石 靜 楊添麟

(1.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東 深圳 518000; 2.深圳建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司,廣東 深圳 518000)

2002年，Autodesk公司提出建筑信息模型(Building Information Modeling)的概念，這是通過(guò)完整體系的技術(shù)運(yùn)用對(duì)建筑設(shè)計(jì)的整體創(chuàng)新；至2014年，BIM已經(jīng)成為了一種應(yīng)用于建筑工程行業(yè)和建筑后期運(yùn)營(yíng)管理行業(yè)的數(shù)字化工具，通過(guò)建立參數(shù)化的三維建筑信息模型來(lái)整合并處理建筑、工程在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)等一系列產(chǎn)業(yè)鏈中的各種相關(guān)工作。

BIM即B+I+M，其中B代表Building——建筑、建筑物或者工程項(xiàng)目；I代表Information——信息,其中包含大量的非幾何信息;M代表Modeling——建模、模型。

綜合來(lái)說(shuō),BIM的特點(diǎn)為以下三個(gè):

第一，三維可視化：

BIM是通過(guò)數(shù)字化技術(shù),在計(jì)算機(jī)中建立帶參數(shù)的三維虛擬建筑模型,將傳統(tǒng)的二維平面圖紙擴(kuò)展到三維立體模型，表達(dá)方式更直觀，更形象。

第二，建筑信息化：

BIM模型提供了一個(gè)包含建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備在設(shè)計(jì)、施工、管理等各產(chǎn)業(yè)鏈中的各類(lèi)信息庫(kù)(見(jiàn)圖1)，這些參數(shù)在項(xiàng)目向前推進(jìn)的過(guò)程中保持不斷更新并可提供訪問(wèn),使建筑師、工程師、施工人員以及業(yè)主四方聯(lián)動(dòng)，隨時(shí)、清楚、全面地了解整個(gè)項(xiàng)目的相關(guān)信息及各項(xiàng)進(jìn)度。

第三,協(xié)同平臺(tái)化：

BIM模型為建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等各專業(yè)提供了一個(gè)統(tǒng)一工作的協(xié)同平臺(tái)，通過(guò)這個(gè)平臺(tái)可以檢查并解決信息傳遞過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并支持各專業(yè)及各參與方在各階段的多方聯(lián)動(dòng)。

BIM強(qiáng)調(diào)的是利用參數(shù)化三維模型對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和管理的一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,在模型中集成了大量的涉及建筑各產(chǎn)業(yè)鏈中的全部信息。信息和模型構(gòu)成了BIM技術(shù)的核心內(nèi)容，是BIM的必要條件，模型是信息的載體,信息是模型的內(nèi)容。

目前建筑市場(chǎng)上使用BIM技術(shù)的主要是一些超大型、高層建筑項(xiàng)目以及政府項(xiàng)目，如：深圳江蘇大廈(179 m)，深圳騰訊科技大廈(197 m)，深圳平安國(guó)際金融中心(598 m)，在這些項(xiàng)目中BIM的應(yīng)用價(jià)值非常明顯。

BIM技術(shù)在建筑各產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

建筑造型設(shè)計(jì)、性能分析：基于BIM技術(shù)的建筑模型可對(duì)建筑造型進(jìn)行推敲，其性能分析進(jìn)一步推動(dòng)綠色建筑理念有效實(shí)施、將傳統(tǒng)的效果圖、定性設(shè)計(jì)與研究的設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)變?yōu)槎炕?、可視化、信息化和集成?見(jiàn)圖2)。

場(chǎng)地分析：設(shè)計(jì)師可在設(shè)計(jì)之初對(duì)場(chǎng)地的景觀規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀、建筑配套及建成后的交通流量等各種影響因素進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的評(píng)價(jià)和分析，幫助項(xiàng)目在規(guī)劃之初來(lái)評(píng)估場(chǎng)地的使用條件和特點(diǎn)，從而做出最理想的設(shè)計(jì)方案。

建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化：借助BIM技術(shù)模擬人流、車(chē)流等路線的可靠性，以及車(chē)道、人行道及其交匯設(shè)計(jì)的合理性，對(duì)交通組織進(jìn)行優(yōu)化；將場(chǎng)地各類(lèi)數(shù)據(jù)三維化、參數(shù)化展示，并進(jìn)行豎直方向的調(diào)整，合理改造自然地形，使之滿足建設(shè)目的的使用功能。

各專業(yè)碰撞：通過(guò)全專業(yè)沖突檢測(cè)，找出設(shè)計(jì)與施工流程中的空間碰撞，并進(jìn)行錯(cuò)誤分析和排除，在施工前預(yù)先解決問(wèn)題，節(jié)省工時(shí)和不必要的變更避免造成浪費(fèi)。

管線綜合：基于各專業(yè)模型，應(yīng)用BIM軟件檢查建筑施工圖階段的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等各專業(yè)之間的沖突，完成建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙范圍內(nèi)的各種管線布設(shè)以及建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備的平面布置和豎向高程相協(xié)調(diào)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)工作(見(jiàn)圖3)，預(yù)判可能出現(xiàn)的設(shè)計(jì)失誤，以避免常規(guī)設(shè)計(jì)中在施工階段發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及沖突，造成不必要的時(shí)間、經(jīng)濟(jì)損失。

施工組織模擬：建筑信息化模型可對(duì)項(xiàng)目的重點(diǎn)或難點(diǎn)或全過(guò)程進(jìn)行可建性模擬、分析，并可按月、日、時(shí)進(jìn)行施工安裝方案的進(jìn)度設(shè)計(jì)及分析優(yōu)化。

施工進(jìn)度模擬：根據(jù)信息化模型，可進(jìn)行:

1)合理制定施工計(jì)劃；

2)精確掌握施工進(jìn)度;

3)模擬整體開(kāi)挖方案；

4)優(yōu)化施工資源、科學(xué)地進(jìn)行場(chǎng)地布置；

5)對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)度、資源和質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以縮短工期，降低成本、提高質(zhì)量。

工程量統(tǒng)計(jì)或校驗(yàn)：建筑信息化模型是一個(gè)富含工程各項(xiàng)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以真實(shí)有效的提供建筑管理所需要的各工程量信息，借助這些信息，計(jì)算機(jī)可以快速對(duì)各種構(gòu)配件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成相關(guān)表格及文件，大大減少人工操作和潛在錯(cuò)誤。

裝飾設(shè)計(jì)模擬：BIM模型可以進(jìn)行室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)，對(duì)戶型進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，內(nèi)部空間優(yōu)化，機(jī)電設(shè)計(jì)配合等，甚至可以利用模型庫(kù)，隨時(shí)對(duì)家具布置，裝飾材料進(jìn)行調(diào)換，讓業(yè)主實(shí)時(shí)感受不同的裝飾風(fēng)格。

項(xiàng)目沉浸式體驗(yàn)：利用AR技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)+，可進(jìn)行線上場(chǎng)景模擬，小區(qū)漫游，室內(nèi)精裝體驗(yàn)等一系列應(yīng)用(見(jiàn)圖4)，幫助甲方、業(yè)主提前感受建筑產(chǎn)品的效果和功能。

以著名的萬(wàn)科地產(chǎn)為例，萬(wàn)科于2011年開(kāi)始試點(diǎn)，嘗試獨(dú)立的BIM應(yīng)用，然后開(kāi)始BIM技術(shù)推廣，信息平臺(tái)建設(shè)至今已有7年。萬(wàn)科在BIM的應(yīng)用點(diǎn)主要分三個(gè)階段：設(shè)計(jì)階段(場(chǎng)地分析、建筑策劃、方案論證、性能化分析、協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)、管線綜合)、施工階段(施工方案三維交底、可視化指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)、施工總圖平面布置、管線綜合預(yù)埋深化設(shè)計(jì)、竣工模型)以及運(yùn)營(yíng)階段(空間管理、資產(chǎn)管理、設(shè)備分類(lèi)及維護(hù)檢修、空間使用與訪客追蹤等)，除此之外，萬(wàn)科還關(guān)注采購(gòu)成本、施工操作、預(yù)結(jié)算的BIM應(yīng)用。

當(dāng)然，目前BIM技術(shù)在建筑各產(chǎn)業(yè)鏈上的運(yùn)用由于受成本控制，市場(chǎng)運(yùn)作以及工程操作固有流程等一系列因素的影響還沒(méi)有大面積大范圍的鋪開(kāi)，目前還處于政策推進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)籌建階段，但是隨著技術(shù)越來(lái)越成熟，模型庫(kù)越來(lái)越完善，行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步建立以及互聯(lián)網(wǎng)+的快速發(fā)展，BIM終將成為市場(chǎng)的主導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭 聰.基于BIM的建筑集成化設(shè)計(jì)研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012:30.