01 BIM应用点简介
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BIM应用点简介
业主方应明确要在项目上实施哪些BIM应用点及对应的交付成果，BEP应明确设计或施工承包方要分别负责为项目的各个阶段，创建哪些需要的信息模型。
BIM的目标和应用点，应在项目开始时就确定。如果在以后的信息模型中额外增加使用需求，可能会增加成本和实施的复杂性。由业主方确定的BIM应用点或目的，与交付团队为促进其自身项目和业务需求而确立的BIM应用点或目的是不同的，需要了解两者之间的差异。
BIM经理应考虑需要采纳的BIM应用点、应用流程和相应的软件工具，包括采用循序渐进开发的新的软件方案。BIM经理应为新的BIM应用点或备选的应用点，制定适当的实施指南，不管这些是业主方提出来的，还是交付团队自己要求的。
应用点1：设计创作
设计创作 （Design Authoring），是使用BIM设计软件和工具，逐步创建和开发项目信息模型的过程，以支持项目设定的BIM应用点。创建的信息内容数据库，包括属性、数量、工艺工法、成本和进度等。建筑师、工程师、造价师、设计总承包、施工总承包、分包的设计和施工方，应使用BIM设计软件和工具进行设计，并创建各种视图和图纸，包括但不限于三维透视图、平面布置图、立面图、剖面图、详图、生产加工图和施工图。BIM软件和工具还用于生成明细表（比如房间、门、窗、饰面和配电面板等）。这些设计原则适用于所有类型的项目和专业。
应用点2：设计审核
设计审核 （Design Reviews）是一个由项目的利益相关方查看模型、图像、图纸，或项目的漫游动画的过程，基于审核过程提供反馈意见，并验证许多设计方面的需求或问题，比如通过审核交付成果的空间和布局，判断其是否满足业主方的要求。审核人员应检查空间布局、视线、照明、安全、残疾人通道、路径寻找、人体工程学、声学、材质纹理和颜色等方面的问题。
审核可通过使用计算机软件或虚拟仿真设施（如沉浸式VR等）来完成。虚拟仿真可根据项目需要，在不同细节层次上进行展示。
BIM建模软件和工具应具有实时高质量渲染（最好能达到照片级的逼真效果）、自由交互和仿真模拟等功能，可提高设计评审/演示过程和会议的效率和效果。可以制作深度渲染的静态截图、动画视频、场景飞越和行走漫游等可视化交互成果，用于 设计审核 ，以促进利益相关方在协调会议中的参与深度。
设计审核 同时也是数据进入 已共享分区 前的 审核 和 批准 流程的一部分。
应用点3：图纸生成或创建
图纸生成 （Drawing Generation）是利用BIM模型生成二维图纸的过程，设计阶段和施工阶段均应采用该过程。
所有2D图纸应尽可能直接从BIM设计软件和工具中生成。不从BIM模型中生成图纸的话，应寻求业主方的豁免批准。
应创建一份显示三维信息模型和二维图纸之间关系的登记表，以表明每张二维图纸是否由BIM模型直接生成。使用非BIM设计软件或工具设计的任何2D图纸，应按照合同文件中规定的图纸标准进行创建。不是在BIM设计软件本地创建的图纸，则应将其链接到相应的三维信息模型，以保持一致性。
（1） 总平面布置图
在规划、概念和初步设计阶段，可以从初始的BIM模型生成项目的总平面布置图或开发平面图，以便于检查其是否符合基本的项目开发约束要求。
（2） 提交监管机构审批的图纸
在设计阶段，BIM还用于按法定要求，进行行业监管审批平面图的开发，并提交给地方政府的审批机关。应在BIM模型的帮助下，根据现行实施说明和项目规划的限制，依照标准对图纸进行基本检查。
按法定要求提交供审批的图纸，还与另一项BIM应用点相关——建筑规范检查和验证。
（3） 招标图纸
在招投标阶段，工程合同的招标信息应包括由信息模型生成的招标图纸，包括但不限于总平面布置图、立面图、工程进度表、截面图以及结构图和MEP图的细节和进度表等。
（4） 施工图/施工蓝图
在施工阶段，应根据信息模型生成所需文件格式的施工蓝图，以便于推进施工工作的协调和管理。施工图还应用于项目采购工作。
（5） 销售和租赁用的图纸
在编制住宅或商业地产的销售手册时，建筑师应尽可能根据信息模型生成所需的平面图，包括住宅/商业地产和停车位的平面图、截面图和立面图等。
信息模型还应用于生成实用面积表、不包括在实用面积内的其他具体项的面积表，以及生成配件、饰面和电器明细表等图纸。
应用点4：场地现状建模
场地现状建模 （Existing Conditions Modeling）是创建现有场地或建筑条件的三维模型的过程，例如三维的点云模型、网格模型和个性化的照片建模模型。测量工程师应根据激光扫描、倾斜摄影、常规测量方法、已有图纸和地方管理部门提供的数字地图产品等方法和资料，来创建现状模型。对于历史文物建筑，还需要参照建筑师和结构工程师编制的遗产文件和评估报告。现状模型用于设计可视化展示和规划，现场验证和设施管理，还应辅以现场照片进行记录。
在规划/设计阶段，应通过上述的技术手段，对现有场地条件以及改建和扩建的现有建筑条件进行测绘，以生成3D点云或网格模型，以推进项目的规划和设计开发。如有必要，还可以生成现有结构/建筑的个性化照片建模模型或信息模型。
在施工阶段，应采用激光扫描等3D数字测量技术，对施工工程的竣工条件进行验证。同时也为未来的建模、设计协调和设施管理提供环境参照文件。
应用点5：可持续性评价
可持续性评价 是基于BEAM+、LEED或其他可持续/绿色建筑标准，评估项目模型的过程。该过程可发生在设施全生命期的所有阶段，包括规划、设计、施工和运营等。
这一全面的评估过程，要求所有专业通过提供有价值的洞察力进行互动。能源分析、仿真模拟、计算和记录等评估工作，应在责任明确且共享的集成环境中进行。
信息模型也可用于辅助设计施工阶段的各种评估过程，如综合设计和施工管理评估、可持续场地利用、能源和水资源利用、空气质量、建筑结构的含碳量以及建筑结构不同部分的材料使用评估等。
应用点6：建设场地分析
建设场地分析 （Site Analysis）是利用BIM或地理信息系统（GIS）工具，对场地进行评估的过程，以确定项目的最佳地点、位置、方向、场地边界、道路边线等。
建设场地分析 包括总体规划、视觉分析、有利位置/山脊线/视线分析、场地环境分析、地形分析、环境影响、空气通风评估、文物保护影响、交通影响（行人和车辆）、树木保护分析、太阳和遮挡研究、日光分析和太阳包线分析等。
应用点7：空间规划
空间规划 （Space Programming）是一个使用BIM模型，检查业主方的空间要求是否得到满足的过程。比如是否符合批准的住宅户数、参考容积比率和绿地覆盖率、高度限制和其他与项目相关的空间要求。
应使用开发的信息模型进行空间规划，以分析空间并了解相关的空间标准和法规的复杂性。应根据业主方的空间要求和法定要求（如学校设计、无障碍通行设施等），对设计的成果进行高效、准确的评估。
空间规划的拓展应用，还包括材料设计模型的创建、针对空间功能分析的设计可视化工作。
应用点8：5D成本估算
5D成本估算 （Cost Estimation / 5D Modeling）是一个把BIM模型用于项目全生命周期成本估算的过程。
（1） 工程量提取和成本估算
在设计阶段，信息模型可以尽可能为项目的成本预算、成本控制和设计方案成本评估等提供更准确的工程量信息。
在招投标阶段，信息模型可用于投标方编制定价文件时提取工程量。信息模型应构成招标信息的一部分，以表明设计意图和材料工程量，供投标人参考。
（2） 5D建模/资金流预测
在施工阶段，信息模型可尽可能用于准确提取工程量，用于项目成本控制、工程变更成本评估、资金流预测、支出分析、期中付款预测等。定期项目进度会议应采用5D模型，明确当前的资金流状态，并将其与基准预测数据进行比较，以便于项目管理。
应用点9：空间协调
空间协调 （Spatial Coordination）是使用整合的信息模型，在协作的共享设计环境中，规避和消除设计错误的协调过程。空间协调过程的目标，是在项目施工前消除设计错误。BIM协调过程还应包括检查空间和净空要求、建筑运营和维护工作的工作空间要求、设备和机器的安装和更换空间要求等。
建模团队需要提供协调的信息，并且必须在共享信息之前进行自己内部的 检查、审核和批准 流程。进行模型 检查 的程序包括：
（1）比较不同专业设计建立的信息模型；
（2）确保模型与当前 已共享 的信息相协调；
（3）确保模型包括所有参照文件名、修订、版本、状态代码和授权代码等信息；
（4）确定空间冲突、标记、评论和后续工作的优先级；
（5）向责任方报告空间协调冲突，必要时向业主方或其代表报告，以供决策；
（6）确保信息在空间上协调一致，并根据指示意见修改设计信息；
（7）重建/更新信息模型；
（8）确定适合共享，以用于后续协调、提交和批准流程的协调模型；
（9）记录变更、修订历史和批准的模型副本。
作为交付团队 审核和批准 或总承包方 审核和授权 流程的一部分，也应执行项目BEP中记录的模型冲突分析流程，以验证建模团队是否进行了适当的检查。未经协调或适当标记和评论的BIM信息，应拒绝接收。
应用点10：工程分析
工程分析 （Engineering Analysis）是一个使用信息模型协助分析和优化不同设计方案的过程，以确定最有效的工程解决方案，同时满足设计规范和业主方的要求。
（1） 结构分析
结构分析是使用相应的建模分析软件，使用BIM设计模型来确定给定结构系统的行为反应，包括拆除、地基勘察、场地平整、基础和上部结构系统受力分析等。基于这一分析，可进一步发展和完善结构设计方案，以创建更有效、高效和可施工的结构系统。这些信息的开发，是在设计阶段传递到后续数字生产加工和施工系统的基础。
（2） 通风分析
通风分析是使用相应的建模分析软件，将BIM设计模型纳入现场模型，预测建筑在计算流体力学（CFD）、空气通风评估（AVA）、微气候分析等方面的性能表现。
（3） 照明分析
照明分析是使用相关的建模分析软件，利用BIM设计模型来确定给定照明系统的行为反应，包括对人工照明（室内和室外）和自然光照（采光和遮阳）的分析。可在此分析的基础上，进一步发展和完善照明设计，以创建更高效和可施工的照明系统。这类分析工具的应用，可以进行照明设施的性能模拟，从而在其生命周期内显著改善设施照明的设计和性能，并满足舒适性要求。
（4） 能耗性能分析/热分析
设计阶段的能耗分析，是使用建筑能耗模拟程序，利用经过适当调整的信息模型，对当前建筑设计进行能耗评估。其核心目标是，检查建筑在能耗标准方面的相容性或合规性，并寻找机会优化设计方案，以降低建筑的后续运行成本。
（5） 消防工程分析
在采用消防工程的情况下，BIM设计模型，可用于协助评估消防设施是否符合规范并满足运行性能要求，协助确定是否满足额外的消防安全规定，以补偿偏差或不足，并通过定量分析来评估可替代方案。
（6） 土木工程分析
对于土木工程，可以通过BIM模型，分析场地平整（挖方和填方）工作、供水水力设计、废物处理、污水和雨水排放系统等的设计或施工。
（7） 其他工程分析
其他工程分析可能包括热、机械、声学、环境噪声、给水、排水、人员流动分析、风险分析等。BIM该模型可用于预测建筑系统的运行性能，并将其与实际性能数据（如调试结果）进行比较。
应用点11：设施能耗分析
设施能耗分析 （Facility Energy Analysis）是一个使用建筑能耗模拟程序，利用设计模型对项目进行能耗评估的过程，以优化设计，降低能耗成本，从而降低设施全生命周期的运行成本。
通过检查设施对建筑能耗标准的满足程度，并使用建筑能源模拟和分析软件进行能耗评估，应交付能耗分析模型，并明确其能耗预测结果，有助于后续能源基准的制定。
应用点12：规范检查和验证
建筑规范检查和验证 （Building Codes Checking and Validation）是通过信息模型来审查建筑是否满足项目的建筑规范和法规的过程。规范验证软件可用于对照项目特定规范条款，检查模型参数。
目前，BIM是作为补充信息提交政府部门审批的，仅供参考；行政审批和检查仍以图纸为主。如果图纸与BIM模型之间存在差异，应以图纸为准。
虽然基于模型的规范验证，目前在国内仍处于发展的初级阶段，但随着基于数字化规则进行模型检查的工具软件的不断发展，其应用将变得更加普遍。
应用点13：4D施工阶段规划
4D施工阶段规划 （Phase Planning/ 4D Modeling），是一个利用交互式4D模型（具有附加时间维度的3D模型）有效规划建筑工地的施工顺序和空间要求的过程。
在设计阶段，4D施工阶段规划应包括施工顺序仿真模拟，以便根据拟定的设计和项目要求，直观演示和传达项目施工顺序。模拟的内容，还应包括具有极高至极端风险水平的专项施工活动或业主方/项目经理认为有必要进行模拟的其他活动。
BIM进度模拟模型，应包括所有主要的专业和足够的数据，以动画形式显示计划的施工顺序。任何假设条件（如施工计划、阶段划分、临时结构等）均应由业主方进行沟通、发表意见并同意。需要将计划进度与实际进度进行比较，且应定期举行用于审核和预测进度计划的会议。
4D模拟还包括预制构件、MiC（模块化集成建造）和DfMA（装配式建筑设计）的元件/单元从制造、运输，到现场安装的施工顺序演示。还需要对这些元件进行从港口（海运）或工厂（陆运）到现场的运输 扫掠路径分析 （Swept Path Analysis），防止冲突。
应用点14：数字化生产加工
数字化生产加工 （Digital Fabrication），是一种将大规模定制组件（如金属覆层、隔音板、建筑外墙板、天花板、隔音屏障、钢结构构件等）的信息模型中的加工细节数字化的过程，这些组件在尺寸、形状、几何形式等方面数量巨大，种类繁多，其在工厂预制过程应采用数字化的制造方式。
在可行的情况下，信息模型可以直接传输到 计算机数控 （CNC）机器上进行制造。作为设计方案审查过程的一部分，信息模型还可用于基于3D打印机的原型打印。
应用点15：场地布置规划
场地布置规划 （Site Utilization Planning）是一个使用三维模型来表示施工过程中所有阶段的现场永久和临时设施的过程。模型应与施工进度计划（4D）相联系，以审查空间规划、现场物流、施工顺序要求、临建工程和安全等方面的要求。
对于具有极高至极端风险水平的专项施工活动或业主方/项目经理认为有必要的其他活动，应在施工阶段进行BIM 场地布置规划 。在可行的情况下，与工程活动相关的装置/设备/车辆/机械操作等，也应包括在此规划的过程中。
应用点16：三维控制性规划
三维控制性规划 （3D Control and Planning）是一个利用BIM模型来布置项目元素的过程。例如使用全站仪（模型中预先指定了测量点）确定墙壁位置，使用GPS坐标自动控制设备的移动和位置，以确定是否达到适当的挖掘深度或是否在现场组装部件。
可在施工阶段采用 三维控制性规划 ，将信息模型与地区的坐标网格系统连接起来，通过减少现场的测量时间来提高效率和生产率。控制点应直接从信息模型上生成，采用具有GPS功能的机械和数字化的测绘布局设备以及信息模型坐标转换软件。
应用点17：三维施工协调
三维施工协调 （3D Construction Coordination）是从设计阶段到施工阶段进一步协调 整合信息模型 的过程。设计师、咨询师、总承包商、分包商和供应商应参与此协调过程。协调过程的目标是，在项目施工前消除设计错误，提高信息模型的效率和可施工性。
应根据现场条件、从供应商处采购的部件的限制或细节，以及专业分包商之间的协调，来进行实际的系统布局安排。
应用点18：施工系统设计
施工系统设计 （Construction System Design）是一个设计和分析辅助施工系统的过程，例如：安全保障计划、临时支护、模板、边坡开挖支护、工艺工法等的设计，并通过信息模型来优化其规划和施工。
应用点19：施工质量管理
施工质量管理 （Construction Quality Management）是指在施工阶段使用 施工质量管理系统 （Construction Quality Management System，CQMS），记录现场质量工程师发现的所有现场缺陷，并将此类记录发送给相关方，以便跟进和跟踪状态，直到缺陷得到修复的过程。 施工质量管理系统 应支持信息模型的查看和导航，以便质量工程师能够将信息模型与实际的现场安装进行比较。
如果项目中采用了 数字工程监管系统 （Digital Works Supervision System，DWSS，国内称之为 IoT智慧工地 平台），BIM也应兼容并与之连接。DWSS要为 公共数据环境 （CDE）或BIM软件应用程序提供API接口，可以通过对象/BIM/位置的唯一ID，检索DWSS中的数据表或现场记录。
应用点20：竣工模型创建
资产管理和设施维护需要的 竣工模型创建 （As-Built Modeling），是一个准确描述设施现场实际条件、环境和资产的过程，应在施工阶段进行。
竣工信息模型 （ABIM）应根据最终批准的已建造、检查过的施工信息进行模型更新，并应跟竣工图纸/模型的信息保持一致。有关位置的信息，如房间号、房间名称和建筑名称、楼梯编号、卫生间编号、电梯门厅编号等，需要纳入ABIM。设备的运行数据、产品目录、手册、保修单、各类证书和维护的历史记录等，也应与ABIM相关联。
当已验证的ABIM移交给业主方时，它将成为运营阶段使用的 资产信息模型 （AIM）。
应用点21：维护计划
维护计划 （Maintenance Scheduling）是指在设施的使用寿命期间，维护建筑结构（墙壁、地板、屋顶等）和建筑设备（机械、电气、管道等）使用功能的过程。成功的 维护计划 将提高建筑性能，减少维修，并降低总体维护成本。
在施工阶段，应执行此流程，为ABIM中的设施结构和设备，收集和提供维护所需要的属性信息，如维护成本、预期寿命、平均无故障时间、保修开始/结束日期、维护工作的参与方等。在运维阶段，应提供 记录模型 （Record Model），以跟踪维护历史信息。
应用点22：项目系统分析
项目系统分析 （Project Systems Analysis）是一个衡量项目与设计规范相比表现的过程，以确保项目按照规定的设计和可持续标准运行，一般在竣工验收时执行。
在正式交付已建资产之前，要求工程总承包商、分包商、供应商和其他专家使用传感器、其他建筑控制系统和建筑系统分析软件（能耗、照明、机械等）进行 项目系统分析 ，以证明其满足产品规范和标准的合规性。
项目系统分析 包括评估项目机械系统的运行方式、项目能耗的多少，使用 计算流体力学 （CFD）软件进行照明分析、太阳能增益分析和气流分析等工作流程。可以在整个项目中创建“假设”场景，例如通过改变不同的材料，来复现更好或更差的建筑性能情况。
应用点23：空间管理和跟踪
空间管理和跟踪 （Space Management and Tracking）是利用BIM模型，来有效分配、管理和跟踪建筑设施内空间和相关资源的过程。包含设施信息的ABIM，应支持设施管理团队来分析空间的现有使用情况，并针对任何可能的用途变更，进行空间过渡计划的制定和管理。
ABIM可用于评估、管理和跟踪项目内的空间和相关资源。BIM模型可以与空间跟踪软件集成，以分析现有的空间使用情况，并为项目的翻修和翻新，应用过渡规划。
应用点24：资产管理
资产管理 （Asset Management）是将 资产信息模型 （AIM）和数据库与有组织的 建筑管理系统 联系起来的过程，该系统应用于维护和运营建筑设施及其资产。AIM所包含的资产有需要运营、维护或升级的建筑物、基础设施、系统和设备。
该流程利用ABIM中包含的数据，填充 资产管理系统 。模型链接允许用户在维护资产之前，在模型中实现资产的可视化。设施经理应在 资产信息要求 （AIR）中明确每个元素所需的数据。
应用点25：销售和市场营销
（1） 针对设计和施工专业人员
当项目的投标报价包括3D BIM演示和准确的预算时，设计单位和工程承包商将更容易展示出其工程技术诀窍和技术优势。通过利用BIM作为营销工具，设计单位和工程承包商可以利用更多的表现优势，击败更大的竞争对手。
（2） 针对销售和营销专业人员
除了工程的用途外，BIM还有销售和营销领域的应用：
? 开发引人注目且准确的营销宣传资料，如高质量图像和BIM视频；
? 制定更强有力的营销方案；
? 为项目展示提供模型支持；
? 协助开发和维护营销计划；
? 协助开发和维护展会体验；
? 在虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等沉浸式环境中进行可视化的设计方案展示；
? 定制空间和建筑元素；
? 为室内导航的建筑元素，创建销售卖点；
? 在建筑空间中嵌入建筑产品；
? 将项目嵌入具体的地理位置，进行更精确的可视化展示和分析；
? 作为营销工具，通过向买方提供他们购买或租赁空间的BIM单元展示，可以清楚地管理后续修改，并将隐蔽工程可视化等。
应用点26：文物信息建模
文物建筑信息模型 （Heritage Information Modeling，HIM）是迅速发展的建筑信息模型（BIM）的一部分延伸应用。HIM不仅是一个具有物理、功能、社会和文化特征的数字化建筑，而且随着新技术的实施，它还为文物建筑的维护提供了一种新的协同方式。
HIM的资产数据和三维模型可用于有效管理，并创建更好的方法来维护和保护文物遗产。BIM建模的过程可采用激光扫描、倾斜摄影等新技术。RFID、NFC标签、二维码、增强现实（AR）等技术可以为文物旅游和维护工作流程提供友好的用户体验。
通过将第四维时间引入文物资产的3D模型，可以对资产的不同阶段或时代分布进行建模，以表现其整个资产历史中的变化或演变历程，不同的历史或文化的非图形信息也可以附加到相应的模型阶段。
带有滑动历史显示功能的模型查看器，可以显示资产状态及其相应的历史信息，用于可视化、教育、维护、保护、导游/虚拟旅游等用途。
