趙一鋒 席岳琳 張玉梅 王 苗

（河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口075000）

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，信息化管理正逐漸取代以往項(xiàng)目管理技術(shù)逐步成為項(xiàng)目管理的新興趨勢(shì).而BIM技術(shù)，這種建設(shè)兼具物理特性與功能特性的數(shù)字化模型項(xiàng)目，這種從建設(shè)項(xiàng)目的最初概念設(shè)計(jì)開始的整個(gè)生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源，正逐漸使項(xiàng)目管理經(jīng)歷著信息化革命.具體而言，起源于20世紀(jì)70年代的BIM（Building Information Modeling）技術(shù)，即通過在項(xiàng)目建設(shè)過程中引入新型計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，加強(qiáng)圖紙平立剖面和透視等各環(huán)節(jié)一體化處理，增強(qiáng)各專業(yè)間交流配合，盡早完成建筑模型構(gòu)建，加快施工圖紙繪制進(jìn)度，提高在建項(xiàng)目施工建設(shè)效率.因此，盡管引入中國(guó)時(shí)間不長(zhǎng)，多項(xiàng)國(guó)內(nèi)或國(guó)際工程中已開始逐步使用BIM技術(shù)，并且，隨著技術(shù)不斷深入和完善，BIM技術(shù)在項(xiàng)目建設(shè)中所發(fā)揮的作用也將日趨明顯.

1 BIM概念及內(nèi)涵

BIM的概念最早起源于美國(guó)，是Autodesk公司和美國(guó)Benetly公司于2002年首次提出的，國(guó)內(nèi)常稱為建筑信息模型技術(shù)，它利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)的管理過程，實(shí)現(xiàn)信息化和數(shù)字化在建筑行業(yè)中的靈活運(yùn)用.在建筑工程領(lǐng)域，如果將Auto CAD技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用看做是建筑設(shè)計(jì)由手繪到計(jì)算機(jī)繪圖的第一次革命，那么，BIM技術(shù)的使用，這種把建筑繪圖由多專業(yè)分別分步繪圖轉(zhuǎn)換為多專業(yè)共同繪圖的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，將創(chuàng)造建筑設(shè)計(jì)工程行業(yè)的第二次革命.簡(jiǎn)而言之，BIM技術(shù)是工程項(xiàng)目管理過程中使用的一種全新的信息化管理技術(shù).

2 傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)手法沿革

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)手法是在建筑師確定方案立意構(gòu)思之后，逐步推敲深化初始方案，之后完成施工圖設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確化，并且最終交付施工單位完成整個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè).

自20世紀(jì)80年代初起，建筑師開始借助Auto CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工工程，在較短時(shí)間內(nèi)，使用計(jì)算機(jī)繪制并打印項(xiàng)目大部分圖紙，取代已有手工繪圖作業(yè)，這樣一來(lái)，既減少了手工繪圖任務(wù)量，降低人工誤差，又提高工程施工效率.然而，這種以集合為基礎(chǔ)的技術(shù)體系也并非完美，雖已在建筑行業(yè)應(yīng)用幾十年之久，但最終的圖形文件卻只包含了建筑項(xiàng)目的部分設(shè)計(jì)信息，并未實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)一體化建設(shè)，因此，大型建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目只能通過人工來(lái)協(xié)調(diào)，工程任務(wù)依然艱巨.

隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高，建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域逐漸出現(xiàn)了更為高級(jí)的Object（對(duì)象）——Auto CAD應(yīng)用軟件系統(tǒng).其中數(shù)據(jù)“對(duì)象”，如門、墻、窗、屋頂?shù)?，在包含建筑圖形數(shù)據(jù)的同時(shí)，也儲(chǔ)存了建筑的非圖形數(shù)據(jù).這些系統(tǒng)支持三維的建筑幾何模型，并可借助三維模型生成二維圖紙.

但Object（對(duì)象）——Auto CAD系統(tǒng)仍然是以Auto CAD為基礎(chǔ)完成整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過程的，仍舊使用基本的圖形文件存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，依然強(qiáng)調(diào)建筑圖形，且未能最優(yōu)化創(chuàng)建和管理建設(shè)項(xiàng)目信息.

從上述內(nèi)容我們不難看出，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)確實(shí)在一定程度上滿足了不同時(shí)代對(duì)于建筑設(shè)計(jì)表達(dá)的具體需要，但由于技術(shù)局限，始終存在一定弊端.

3 BIM技術(shù)應(yīng)用及實(shí)踐優(yōu)勢(shì)

在建筑設(shè)計(jì)過程中，建筑設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師以及電氣工程師共同參與建筑模型的建造過程，完成包括建筑功能布局、材料信息、構(gòu)造信息在內(nèi)的所有建筑圖紙內(nèi)容，建成的計(jì)算機(jī)模型系統(tǒng)因此成為建筑各專業(yè)信息匯集的綜合性電子數(shù)據(jù)庫(kù).有了這樣真實(shí)的智能的建筑模型系統(tǒng)，我們可以隨意提取任何建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)信息，包括建設(shè)方案的平面圖、立面圖、剖面圖以及建設(shè)項(xiàng)目構(gòu)造的各部分節(jié)點(diǎn)詳圖，還可以輸出建筑材料預(yù)算、施工進(jìn)度安排、后期物業(yè)管理以及建筑信息維護(hù)等內(nèi)容.

BIM的信息匯總能力是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法所無(wú)法比擬的，當(dāng)然，其優(yōu)勢(shì)也遠(yuǎn)不止如此.它使建筑設(shè)計(jì)過程擺脫了建筑專業(yè)領(lǐng)頭，其他專業(yè)跟進(jìn)，遇到問題再回歸建筑專業(yè)重新改動(dòng)修正的重復(fù)繁瑣模式.在模型建立過程中，各專業(yè)需共同參與，所有問題會(huì)在同一模型中及時(shí)反映并修改調(diào)整，在建模型過程中得以解決，這樣也就有效避免了出圖后由于溝通不利造成設(shè)備管道與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)間相互埋怨的尷尬情況.此外，完成交付時(shí)，也不會(huì)再像以往提供一卷卷實(shí)體藍(lán)圖，所有信息均可通過模型完整體現(xiàn)，項(xiàng)目施工方案的可預(yù)見性大大增強(qiáng)，施工方發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題的速度相應(yīng)縮短，解決問題速度也將得以快速提升.同時(shí)，在施工過程的任意階段，還可以通過與BIM模型的關(guān)聯(lián)來(lái)維持造價(jià)計(jì)算結(jié)果，保證施工進(jìn)程安排準(zhǔn)確，為設(shè)計(jì)方、施工方、管理方創(chuàng)造了統(tǒng)一溝通平臺(tái)，減少數(shù)據(jù)重復(fù)修改，保證信息精確，進(jìn)一步提高施工效率，加快施工進(jìn)度.

當(dāng)然，大部分設(shè)計(jì)師對(duì)BIM技術(shù)尚且陌生，目前在處理建筑的三維空間關(guān)系時(shí)，依舊經(jīng)常使用3Dmax或Sketchup軟件建模.這些軟件出現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)，易于掌握，處理規(guī)則體型較為方便，但無(wú)法完成圖形矢量化工作.如需處理復(fù)雜的不規(guī)則體塊，在圖形表達(dá)方面存在明顯缺陷.近年來(lái)，AutoCAD公司和Microstation公司分別推出全新三維協(xié)同軟件Revit、Vasari和Gc軟件，美國(guó)Robert McNeel公司也于1998年推出了新型渲染軟件Rhino，在建筑表達(dá)方面實(shí)現(xiàn)了三維協(xié)同和數(shù)據(jù)庫(kù)共享?xiàng)l件，處理復(fù)雜體形也有獨(dú)到之處，受到很多一線設(shè)計(jì)師推崇.軟件的發(fā)展與更新使得BIM數(shù)字化設(shè)計(jì)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛.

現(xiàn)如今，世界知名建筑師事務(wù)所也逐漸開始選擇使用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目方案設(shè)計(jì).在F·蓋里的事務(wù)所中，他們用先進(jìn)的模擬軟件進(jìn)行整體環(huán)境設(shè)計(jì)和模型制作，施工圖所需數(shù)據(jù)也全部從已建成的數(shù)字模型中獲取.他的畢爾巴鄂古根海姆博物館就是完全采用數(shù)字化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，建筑信息模型技術(shù)不僅應(yīng)用到了項(xiàng)目建設(shè)的整體施工過程中，在設(shè)計(jì)階段還應(yīng)用于結(jié)構(gòu)和材料分析部分，使得看起來(lái)復(fù)雜的扭轉(zhuǎn)體塊疊放問題得以有效解決.在國(guó)內(nèi)，一些大型建筑設(shè)計(jì)公司也紛紛開始嘗試使用BIM技術(shù)，如CCDI悉地國(guó)際，充分利用BIM數(shù)字化信息模型技術(shù)完善并建成了一座座經(jīng)典建筑.

圖1 BIM實(shí)例1—杭州奧體博覽城主體育場(chǎng)

圖2 BIM實(shí)例2—長(zhǎng)沙梅溪湖國(guó)際文化藝術(shù)中心

4 結(jié) 語(yǔ)

BIM技術(shù)是一項(xiàng)具有廣闊發(fā)展空間的信息技術(shù)手段，它為建筑設(shè)計(jì)提供了全新的途徑和方法，對(duì)建筑師的創(chuàng)造能力以及設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的配合協(xié)作能力也提出了新的要求.建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目可同時(shí)分成許多部分，建筑模型由各專業(yè)多小組共同協(xié)作完成，以提高項(xiàng)目建設(shè)效率.雖然目前在國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用仍處在初級(jí)階段，不過相信在各方共同努力下，BIM技術(shù)必將在我國(guó)建設(shè)行業(yè)中發(fā)揮應(yīng)有作用，推進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的快速健康發(fā)展.

［1］凌械.關(guān)于中國(guó)BIM應(yīng)用前景的思考［J］.現(xiàn)代裝飾（理論），2012，（04）：152

［2］王雪松，丁華.BIM技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的沖擊.四川建筑科學(xué)研究，2013.6

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