淺談BIM與現(xiàn)代科技技術(shù)結(jié)合的認(rèn)識(shí)

(重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院 重慶 400074)

在談BIM與當(dāng)代前端技術(shù)的結(jié)合，就要知道BIM是什么。BIM是利用數(shù)字模型進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理的過(guò)程。BIM并不是其他人認(rèn)為的，是一種數(shù)字模型，模型僅僅是BIM最后展現(xiàn)出來(lái)的一個(gè)成果，它是BIM的一部分，但不代表這就是BIM。

一、與云技術(shù)的結(jié)合

BIM模型需要我們?cè)诖髷?shù)據(jù)下進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享、數(shù)據(jù)的應(yīng)用和協(xié)調(diào)以及根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)估計(jì)然后再對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行盡可能的優(yōu)化和處理?？偟膩?lái)說(shuō)BIM要在數(shù)據(jù)信息交流的流程中起著對(duì)數(shù)據(jù)信息收集整理加工的作用，才能再建設(shè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中提高效率和降低成本(人工成本和信息成本)。云技術(shù)即計(jì)算機(jī)或者其他設(shè)備能夠根據(jù)用戶(hù)的需求而共享數(shù)據(jù)信息或軟件資源和硬件資源共享的一種互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的新型模式。

通過(guò)云計(jì)算技術(shù),你可以把信息感知在云服務(wù)器上進(jìn)行處理,管理人員在任何時(shí)間,任何地方都可以使用任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和各種方式,如瀏覽器、桌面應(yīng)用程序或移動(dòng)應(yīng)用程序訪(fǎng)問(wèn)云服務(wù),大大提高數(shù)據(jù)處理的速度。

BIM管理平臺(tái)是在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的心臟。當(dāng)數(shù)據(jù)量足夠大，就可以比較建筑本身、同樣類(lèi)型的建筑物、同一類(lèi)型的建筑、同樣的氣候區(qū)劃等。使用云技術(shù)，大數(shù)據(jù)是建筑管理的重要手段。

隨著云技術(shù)與BIM技術(shù)在建筑物管理平臺(tái)的運(yùn)行階段相結(jié)合，吸收的云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)挖掘。同時(shí)學(xué)習(xí)BIM數(shù)據(jù)的連續(xù)性的整個(gè)生命周期的特點(diǎn)，應(yīng)用與實(shí)際項(xiàng)目中?；谠萍軜?gòu)，數(shù)據(jù)采集硬件BIM平臺(tái)，可以完成數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)分析和隨后的操作策略來(lái)優(yōu)化建筑數(shù)據(jù)信息的解決方案和評(píng)價(jià)。

云+BIM即由專(zhuān)業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)商提供基于云服務(wù)平臺(tái)相關(guān)的BIM平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化，BIM模型集成交互和協(xié)調(diào)管理的各方在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，業(yè)主，設(shè)計(jì)，施工和運(yùn)營(yíng)方可以通過(guò)實(shí)時(shí)查看，修改和BIM模型的符號(hào)，形成了各方的機(jī)制一起工作的云平臺(tái)，這種機(jī)制使得項(xiàng)目管理的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)一步扁平化，面臨著在云平臺(tái)上的同型號(hào)進(jìn)行溝通，減少信息不對(duì)稱(chēng)和信息壁壘，避免因不準(zhǔn)確的信息?；谠频腂IM應(yīng)用中發(fā)揮了強(qiáng)大的云計(jì)算能力的問(wèn)題，信息共享，方便，快捷的數(shù)據(jù)傳輸特性，使建設(shè)項(xiàng)目的BIM技術(shù)的應(yīng)用更高效。

二、BIM與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)即一種可以與虛擬世界進(jìn)行體感交互體驗(yàn)的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以用計(jì)算機(jī)模擬出所需要體驗(yàn)的虛擬環(huán)境，從而使用戶(hù)能在虛擬世界中身臨其境地體驗(yàn)到信息交融后的成果，然后與自身所需的信息進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)沉浸式體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，即是將建筑物數(shù)據(jù)化，將虛擬建筑可視化。使客戶(hù)能更直觀(guān)的看到模型，客戶(hù)也能更加詳細(xì)地給出自己地意見(jiàn)，使合作多方都能更加容易方便地進(jìn)行信息交流。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前任然處于發(fā)展階段，同BIM一樣，并不是一個(gè)完全成熟的產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)所代表的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)普遍代表這制作者自己所規(guī)定的體驗(yàn)位置，體驗(yàn)者所體驗(yàn)的具有位移的約束性，同樣同3D動(dòng)畫(huà)一樣，只能體驗(yàn)制作者所想體驗(yàn)者體驗(yàn)的地方。體驗(yàn)者并不能達(dá)到自由體驗(yàn)的程度。所以這種階段的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在BIM中只能很完美解決模型直觀(guān)體驗(yàn)的問(wèn)題，目前并不能達(dá)到從BIM模型到虛擬世界的模型，從而解決更為直觀(guān)的問(wèn)題。但目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并不是沒(méi)有不可取之處。將平面3D模型轉(zhuǎn)化為3維世界的3D模型，生動(dòng)直觀(guān)的交互性、豐富復(fù)雜的建筑環(huán)境，這些都能使建筑相關(guān)的組織都能更精準(zhǔn)地建筑工程管理。

三、BIM與3D打印技術(shù)

3D打印是一種能讓數(shù)字信息模型文件通過(guò)特殊材料逐層打印成型的方式來(lái)現(xiàn)實(shí)構(gòu)造的技術(shù)。3D打印技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)使它與BIM有著特別高的契合度。BIM技術(shù)貫穿了整個(gè)建筑的生命周期，這就使得BIM模型中含有大量的建筑信息和運(yùn)營(yíng)管理信息，而3D打印的成本低快捷并且與數(shù)據(jù)模型精準(zhǔn)無(wú)誤的構(gòu)造方式，能讓BIM中大多數(shù)信息得到全面的展示，而同樣的BIM模型的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)才能得到更加準(zhǔn)確的分析和使用。

3D打印與BIM結(jié)合能使客戶(hù)在建筑的細(xì)節(jié)定制上有很方便的設(shè)計(jì)?？蛻?hù)能在BIM模型中添加自己的想法，并可以快速的通過(guò)3D打印進(jìn)行現(xiàn)實(shí)模擬和考察，使之設(shè)計(jì)階段更有效率。另外，由于3D打印的特殊構(gòu)造方式，建筑的造型可以得到更大的改善，更多由于施工難度大，成本高的優(yōu)秀建筑外型將通過(guò)3D打印技術(shù)得到實(shí)現(xiàn)。3D打印構(gòu)造BIM模型使得數(shù)字模型在構(gòu)造途中更加透明明了，施工方和設(shè)計(jì)方能實(shí)時(shí)得到模型構(gòu)造得反饋，也便能迅速交互協(xié)商構(gòu)造中的想法和問(wèn)題。新的施工方法，如拼湊部分組合在一起，會(huì)降低勞動(dòng)力成本和勞動(dòng)力成本在施工時(shí)間大幅縮減也將節(jié)省大量的人力成本;..在建筑材料中使用廢舊材料將極大地降低了材料例如成本:在上海，建筑由公司打造1100平方米別墅，材料層只打印一天，五名工人組裝短短三天，原料主要用于印刷工業(yè)廢棄物和建筑垃圾尾礦30%在一般可節(jié)省建筑材料50%，縮短項(xiàng)目的時(shí)間限制到50%，建筑成本至少少50%。

但由于各項(xiàng)技術(shù)的不成熟，3D打印與BIM的結(jié)合也不是十全十美。首先是3D打印機(jī)的發(fā)展，3D打印機(jī)由于技術(shù)限制，尺寸有限制，并不能達(dá)到可以打印出一些較大的工程的程度，并且建筑越大，需要的打印機(jī)越大，這變相的提高了建筑成本。其次，3D打印技術(shù)的運(yùn)用剛剛起步，目前打印材料單一，一些材料的3D打印難度大，有待開(kāi)發(fā)。

雖然目前兩者技術(shù)的結(jié)合有利有弊，但相信隨著技術(shù)的發(fā)展，兩者都會(huì)在一定程度上實(shí)現(xiàn)完善，可以預(yù)見(jiàn)的是，一旦克服了技術(shù)層面的難點(diǎn)，這種建筑方式會(huì)使建筑行業(yè)迎來(lái)新的變革和轉(zhuǎn)型。

四、總結(jié)

BIM技術(shù)與以上所提及的三個(gè)新型科技技術(shù)的結(jié)合都有著不成熟的地方，但BIM與他們?cè)诩夹g(shù)理念的層次上能做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在思維方式上能達(dá)到快捷容易的交互。BIM由于自身技術(shù)的特點(diǎn)，如它集合了貫穿建筑生命周期的數(shù)據(jù)信息、高度協(xié)同的管理模式，這些都是它有別于傳統(tǒng)建筑方式的地方，這些特點(diǎn)讓BIM有著無(wú)限的可能。但作為新型技術(shù)，BIM同樣面臨著很大的問(wèn)題。比如：相關(guān)行業(yè)的技術(shù)規(guī)范的欠缺，BIM行業(yè)方向的法律約束力不足，相關(guān)行業(yè)人員對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)不足和BIM自身技術(shù)人員技術(shù)層面不足等問(wèn)題。BIM的發(fā)展需要一個(gè)成熟的環(huán)境，資源政策的傾斜，好在，中國(guó)已經(jīng)在關(guān)注BIM行業(yè)。