◎ 本刊編輯部

BIM是引領(lǐng)建筑業(yè)信息技術(shù)走向更高層次的一種新技術(shù)，它的全面應(yīng)用將對建筑業(yè)的科技進(jìn)步產(chǎn)生不可估量的影響，即大大提高建筑工程的集成化程度；同時，BIM也為建筑業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益，使設(shè)計乃至整個工程的質(zhì)量和效率顯著提高，并降低成本。作為國內(nèi)最早應(yīng)用BIM技術(shù)的先驅(qū)企業(yè)——上海現(xiàn)代建筑設(shè)計（集團(tuán)）有限公司（以下簡稱上?，F(xiàn)代集團(tuán)）對于BIM技術(shù)的應(yīng)用有著自己的詮釋。

上?，F(xiàn)代集團(tuán)BIM技術(shù)的應(yīng)用最早可以追溯到2003年左右的中央電視臺新址項目，現(xiàn)階段集團(tuán)使用BIM技術(shù)的項目數(shù)量正在逐步擴(kuò)大，更重要的是應(yīng)用的深度也在逐漸拓展。在越來越強(qiáng)調(diào)建筑能效與可持續(xù)發(fā)展理念的今天，作為一個行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，上?，F(xiàn)代集團(tuán)認(rèn)為BIM技術(shù)是基礎(chǔ)和必備，應(yīng)用好BIM才能把設(shè)計產(chǎn)品做好，從而提升服務(wù)品質(zhì)和客戶滿意度。上?，F(xiàn)代集團(tuán)重視在設(shè)計早期就將建筑形體與各種性能化分析結(jié)合，而且性能化分析隨著設(shè)計的后續(xù)深入不斷變化，進(jìn)而提升設(shè)計師對項目全過程的把控；同時，上?，F(xiàn)代集團(tuán)一直在BIM技術(shù)的探索中集成化地考慮性能化分析這一元素，努力做到模型的唯一性，減少不同分析模型的重復(fù)建模，提高模型的重用度。

此次2010年上海世博會是一個難得的機(jī)遇，讓上?，F(xiàn)代集團(tuán)在很多重要場館的設(shè)計中應(yīng)用了一系列基于BIM的數(shù)字化技術(shù)，展現(xiàn)應(yīng)用實力，呈現(xiàn)應(yīng)用成果。

圖1 世博奧地利館外觀圖

圖2 世博上汽通用企業(yè)館外觀圖

圖3 湖州喜來登溫泉度假酒店外觀圖

圖4 世博奧地利館外觀圖

BIM助力項目設(shè)計

完美的設(shè)計方案呈現(xiàn)給大家的是一種視覺的沖擊，會給人帶來無限的遐想。位于上海世博園區(qū)C7地塊的奧地利館，展示面積約2000平方米，其造型設(shè)計把音樂之都奧地利表現(xiàn)的淋漓盡致，呈現(xiàn)出奧地利國家的英文首字母“A”，與漢語中的“人”字相呼應(yīng)，建筑外墻選用紅白雙見，BIM技術(shù)在提升設(shè)計效率上發(fā)揮著極大的優(yōu)勢。下圖是奧地利館建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、機(jī)電專業(yè)的BIM模型：

基于創(chuàng)建的建筑BIM模型可以輔助設(shè)計師進(jìn)行更深入的設(shè)計，例如建筑外皮的分割。圖6就是基于BIM模型，對由1000 萬塊陶瓷拼成的流線型外皮進(jìn)行分割后的效果。Revit軟件中的“參數(shù)化設(shè)計”對于輔助立面、剖面的繪制色的瓷質(zhì)貼面，優(yōu)雅的映射出中國向歐洲出口瓷器的悠久歷史。同時，也象征著奧地利將一座瓷質(zhì)建筑帶回了陶瓷故鄉(xiāng)——中國，這就是“世博奧地利館”設(shè)計帶給大家的第一感受。

圖5 建筑專業(yè)BIM模型、結(jié)構(gòu)專業(yè)BIM模型、機(jī)電專業(yè)BIM模型

由于奧地利館曲面形式多樣、空間關(guān)系復(fù)雜，同時考慮到各專業(yè)、各合作公司間的三維數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)與整合的情況，項目設(shè)計成員采用BIM技術(shù)，使用Autodesk Revit系列軟件進(jìn)行各專業(yè)三維模型的創(chuàng)建。通過基于BIM的Revit軟件平臺建立的三維模型具有區(qū)別于傳統(tǒng)二維圖形的特點，它的信息量更多，數(shù)據(jù)的傳遞也更準(zhǔn)確、更廣泛，當(dāng)然也可以從中提取傳遞傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件，以供需要使用?？膳c修改非常有用，大大縮短了由于設(shè)計變更帶來的修改時間，使團(tuán)隊在設(shè)計修改與更新上游刃有余。

圖6 世博奧地利館建筑外皮分割后三維模型

圖7 世博奧地利館建筑立剖面參數(shù)化設(shè)計

圖8 基于BIM模型進(jìn)行空間設(shè)計

BIM技術(shù)在建筑“空間設(shè)計”上較之傳統(tǒng)的二維圖形擁有其無可比擬的優(yōu)勢，上?，F(xiàn)代集團(tuán)負(fù)責(zé)的湖州喜來登溫泉度假酒店項目就是基于計算機(jī)空間設(shè)計的手段，做到“空間”真正成為控制設(shè)計的關(guān)鍵因素。從“空間設(shè)計”角度，BIM是一個很好的可視化載體，再回歸建筑的本質(zhì)，即“三維”讓設(shè)計師真正做到空間設(shè)計。

通過BIM三維模型，設(shè)計師可以做到“所見即所得”，如：可以分析和確立各類復(fù)雜曲面的空間搭接位置，研究雙曲面異形屋蓋的空間定位問題等。

BIM拓展設(shè)計范圍

眾所周知，建筑性能分析對于一個建筑來說是非常有必要的，可以通過客觀的數(shù)據(jù)來輔助設(shè)計師進(jìn)行方案調(diào)整與優(yōu)化。上?，F(xiàn)代集團(tuán)負(fù)責(zé)的世博上汽通用企業(yè)館項目在拓展設(shè)計方面進(jìn)行了很好的應(yīng)用。

圖9 世博上汽通用企業(yè)館BIM模型

圖10 觀眾座位對中央升降舞臺的可視度分析

圖11 室內(nèi)聲學(xué)動態(tài)粒子模擬

圖12聲波線模擬

建筑性能分析應(yīng)用之一：可視度分析

建筑性能分析應(yīng)用之二：聲學(xué)動態(tài)粒子模擬

建筑性能分析應(yīng)用之三：聲波線模擬

除了BIM技術(shù)在建筑性能分析應(yīng)用之外，當(dāng)完成智能化多專業(yè)三維模型之后，模型數(shù)據(jù)可采用DWF格式傳遞到Autodesk Navisworks軟件中，項目經(jīng)理可以在設(shè)計階段對BIM模型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件、設(shè)備管線信息進(jìn)行整合，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件與三維管線綜合碰撞檢查，從而大大提高設(shè)計師管線綜合設(shè)計的技術(shù)解決能力，并大量避免施工過程中可能會出現(xiàn)的管線碰撞問題。

圖13 世博奧地利館管線綜合

圖14 世博上汽通用企業(yè)館碰撞檢查

圖15 湖州喜來登溫泉度假酒店管線綜合

拓展到設(shè)計施工間的配合，設(shè)計師能夠通過BIM模型里各管線的空間定位來指導(dǎo)施工，這樣可以保證施工的質(zhì)量和進(jìn)度。三維模型能夠更好地提高施工的質(zhì)量，控制并減少浪費。同時，基于四維技術(shù)的虛擬建造的應(yīng)用，可以在項目開建之前通過計算機(jī)數(shù)字化模擬建造全程和關(guān)鍵施工細(xì)節(jié)，優(yōu)化工序，避免發(fā)生施工問題，從而減少人力、物力、財力的浪費。

在項目竣工后，基于BIM信息的模型化過程，信息模型成果又對運(yùn)營管理提供極大的幫助。業(yè)主不會像過去遇到問題時，需要翻看大量的竣工圖；而且，從建筑全生命周期中去看待BIM技術(shù)，建筑的后期還有改擴(kuò)建、建筑物生命的消亡，因此建筑信息模型的數(shù)據(jù)將為后期階段提供很好的工作參考。

BIM未來展望

BIM作為一個新的技術(shù)，在中國的建筑行業(yè)只是剛剛打開一扇門，上海現(xiàn)代集團(tuán)盡管率先踏出了第一步，但是前面的路還很漫長。BIM技術(shù)一直存在挑戰(zhàn)，作為新的技術(shù)和新的軟件工具，其挑戰(zhàn)更多在管理和流程上。怎樣做到新技術(shù)與現(xiàn)有流程、管理組織方式的融合，進(jìn)而引導(dǎo)流程以及模式的革新是最最重要的。當(dāng)然使用者也期待BIM相關(guān)軟件的功能、操作性和效率取得進(jìn)一步提升。BIM技術(shù)在上?，F(xiàn)代集團(tuán)的成功應(yīng)用，使其認(rèn)識到BIM真正的流程，應(yīng)該是一個嶄新的、集成化的工作模式，而不是用傳統(tǒng)二維的各專業(yè)協(xié)作的工作模式或角度思考。

在項目運(yùn)營階段，BIM是包含大量設(shè)施、物資等信息的模型，能夠大大提高項目運(yùn)營維護(hù)的效率和質(zhì)量，而且模型要求高度協(xié)調(diào)和信息的唯一性。如希望在運(yùn)營階段發(fā)揮作用，需要在早期了解物業(yè)運(yùn)營的需求以及項目在全生命周期中可能發(fā)生的情況，以便在模型創(chuàng)建和信息不斷深入的過程中更好地完善信息模型。因此，BIM模型的關(guān)鍵是應(yīng)用，但前提是要想，然后是做。

在項目的實施過程中，多專業(yè)的相互配合是非常重要的，但是各個專業(yè)、各個合作公司之間的三維數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)與整合是有一定難度的。如何使用BIM，在提升設(shè)計效率的同時，提高整個項目的質(zhì)量控制，減少變更？一方面，內(nèi)部的工作流程以及解決項目過程中的問題；另一方面，解決整個項目中各參與方與設(shè)計方之間的協(xié)作關(guān)系。在各方都使用BIM作為一個數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)合作，才能更好地提升整個項目的效率和質(zhì)量。當(dāng)然所有這些的基礎(chǔ)是各個參與方在不同階段的數(shù)據(jù)成果之間進(jìn)行共享和傳遞。