数字化应用管理培训

数字建造、数字资产、数字化应用及要求

北京中昌工程咨询有限公司

C O N T E N T S

目 录

01

数字建造和数字资产

• 数字化建造概念

• 数据管理与应用

• 正向设计

• 装配式施工

• 设备供货管理

• 进度管理

• 投资管理

• 质量与安全管理

• 数字化交付应用

02

数字化应用及要求

03

BIM应用概述

• BIM产生的背景

• BIM的概念

• BIM的技术特性

• 模型精细度划分

• BIM应用的价值

• BIM应用再认识

• BIM应用发展趋势

• BIM相关政策

• 传统该应用点

• 属性信息集成

• 模型数据调整

• 施工阶段深化内容

• 数字化人员要求

BIM应用概述——BIM产生的背景

平面与立面图纸不一致

BIM应用概述——BIM产生的背景

平面图符号遗漏

BIM应用概述——BIM产生的背景

ATM at Melli Bank, Iran

不能使用

BIM应用概述——BIM产生的背景

制造危险

BIM应用概述——BIM产生的背景

设备无法更换、无法使用、观感质量差

BIM应用概述——BIM的概念

手绘 CAD BIM

第一次革命

甩图板

第二次革命

二维到三维

二维制图

线条绘图

几何图纸

独立作业

离散设计

单一交付

三维表现

构件布置

信息模型

协同工作

整体设计

全生命周期

BIM-建筑业的信息革命

BIM应用概述——BIM的概念

传统二维设计产生的问题

⚫ 二维设计对于复杂的建筑表达已变得很困难；

⚫ 二维的CAD图纸无法有效直观的避免设计过程中的“错、漏、碰、缺”；

⚫ 二维的CAD图纸无法有效的解决设计中的“不可施工性”问题；

⚫ 遇到设计变更时、会出现改图效率低、改图不彻底等问题；

⚫ 设计过程中专业内和专业间的协同共享不足。

BIM应用概述——BIM的概念

三维设计解决传统问题

⚫ 使用BIM技术后，传统二维状态下无法避免、各专业独立设计无法有效沟通、设计意图

无法有效传递、管理人员技术水平低等难题迎刃而解。

BIM应用概述——BIM的概念

BIM是“Building Information Modeling”的首字母缩写，

中文翻译为“建筑信息模型”

；

BIM

在建设工程及设施的全生命周期内，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；

BIM是以三维技术为基础，以信息数据为核心，以清晰的

描述工程项目全过程的逻辑关系为目标的一种技术。

BIM=模型创建+模型使用+项目管理

BIM应用概述——BIM的技术特性

绘图人员 识图人员

表达设计理念

理解设计意图

建造

运营

设计

可视性

BIM应用概述——BIM的技术特性

2.协调性

使用有效BIM协调流程进行协调综合，减少不合理变更方案或 问题变更方案。

设计专业间协调 碰撞检查 施工协调

BIM应用概述——BIM的技术特点

方案阶段的光照模拟、声学模拟、能耗模拟；施工阶段的4D模拟、5D模拟；运维阶段的疏散模拟、

应急救援模拟；各类漫游模拟，与fuzor结合，用户以沉浸式体验来观察三维空间内的事物。

火灾逃生模拟

日照模拟

3.模拟性

BIM应用概述——BIM的技术特点

4.优化性

优化前

优化后

项目方案优化

设计优化

把项目设计和投资费用分析结合起来，可

以实时计算出设计变化对投资回报的影响。

这样业主对设计方案的选择就不会停留在

对形状的评价上，而是哪种项目设计方案

更有利于自身的需求。

在大空间随处可看到异型设计，如裙楼、

幕墙和屋顶等。这些内容看似占整个建筑

的比例不大，但是占投资和工作量的比例

却往往很大，而且通常是施工难度较大和

施工问题较多的地方，对这些内容的设计

施工方案进行优化，可以显著地改善工期

和造价。

BIM应用概述——BIM的技术特点

图纸是由模型所在空间位置与自身实际占位自动生成的，如综合管线图、 综合结构留洞图、碰撞检

查侦错报告和建议改进方案等实用的施工图纸。

5.可出图性

BIM应用概述——BIM的技术特点

全过程、全员参与、全专业

BIM的技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库，不仅包含了建筑的设计信息，而且可以

容纳从设计到建成使用，甚至是使用周期终结的全过程信息。

6.一体化性

BIM应用概述——BIM的技术特点

参数化建模指的是通过参数而不是数字建立和分析模型，简单地改变模型中的参数值就能建立和分

析新的模型；BIM中图元是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，

参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。

7.参数化性

BIM应用概述——BIM的技术特点

信息完备性体现在BIM技术可对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述以及完整的工程信

息描述,包括组织属性、专业属性、空间属性、物理属性、文件属性。

8.信息完备性

BIM应用概述——模型精细度划分（LOD）

LOD100：等同于概念设计，此阶段的模型通常为表现建筑整体类型分析的建筑体量，分析包括体积

，建筑朝向，每平方造价等等。如建筑专业的墙，表示出模型实体尺寸、形状、位置、和颜色等几何

信息，给排水专业的管道表示出管道类型、管径以及主要标高等几何信息，类似阀门、末端等构件不

表示。

名称 精度达到标准 形成阶段

概念模型 LOD100 概念设计阶段

设计模型 LOD200 方案设计或扩初设计阶段

施工图设计模型 LOD300 施工图设计及施工阶段

施工过程模型 LOD400 施工过程管理阶段

竣工模型 LOD500 竣工验收和交付阶段

BIM应用概述——模型精细度划分（LOD）

LOD200：等同于方案设计或扩初设计，此阶段的模型包含普遍性系统包括大致的数量、大小、形状

、位置以及方向。LOD200模型通常用于系统分析以及一般性表现目的。如建筑专业的墙，表示出其

材质信息，含粗略面层划分等技术信息，给排水专业的管道表示出支管标高等几何信息。

名称 精度达到标准 形成阶段

概念模型 LOD100 概念设计阶段

设计模型 LOD200 方案设计或扩初设计阶段

施工图设计模型 LOD300 施工图设计及施工阶段

施工过程模型 LOD400 施工过程管理阶段

竣工模型 LOD500 竣工验收和交付阶段

BIM应用概述——模型精细度划分（LOD）

LOD300：模型单元等同于传统施工图和审核施工图层次。此模型已经能很好地用于成本估算以及施

工协调包括碰撞检查，施工进度计划及可视化。LOD300模型应当包括业主在BIM提交标准里规定的

构件属性和参数等信息。如建筑专业的墙，表示出详细面层信息，材质以及节点详图等技术信息，给

排水专业的管道表示出保温层，管道流速、流量等几何参数信息。

名称 精度达到标准 形成阶段

概念模型 LOD100 概念设计阶段

设计模型 LOD200 方案设计或扩初设计阶段

施工图设计模型 LOD300 施工图设计及施工阶段

施工过程模型 LOD400 施工过程管理阶段

竣工模型 LOD500 竣工验收和交付阶段

BIM应用概述——BIM的精细度（LOD）

LOD400：此阶段的模型被认可为可以用于模型单元的加工和安装。此模型更多的被专门的承包商和

制造商用于加工和制造项目的构件，包括水电暖系统。如暖通专业的构件表示出材料和材质信息、技

术参数等产品信息（供应商、产品合格证、生产厂家、生产日期、价格等技术信息）。

名称 精度达到标准 形成阶段

概念模型 LOD100 概念设计阶段

设计模型 LOD200 方案设计或扩初设计阶段

施工图设计模型 LOD300 施工图设计及施工阶段

施工过程模型 LOD400 施工过程管理阶段

竣工模型 LOD500 竣工验收和交付阶段

BIM应用概述——BIM的精细度（LOD）

LOD500：最终阶段的模型表现的项目竣工的情形。模型将作为中心数据库整合到建筑运营和维护系

统中去。LOD500模型将包含业主BIM提交说明里制定的完整的构件参数和属性。如电气专业的末端

表示出使用年限、保修年限、维保频率、维保单位等维护信息。

名称 精度达到标准 形成阶段

概念模型 LOD100 概念设计阶段

设计模型 LOD200 方案设计或扩初设计阶段

施工图设计模型 LOD300 施工图设计及施工阶段

施工过程模型 LOD400 施工过程管理阶段

竣工模型 LOD500 竣工验收和交付阶段

规划设计与建造阶段

⚫ 优化设计 减少变更

⚫ 集成管理 提高效率

⚫ 装配施工 压缩工期

⚫ 提高质量 节省投资

⚫ 信息共享 数字化移交

运行维护阶段

⚫ 为运维提供可视、数字化模型

⚫ 减少大量的数据库建立投入

⚫ 设备管理实现空间定位管理

⚫ 为智能化运维奠定基础

BIM应用概述——BIM应用的价值

BIM应用概述——BIM应用的价值

服务建筑工程的全生命周期，实现各阶段的信息共享，使项目所有的参与方能够协同工作，实

现工程项目的精细化管理。

规划

概念

设计

细节设计 分析

出图

预制

4D/5D

施工

施工

物流

运营

拆除 维护

翻新

建筑

信息

模型

BIM应用概述——BIM应用的价值

实现建筑全生命期的可预测性和可控制。也就是说BIM技术它可以支持建筑环境、经济、能耗、

安全等多方面的分析和模拟，所以它可以实现虚拟的设计、虚拟的建造、管理以及全生命期、全

方位的预测和控制。

BIM应用概述——BIM应用发展趋势

欧美国家BIM应用广泛

全球BIM应用状况

BIM应用概述——BIM应用发展趋势

BIM在国内的发展

2019年9月，阿里巴巴与城规院联手以4022万元中标雄安新区规划建设BIM管

理平台（一期）项目。支撑雄安新区建设过程的各个阶段，实现全过程信息化、

智能化，为项目全过程精细化管理提供强大的数据基础和技术支撑。

2019年10月，腾讯控股公司与建研院以2511万中标广州市城市信息模型（CIM）

平台，在“多规合一”平台基础上，汇聚各种专业规划和建设项目全生命周期信

息（BIM）；全面接入移动、监控、城市运行、交通出行等实时动态数据，为智

慧交通、智慧环保、智慧医疗、智慧安防等提供城市大数据。

“2019年两会上”全国政协委员王翠坤——建设新型智慧城市，需要“有建筑

的智慧城市”。将建筑、市政、管网等实体，纳入智慧城市管理平台。对建筑，

借助建筑信息模型（Building Information Modeling，以下简称BIM）技术实

现，不仅能直观看到其三维模型，且能直观展示其属性信息，比如隔声隔热性能、

防火等级、能耗信息、进度、厂家、运行、维护、居住空置、租赁信息、室内装

修等信息。在此基础上，对建筑能耗、健康生活、绿色物业等进行专业高效的智

慧化管理和服务。企业建筑信息模型；政府地下空间、管网信息模型。新建；已

有建筑。

城市信息模型CIM=大场景的GIS数据+小场景的BIM数据+万物互联

C O N T E N T S

目 录

01

数字建造和数字资产

• 数字化建造概念

• 数据管理与应用

• 正向设计

• 装配式施工

• 设备供货管理

• 进度管理

• 投资管理

• 质量与安全管理

• 数字化交付应用

02

数字化应用及要求

03

BIM应用概述

• BIM产生的背景

• BIM的概念

• BIM的技术特性

• 模型精细度划分

• BIM应用的价值

• BIM应用再认识

• BIM应用发展趋势

• BIM相关政策

• 传统该应用点

• 属性信息集成

• 模型数据调整

• 施工阶段深化内容

• 数字化人员要求

数字建造概念

➢ 克服传统碎片化

➢ 摆脱粗放式建造

➢ 实现全生命周期业务协同

➢ 促进产业层面的转型升级

利用现代信息技术，通过规范化建模、全要素感知、网络化分享、可视化认知、高性能计算以及

智能化决策支持，实现数字链驱动下的工程项目立项策划、规划设计、施（加）工、运维服务的一

体化协同，进而促进工程价值链提升和产业变革。

数据管理与应用

施工模型

（施工管理）

竣工模型

数据库

（验收交付）

造价指

标数据

工程文

档数据

资产管

理数据

智慧运

维数据

设计模型

(正向设计）

传递 汇集

技术

信息

位置

信息

造价

信息 质量

信息

安全

信息

进度

信息

文档

分类 资料

编码

➢数据传承

➢数据交换

➢数据集成

➢数据转换

建筑业绝不缺信息，缺的是信息的集成与利用

设备维

保数据

BIM正向设计概述

设计行为：二维向三维升级

对象表达：抽象化向具象化

设计信息：单专业向集成化

设计过程：粗放式向精细化

成果交付：图纸+模型+数据

符号化 —— 抽象的 数字化 —— 具象的

点线面 —— 单专业 丰富感 —— 多专业

计算机为辅助工具 计算机为核心技术

依靠脑补来理解建筑语言 人、建筑语言的交流方式

信息传递介质主要是文档 数据交互方式主要是系统

BIM正向设计意义

✓ 实时动态协同

✓ 提高设计质量

✓ 提高出图效率

✓ 丰富表达效果

✓ 空间尺寸精细

✓ 结构化数据交付

正向设计流程优化

设计计算 方案制图 设计优化 设计出图 设计审图

建筑专业

机电专业

弱电专业

供电系统

装修专业

CAD

鸿业

理正

天正

CAD

天正

CAD

天正

CAD

天正 CAD

设计计算 设计建模 三维优化 智能审模 设计出图

建筑专业

机电专业

弱电专业

供电系统

装修专业

鸿业

理正

天正

Revit

盈建科

Revit

盈建科 审模软件

Revit

CAD

CAD设计

BIM设计

先有图纸 后审成果

先审数据 然后出图

结构专业正向设计

设计计算 方案制图 设计优化 智能审模 设计出图

结构专业 盈建科

PKPM CAD

CAD

Revit

快速建模

审模软件 CAD

方案阶段 施工图设计阶段

现状及问题：

结构正向设计主要是在形态建模与结构分析软件之间的信息流转还不是非常标准和完备，不能将

分析结果反馈到BIM模型中进行后续处理和利用，尤其是地铁的暗挖、明挖等各种工法。

正向设计成果报告

◆ 三维出图：出具剖面图、轴测图等，可更为直观、

详细的展示重难点部位，助力于精细化施工。

◆ 净空净高分析：对重点区域的空间高度进行分析、优化和提升

◆ 检修空间分析：分析、优化各类检修、维护活动空间

三维出图

净空净高分析

检修空间分析

装配式施工

采用装配智能化理念，通过工厂集约化生产，实现结构、风管、水管、桥架、支吊架的工厂化预制

生产、现场安装。其优点是：1.提升工程质量；2.缩短施工工期；3.降低安全风险；4.节约工程投资。

现场安装

深化模型上传

工厂加工 导出加工清单

进度计划编制 生成二维码 导出资源清单

设备供货管理

1、意义

（1）全程动态监控

事先控制、实施跟踪，动态掌握设备的下单、生产、运输、进场、

安装、调试、验收和交付

（2）状态信息集成

现场采集，实时反馈，利用平台模型、设备张贴二维码，移动端设

备建立模型与设备实物之间的关系，集成二维码回馈的跟踪状态信息

2、管控要点

（1）通过施工图设计模型、设备采购清单、设计联络确定设备供货确认单；

（2）在设备产品设计完成后提供施工阶段设备模型单元及技术参数信息；

（3）二维码作为设备唯一标识，用于建立模型单元与设备实物之间的关联

关系；

（4）设备供货管理信息与进度管理信息联动、共享，避免二次信息采集。

进度管理

里程碑 单位工程 子单位 分部工程 分项工程 构件

里程碑

里程碑编辑页面 年度计划编制 月施工计划编制

完工统计编辑页面

进度计划：

里程碑节点

施工年度计划

月施工计划

完工统计：

进度填报

进度审核

构件 分项工程 分部工程 子单位 单位工程

进度管理

形象进度 进度分析与预警 工筹形象进度

分项工程进度统计表 月进度报表浏

完

工

统

计

进

度

监

控

进

度

报

表

周报浏览

通过完工统计可对分项、分部、子单位、单位工程进行进度监控，进度分析与预警，查看工筹进度，

同时依据工区单位工程生成周报、月报等进度报表。

投资管理

（1）提高工程量计算的准确度与效率 、工程量的透明度

（2）造价数据是工程数字化的关键、基础数据投资管理、进度管理、质量管理、资产交付

（3）提高造价动态管理能力，共享和协同完工状态、质量状态、风险状态横向信息

（4）为投资管理提供分析和决策依据，纵向的三算对比和横向的同类工程对比

1、意义

投资管理

2、算量软件

（1）多格式模型算量

(revit ,bently…)

（2）多场景模型算量

(房建、轨道交通、桥梁等）

（3）多平台数据交换

（与投资、进度等系统对接）

计算准

投资管理

3、模型算量流程

设置计算规则 补充模型

（防水、装修、保温）

封装模型

（上传平台）

工程量计算 工程量核对及确认 清单挂接

投资管理

4、过程管理

内容：量价核算、中期计量支付、变更审批、竣工结算

信息交互：进度管理（完工时间）、质量管理（验收状态）和安全风险管理信息（风险源消警）

投资管理

5、造价指标数据分析

投资估算，概算、控制价、结算价审核，材料设备比对，设计指标审核（混凝土含量、钢含量）

质量与安全管理

1、质量资料管理

（1）质量数据结构化

（2）线上审批规范化

2、质量验收管理

（1）模物一致检查

（2）实时现场验收

质量与安全管理

1、智慧工地

（1）现场人员

（2）现场监控

（3）现场机械设备监控

2、风险源管理

（1）风险源标识

（2）风险源监控

数字化交付应用

1、必要性

（1）数据价值延续

以满足运维管理、档案管理和投资管理

需求为目标。

（2）数据质量保障

模型、数据、图纸和工程实体四者统一

的数据库、数据准确、完整、规范。

（2）可视化清点和交付

为建设单位移交和运维单位接收提供准确

的三维场景和可靠的数据资源。

数字化交付应用

2、交付成果内容

（1）工程基础数据库

（2）资产移交数据库

（3）设备维保移交数据库

（4）工程档案移交数据库

（5）工程造价指标移交数据库

（6）各智慧运维管理移交数据库

采用数字孪生模式，按照项目管理和智慧运维数据需求，形成一系列工程数字化成果。