1)BIM的发展
建筑信息模型的理念与应用始于美国,美国乔治亚理工学院的Charles Eastman在20世纪80年代其著作“Building Product Models”一书中就提出了信息模型的原理。随后2002年Autodesk的副总裁Phil Bernstein首次提出并使用Building Information Modelling这个术语阐述该公司AEC相关产品的功能设计理念。AEC行业由此走上了BIM快速发展的道路。BIM概念包含一系列广泛的设计和建造变革的技术,本质而言,BIM就是使用自身包含的信息数据库对建筑结构的几乎所有方面进行描述和展示。21世纪以来,在CAD软件的基础上不断演化发展形成了BIM技术。BIM技术以多维数字为基础,通过建立三维工程信息数据模型,使得来自项目的所有不同参与方都能在建设项目的全生命周期内通过此模型进行信息数据的交换与共享,从而获得工作效率以及工程质量的大幅提升,并且大大降低错误和风险产生的几率[78]。
2)BIM在中国
2003年开始,我国工程建设行业开始引入BIM,基于目前国内BIM市场参与者的活跃度分析,BIM应用以设计公司为主,BIM培训机构、咨询公司,高校、政府及行业协会也开始越来越重视。2012年,住房和城乡建设部发布的《2012年工程建设标准规范制订修订计划》(建标〔2012〕5号)将国家标准《建筑工程信息模型应用统一标准》与《建筑工程信息模型存储标准》列入制订计划。中国的BIM发展虽然速度较快,但是具体在设计、建造等领域应用中依然存在很多问题。张建新分析了BIM在我国设计行业中的应用障碍,多数设计院的工作人员仅听说过BIM并不了解它的真正内涵,指出了BIM应用的技术缺陷、现有建筑行业体制不完善、行业规程及法律界限不明等问题。
3)BIM的特点
(1)完备性:BIM包含了建设项目的全面信息,除了有工程对象几何信息和拓扑关系的描述,还包括完整的工程信息描述。
(2)关联性:信息模型中的对象是互相关联的,如果某个对象发生变化,与之关联的所有对象都会随之更新。
(3)可视性:BIM用形象的三维方式代替抽象的二维方式,使得业主等非专业人员对项目需求是否得到满足的判断更为准确、高效。
(4)协调性:BIM将不同专业人员间原本各自独立的设计成果置于统一、直观的三维协同设计环境中,避免因误解或沟通不及时造成不必要的设计错误,提高设计质量和效率。(www.xing528.com)
(5)模拟性:BIM将原本需要在真实场景中实现的建造过程与结果,用计算机技术在虚拟世界中预先实现。
因此,将BIM技术用于建筑项目设计、建造和运营过程,可提高建筑设计效率,优化建筑设计方案和建造过程,降低建筑建造和运营成本,减少建筑能耗和环境影响。
4)BIM的应用
之前对于BIM的研究重点主要集中于应用BIM的框架[79-82],在BIM还未进入LCA的领域之前,在建筑环境影响和能源消耗的研究中曾有将BIM和LCA集成的尝试。Jones等[83]提出并验证了将日光模拟软件Radiance和DAYSIM与BIM软件Revit集成。Cheng和Ma[84]提出在项目规划阶段,为承包人建立一个基于BIM的系统用于评估废弃物和整修。Gupta等[85]通过整合多种模型建立了概念上的框架用于开发满足IFC的可再生能源仿真工具,在该模型中,IFC数据模型为运行仿真模型提供部分输入数据。Welle等[86]提出了一种方法,可以在模拟阶段在BIM模型中自动识别出特殊的日光区域。
5)BIM的核心建模软件
BIM核心建模软件包括Autodesk公司开发的Revit建筑、结构和机电系列;Bentley建筑、结构和设备系列;Nemetschek公司的Archi CAD、All PLAN、Vector Works;Dassault公司的Digital Project和CATIA。BIM的核心建模软件分类见图2-12。
图2-12 BIM 的核心建模软件
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