BIM技術(shù)在建筑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中的應(yīng)用

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，這是通過完整體系的技術(shù)運(yùn)用對建筑設(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)營管理行業(yè)的數(shù)字化工具，通過建立參數(shù)化的三維建筑信息模型來整合并處理建筑、工程在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營等一系列產(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。

綜合來說,BIM的特點(diǎn)為以下三個(gè):

第一，三維可視化：

BIM是通過數(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)鏈中的各類信息庫(見圖1)，這些參數(shù)在項(xiàng)目向前推進(jìn)的過程中保持不斷更新并可提供訪問,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，通過這個(gè)平臺可以檢查并解決信息傳遞過程中可能出現(xiàn)的問題，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?見圖2)。

場地分析：設(shè)計(jì)師可在設(shè)計(jì)之初對場地的景觀規(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)的評價(jià)和分析，幫助項(xiàng)目在規(guī)劃之初來評估場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、車流等路線的可靠性，以及車道、人行道及其交匯設(shè)計(jì)的合理性，對交通組織進(jìn)行優(yōu)化；將場地各類數(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：通過全專業(yè)沖突檢測，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項(xiàng)目的重點(diǎn)或難點(diǎn)或全過程進(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)模擬整體開挖方案；

4)優(yōu)化施工資源、科學(xué)地進(jìn)行場地布置；

5)對整個(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，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，隨時(shí)對家具布置，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)行線上場景模擬，小區(qū)漫游，室內(nèi)精裝體驗(yàn)等一系列應(yīng)用(見圖4)，幫助甲方、業(yè)主提前感受建筑產(chǎn)品的效果和功能。

以著名的萬科地產(chǎn)為例，萬科于2011年開始試點(diǎn)，嘗試獨(dú)立的BIM應(yīng)用，然后開始BIM技術(shù)推廣，信息平臺建設(shè)至今已有7年。萬科在BIM的應(yīng)用點(diǎn)主要分三個(gè)階段：設(shè)計(jì)階段(場地分析、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、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)營階段(空間管理、資產(chǎn)管理、設(shè)備分類及維護(hù)檢修、空間使用與訪客追蹤等)，除此之外，萬科還關(guān)注采購成本、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，市場運(yùn)作以及工程操作固有流程等一系列因素的影響還沒有大面積大范圍的鋪開，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)越來越成熟，模型庫越來越完善，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].長沙：中南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012:30.