BIM技術(shù)在建筑智能化中的應(yīng)用

金小婷 孫昊

摘 要 在建筑智能化領(lǐng)域，傳統(tǒng)的運(yùn)維平臺(tái)界面基于二維圖表結(jié)構(gòu)，管理者很難直接去理解數(shù)據(jù)后面的深度信息，特別在故障出現(xiàn)后，通過(guò)圖表并不能直觀的反映整個(gè)故障位置和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在BIM技術(shù)的出現(xiàn)，讓三維可視成為可能，結(jié)合現(xiàn)代的信息化技術(shù)，建立基于BIM的智能化系統(tǒng)運(yùn)維平臺(tái)，把三維模型和二維圖表數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過(guò)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，呈現(xiàn)的信息更加直觀、具體和全面，對(duì)于管理者來(lái)說(shuō)能更好地把控整個(gè)運(yùn)維過(guò)程。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù);建筑智能化;應(yīng)用

1建筑智能化中BIM技術(shù)主要特征

（1）可視化。隨著建筑技術(shù)和建筑材料的日新月異，建筑行業(yè)也發(fā)生著深刻的變化，建筑的形式也趨于智能化。如果沒有對(duì)建筑更加直觀真實(shí)的表述，就會(huì)遺漏建筑物某些構(gòu)件功能。因此，在建筑智能化領(lǐng)域，可視化技術(shù)尤為的重要。BIM技術(shù)的可視化特征，很好地滿足了這一要求，將智能建筑物構(gòu)件有關(guān)的物理特性和功能特性，通過(guò)三維實(shí)體模型的方式表達(dá)出來(lái)。

（2）協(xié)調(diào)性。特征，智能建筑中涉及很多模塊，如土建、裝修等，在智能建筑中采用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)模塊之間的協(xié)調(diào)性，以免建筑工程中出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的情況，同時(shí)還能預(yù)防建筑施工進(jìn)度上出現(xiàn)問(wèn)題。

（3）優(yōu)化性。通過(guò) BIM 構(gòu)建的模型，包括了智能建筑物相關(guān)構(gòu)件的實(shí)際信息，例如智能建筑規(guī)則信息，構(gòu)件幾何信息、物理性能信息等，還包括施工工序以及建設(shè)進(jìn)度、質(zhì)量以及成本等方面信息，通過(guò)處理上述信息，能夠非常方便的優(yōu)化處理智能建筑項(xiàng)目的指標(biāo)體系和方案[1]。

2BIM技術(shù)在建筑智能化的應(yīng)用

2.1 在建筑智能化設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在概念的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需要將建筑用地各類勘測(cè)的信息放入到BIM信息庫(kù)內(nèi)。通過(guò)對(duì)人工因素以及自然因素的計(jì)算，進(jìn)行可行性的分析，也就是通過(guò)BIM技術(shù)建造場(chǎng)地環(huán)境的模型，進(jìn)行日照分析，并且按照BIM模型提供有關(guān)的模擬數(shù)據(jù)，進(jìn)而確定出更科學(xué)的建筑形體。

在對(duì)方案的設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)方位以及環(huán)境之間的關(guān)系，帶來(lái)機(jī)電方案、環(huán)境布局，并且通過(guò)BIM相關(guān)軟件進(jìn)行數(shù)量化比較，選擇適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展以及智能化設(shè)計(jì)方案。在初步的設(shè)計(jì)階段，按照方案的合理性以及可行性，建立建筑以及結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)模型。對(duì)于機(jī)電專業(yè)來(lái)說(shuō)，在BIM模型的基礎(chǔ)上協(xié)同設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)的進(jìn)度以及質(zhì)量。

2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和界面開發(fā)

建筑智能化系統(tǒng)是一個(gè)多系統(tǒng)多協(xié)議多數(shù)據(jù)格式的系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)與應(yīng)用界面進(jìn)行交互時(shí)，底層各智能化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)（狀態(tài)數(shù)據(jù)、命令數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)等）需經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化為上層模型相匹配的數(shù)據(jù)格式，才能在應(yīng)用模型中進(jìn)行加載。同樣在上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，才能與底層各子系統(tǒng)進(jìn)行交互。本文通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中間件，對(duì)不同來(lái)源格式和特性的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與包裝，保證數(shù)據(jù)按要求裝入目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，為高層訪問(wèn)提供統(tǒng)一的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)不同數(shù)據(jù)源的共享。

在應(yīng)用模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑智能化項(xiàng)目的展示和交互需求的不同，調(diào)用API接口實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和交互，進(jìn)行整體界面的二次開發(fā)，完成數(shù)據(jù)的展示和界面的交互。一是分系統(tǒng)、分模塊、分類優(yōu)化菜單的功能，使得操作者能迅速定位到目標(biāo)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和設(shè)備（模型塊）;二是在三維模型的基礎(chǔ)上，以彈框的形式出現(xiàn)，形成二維和三維結(jié)合的信息傳遞方式，即清楚認(rèn)知了系統(tǒng)或設(shè)備結(jié)構(gòu)位置又同時(shí)獲得運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù);三是具有故障運(yùn)維模式，模式中對(duì)所有故障進(jìn)行分級(jí)分系統(tǒng)管理，對(duì)運(yùn)維狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，方便管理者安排工單和制定運(yùn)維策略。

2.3 智能模型設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)成功地引入了智能模型設(shè)計(jì)的理論。以建筑物的結(jié)構(gòu)為例，BIM可以快速整合建筑結(jié)構(gòu)的各種信息，包括材料、保溫層、構(gòu)造材質(zhì)、墻體高度等各個(gè)方面的內(nèi)容。BIM技術(shù)可以控制形狀的相關(guān)信息，并且將這些圖案轉(zhuǎn)化為包含工程信息的構(gòu)件，并將其保存為后綴名為.sat的文件，來(lái)實(shí)現(xiàn)幾何信息與非幾何信息的整合。所以，建筑模型也應(yīng)該包含不同的構(gòu)件，BIM建筑方案設(shè)計(jì)可以有效地分析空間功能的合理性，讓設(shè)計(jì)人員在全面了解構(gòu)件信息的前提下進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計(jì)管理方案。另外，如果需要信息化模型的修改，BIM模型可以將室內(nèi)外空間整合成一個(gè)整體的邏輯系統(tǒng)，保存模型中的相應(yīng)信息。值得一提的是，這些信息具備關(guān)聯(lián)性，所有的信息化圖元都可以發(fā)生改變，且一旦發(fā)生改變必然導(dǎo)致關(guān)聯(lián)變化的產(chǎn)生。因?yàn)閳D紙通過(guò)視圖而產(chǎn)生，視圖產(chǎn)生的信息變化也會(huì)直接呈現(xiàn)在視圖信息之上，與之相連的部分必然也應(yīng)該同步修改。在這一過(guò)程中，還應(yīng)該利用模型構(gòu)件來(lái)進(jìn)行注釋說(shuō)明，提升視圖處理的有效性。

2.4 參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置的出現(xiàn)轉(zhuǎn)變了設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)思想，強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)類型對(duì)于人們視覺感官的沖擊。例如，我們?cè)O(shè)計(jì)的上海世博會(huì)建筑就表現(xiàn)出了顯著的建筑空間連續(xù)性，并利用BIM技術(shù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，提供三維建模空間，空間可塑性也針對(duì)傳統(tǒng)概念設(shè)計(jì)中的參數(shù)缺陷進(jìn)行了有效規(guī)劃。實(shí)際上可以將參數(shù)設(shè)置看作是不同構(gòu)件間連接關(guān)系的展示，不僅包含距離尺寸、角度尺寸關(guān)系，還包括空間的關(guān)系，如平行、垂直等。參數(shù)設(shè)置可以創(chuàng)建算法，以算法來(lái)表達(dá)其中的可變換關(guān)系與不可變化關(guān)系，將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中的定量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢赃M(jìn)行修改的變量。

相比于傳統(tǒng)的建筑方案設(shè)計(jì)模式，新時(shí)期的項(xiàng)目更加強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，建筑行業(yè)本身也涉及多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。BIM技術(shù)也為設(shè)計(jì)人員提供了信息交流與參數(shù)設(shè)置的平臺(tái)，相關(guān)人員在平臺(tái)之內(nèi)可以進(jìn)行溝通，減少出現(xiàn)錯(cuò)誤，即便是設(shè)計(jì)中存在不合理的情況，也能結(jié)合BIM技術(shù)特征在設(shè)計(jì)開始時(shí)就進(jìn)行缺陷處理，減少后期的工作量[2]。

3結(jié)束語(yǔ)

建筑智能化中BIM技術(shù)特征明顯，規(guī)劃好BIM技術(shù)在建筑智能化中的應(yīng)用，同時(shí)推進(jìn)BIM技術(shù)的發(fā)展，促使BIM技術(shù)能夠滿足建筑工程智能化的發(fā)展。BIM技術(shù)在建筑智能化中具有重要的作用，推進(jìn)了建筑智能化的發(fā)展，最重要的是BIM技術(shù)輔助建筑工程實(shí)現(xiàn)了智能化，加強(qiáng)現(xiàn)代智能化建筑施工的控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭躍華.BIM技術(shù)在建筑智能化工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用淺述[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017，（13）：68-69.

[2] 楊熊，于軍琪，趙安軍.BIM技術(shù)在建筑智能化中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2016，7（10）：41-43.