淺談建筑信息模型在工程實踐中的應(yīng)用

黃佳程

摘要：對建筑信息模型（BIM）在工程實踐中應(yīng)用領(lǐng)域的研究和總結(jié)，分析建筑信息模型（BIM）在工程實踐中相較于傳統(tǒng)工程全壽命周期的優(yōu)點。探討建筑信息模型（BIM）未來在工程實踐中的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型（BIM）;協(xié)同設(shè)計;建筑信息化

建筑信息模型是建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程的新工具。它是來形容那些以三維圖形為主、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計。當(dāng)初這個概念是由JerryLais—erin把Autodesk、奔特力系統(tǒng)軟件公司、Graphisoft 所提供的技術(shù)向公眾推廣。它是建筑過程的數(shù)碼展示方式來協(xié)助數(shù)碼信息交流及合作。如果用簡單的解釋，可以將建筑信息模型視為數(shù)碼化的建筑三維幾何模型，此外這個模型中，所有建筑構(gòu)件所包含的信息，除了幾何外，同時具有建筑或工程的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)提供程式系統(tǒng)充分的計算依據(jù)，使這些程式能根據(jù)構(gòu)件的數(shù)據(jù)，自動計算出查詢者所需要的準確信息。此處所指的信息可能具有很多種表達型式，諸如建筑的平面圖、立面、剖面、詳圖、三維立體視圖、透視圖、材料表或是計算每個房間自然采光的照明效果、所需要的空調(diào)通風(fēng)量、冬、夏季需要的空調(diào)電力消耗等。

1 協(xié)同設(shè)計

以二維圖紙為工作對象的傳統(tǒng)工作方式，由于同一設(shè)計內(nèi)容在不同圖紙上重復(fù)出現(xiàn)而使得修改的工作量成倍增加，更使得出錯的機會也成倍增加。對于目前大量—般設(shè)計項目而言，還是可以保證完成的。甚至由于設(shè)計人員對傳統(tǒng)工作方式的熟練操作，使得個人的高工作效率掩蓋了其中的消極因素（團隊抵消率）。從設(shè)計項目的發(fā)展趨勢來看，項目日趨復(fù)雜，參與設(shè)計項目的人員和團隊眾多，專業(yè)化分工協(xié)作的趨勢日趨明顯，專業(yè)化的范圍逐漸擴大。專業(yè)分工更多更細，深度也逐漸加大。一些超大型的復(fù)雜項目，采用傳統(tǒng)的工作方式已經(jīng)不可能實現(xiàn)了。建筑信息模型包含了建筑中的所有信息參數(shù)，從設(shè)計到使用，甚至是建筑使用周期的終結(jié)，各種信息始終是建立在—個三維模型數(shù)據(jù)庫中。因此建筑各工種（建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師等），專業(yè)內(nèi)部（可以專業(yè)分工更多更細）以及施工隊、產(chǎn)品生產(chǎn)部門、業(yè)主、政府政務(wù)部門等都可以基于同—個帶有三維參的建筑模型進行協(xié)同設(shè)計。

2 建筑信息化

2.1 基于BIM技術(shù)的精細化分區(qū)域統(tǒng)計材料用量

在傳統(tǒng)施工管理中，材料的分配和領(lǐng)取主要依賴于負責(zé)人的經(jīng)驗，往往會造成在施工過程中無法及時、準確獲取分項工程所需材料的實物量，無法實現(xiàn)過程管控?；贐IM技術(shù)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準確快速的統(tǒng)計到每個區(qū)域、每個構(gòu)件的材料用量，隨時為限額材料提供及時、準確的數(shù)據(jù)支撐;快速、準確地獲得過程中工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)拆分實物量;隨時為采購計劃提供準確的數(shù)據(jù)支撐。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以使材料運輸點對點，做到材料運輸一次性到位，減少材料的二次搬運，進而有效提高各工序的配合進度，加快施工進度。

2.2 基于BIM技術(shù)的施工全過程實際成本控制

BIM模型是通過數(shù)字信息仿真建筑物所具有的真實信息。該信息不僅僅是幾何形狀所描述的視覺信息，還包括大量的非幾何信息，如材料的耐火等級、材料的傳熱系數(shù)、構(gòu)件的造價、采購信息等。實際上即通過數(shù)字化技術(shù)，在計算器中建立一座虛擬建筑，一個建筑信息模型就是提供了一個單一、完整、一致的建筑信息庫。使用建筑信息模型來取代圖則，所有的信息都可以在模型中直接生成，并且這些信息將始終實時地與設(shè)計保持一致，也即在設(shè)計出現(xiàn)變更時，該變更將自動更新到所有相關(guān)的施工文檔和明細表中去。BIM技術(shù)可以自動化處理繁瑣的數(shù)量計算工作，協(xié)助進行精準的成本預(yù)算和核算。

3 軟件應(yīng)用

建筑信息模型，是應(yīng)用于建筑業(yè)的信息技術(shù)發(fā)展到今天的必然產(chǎn)物。事實上，多年來國際學(xué)術(shù)界一直在對如何在計算機輔助建筑設(shè)計中 進行信息建模進行深入的積極的探索?？上驳氖?，目前建筑信息模型的概念已經(jīng)在學(xué)術(shù)界和軟件開發(fā)商中獲得共識，Graphisoft公司的ArchiCAD、Bentley公司的TriForma以及Autodesk公司的Revit 這些引領(lǐng)潮流的建筑設(shè)計軟件系統(tǒng)，都是應(yīng)用了建筑信息模型技術(shù)開發(fā)的，可以支持建筑工程全生命周期的集成管理環(huán)境。以Autodesk公司的Revit為例Revit 軟件專為建筑信息模型（BIM）而開發(fā)，借助Revit、Architecture，可以重新?lián)碛兄幸獾墓ぷ鞣绞剑翰皇苘浖`，自由設(shè)計建筑。在想要的任何視圖中工作，在各個設(shè)計階段都可以修改設(shè)計，快速、輕松地對主要的設(shè)計元素做出變更。高效創(chuàng)建完善的設(shè)計方案。借助三維視圖和實時陰影，瞬間看見創(chuàng)意實現(xiàn)。甚至可以在設(shè)計的晚期做出變更，而無需擔(dān)憂如何協(xié)調(diào)您的平面圖、明細表和施工圖紙。 改善協(xié)作和質(zhì)量。借助Revit的參數(shù)化變更管理，可以毫不費力地協(xié)調(diào)整個項目。改善溝通并快速進行決策。及時獲得項目設(shè)計、工作量、進度和預(yù)算方面的反饋。同時，最大程度上減少采用其他方式來協(xié)調(diào)文檔可能產(chǎn)生的嚴重錯誤和人力浪費改善業(yè)務(wù)。借助Revit軟件高效的工作流程，可以交付更加完整的文檔和更高質(zhì)量的設(shè)計，超出客戶的期望。憑借清晰、完整的演示，贏得更多業(yè)務(wù)。

4 BIM未來

建筑信息模型占有翔實而準確的信息，能夠模擬許多事物。從基本的照明、能量、風(fēng)以及人流量到更復(fù)雜的建造、制造、材料和保安系統(tǒng)等。從而使尺寸得到充分的驗證。建筑信息模型將逐步改變當(dāng)今的建筑生產(chǎn)方式（以及相關(guān)產(chǎn)品） 。設(shè)計師將不得不考慮建筑構(gòu)件的生產(chǎn)和裝配問題，而非大堆的圖紙和效果圖。更進一步，設(shè)計師將不得不改變對合作的理解，學(xué)會團隊同步（實時）創(chuàng)建和裝配一套相互關(guān)聯(lián)的建筑構(gòu)件，而非團隊異步（時間錯開）創(chuàng)建和裝配一套松散關(guān)聯(lián)的圖紙。數(shù)字構(gòu)件將被保存在中央建筑信息模型，可以通過確認以保證構(gòu)件—體化。而不是一堆的CAD圖紙或文件夾根據(jù)線、層、剖面和大樣設(shè)計一字排開，一旦出現(xiàn)脫節(jié)便彼此推卸責(zé)任。

5 結(jié)語

建筑信息模型目前正被愈來愈多的專家，應(yīng)用在各式各樣的建筑上。從簡單的倉庫到型式最為復(fù)雜的新建筑。這種設(shè)計方法正在發(fā)展中。建筑信息模型提供虛擬建筑模型，供設(shè)計團隊（ 如建筑師、測量師、土木工程師、結(jié)構(gòu)工程師、機電工程師）傳遞到承建的營造方到業(yè)主，可以在各個階段添加各自專業(yè)的資料更新、追蹤變更和維護此共同單一的模型。字設(shè)計和宇建筑模擬時代已經(jīng)來臨，它不僅僅是引進幾套幫助設(shè)計師更好的協(xié)調(diào)建造文件的新的計算機工具，它昭示著建筑業(yè)自身的未來。

參考文獻：

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