田曼麗

摘要：本文主要介紹BIM技術(shù)的概念和主要應(yīng)用有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)闡述了BIM技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用，并表達(dá)了BIM技術(shù)在國內(nèi)工程建設(shè)行業(yè)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)，城市規(guī)劃，應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.引言

BIM全稱Building Information Modeling，即建筑信息模型，是利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程，包括工程項(xiàng)目所有的幾何、物理、功能和性能信息[1]。BIM是一個(gè)廣義的概念，模型是基礎(chǔ)，里面的信息才是精華 。1975年，“BIM之父”——喬治亞理工大學(xué)的Charles Eastman教授提出了BIM理念，BIM技術(shù)的研究經(jīng)歷了萌芽階段、產(chǎn)生階段和發(fā)展階段。

BIM技術(shù)是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

2.BIM技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)

（1）可視化

可視化即“所見所得”的形式，BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖形展示在人們的面前。BIM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性的可視?？梢暬慕Y(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報(bào)表的生成，而且項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。

（2）協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)性是建筑業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，不管是施工單位還是業(yè)主及設(shè)計(jì)單位，需要協(xié)調(diào)及相配合。項(xiàng)目在實(shí)施過程中遇到問題，需要相關(guān)責(zé)任人協(xié)調(diào)，找出問題發(fā)生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補(bǔ)救措施使問題得以解決。

（3）模擬性

模擬性不僅模擬設(shè)計(jì)出的建筑物模型，還可以模擬不能夠（很難）在真實(shí)世界中進(jìn)行操作的事物：如設(shè)計(jì)階段，BIM軟件進(jìn)行節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等;在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4D模擬（三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。

（4）優(yōu)化性

整個(gè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程就是一個(gè)不斷優(yōu)化的過程，在BIM的基礎(chǔ)上可以做有效的優(yōu)化。沒有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu)化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物實(shí)際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實(shí)際存在。參與人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助一定的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的幫助。現(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能?；贐IM的優(yōu)化可以做下面的工作：

（1）項(xiàng)目方案優(yōu)化：把項(xiàng)目設(shè)計(jì)和投資回報(bào)分析結(jié)合起來，設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響可以實(shí)時(shí)計(jì)算出來;業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)方案的選擇就不會(huì)主要停留在對(duì)形狀的評(píng)價(jià)上，通過不同方案對(duì)比，業(yè)主知道哪種項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案更有利于自身的需求。

（2）特殊項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化：通常是施工難度比較大和施工問題比較多的地方，對(duì)這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，可以帶來顯著的工期和造價(jià)改進(jìn)。

（5）可出圖性

BIM并不僅為建筑設(shè)計(jì)院所出圖，還可以對(duì)建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，幫助業(yè)主出如下圖紙：

（l）綜合管線圖;

（2）綜合結(jié)構(gòu)留洞圖;

（3）碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案。

3.在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

（1）建筑單體日照分析與采光權(quán)模擬

建筑物日照間距不僅是城市規(guī)劃管理部門審核建設(shè)工程項(xiàng)目的重要指標(biāo)之一。它不僅直接關(guān)系到城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境質(zhì)量，也是控制建筑密度的有效途徑之一。

隨著城市舊城改造的逐步深入，低矮、破舊的老房子逐漸被形態(tài)各異的高層建筑群所代替，與此同時(shí)，不斷增多的高層和超高層建筑所導(dǎo)致的居民住宅日照不足的問題也越發(fā)突出。解決日照問題除宏觀上調(diào)整規(guī)劃來解決問題外，改進(jìn)日照分析方法也是重要措施之一。

（2）建筑群空氣流動(dòng)分析

建筑外環(huán)境對(duì)建筑內(nèi)部居者的生活有著重要的影響，建筑小區(qū)二次風(fēng)、小區(qū)熱環(huán)境等問題日益受到人們的關(guān)注。

采用CFD可以方便地對(duì)建筑外環(huán)境進(jìn)行模擬分析，從而設(shè)計(jì)出合理的建筑風(fēng)環(huán)境。通過BIM技術(shù)與CFD技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，可以方便、快捷地對(duì)建筑內(nèi)、外環(huán)境的氣流流場(chǎng)進(jìn)行模擬仿真，可以形象直觀地對(duì)建筑內(nèi)外環(huán)境的氣流流動(dòng)形成的流體環(huán)境做出分析和評(píng)價(jià)并及時(shí)地調(diào)整方案。

（3）區(qū)域景觀可視度分析

通過BIM軟件模擬在區(qū)域內(nèi)對(duì)建筑的可視度分析，在模擬中可以清晰的看到城市道路上對(duì)建筑的可視度分布。通過圖例展示景觀建筑被可視面積的大小，還可以在道路上網(wǎng)格的顏色區(qū)域變化則顯示了能看到景觀建筑的區(qū)域變化。

（4）方案調(diào)整

用戶可對(duì)方案模型根據(jù)高度、層數(shù)進(jìn)行垂直方向的調(diào)整，根據(jù)方案模型基底形狀進(jìn)行水平方向的調(diào)整，或直接對(duì)建筑模型進(jìn)行等比縮放、位置移動(dòng)，以及根據(jù)特定要求對(duì)建筑模型進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)提供多方案多屏對(duì)比分析的功能，用戶可以從不同角度、不同方位來同時(shí)觀察各個(gè)設(shè)計(jì)方案，比較不同方案對(duì)城市景觀，對(duì)周圍建筑的影響。

3.應(yīng)用前景

國內(nèi)外建設(shè)工程界已經(jīng)意識(shí)到BIM 技術(shù)將對(duì)建設(shè)領(lǐng)域帶來的變革性作用。BIM 技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程項(xiàng)目生命周期管理的核心技術(shù)，正引發(fā)建筑行業(yè)一次史無前例的徹底變革。BIM 技術(shù)通過利用數(shù)字模型將貫穿于建筑全生命周期的各種建筑信息組織成一個(gè)整體，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營進(jìn)行管理。BIM技術(shù)將改變建筑業(yè)的傳統(tǒng)思維模式及作業(yè)方式，建立設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營過程的新組織方式和行業(yè)規(guī)則，從根本上解決工程項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營各階段的信息丟失問題，實(shí)現(xiàn)工程信息在生命周期的有效利用與管理，顯著提高工程質(zhì)量和作業(yè)效率，為建筑業(yè)帶來巨大的效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 何關(guān)培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.