BIM数据集成驱动可持续设计，揭示优势

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）作为一种全新的理念和技术，正受到国内外学者和业界的普遍关注。BIM思想源于20世纪70年代，之后Charles Eastman、Jerry Laiserin及McGraw-Hill建筑信息公司等都对其概念进行了定义，目前相对较完整的是美国国家BIM标准（National Building Information Modeling Standard，NBIMS）的定义：“BIM是设施物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自职责的协同工作”。自BIM产生以来，与其相关的研究及应用不断加强，BIM的出现正在改变项目参与各方的协作方式。深度分析BIM应用现状及发展动态，寻找其应用障碍，对推广BIM在我国建筑业更广泛更深入的应用具有重要研究意义。

建筑物的信息模型可以同建筑工程的管理行为模型进行完美组合，因此在某种程度上，建筑信息模型可以模拟实际的建筑工程建设行为（建筑物的日照、外部围护结构的传热状态等）。并且，BIM可以进行模拟实际施工情形，以便在早期设计阶段就发现真正施工阶段会出现的问题，提前处理，为后期工作打下坚实基础。在施工后期，BIM能作为施工的实际指导，也能作为可行性指导，以提供合理的施工方案及人员、材料使用的合理配置，从而在最大范围内使资源合理运用。当前建筑业已步入计算机辅助技术的引入和普及阶段，各种新技术层出不穷，它们便利了人们的工作方式，减轻了劳动强度，CAD的问世就是最好的例证。这种计算机辅助绘图的新工具在一出现就受到建筑业内人士的大力欢迎，它不仅有效解决了手工绘图和修改易错所带来的弊端，而且良好地适应了建筑市场的需求，例如在“对图”阶段再也不用将各专业的图纸进行重叠对图了，这些CAD图形可以在各专业间交叉使用。那么BIM是否也同CAD一样，只是个设计绘图软件或者出图工具？通常，我们需要专业人员组织起来开协调会，寻找施工问题发生的原因及解决办法，然后出变更方案，做相应补救措施等进行问题的解决。协调真的就只能在出现问题后再进行吗？在设计时，往往由于各专业设计师之间的沟通不到位，而出现各种专业之间的碰撞问题。例如暖通等专业中的管道在进行布置时，由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的，真正施工过程中可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件妨碍着管线的布置。BIM的协调性服务就可以协助处理这类问题，即BIM可在建筑物建造前期就对各专业的碰撞问题进行检测，并生成协调数据，以供设计师查看。当然，BIM的协调作用也并非仅限于此，它还能解决防火分区、地下排水布置等与其他设计布置之间的协调问题。由此可见，BIM的主要特点包括以下三方面：

1.模拟性

模拟性并不是只能模拟设计出的建筑模型，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可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟试验，例如：节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等；在招标投标和施工阶段可以进行4D模拟（三维模型加上项目的发展时间），也就是根据施工的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3D模型的造价控制），从而实现成本控制；后期运营阶段可以进行日常紧急情况的处理方式模拟，例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。

2.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。这种优化主要受三方面制约：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模型提供了建筑物实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息以及改扩建、拆除等信息。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。目前基于BIM的优化可以做下面的工作：

1）项目方案优化：把项目设计和投资回报分析结合起来，设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来；这样业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上，而更多的可以使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。

2）特殊项目的设计优化：例如裙楼、幕墙、屋顶、大空间以及到处可以看到异型设计，这些内容看起来占整个建筑的比例不大，但是占投资和工作量的比例和前者相比却往往要大得多，而且通常也是施工难度比较大和施工问题比较多的地方，对这些内容的设计施工方案进行优化，可以带来显著的工期和造价改进。

3.可出图性

BIM并不是为了出大家日常多见的建筑设计院所出的建筑设计图纸及一些构件加工的图纸，而是通过对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化以后，帮助业主出如下图纸：(www.xing528.com)

1）综合管线图（经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后）。

2）综合结构留洞图（预埋套管图）。

3）碰撞检查报告和建议改进方案。

由上述内容，我们可以大体了解BIM的相关内容了。

BIM目前在很多国家已经有比较成熟的标准或者制度，那么BIM在中国建筑市场内是否能够同其他国家一样顺利发展？这个必须要看BIM如何同国内的建筑市场特色相结合，当能够满足国内建筑市场的特色需求后，BIM将会给国内建筑业带来一次巨大变革。

建筑全生命周期一般定义为“规划、设计、施工、运营”4个阶段。对于BIM来说，在4个阶段中的关键是信息的延续性和一致性。

美国BuildingSMART联盟的“BIM Project Execution Planning Guide Version 2.0”中总结了目前BIM的25种不同应用（图1-1），如在运营阶段提出了5大应用参考。包括Maintenace scheduling（维护计划）、Building System Analysis（建筑系统分析）、Asset Management（资产管理）、Space Mgmt/Tracking（空间管理/追踪）、Disaster Planning灾害计划）。在这25个应用中有3个很关键的应用，分别是：规划设计阶段（PLAN）中的Exist-ing Conditions Modeling（建筑物周边环境模型）和Cost Estimation（价值评估）。建设阶段（CONSTRUCT）中的Record Model[档案（竣工）模型]。这是代表BIM应用在建筑不同阶段的信息延续。

图1-1 BIM在建筑全生命周期中的应用