BIM在工程中的20種典型應(yīng)用（上）

1.BIM模型維護

根據(jù)項目建設(shè)進度建立和維護BIM模型，實質(zhì)是使用BIM平臺匯總各項目團隊所有的建筑工程信息，消除項目中的信息孤島，并且將得到的信息結(jié)合三維模型進行整理和儲存，以備項目全過程中項目各相關(guān)利益方隨時共享。由于BIM的用途決定了BIM模型細(xì)節(jié)的精度，同時僅靠一個BIM工具并不能完成所有的工作，所以目前業(yè)內(nèi)主要采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合工程項目現(xiàn)有條件和使用用途的BIM模型。這些模型根據(jù)需要可能包括：設(shè)計模型、施工模型、進度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。

2.場地分析

場地分析是研究影響建筑物定位的主要因素，是確定建筑物的空間方位和外觀、建立建筑物與周圍景觀的聯(lián)系的過程。在規(guī)劃階段，場地的地貌、植被、氣候條件都是影響設(shè)計決策的重要因素，往往需要通過場地分析來對景觀規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀、施工配套及建成后交通流量等各種影響因素進行評價及分析。傳統(tǒng)的場地分析存在諸如定量分析不足、主觀因素過重、無法處理大量數(shù)據(jù)信息等弊端，通過BIM結(jié)合地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)，對場地及擬建的建筑物空間數(shù)據(jù)進行建模，通過BIM及GIS軟件的強大功能，迅速得出令人信服的分析結(jié)果，幫助項目在規(guī)劃階段評估場地的使用條件和特點，從而做出新建項目最理想的場地規(guī)劃、交通流線組織關(guān)系、建筑布局等關(guān)鍵決策。

3.建筑策劃

相對于根據(jù)經(jīng)驗確定設(shè)計內(nèi)容及依據(jù)(設(shè)計任務(wù)書)的傳統(tǒng)方法，建筑策劃利用對建設(shè)目標(biāo)所處社會環(huán)境及相關(guān)因素的邏輯數(shù)理分析，研究項目任務(wù)書對設(shè)計的合理導(dǎo)向，制定和論證建筑設(shè)計依據(jù)，科學(xué)地確定設(shè)計的內(nèi)容，并尋找達到這一目標(biāo)的科學(xué)方法。BIM能夠幫助項目團隊在建筑規(guī)劃階段，通過對空間進行分析來理解復(fù)雜空間的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，從而節(jié)省時間，提供對團隊更多增值活動的可能。特別是在客戶討論需求、選擇以及分析最佳方案時，能借助BIM及相關(guān)分析數(shù)據(jù)，做出關(guān)鍵性的決定。BIM在建筑策劃階段的應(yīng)用成果還會幫助建筑師在建筑設(shè)計階段隨時查看初步設(shè)計是否符合業(yè)主的要求，是否滿足建筑策劃階段得到的設(shè)計依據(jù)，通過BIM連貫的信息傳遞或追溯，大大減少以后詳圖設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)不合格需要修改設(shè)計的巨大浪費。

4.方案論證

在方案論證階段，項目投資方可以使用BIM來評估設(shè)計方案的布局、視野、照明、安全、人體工程學(xué)、聲學(xué)、紋理、色彩及規(guī)范的遵守情況。BIM甚至可以做到建筑局部的細(xì)節(jié)推敲，迅速分析設(shè)計和施工中可能需要應(yīng)對的問題。方案論證階段還可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解決方案供項目投資方進行選擇，通過數(shù)據(jù)對比和模擬分析，找出不同解決方案的優(yōu)缺點，幫助項目投資方迅速評估建筑投資方案的成本和時間。對設(shè)計師來說，通過BIM來評估所設(shè)計的空間，可以獲得較高的互動效應(yīng)，以便從使用者和業(yè)主處獲得積極的反饋。設(shè)計的實時修改往往基于最終用戶的反饋，在BIM平臺下，項目各方關(guān)注的焦點問題比較容易得到直觀的展現(xiàn)并迅速達成共識，相應(yīng)的需要決策的時間也會比以往減少。

5.可視化設(shè)計

3Dmax、Sketchup這些三維可視化設(shè)計軟件的出現(xiàn)有力地彌補了業(yè)主及最終用戶因缺乏對傳統(tǒng)建筑圖紙的理解能力而造成的和設(shè)計師之間的交流鴻溝，但由于這些軟件設(shè)計理念和功能上的局限，使得這樣的三維可視化展現(xiàn)不論用于前期方案推敲還是用于階段性的效果圖展現(xiàn)，與真正的設(shè)計方案之間都存在相當(dāng)大的差距。BIM的出現(xiàn)使得設(shè)計師不僅擁有了三維可視化的設(shè)計工具，所見即所得，更重要的是通過工具的提升，使設(shè)計師能使用三維的思考方式來完成建筑設(shè)計，同時也使業(yè)主及最終用戶真正擺脫了技術(shù)壁壘的限制，隨時知道自己的投資能獲得什么。

6.協(xié)同設(shè)計

協(xié)同設(shè)計是一種新興的建筑設(shè)計方式，它可以使分布在不同地理位置的不同專業(yè)的設(shè)計人員通過網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同展開設(shè)計工作。協(xié)同設(shè)計是在建筑業(yè)環(huán)境發(fā)生深刻變化、建筑的傳統(tǒng)設(shè)計方式必須得到改變的背景下出現(xiàn)的，也是數(shù)字化建筑設(shè)計技術(shù)與快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。現(xiàn)有的協(xié)同設(shè)計主要是基于CAD平臺，并不能充分實現(xiàn)專業(yè)間的信息交流，這是因為CAD的通用文件格式僅僅是對圖形的描述，無法加載附加信息，導(dǎo)致專業(yè)間的數(shù)據(jù)不具有關(guān)聯(lián)性。BIM的出現(xiàn)使協(xié)同已經(jīng)不再是簡單的文件參照，BIM技術(shù)為協(xié)同設(shè)計提供底層支撐，大幅提升協(xié)同設(shè)計的技術(shù)含量。借助BIM的技術(shù)優(yōu)勢，協(xié)同的范疇也從單純的設(shè)計階段擴展到建筑全生命周期，需要規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營等各方的集體參與，因此具備了更廣泛的意義，從而帶來綜合效益的大幅提升。

7.性能化分析

在CAD時代，無論什么樣的分析軟件都必須通過手工的方式輸入相關(guān)數(shù)據(jù)才能開展分析計算，而操作和使用這些軟件不僅需要專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過培訓(xùn)才能完成，同時由于設(shè)計方案的調(diào)整，造成原本就耗時耗力的數(shù)據(jù)錄入工作需要經(jīng)常性的重復(fù)錄入或者校核，導(dǎo)致包括建筑能量分析在內(nèi)的建筑物理性能化分析通常被安排在設(shè)計的最終階段，成為一種象征性的工作，使建筑設(shè)計與性能化分析計算之間嚴(yán)重脫節(jié)。利用BIM技術(shù)，建筑師在設(shè)計過程中創(chuàng)建的虛擬建筑模型已經(jīng)包含了大量的設(shè)計信息(幾何信息、材料性能、構(gòu)件屬性等)，只要將模型導(dǎo)入相關(guān)的性能化分析軟件，就可以得到相應(yīng)的分析結(jié)果，原本需要專業(yè)人士花費大量時間輸入大量專業(yè)數(shù)據(jù)的過程，如今可以自動完成，這大大降低了性能化分析的周期，提高了設(shè)計質(zhì)量，同時也使設(shè)計公司能夠為業(yè)主提供更專業(yè)的技能和服務(wù)。

8.工程量統(tǒng)計

在CAD時代，由于CAD無法存儲可以讓計算機自動計算工程項目構(gòu)件的必要信息，所以需要依靠人工根據(jù)圖紙或者CAD文件進行測量和統(tǒng)計，或者使用專門的造價計算軟件根據(jù)圖紙或者CAD文件重新進行建模后由計算機自動進行統(tǒng)計。前者不僅需要消耗大量的人工，而且比較容易出現(xiàn)手工計算帶來的差錯，而后者同樣需要不斷地根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計方案及時更新模型，如果滯后，得到的工程量統(tǒng)計數(shù)據(jù)也往往失效了。而BIM是一個富含工程信息的數(shù)據(jù)庫，可以真實地提供造價管理需要的工程量信息，借助這些信息，計算機可以快速對各種構(gòu)件進行統(tǒng)計分析，大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯誤，非常容易實現(xiàn)工程量信息與設(shè)計方案的完全一致。通過BIM獲得的準(zhǔn)確的工程量統(tǒng)計可以用于前期設(shè)計過程中的成本估算、在業(yè)主預(yù)算范圍內(nèi)不同設(shè)計方案的探索或者不同設(shè)計方案建造成本的比較，以及施工開始前的工程量預(yù)算和施工完成后的工程量決算。

9.管線綜合

隨著建筑物規(guī)模和使用功能復(fù)雜程度的增加，無論設(shè)計企業(yè)還是施工企業(yè)甚至是業(yè)主對機電管線綜合的要求愈加強烈。在CAD時代，設(shè)計企業(yè)主要由建筑或者機電專業(yè)牽頭，將所有圖紙打印成硫酸圖，然后各專業(yè)：降圖紙疊在一起進行管線綜合，由于二維圖紙的信息缺失以及缺失直觀的交流平臺，導(dǎo)致管線綜合成為建筑施工前讓業(yè)主最不放心的技術(shù)環(huán)節(jié)。利用BIM技術(shù)，通過搭建各專業(yè)的BIM模型，設(shè)計師能夠在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的碰撞沖突，從而大大提高了管線綜合的設(shè)計能力和工作效率。這不僅能及時排除項目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞；中突，顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請單，更大大提高了施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，降低了由于施工協(xié)調(diào)造成的成本增長和工期延誤。

10.施工進度模擬

建筑施工是一個高度動態(tài)的過程，隨著建筑工程規(guī)模不斷擴大，復(fù)雜程度不斷提高，使得施工項目管理變得極為復(fù)雜。通過將BIM與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D(3D+Time)模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。施工模擬技術(shù)可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、4D精確掌握施工進度，優(yōu)化使用施工資源以及科學(xué)地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質(zhì)量進行統(tǒng)一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。此外借助4D模型，施工企業(yè)在工程項目投標(biāo)中將獲得競標(biāo)優(yōu)勢，BIM可以協(xié)助評標(biāo)專家從4D模型中很快了解投標(biāo)單位對投標(biāo)項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等，從而對投標(biāo)單位的施工經(jīng)驗和實力作出有效評估。