术工程师的职位。其中,BIM 技术应用负责人是实施 BIM 应用的关键岗位。配置的人员应当具有足够的建设管理和 BIM 技术应用经验,宜由熟悉 BIM 技术应用的项目负责人担任,保证 BIM 技术应用和项目实施充分结合,保证应用成效,其基本职责如下:
1) 依据相关标准和参考本指南,总体规划 BIM 应用方案,确定 BIM 应用项。
2) 根据项目的建筑信息模型数据需求,确定不同阶段建筑信息模型的内容与精细度。
3) 根据项目的 BIM 应用需求,参与 BIM 软硬件方案决策,保证软硬件配置到位。
4) 建立并管理 BIM 项目小组,确定小组各职责人员,划分并创建各人员的用户权限;
5) 组织与 BIM 相关的会议及培训。
6) 控制建筑信息模型及相关应用的质量及进度,并处理各方与 BIM 相关的协调工作。负责组织审核与验收 BIM 应用的成果,管理并及时更新建筑信息模型。
BIM 技术工程师是相应行业或专业的 BIM 技术人员,配合 BIM 技术应用负责人实施具体的 BIM 应用活动,应当具备专业领域实施 BIM 项目的经验,其基本职责如下:
1) 依据相关标准和参考本指南,负责实施建筑信息模型在不同阶段和专业的 BIM 应用。
2) 根据项目应用需求,策划或构建相应专业的建筑信息模型,并进行模型审核、整合与分析。
3) 落实与 BIM 相关的软硬件资源。
4) 支持 BIM 项目小组的活动,制定 BIM 实施细则,如文件夹结构、权限级别等。
5) 参加与 BIM 相关的会议及培训。
6) 维护建筑信息模型,并根据模型修改意见,及时协调并解决建筑信息模型相关问题。
7) 完成不同阶段和专业 BIM 应用实施,保证建筑信息模型及其应用成果的质量。
1.0.9 模型精细度和成果
BIM 技术的应用是建筑信息化数字化集成的过程,建筑信息模型精细度应当以满足BIM应用过程的要求为准。本指南附录提供了全生命期不同阶段各专业模型的精细度要求,可作为编制模型精细度要求的参考依据,不宜提出超过应用要求的过高深度要求,但应当做好各阶段模型数据的衔接和传递,特别是设计和施工模型的衔接,避免过度建模和重复建模。对于实际项目的模型精细度具体要求,建设单位宜在招标和合同中约定。
每项 BIM 应用的成果具体见各章节要求,通常包括相应的 BIM 模型、导出的图纸、分析或问题报告、可视化资料文件或其他成果数据等。
1.0.10 模型共享与交换
建筑信息模型是 BIM 应用的基础,有效的模型共享与交换能够实现 BIM 应用价值的最大化。在房屋建筑工程全生命期的 BIM 应用过程中,房屋建筑工程的参与方宜建立模型共享与交换标准,如交付数据格式,以保证模型数据能够在不同阶段、不同主体之间进行有效传递。其中,对于与建筑信息模型及其应用有关的利益分配,建设单位宜根据合同的方式进行明确与约定,确定模型从设计向施工以及运维的传递。
1.0.11 模型的传递与交付
BIM 模型涉及不同参与方、不同阶段间数据信息的流转,应建立完善的模型传递与交付机制,保障传递过程中文件的完整性、准确性。明确各阶段与各参与方之间的交付流
程、各参与方在交付过程中承担的工作与责任;明确模型更新的流程、版次管理的要求,便于各参与方同步更新模型,避免模型版本混乱,事后扯皮等情况发生。在设计阶段向施工阶段交付、施工阶段竣工交付或施工阶段向运维阶段交付等重要阶段中,更应建立完整的交付流程,建设方牵头组织开展相应的模型交付推进会,协调完善过程中产生的问题,形成完整的审核报告,保障项目各环节的顺畅衔接,提升整体效益。
1.0.12 模型名称解读
指南中关于 BIM 模型的名称划分原则首先是根据项目所处的不同阶段、不同专业以及
不同特殊用途进行划分的,其次确保原则上不会和我国工程领域现有的专业名称发生冲突。模型名称解读如下:
1) 按照阶段划分的模型名称有:方案设计模型、初步设计模型、施工图设计模型、施工深化设计模型、竣工模型、运维模型。
2) 按照专业划分的模型名称有:建筑专业模型、结构专业模型、机电专业模型、各专业模型。
3) 按照特殊用途划分的名称有:场地模型、性能化分析模型、施工作业模型、施工场地规划模型、施工过程演示模型、施工进度管理模型、施工设备与材料管理模型、预制构件模型、预制构件加工模型、预制构件施工演示模型、竣工模型、设计概算模型、施工图预算工程量清单模型、施工过程造价管理模型、竣工结算模型。
需要特别指出的是,一个单独的模型名称不意味着要重新创建一个独立模型;为了强调模型的复用性,按照阶段划分和特殊用途划分的模型名称都有基本的内在逻辑,那就是模型的延续性使用和可传递性,举例如下:施工深化设计模型是在施工图设计模型基础上深化完成;施工图预算工程量清单模型是在施工图设计模型的基础上深化完成。
1.0.13 BIM 软件
目前市场上存在多种 BIM 建模和应用软件,每种 BIM 软件都有各自的特点和适用范围。实施单位在选择 BIM 软件时,应根据工程特点和实际需求选择一种或多种 BIM 软件。应注意,当选择使用多种 BIM 软件时,建议充分考虑软件的易用性、适用性以及不同软件之间的信息共享和交换的能力,同时建议考虑使用协同软件或平台,以保证项目协同管理,有效实现 BIM 应用的价值。在安全层面上,建议优先考虑国产 BIM 软件,或在基于项目数据安全的前提下使用国外的软件。
1.0.14 其他事项
1) 为了方便项目的协同,文件的快速查找和保存,企业宜根据自身工作习惯,制定统一的文件命名规则,但应满足以下基本要求:应规定统一的命名格式并使用标准术语、每个 BIM 文件在项目范围内应具有唯一的名称并能区分版本、应涵盖项目名称、专业类别、所处阶段等关键信息并具有可扩展性。需采用模型交付审批审查的,还应遵守相关管理部门文件命名规则。
2) 应用 BIM 技术辅助项目建设时,需要输出二维图纸,以满足工程实施和政府审批验收归档需要。宜依据 BIM 模型生成符合现行制图标准的二维图纸。
3) 丰富的构件库可提高 BIM 建模效率,宜注重构件库的建立和维护,构件和设备等厂商应当提供符合标准和主流建模软件要求的模型,特别是为配合装配式建筑的发展,构件厂商应建立通用构件模型资源库。
4) 使用统一的建筑信息模型进行设计和施工是发挥 BIM 价值的关键,实施单位应将模型作为设计和施工的依据,及时修正和深化模型。在各参建方间进行模型交接的过程中,应考虑模型版次与图纸的一致性和准确性,及时调整后进行数据传递。特别是施工阶段,如若深化精度要求较高的施工内容,还应考虑模型与现场的一致性,如施工误差等对模型进行修正,为后道工序的顺利开展提供坚实基础。
5) 本应用指南的各项应用主要针对房屋建筑工程,其他类型工程可参照或拓展。
2 应用总览
2.0.1 房屋建筑工程的 BIM 实施阶段一般分为方案设计、初步设计、施工图设计、施工准备、构件生产、施工实施、运维等阶段。
2.0.2 各实施阶段的划分是以工作内容来定义区分,其中的具体 BIM 技术应用项如表 2.0.2所示,同时给出了应用建议。
2.0.3 房屋建筑工程全生命期 BIM 应用的总体流程如图 2.0.3 所示。
2.0.4 部分 BIM 技术基本应用不仅可以在单一阶段实施,也可在其他阶段或全生命期实施。考虑 BIM 技术应用项的复用性和延续性,作以下说明:
1) 建筑性能模拟分析,在方案设计、初步设计、施工图设计阶段均有应用。在方案设计阶段,帮助设计师确定合理的建筑方案,例如通过日照模拟分析建筑和周边环境的日照及遮挡情况,确定合理的建筑形体。在初步设计阶段,帮助设计师确定合理的建筑内部功能布局及机电系统方案,例如通过能耗模拟分析对比不同空调系统方案的优劣,选择高效合理的空调系统形式;通过采光分析,确定合理的开窗位置及尺寸。在施工图设计阶段,用于验证设计方案的合理性,并优化设计方案,例如通过室内空调气流组织模拟分析,优化送回风口的位置及气流参数,使室内空间的舒适性和系统的节能性达到最佳平衡;通过对火灾烟气和人员疏散的模拟分析,验证建筑消防设计的安全性。相较《指南(2017 版)》, 补充和完善了计算流体动力学模拟、能耗分析、日照分析、疏散模拟、视线分析、声学分析和碳排放计算分析等七项建筑性能模拟分析的 BIM 应用,根据其主要适用阶段分别插入方案设计阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段,但并不限于仅在该阶段应用。另外,不同类别的建筑对于建筑性能模拟的需求也不同,附录二对各种建筑性能模拟应用按不同建筑类型给出了推荐应用的建议。
2) 虚拟仿真漫游,在方案设计、初步设计、施工图设计阶段、施工准备、施工实施阶段均有应用。在方案设计阶段,有助于设计师等相关人员进行方案预览和比选;在初步设计阶段,能帮助进一步检查建筑结构布置的匹配性、可行性、美观性以及设备干管排布的合理性;在施工图设计阶段,可以预览设计成果,帮助设计师分析、优化空间布置等;在施工准备阶段,可以有助于进行虚拟进度和实际进度的对比,从而帮助合理控制工期、优化进度安排;在施工实施阶段,可以有助于模拟重要节点的施工方案和安装流程,从而帮助优化施工方案和安装流程。由于流程基本相同,故在方案设计阶段对虚拟仿真漫游进行描述,其他阶段不作重复描述。
3) 建筑、结构专业模型构建以及建筑技术经济指标统计在方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段均有应用。建筑技术经济指标统计在各阶段的应用用途相同,流程也相同;建筑、结构专业模型构建在各阶段的应用流程基本相同,只是模型精细度不同,因此只在初步设计阶段对上述应用进行描述,其他阶段不作重复描述。关于模型精细度的描述详见“附录一 模型精细度表”。
4) 机电专业模型构建在初步设计阶段、施工图设计阶段、施工准备阶段均有应用,在初步设计阶段以局部应用为主,但主要在施工图设计阶段和施工图深化设计阶段完成。为鼓励在初步设计解决局部重要问题,可以提前应用机电专业模型构建,因此只在初步设计阶段对机电专业模型的构建进行描述。由于流程基本相同,其他阶段不作重复描述。
5) 碰撞检查、三维管线综合和净空优化不仅在施工图设计阶段应用,在施工准备阶段、施工实施阶段均有应用。由于流程基本相同,在施工图设计阶段对上述应用进行描述,其他阶段不作重复描述。
6) 工程量计算在初步设计、施工图设计、施工实施和竣工等阶段均有应用,不同阶段采用不同的计量和计价依据,并体现不同的造价管理与成本控制目标。
表 2.0.2 房屋建筑工程各阶段 BIM 技术应用项
注:
①房屋建筑工程可进行全过程 BIM 技术应用,或者选择部分阶段开展 BIM 技术应用;其中※表示当开展该阶段应用应当选择的基础性应用项。
②如房屋建筑工程中含装配式建筑要求的,装配式建筑方案设计、装配式建筑施工图设计、装配式建筑预制构件加工图、装配式建筑生产与安装模拟也应作为应当选择的基础性应用项。
图 2.0.3 房屋建筑工程全生命期 BIM 应用的总体流程
3 方案设计阶段
建筑方案设计是依据设计任务书而编制的文件和图纸,主要由设计说明书、设计图纸、投资估算、透视图等四部分组成,是建筑设计的重要阶段,决定着建筑物的功能布局、空间形态、外观形象等关键要素。
方案设计阶段的 BIM 应用指的是在方案设计过程中,充分利用BIM 技术,通过创建和分析数字化的三维模型,整合项目的各种信息,包括周边环境及建筑的几何形状、空间关系、功能布局、材料特性等,以支持设计团队进行方案的构思、比较、优化和决策,提高设计质量和品质,增强项目的可持续性和可建造性。
方案设计阶段的 BIM 应用主要包括场地分析、建筑性能模拟、设计方案比选、虚拟仿真漫游、工艺流程设计、计算流体动力学模拟、日照分析和视线分析。其中计算流体动力学模拟、日照分析和视线分析优先适用于方案设计阶段,但也可用于初步设计阶段和施工图设计阶段。
3.1 方案阶段模型构建
3.1.1 目的和意义
本阶段各专业模型构建的主要目的是为方案阶段设计工作和本阶段的专项 BIM 应用(如场地分析、性能模拟分析等)提供基础工作条件。
3.1.2 数据准备
1) 概念方案设计模型和概念方案设计图纸。
2) 方案设计资料。包括土地出让条件、规划条件,设计任务书,周边环境资料等相关文档,设计图纸。
3) 方案设计阶段样板文件。本阶段样板文件可直接采用初步设计阶段要求的样板文件(要求详 4.1.2 及 4.5.2),亦可根据本阶段开展的实际工作内容及工作深度确定样板文件样式。
3.1.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 采用适当的样板文件,根据方案设计资料,搭建全部或局部研究区域的建筑、结构、机电、工艺专业模型。为保证模型的后期传递,应统筹策划建模规则,确保专业间、阶段间模型的统一。
3) 校验模型的准确性、完整性、专业间设计信息一致性以及模型精细度是否满足本阶段要求。
4) 按照统一的命名规则命名文件,分别保存模型文件。
方案阶段模型构建 BIM 应用操作流程如图 3.1.3 所示。
图 3.1.3 方案阶段模型构建 BIM 应用操作流程图
3.1.4 成果
方案阶段模型。模型精细度要求详见附录一中方案设计阶段的建筑、结构、机电专业模型内容及基本信息要求。其中机电专业模型应根据项目整体要求、BIM 应用项的采用情况确定是否搭建及搭建精细度。
3.2 场地分析
3.2.1 目的和意义
场地分析的主要目的是基于 BIM 模型,在总图设计和建筑设计的过程中,提供如坡度、坡向、高程、汇水分析、土石方计算等可视化的分析数据,为方案设计提供依据。在进行场地分析时,宜详细分析建筑场地的主要影响因素。
3.2.2 数据准备
1) 地勘报告[按需]、工程水文资料[按需]、现有规划文件[必选]、建设地块信息[必选]。
2) 测绘图(地形、建构筑物、道路等信息)[必选]、GIS 数据[按需]。
3) 地形点云数据[可选]、高精度 DEM[可选]、正射影像图[按需]。
4) 市政条件图(准确反映既有管网和周边管网)[必选]。
5) 周边地块测绘资料[按需]。
3.2.3 操作流程
1) 基础数据收集,确保数据的准确性和时效性。
2) 建立场地模型并进行场地分析,如坡度、坡向、高程、纵横断面、汇水、土石方计算等。
3) 根据场地分析结果,评估总图设计方案和建筑设计方案的合理性,判断是否需要调整设计方案;分析和设计方案调整需要反复开展,直到确定最佳方案。
4) 分析成果需要与模型一并移交至下一阶段。
场地分析 BIM 应用操作流程如图 3.2.3 所示。
图 3.2.3 场地分析 BIM 应用操作流程图
3.2.4 成果
1) 场地模型。模型应包含准确的空间坐标信息(平面坐标系及高程基准应与当地规划部门要求一致),各类控制线(用地红线、道路红线、建筑控制线)、原始地形竖向信息、场地设计方案、场地范围内既有管网、场地周边主干道路、场地周边主管网等。
2) 场地分析报告。报告应体现场地模型图像、场地分析结果,以及对场地设计方案或工程设计方案的场地分析数据对比。
3.3 设计方案比选
3.3.1 目的和意义
设计方案比选包含多方案比选和方案迭代优化。多方案比选通过招标等方式对一家或多家设计院的设计方案进行选优。对依法应当招标项目的设计方案比选,建设单位应当通过招标方式开展,在招投标文件中明确投标设计单位提交 BIM 方案设计模型和相关要求,并使用 BIM 方案设计模型等进行评标比选。
本应用项主要是基于方案 BIM 模型及其分析成果对设计方案进行迭代优化,确保建筑设计满足适用、经济、美观三原则,从而形成最佳的设计方案,为初步设计阶段提供设计基础。借助 BIM 技术,可帮助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,实现设计方案决策的直观和高效。
3.3.2 数据准备
1) 概念方案设计模型和设计图纸。
2) 方案设计资料。包括土地出让条件、规划条件,设计任务书,周边环境资料等相关文档,设计图纸。
3) 方案阶段模型。
3.3.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 深化概念方案设计模型,深化模型需要准确反映方案设计内容,并满足方案设计BIM 模型精细度要求。模型应包含完整的经济技术指标,并确保核心数据(建筑面
积、建筑高度、房间面积等)基于模型产生。
3) 基于 BIM 模型,从多个备选设计方案的可行性、功能性、经济性、美观性及投资方需求实现程度等方面开展比选。
4) 形成最终设计方案模型。
在方案设计阶段,建筑(含室内)、结构、机电等专业借助 BIM 模型及其分析成果开展方案比选,工作描述如下:
1. 建筑专业(含室内)
建筑专业在方案设计阶段的比选内容主要包括外立面比选、建筑空间比选、室内造型比选、材质及色彩比选、室内采光比选、节能方案比选、绿色建筑指标比选等。
(1)以三维可视化的方式展示不同方案,实现包括外立面比选、建筑空间比选、室内造型比选、材质及色彩比选等;
(2)基于 BIM 模型,结合专业分析软件,实现包括室内采光比选、节能方案比选、绿色建筑指标比选等;
(3)比选需要考虑造价、施工等因素。
2. 结构专业
结构专业在本阶段可基于 BIM 技术进行三维方案比选工作,包括但不限于结构基础及结构体系选型、结构布置对比分析、结构材料确认和用量分析、细部空间构造推敲等,主要从建筑方案匹配性及经济性角度出发开展工作。
(1)结构基础及结构体系选型:根据建筑设计方案、结构计算(试算)模型等资料搭建本阶段 BIM 模型,分析验证结构专业合理性,与建筑进行首次设计协调工
作。
(2)结构布置对比分析:对标准层或典型区域可测试多种结构布置方案,对比分析空间净高、结构材料用量、与其他专业适配性、安装施工便利性及造价等因素,
综合选取最优布置方案。
(3)细部空间推敲:重点关注结构(外露)造型外观、复杂表皮找形、立面及空间角度、局部典型构造做法、施工有限空间预判等方面。
3. 机电专业
机电专业在本阶段侧重于核心机房布置及影响空间或者立面的设备布置,主要从建筑方案匹配性及经济性角度出发。
(1)设备机房位置的选择,比选核心机房的大小、平面落位、进出管线空间等, (2)机电系统方案的比选,包括空调选型,防排烟形式等。
(3)比选也需要考虑造价、施工等因素。
设计方案比选 BIM 应用操作流程如图 3.3.3 所示。
图 3.3.3 设计方案比选 BIM 应用操作流程图
3.3.4 成果
1) 方案比选报告。报告应包含体现项目的模型截图、图纸和方案对比分析说明,重点分析建筑造型、结构体系、机电方案以及三者之间的匹配可行性。
2) 方案设计模型。模型应体现建筑基本造型、结构主体框架、设备方案等。
3.4 虚拟仿真漫游
3.4.1 目的和意义
虚拟仿真漫游的主要目的是利用 BIM 软件模拟建筑物的三维空间关系和场景,通过漫游、动画和 VR 等的形式提供身临其境的视觉、空间感受。虚拟仿真漫游适用于从方案阶段至施工图阶段。方案设计阶段辅助相关人员进行方案预览和比选,模拟体验建筑空间关系,多方位展现建筑物建成效果;在初步设计阶段检查建筑结构布置的匹配性、可行性、美观性以及设备主干管排布的合理性;在施工图设计阶段预览全专业设计成果,进一步分析、优化空间,提升设计效果和品质。设计阶段利用虚拟仿真漫游可以有助于及时发现不易察觉的设计缺陷或问题,减少由于事先规划不周全而造成的损失,有利于设计与管理人员对设计方案进行辅助设计与方案评审,促进工程项目的规划、设计、投标、报批与管理。
此外,通过 AR、VR 等还可以实现人机的虚拟交互,通过计算机产生人为虚拟环境,将图纸、模型等文档数据以虚拟实景环境的方式展现,从而辅助设计相关人员沉浸式方案体验和比选。
3.4.2 数据准备
整合后的各专业模型。
3.4.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 根据工程实际场景情况,赋予模型构件相应的材质。将建筑信息模型导入具有虚拟漫游、动画制作功能或 VR、AR 软件。
3) 根据设计意图和展示需求,设定视点和漫游路径,该漫游路径应当能反映建筑物整体布局、空间关系以及重要场所设置。(使用 VR 、AR 虚拟交互可不设定路径)
4) 将软件中的漫游文件输出为通用格式的视频文件,并保存原始制作文件,以备后期的调整与修改。(使用 VR、AR 虚拟交互可使用设备观看或导出观看)。
虚拟仿真漫游 BIM 应用操作流程如图 3.4.3 所示。
图 3.4.3 虚拟仿真漫游 BIM 应用操作流程图
3.4.4 成果
1) 动画视频文件。动画视频应当能清晰表达建筑物的设计效果,并反映主要空间布置、复杂区域的空间构造等。
2) 漫游文件。漫游文件中应包含全专业模型、动画视点和漫游路径等。
3.5 工艺流程设计
3.5.1 目的和意义
工艺流程设计在工业厂房、数据机房、科研实验等类型的建筑中较为常见。这类建筑的设计过程需充分顾及生产工艺的需求,并与生产作业的特点相结合,妥善处理好工艺与建筑的关系。
借助基于 BIM 模型的可视化展示和性能模拟,直观地展现不同工艺流程的布局方案,发现潜在的问题与冲突,优化流程路径,提升生产效率。同时,在方案的前期阶段达成厂房内设备、通道和操作空间的基本协调,合理规划空间布局,防止空间浪费。
3.5.2 数据准备
1) 概念方案设计模型和设计图纸。
2) 工艺方案设计资料。包括工艺专业的房间、设备需求说明,工艺流程平面图或相关工艺设备排布简图等。
3.5.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性,完整性。
2) 创建工艺相关信息模型,模型应相对准确地表达出工艺相关的建筑空间布置、设备布局、工艺专业主要系统排布等;应确保模型和工艺设计输入资料一致。
3) 在 BIM 模型中对工艺需求进行设计验证和优化,包括可以从柱距柱跨合理性、净高预判、动线合理性、大型设备安装检修可行性等角度进行分析论证,确保满足规范和生产运营要求。
4) 对温度、湿度、洁净、废水废气排放等方面有特殊要求的建筑,可以借助 BIM 模型开展相关专项性能模拟,并在本阶段或后续设计阶段开展工艺/工序模拟。
工艺流程设计 BIM 应用操作流程如图 3.5.3 所示。
图 3.5.3 工艺流程设计 BIM 应用操作流程图
3.5.4 成果
1)工艺设计模型。模型应体现构件的低精度几何信息和空间定位信息。
2)建安设计模型。模型应体现与工艺专业设计协调后的设计成果。
3.6 计算流体动力学模拟
3.6.1 目的和意义
计算流体动力学模拟技术,即 CFD(Computational Fluid Dynamics)技术,是对建筑内、建筑外及内外结合的风环境进行的模拟评价,多用于大型的医疗、体育、文化观演类的项目,有时也用于工业类项目(详见附录二)。(1)建筑内的风环境模拟:应对住宅、办公室、体育场、车站、洁净室等不同类型的空间内气流组织的设计,设计师可借助 CFD 技术,预测仿真空间内的空气分布详细情况,得出空间内某特定区域的风速、风压、污染物浓度、平均空气龄、热舒适评价等指标,从而为不同的室内空间选择合适高效的气流组织形式。(2)建筑外的风环境模拟:基于 CFD 模拟技术,可研究在自然环境中单体建筑物的受风力情况,从而帮助设计师推敲单体建筑物的外形和体量。同时,CFD 技术可模拟不同建筑群体形态下的风流动情况,从而帮助设计师应对建筑小区二次风、小区热环境、台风天气防风导风等问题后选择合适的建筑群体布局。(3)内外结合的风环境模拟:综合以上两点的应用,可模拟各种室外风环境下的室内通风情况,从而指导建筑内的自然通风设计,进一步降低建筑能耗、节省运行费用。
3.6.2 数据准备
建筑信息模型、设计资料、气象数据、室内气流组织形式及其他分析所需数据。
3.6.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 根据前期数据以及分析软件要求,建立分析所需的模型。
3) 计算区域选择与划分网格,利用结构网格将整个模拟环境划分为需要的网格个数,局部加密重点观测区的网格要求。
4) 确定边界条件:入口边界、出口边界、顶部及侧边界、地面边界等。
5) 选择湍流模型。
6) 设置模拟参数。
7) 根据分析结果,调整设计方案,选择能够最大化提高建筑物性能的方案。
计算流体动力学模拟 BIM 应用操作流程如图 3.6.3 所示。
图 3.6.3 计算流体动力学模拟 BIM 应用操作流程图
3.6.4 成果
1) 风速云图、风速矢量图和剖面风速图。可得出静风区、舒适区及强风区布置情况。
2) 评价分析报告。
3.7 日照分析
3.7.1 目的和意义
利用专业的性能分析软件,将建筑信息模型导入或建立模拟分析模型,通过对模型进行参数设置,在满足国家和地方相关标准下,对区位、建筑类型、房间功能等参数进行设定,得出日照分析结果,以提高建筑的舒适性和合理性。
多用于住宅、学校、医院、疗养院及其他规范要求的建筑类型(详见附录二),日照分析结果需要满足相关国家及地方标准要求。应用阶段建议为方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段。
3.7.2 数据准备
建筑信息模型或相应方案设计资料、气象数据、热工参数及其他分析所需数据。
3.7.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 根据前期数据以及日照分析软件要求,将建筑信息模型导入或在分析软件中建立日照分析所需的模型。
3) 结合日照分析结果反复调整模型,评估日照分析结果是否满足规范中的日照要求。
4) 根据分析结果,调整设计方案。
日照分析 BIM 应用操作流程如图 3.7.3 所示。
图 3.7.3 日照分析BIM应用操作流程图
3.7.4 成果
1) 日照分析模型。日照分析模型应满足该分析项目的数据要求。其中, 建筑模型应能
够体现建筑的几何尺寸、位置、朝向, 窗洞尺寸和位置,门洞尺寸和位置等基本信息。
2) 日照分析报告。报告应体现模型图像、软件情况、输入条件、分析数据结果以及对设计方案的对比说明。
3.8 视线分析
3.8.1 目的和意义
视线分析包含面向景观和周围环境影响的视线分析和观众坐席视线分析。
面向景观和周围环境影响的视线分析是在方案比选过程中,在软件中创建所有可能会产生影响的周边环境的三维模型,通过确定景观面和视点,采用格栅法量化景观及周边环境,进行视线遮挡率的分析,有助于在方案设计过程中进行建筑造型和立面形式等的辅助比选,以提高建筑的舒适性和合理性。
观众席视线分析多用于剧场、体育馆等建筑设计中(详见附录二)。在软件中建立模型后,通过模拟设定舞台位置、座椅位置、视点高度等要素,生成各个角度的模拟视线分析,直观地看到观众视点的状况,从而逐点核查座椅高度和角度,辅助座位设计。
本性能模拟可使用BIM模型或导入其他三维软件应用。面向景观和周围环境影响的视线分析应用阶段建议为方案设计阶段,观众席视线分析应用阶段建议为方案设计阶段、初步设计阶段或施工图设计阶段。
3.8.2 数据准备
建筑信息模型、相应方案设计资料、周边环境地形及其他分析所需数据。
3.8.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 根据前期数据以及软件要求,建立视线分析所需的模型。
3) 通过参数化设置,获得视线分析数据,综合结果反复调整模型,达到空间/立面效果和视线分析结果的平衡。
4) 根据分析结果,调整设计方案。
视线分析BIM应用操作流程如图 3.8.3 所示。
图 3.8.3 视线分析BIM应用操作流程图
3.8.4 成果
1) 视线分析模型。面向景观和周围环境的视线分析,建筑模型应能够体现建筑的几何尺寸、位置、朝向、景观面等基本信息;观众席视线分析,模型应能够体现观众席位置、舞台位置、观众厅布置、观众厅尺寸等基本信息。
2) 视线分析报告。报告应体现模型图像、软件情况、分析背景、分析方法、输入条件、分析数据结果以及对设计方案的对比说明。
4 初步设计阶段
初步设计阶段介于方案设计和施工图设计之间,是对方案设计进行细化的阶段。在本阶段,深化结构建模设计和分析核查,推敲完善方案设计模型。应用 BIM 软件,对专业间平面、立面、剖面位置进行一致性检查,将修正后的模型进行剖切,生成平面、立面、剖面,形成初步设计阶段的建筑、结构模型和二维设计图。
在初步设计过程中,沟通、讨论、决策应当围绕方案设计模型进行,发挥模型可视化、专业协同的优势。模型生成的统计明细表可及时、动态反映主要技术经济指标,包括建筑层数、建筑高度、总建筑面积、各类面积指数、住宅套数、房间数、停车位数等。
初步设计阶段的 BIM 应用主要包括建筑、结构专业模型构建、建筑结构平面、立面、剖面检查、建筑技术经济指标统计分析、结构优化分析、机电专业模型构建、造型技术、装配式建筑方案设计、设计概算工程量计算、疏散模拟和声学分析。其中疏散模拟和声学分析不仅适用于初步设计阶段,也可用于方案设计阶段和施工图设计阶段。
初步设计阶段 BIM 应用操作流程如图 4 所示。
图 4 初步设计阶段 BIM 应用操作流程图
4.1 建筑、结构专业模型构建
4.1.1 目的和意义
建筑、结构专业模型构建的主要目的是利用 BIM 软件,进一步细化建筑、结构专业在方案设计阶段的三维几何实体模型,通过整合多专业信息、提升协同沟通效率、精确控制成本与进度、进行性能分析及风险预警等,实现建筑和结构设计的高效性、准确性和经济性,为项目全生命周期管理提供有力支撑,并为施工图设计提供设计模型和依据。
4.1.2 数据准备
1) 方案设计模型和方案设计图纸。
2) 建筑、结构专业初步设计样板文件。样板文件的定制由企业根据自身建模和作图习惯创建,包括统一的建模规则(命名规则、剪切规则、工作集规则、对象颜色设置规则等)和制图规则(文字样式、字体大小、标注样式、线型等)。
4.1.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 分别采用建筑、结构的专业样板文件,根据方案设计模型或方案设计二维设计图建立相应的建筑、结构专业初步设计模型。为保证后期建筑、结构模型的准确整合,在模型构建前须保证建筑、结构模型统一基准点,统一模型轴网和标高等。
3) 校验建筑、结构专业模型准确性、完整性、专业间设计信息一致性以及模型精细度是否满足要求等,创建平面、立面、剖面视图,并在相关视图上添加关联标注及图面细节,使模型精细度满足相关要求。
4) 按照统一的命名规则命名文件,分别保存模型文件。
建筑、结构专业模型构建 BIM 应用操作流程如图 4.1.3 所示。
图 4.1.3 建筑、结构专业模型构建 BIM 应用操作流程图
4.1.4 成果
建筑、结构专业模型及图纸。模型精细度要求详见附录一中初步设计阶段的建筑、结构专业模型内容及其基本信息要求。
4.2 建筑结构平面、立面、剖面检查
4.2.1 目的和意义
建筑结构平面、立面、剖面检查的主要目的是通过剖切建筑和结构专业整合模型,检查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。
4.2.2 数据准备
建筑、结构专业初步设计阶段模型。
4.2.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性、完整性和有效性。
2) 整合建筑专业和结构专业模型。
3) 剖切整合后的建筑结构模型,产生平面、立面、剖面视图,并检查建筑、结构两个专业间设计内容是否统一、是否有缺漏,检查空间合理性,检查是否有构件冲突等内容。修正各自专业模型的错误,直到模型准确。
4) 按照统一的命名规则命名文件,保存整合后的模型文件。
建筑结构平面、立面、剖面检查 BIM 应用操作流程如图 4.2.3 所示。
图 4.2.3 建筑结构平面、立面、剖面检查 BIM 应用操作流程图
4.2.4 成果
1) 检查修改后的建筑、结构专业模型。模型精细度和构件要求详见附录一中初步设计阶段的建筑、结构专业模型内容及其基本信息要求。
2) 碰撞检查报告。报告应包含建筑结构整合模型的三维透视图、轴测图、剖切图等,以及通过模型剖切的平面、立面、剖面等二维图,并对检查修改前后的建筑结构模型作对比说明。
4.3 建筑技术经济指标统计分析
4.3.1 目的和意义
建筑技术经济指标统计分析的主要目的是利用建筑信息模型,按一定规则创建相关图元构件对象后,从模型中提取属性信息,通过设定的计算规则精确统计各项常用的建筑技术经济指标,以辅助对项目的整体和某些专项的技术经济情况和效果进行分析评价。并能在设计深化修改过程中,利用数据与模型联动的特性,帮助包括建筑师、工程师、投资者等在内的项目相关方在决策中获得准确、及时、有效的支持。
4.3.2 数据准备
初步设计阶段的建筑和相关专业模型。
4.3.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 根据分析需求,检查建筑信息模型中相关对象和所包含信息的完整性、准确性。
3) 根据分析需求,创建和设置相关建筑技术经济指标的明细表、计算参数、计算规则。分别统计相应规范标准要求的指标,校验是否满足要求。
4) 保存模型文件及明细表。
建筑技术经济指标统计分析 BIM 应用操作流程如图 4.3.3 所示。
图 4.3.3 建筑技术经济指标统计分析 BIM 应用操作流程图
4.3.4 成果
1) 建筑和相关专业模型。模型应包含建筑技术经济指标的对象和信息。
2) 建筑技术经济指标明细表。明细表应体现主要建筑技术经济指标的统计结果。例如用地面积、建筑面积、建筑功能、建筑容积率、建筑占地面积、绿化覆盖率、停车位、建筑高度、建筑层数等。
3) 分析报告。该分析报告能独立于模型使用。
4.4 结构优化分析
4.4.1 目的和意义
结构优化分析是利用 BIM 集成化设计与建模进行结构模拟和分析,通过对受力、变形等的计算仿真,分析建筑结构的力学特性和承载能力,确定结构的稳定性和安全性。在满足结构安全性和使用要求的前提下,优化结构方案和选型,控制成本。同时利用 BIM 技术的协同能力,更好地理解需求与其他设计团队实现更高效的协作,提高专业之间提资交互的效率,解决问题,减少错误。
4.4.2 数据准备
1) 项目基本信息。例如建筑用途、规模、设计标准、适用规范等。
2) 结构设计参数。例如荷载数据、材料性能。
3) 建筑信息模型和相关图纸。
4) 其他分析所需的数据。
4.4.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 根据前期数据以及分析软件要求,创建或获得结构分析所需的分析模型。
3) 导入结构分析软件,添加和设置分析参数,进行分析。
4) 得到分析结果并导出,综合评估、协调、推敲调整,得到最符合预期目标的结果。
5) 协调后的结果反映在结构、建筑的模型和图纸等设计成果中。
结构优化分析 BIM 应用操作流程如图 4.4.3 所示。
图 4.4.3 结构优化分析 BIM 应用操作流程图
4.4.4 成果
1) 结构分析模型。
2) 分析和优化报告。
3) 优化后的结构和建筑模型及图纸。
4.5 机电专业模型构建
4.5.1 目的和意义
机电专业模型构建的主要目的是配合建筑专业对建筑区域功能划分、重点区域优化工作。通过初步建立机电专业主管线模型,配合协调并优化机房及管井设置,优化主管路敷设路线,为施工图设计奠定基础。
4.5.2 数据准备
1) 方案设计阶段建筑、结构专业初步设计模型。
2) 方案设计阶段机电专业相关设计资料。
3) 机电专业初步设计样板文件。样板文件的定制可由企业根据自身建模和作图习惯创建,包括统一的建模规则(命名规则、专业代码、系统代码、对象颜色等)和制图规则。
4.5.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性。
2) 采用机电专业样板文件,链接建筑、结构初步设计模型。建模应采用与建筑、结构模型一致的轴网和模型基准点。
3) 对机电专业主管线进行设计建模。
4) 配合建筑专业协调机房、管井等功能区域划分,确保主管路由可行性。
5) 按照统一命名规则命名文件,保存模型。
机电专业模型构建 BIM 应用操作流程如图 4.5.3 所示。
图 4.5.3 机电专业模型构建 BIM 应用操作流程图
4.5.4 成果
机电专业模型。模型精细度和构件要求详见附录一中初步设计阶段的机电专业模型内容及其基本信息要求。
4.6 造型技术
4.6.1 目的和意义
采用 Nurbs(非均匀有理 B 样条(Non-Uniform Rational B-Splines))曲线曲面造型技术和艺术手段进行包括建筑造型、表面肌理、结构功能等的数字化设计、推敲优化、深化等任务。结合参数化设计技术和相关算法提高造型设计的效率和准确性,利用模型将设计信息传递至深化、加工、安装等后端环节。解决前端复杂建筑造型设计方案技术实现、造型控制的难题,后端衔接指导深化设计、加工安装,是曲面造型类项目全过程设计还原度控制的重要技术保障措施之一。
4.6.2 数据准备
1) 设计草图(手绘或电子版)。
2) 设计图纸或模型。
3) 工艺特征要求(限制)等边界条件。
4) 后端用途和应用场景。
4.6.3 操作流程
1) 收集需求,收集输入条件的相关数据,了解工艺特征。
2) 选择合适的造型技术工具和参数化设计工具。
3) 创建符合 Nurbs 数据结构的造型模型。
4) 根据项目特点和要求,拟定参数化设计程序,参数调试。
5) 造型模型提资、反馈修改、推敲优化。
6) 成果整合和反映在相关专业设计模型、图纸和文档中。
造型技术 BIM 应用操作流程如图 4.6.3 所示。
图 4.6.3 造型技术 BIM 应用操作流程图
4.6.4 成果
造型模型。成果的数据结构和格式应符合相关施工制造的标准数据格式,能够无缝无损传递给后端深化、数控加工、现场定位安装等,能在满足工艺特征的情况下以图纸、清单、模型等形式表达和传递设计内容。
4.7 装配式建筑方案设计
4.7.1 目的和意义
装配式建筑方案设计通常在初步设计阶段完成,宜采用模块化理念,将建筑整体解析为标准化预制构件,组合装配式建筑方案设计模型,对建筑结构和预制构件进行初步的组合和规划,涉及功能布局、结构体系等,为后续装配式建筑施工图设计提供数据基础。
4.7.2 数据准备
1) 设计任务书。
2) 符合国家、地方标准的条文规范。
3) 建筑专业方案设计资料。
4) 上海市相关技术评价要求(详见上海市装配式建筑、智能建造等技术要求)。
4.7.3 操作流程
1) 收集数据,并确保数据的准确性与时效性,包括相关标准、构造工艺及设计案例数据,宜采用标准化模块、标准化构件。
2) 根据设计任务书、规划方案设计资料,进行装配式建筑方案设计。
3) 选择建立或组合装配式建筑方案模型,针对装配式方案进行初步的生产、运输、安装、施工及经济性可行性分析。
4) 利用方案设计模型,进行预制/装配率的核算,经各专业复核并初步测算单体预制/装配率,迭代至满足设计要求后,导出预制/装配率计算书及装配式建筑方案可行性报告。
5) 根据方案设计模型,生成装配式建筑方案平、立布置图。
6) 根据规划评审意见完善设计任务书、装配式建筑方案模型、预制/装配率计算书、装配式建筑方案平、立布置图,确保相关模型数据的准确性与时效性,装配式建筑方案定稿。
装配式建筑方案设计 BIM 应用操作流程如图 4.7.3 所示。
图 4.7.3 装配式建筑方案设计 BIM 应用操作流程图
4.7.4 成果
1) 装配式建筑方案设计模型。宜采用标准化模块、标准化构件建立装配式建筑方案设计模型。
2) 预制/装配率计算书。建筑各部分预制构件占比及装配施工应用比例的精确数据、分析表格及报告,不同阶段可扩展或修改数据且变更可溯源。
3) 装配式建筑方案平、立面布置图。包含预制构件位置、立面排列、节点标注及施工顺序指示等规划信息的图纸成果,采用统一数据格式和规范。
4) 装配式建筑方案可行性报告。包括经济性分析、预制工程量统计、装配式实施方案对比、生产运输可行性分析、结论建议。
4.8 设计概算工程量计算
4.8.1 目的和意义
设计概算工程量计算是在初步设计阶段由设计单位主导,构架整个项目的经济控制上限。做法是在初步设计模型的基础上,按照设计概算工程量计算规则进行模型的深化和补充,