趙一鋒 席岳琳 張玉梅 王 苗

（河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口075000）

隨著計算機信息技術(shù)的發(fā)展，信息化管理正逐漸取代以往項目管理技術(shù)逐步成為項目管理的新興趨勢.而BIM技術(shù)，這種建設(shè)兼具物理特性與功能特性的數(shù)字化模型項目，這種從建設(shè)項目的最初概念設(shè)計開始的整個生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源，正逐漸使項目管理經(jīng)歷著信息化革命.具體而言，起源于20世紀70年代的BIM（Building Information Modeling）技術(shù)，即通過在項目建設(shè)過程中引入新型計算機信息技術(shù)，加強圖紙平立剖面和透視等各環(huán)節(jié)一體化處理，增強各專業(yè)間交流配合，盡早完成建筑模型構(gòu)建，加快施工圖紙繪制進度，提高在建項目施工建設(shè)效率.因此，盡管引入中國時間不長，多項國內(nèi)或國際工程中已開始逐步使用BIM技術(shù)，并且，隨著技術(shù)不斷深入和完善，BIM技術(shù)在項目建設(shè)中所發(fā)揮的作用也將日趨明顯.

1 BIM概念及內(nèi)涵

BIM的概念最早起源于美國，是Autodesk公司和美國Benetly公司于2002年首次提出的，國內(nèi)常稱為建筑信息模型技術(shù)，它利用數(shù)字模型對項目進行設(shè)計、施工、運營、維護的管理過程，實現(xiàn)信息化和數(shù)字化在建筑行業(yè)中的靈活運用.在建筑工程領(lǐng)域，如果將Auto CAD技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用看做是建筑設(shè)計由手繪到計算機繪圖的第一次革命，那么，BIM技術(shù)的使用，這種把建筑繪圖由多專業(yè)分別分步繪圖轉(zhuǎn)換為多專業(yè)共同繪圖的計算機信息技術(shù)，將創(chuàng)造建筑設(shè)計工程行業(yè)的第二次革命.簡而言之，BIM技術(shù)是工程項目管理過程中使用的一種全新的信息化管理技術(shù).

2 傳統(tǒng)建筑設(shè)計手法沿革

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計手法是在建筑師確定方案立意構(gòu)思之后，逐步推敲深化初始方案，之后完成施工圖設(shè)計，實現(xiàn)數(shù)據(jù)準確化，并且最終交付施工單位完成整個項目現(xiàn)場施工建設(shè).

自20世紀80年代初起，建筑師開始借助Auto CAD設(shè)計系統(tǒng)完成建筑項目的設(shè)計和施工工程，在較短時間內(nèi)，使用計算機繪制并打印項目大部分圖紙，取代已有手工繪圖作業(yè)，這樣一來，既減少了手工繪圖任務(wù)量，降低人工誤差，又提高工程施工效率.然而，這種以集合為基礎(chǔ)的技術(shù)體系也并非完美，雖已在建筑行業(yè)應(yīng)用幾十年之久，但最終的圖形文件卻只包含了建筑項目的部分設(shè)計信息，并未實現(xiàn)信息系統(tǒng)一體化建設(shè)，因此，大型建筑設(shè)計項目只能通過人工來協(xié)調(diào)，工程任務(wù)依然艱巨.

隨著個人計算機計算能力的提高，建筑設(shè)計領(lǐng)域逐漸出現(xiàn)了更為高級的Object（對象）——Auto CAD應(yīng)用軟件系統(tǒng).其中數(shù)據(jù)“對象”，如門、墻、窗、屋頂?shù)龋诎ㄖD形數(shù)據(jù)的同時，也儲存了建筑的非圖形數(shù)據(jù).這些系統(tǒng)支持三維的建筑幾何模型，并可借助三維模型生成二維圖紙.

但Object（對象）——Auto CAD系統(tǒng)仍然是以Auto CAD為基礎(chǔ)完成整個項目建設(shè)過程的，仍舊使用基本的圖形文件存儲和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，依然強調(diào)建筑圖形，且未能最優(yōu)化創(chuàng)建和管理建設(shè)項目信息.

從上述內(nèi)容我們不難看出，傳統(tǒng)建筑設(shè)計技術(shù)確實在一定程度上滿足了不同時代對于建筑設(shè)計表達的具體需要，但由于技術(shù)局限，始終存在一定弊端.

3 BIM技術(shù)應(yīng)用及實踐優(yōu)勢

在建筑設(shè)計過程中，建筑設(shè)計師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師以及電氣工程師共同參與建筑模型的建造過程，完成包括建筑功能布局、材料信息、構(gòu)造信息在內(nèi)的所有建筑圖紙內(nèi)容，建成的計算機模型系統(tǒng)因此成為建筑各專業(yè)信息匯集的綜合性電子數(shù)據(jù)庫.有了這樣真實的智能的建筑模型系統(tǒng)，我們可以隨意提取任何建設(shè)項目相關(guān)信息，包括建設(shè)方案的平面圖、立面圖、剖面圖以及建設(shè)項目構(gòu)造的各部分節(jié)點詳圖，還可以輸出建筑材料預(yù)算、施工進度安排、后期物業(yè)管理以及建筑信息維護等內(nèi)容.

BIM的信息匯總能力是傳統(tǒng)設(shè)計方法所無法比擬的，當然，其優(yōu)勢也遠不止如此.它使建筑設(shè)計過程擺脫了建筑專業(yè)領(lǐng)頭，其他專業(yè)跟進，遇到問題再回歸建筑專業(yè)重新改動修正的重復(fù)繁瑣模式.在模型建立過程中，各專業(yè)需共同參與，所有問題會在同一模型中及時反映并修改調(diào)整，在建模型過程中得以解決，這樣也就有效避免了出圖后由于溝通不利造成設(shè)備管道與結(jié)構(gòu)設(shè)計間相互埋怨的尷尬情況.此外，完成交付時，也不會再像以往提供一卷卷實體藍圖，所有信息均可通過模型完整體現(xiàn)，項目施工方案的可預(yù)見性大大增強，施工方發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題的速度相應(yīng)縮短，解決問題速度也將得以快速提升.同時，在施工過程的任意階段，還可以通過與BIM模型的關(guān)聯(lián)來維持造價計算結(jié)果，保證施工進程安排準確，為設(shè)計方、施工方、管理方創(chuàng)造了統(tǒng)一溝通平臺，減少數(shù)據(jù)重復(fù)修改，保證信息精確，進一步提高施工效率，加快施工進度.

當然，大部分設(shè)計師對BIM技術(shù)尚且陌生，目前在處理建筑的三維空間關(guān)系時，依舊經(jīng)常使用3Dmax或Sketchup軟件建模.這些軟件出現(xiàn)時間長，易于掌握，處理規(guī)則體型較為方便，但無法完成圖形矢量化工作.如需處理復(fù)雜的不規(guī)則體塊，在圖形表達方面存在明顯缺陷.近年來，AutoCAD公司和Microstation公司分別推出全新三維協(xié)同軟件Revit、Vasari和Gc軟件，美國Robert McNeel公司也于1998年推出了新型渲染軟件Rhino，在建筑表達方面實現(xiàn)了三維協(xié)同和數(shù)據(jù)庫共享條件，處理復(fù)雜體形也有獨到之處，受到很多一線設(shè)計師推崇.軟件的發(fā)展與更新使得BIM數(shù)字化設(shè)計應(yīng)用也越來越廣泛.

現(xiàn)如今，世界知名建筑師事務(wù)所也逐漸開始選擇使用BIM技術(shù)進行項目方案設(shè)計.在F·蓋里的事務(wù)所中，他們用先進的模擬軟件進行整體環(huán)境設(shè)計和模型制作，施工圖所需數(shù)據(jù)也全部從已建成的數(shù)字模型中獲取.他的畢爾巴鄂古根海姆博物館就是完全采用數(shù)字化設(shè)計實現(xiàn)的，建筑信息模型技術(shù)不僅應(yīng)用到了項目建設(shè)的整體施工過程中，在設(shè)計階段還應(yīng)用于結(jié)構(gòu)和材料分析部分，使得看起來復(fù)雜的扭轉(zhuǎn)體塊疊放問題得以有效解決.在國內(nèi)，一些大型建筑設(shè)計公司也紛紛開始嘗試使用BIM技術(shù)，如CCDI悉地國際，充分利用BIM數(shù)字化信息模型技術(shù)完善并建成了一座座經(jīng)典建筑.

圖1 BIM實例1—杭州奧體博覽城主體育場

圖2 BIM實例2—長沙梅溪湖國際文化藝術(shù)中心

4 結(jié) 語

BIM技術(shù)是一項具有廣闊發(fā)展空間的信息技術(shù)手段，它為建筑設(shè)計提供了全新的途徑和方法，對建筑師的創(chuàng)造能力以及設(shè)計團隊的配合協(xié)作能力也提出了新的要求.建筑設(shè)計項目可同時分成許多部分，建筑模型由各專業(yè)多小組共同協(xié)作完成，以提高項目建設(shè)效率.雖然目前在國內(nèi)BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用仍處在初級階段，不過相信在各方共同努力下，BIM技術(shù)必將在我國建設(shè)行業(yè)中發(fā)揮應(yīng)有作用，推進我國建筑行業(yè)的快速健康發(fā)展.

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