应用在建筑设计中的优势BIM技术在建筑设计中的优势

BIM（Building Information Modeling）技术是Autodesk公司在2002年率先提出的，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本，以实现可持续发展。常用的BIM建模软件有：

①Autodesk公司的Revit建筑、结构和设备软件。常用于民用建筑。

②Bentley建筑、结构和设备系列。Bentley产品常用于工业设计（石油、化工、电力、医药等）和基础设施（道路、桥梁、市政、水利等）领域。

③ArchiCAD属于一个面向全球市场的产品，应该说是最早的一个具有市场影响力的BIM核心建模软件。

1）BIM技术

BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

BIM技术的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。

2）BIM技术的特点

（1）建筑信息模型可视化

可视化即“所见所得”的形式，对于建筑行业来说，可视化的真正运用在建筑业的作用是非常大的。例如，施工图纸只是各个构件的信息在图纸上采用线条绘制表达，但其真正的构造形式就需要建筑业从业人员自行想象。BIM提供了可视化的思路，将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们面前。现在建筑行业也有设计方面的效果图，但是这种效果图不含有除构件的大小、位置和颜色以外的其他信息，缺少不同构件之间的互动性和反馈性。而BIM提供的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视化，由于整个过程都是可视化的，可视化的结果不仅可以用效果图展示及报表生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策等都能在可视化的状态下进行。

（2）建筑信息模型协调性

协调是建设工程项目管理的重点内容，不管是施工单位，还是业主及设计单位，都在做着协调及相配合的工作。一旦项目的实施过程中遇到了问题，就要将各有关人士组织起来开协调会，寻找各个施工问题发生的原因及解决办法，然后作出变更，作出相应补救措施等来解决问题。在设计时，由于各专业设计师之间的沟通不到位，往往出现各专业之间的碰撞问题。例如，暖通等专业在布置管线时可能在此处正好有结构设计的梁等构件在此阻碍管线的布置，像这样的碰撞问题就只能在问题出现之后再进行协调解决。BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题，也就是说，BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据并提供出来。当然，BIM的协调作用也并不是只能解决各专业间的碰撞问题，它还可以解决如电梯井布置与其他设计布置及净空要求的协调、防火分区与其他设计布置的协调、地下排水布置与其他设计布置的协调等。

（3）建筑信息模型模拟性

模拟性并不是只能模拟出建筑物模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在设计阶段，BIM可以根据设计需要模拟实验，如节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等；在招投标和施工阶段，可以进行4D模拟（三维模型加项目的发展时间），也就是根据施工组织设计模拟实际施工，从而确定合理的施工方案来指导施工，同时还可以进行5D模拟（基于4D模型加造价控制），从而实现成本控制；后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式，如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。(www.xing528.com)

（4）建筑信息模型优化性

事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程。当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系，但在BIM的基础上可以做更好的优化。优化受3种因素的制约：信息、复杂程度和时间。没有准确的信息，做不出合理的优化结果，BIM提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在信息。复杂程度较高时，参与人员本身的能力无法掌握所有的信息，必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。

3）BIM技术在项目管理中的应用

在项目管理过程中，BIM包含的各种信息为工程项目各参与方提供了协调工作的基础。BIM为在项目建设的全生命周期中的协调管理提供了技术支持和新的管理工具，它能有效地支持决策制定，改善项目管理工作情况。将BIM这种数据化的工具用于项目管理，对提高建筑质量、节约成本和缩短工期非常重要。

（1）质量管理

传统的表达建筑构件的方式是基于CAD绘制出的施工图纸，这种图纸可视化不强，信息不能共享，存在较大的局限性。通过BIM可以实现管理内容的可视化。通过BIM模型对细节的清晰表达，在BIM模型与工程实体的不断对比与纠偏中，每一部分的施工质量都能得到最大限度地保证。通过BIM模型的可视化，统一了项目各参与方对同一项目的图纸和设计方案的认识，再通过高度协作，在相同施工的条件下，避免了人为因素的干扰，减少了工程质量差异。对于对施工工艺有严格要求的施工流程，项目各参与方可依据BIM中存储的信息，对实际的施工过程进行模拟，对用到建筑材料的信息和产品质量进行实时查询，实现标准操作流程的可视化。

（2）进度管理

BIM 4D虚拟模型结合进度计划能模拟出工程项目进度情况，为工程进度控制提供依据。可视化的表达更容易理解和解释。工程项目需要根据工程关键节点和总控工期规划工程进度，在进行规划时则需依据工程量清单。根据以往经验，这项工作主要由工程人员手工完成，工作烦琐且精度差。而利用BIM技术，可以快捷生成工程量清单且结果精度高并可实时调整。结合相关的规范、规定可以编制出较准确的施工进度规划。与参建各方沟通后可以建立建筑三维与时轴间组成的4D虚拟模型，提高了管理效率。

（3）成本管理

BIM模型是一种参数化模型。在建模时，各类构件就被赋予了材质、尺寸、性能、型号、材料等约束参数，再经过多专业多轮次验证和修改，最后导出的设备和材料的数据可信度很高，因此BIM技术导出的工程量数据可直接应用到工程概算、预算、决算中，为造价控制提供可靠的依据。相比以往拿着图纸手工算量的方法，利用BIM技术自动生成数据，不仅速度快且准确率高。BIM模型具备实时和关联的特性，利用BIM技术的实时更新功能可以提高造价工程师从事成本控制管理的工作效率，不仅将视线投向了工程项目本身，而且可将管理视野覆盖工程的全寿命周期。项目建设单位可以实现工程造价的动态管理，并可把控全局，从而进行有效的投资。

（4）安全文明管理

在项目中，利用BIM技术建立三维模型让各分包管理人员提前对施工面的危险源进行判断，在危险源附近快速地进行防护设施模型的布置，比较直观地将安全死角进行提前排查。将防护设施模型的布置给项目管理人员进行模型和仿真模拟交底，确保现场按照布置模型执行。利用BIM技术及相应灾害分析模拟软件，提前对灾害发生过程进行模拟，分析灾害发生的原因，制订相应措施避免灾害的再次发生，并编制人员疏散、救援的灾害应急预案。基于BIM技术将智能芯片植入项目现场劳务人员安全帽中，对其进出场控制、工作面布置等方面进行动态查询和调整，有利于安全文明管理。