建筑信息模型(Building Information Modeling, 简称BIM)是以三维数字技术为基础,集成了建筑设计、建造、运维全过程各种相关信息的工程数据模型,并能对这些信息的详尽表达。BIM是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法。BIM技术正在推动着建筑工程设计、建造、运维管理等多方面的变革,将在CAD技术基础上广泛推广应用。BIM技术作为一种新的技能,有着越来越大的社会需求,正在成为我国就业中的新亮点。
建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑资讯模型一Autodesk所创的BIM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。BIM有如下特征:它不仅可以在设计中应用,还可应用于建设工程项目的全寿命周期中;用BIM进行设计属于数字化设计;BIM的数据库是动态变化的,在应用过程中不断在更新、丰富和充实;为项目参与各方提供了协同工作的平台。我国BIM标准正在研究制定中,研究小组已取得阶段性成果。
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,例如经常拿到的施工图纸,只是各个构件的信息在图纸上采用线条绘制表达,但是其真正的构造形式就需要建筑业从业人员去自行想象了。BIM提供了可视化的思路,让人们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的面前;现在建筑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BlM提到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、决策都在可视化的状态下进行。协调性:协调是建筑业中的重点内容,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,找各个施工问题发生的原因及解决办法.然后作出变更,做出相应补救措施等来解决问题。 在设计时,往往由于各专业设计师之间的沟通不到位,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,在真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此阻碍管线的布置,像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决。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,它还可以解决例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。
模拟性:模拟性并不是只能模拟设计出的建筑物模型.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可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验。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,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
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。优化受三种因素的制约: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模型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。
由于相对于以前的平面设计图,基于BIM技术的设计模型能更好地表达出各种构件的空间位置关系,这就使得监理人员能够更直观地看到某些施工难点,进而为施工提供指导。特别是对于实际施工中与设计图纸不符的地方,也能更及时地看到、提出问题,方便与设计、施工的沟通,有助于及时发现问题、解决问题。工程监理的现行工作方法主要有现场记录、发布文件、旁站监理、平行检测、会议协调等,BIM技术“虚拟施工、有效协同”的特点,可以极大地提高监理协调工作的效率,监理人员可以将工程信息反馈到BIM 模型中,从而指导工程施工的进行,减少施工中质量问题出现的可能。例如:在图纸会审、设计交底过程中,监理需要提取设计单位制作的设计模型并对模型深度和质量进行审查;在审查施工方案过程中,需要提取施工单位经深化设计后的施工模型,关键节点的施工方案模拟,同时对施工方案的合理性和可施工性进行评审,最后增加监理质量控制的关键节点信息;在竣工验收过程中,提取竣工模型,对竣工模型真实性进行审查和模型移交并加入竣工验收结论;在工程变更的处理中,提取原设计模型、施工模型信息,加入变更内容,或督促相关单位加入变更内容,利用模型计算工程量的增减及对费用和工期的影响;将工程变更单与实体模型关联,可以形成现场错误实时比对,甚至可能做到总监不出门,就能监控全项目。
BIM技术作为目前建筑业转型升级的最高水准,会有越来越多的价值潜能被不断开发,节省成本、提高质量、产生价值。