建築資訊模型(Building Information Modeling)是以建築工程專案的各項相關資訊資料作為模型的基礎,進行建築模型的建立,透過數字資訊模擬模擬建築物所具有的真實資訊。它具有視覺化,協調性,模擬性,最佳化性和可出圖性五大特點。
1. 視覺化
視覺化即“所見所得”的形式,對於建築行業來說,視覺化的真正運用在建築業的作用是非常大的,例如經常拿到的施工圖紙,只是各個構件的資訊在圖紙上的採用線條繪製表達,但是其真正的構造形式就需要建築業參與人員去自行想象了。對於一般簡單的東西來說,這種想象也未嘗不可,但是近幾年建築業的建築形式各異,複雜造型在不斷的推出,那麼這種光靠人腦去想象的東西就未免有點不太現實了。
所以BIM提供了視覺化的思路,讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前;建築業也有設計方面出效果圖的事情,但是這種效果圖是分包給專業的效果圖製作團隊進行識讀設計製作出的線條式資訊製作出來的,並不是透過構件的資訊自動生成的,缺少了同構件之間的互動性和反饋性,然而BIM提到的視覺化是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視,在BIM建築資訊模型中,由於整個過程都是視覺化的,所以視覺化的結果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成,更重要的是,專案設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在視覺化的狀態下進行。
2.協調性
這個方面是建築業中的重點內容,不管是施工單位還是業主及設計單位,無不在做著協調及相配合的工作。一旦專案的實施過程中遇到了問題,就要將各有關人士組織起來開協調會,找各施工問題發生的原因,及解決辦法,然後出變更,做相應補救措施等進行問題的解決。那麼這個問題的協調真的就只能出現問題後再進行協調嗎?在設計時,往往由於各專業設計師之間的溝通不到位,而出現各種專業之間的碰撞問題,例如暖通等專業中的管道在進行佈置時,由於施工圖紙是各自繪製在各自的施工圖紙上的,真正施工過程中,可能在佈置管線時正好在此處有結構設計的梁等構件在此妨礙著管線的佈置,這種就是施工中常遇到的碰撞問題,像這樣的碰撞問題的協調解決就只能在問題出現之後再進行解決嗎?BIM的協調性服務就可以幫助處理這種問題,也就是說BIM建築資訊模型可在建築物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調,生成協調資料,提供出來。當然BIM的協調作用也並不是只能解決各專業間的碰撞問題,它還可以解決例如:電梯井佈置與其他設計佈置及淨空要求之協調,防火分割槽與其他設計佈置之協調,地下排水佈置與其他設計佈置之協調等。
3.模擬性
模擬性並不是只能模擬設計出的建築物模型,還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設計階段,BIM可以對設計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗,例如:節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等;在招投標和施工階段可以進行4D模擬(三維模型加專案的發展時間),也就是根據施工的組織設計模擬實際施工,從而來確定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模擬(基於3D模型的造價控制),從而來實現成本控制;後期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬,例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。
4.最佳化性
事實上整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷最佳化的過程,當然最佳化和BIM也不存在實質性的必然聯絡,但在BIM的基礎上可以做更好的最佳化、更好地做最佳化。最佳化受三樣東西的制約:資訊、複雜程度和時間。沒有準確的資訊做不出合理的最佳化結果,BIM模型提供了建築物的實際存在的資訊,包括幾何資訊、物理資訊、規則資訊,還提供了建築物變化以後的實際存在。複雜程度高到一定程度,參與人員本身的能力無法掌握所有的資訊,必須藉助一定的科學技術和裝置的幫助。現代建築物的複雜程度大多超過參與人員本身的能力極限,BIM及與其配套的各種最佳化工具提供了對複雜專案進行最佳化的可能。基於BIM的最佳化可以做下面的工作:
(1)專案方案最佳化:把專案設計和投資回報分析結合起來,設計變化對投資回報的影響可以實時計算出來;這樣業主對設計方案的選擇就不會主要停留在對形狀的評價上,而更多的可以使得業主知道哪種專案設計方案更有利於自身的需求。
(2)特殊專案的設計最佳化:例如裙樓、幕牆、屋頂、大空間到處可以看到異型設計,這些內容看起來佔整個建築的比例不大,但是佔投資和工作量的比例和前者相比卻往往要大得多,而且通常也是施工難度比較大和施工問題比較多的地方,對這些內容的設計施工方案進行最佳化,可以帶來顯著的工期和造價改進。
5.可出圖性
BIM並不是為了出大家日常多見的建築設計院所出的建築設計圖紙,及一些構件加工的圖紙。而是透過對建築物進行了視覺化展示、協調、模擬、最佳化以後,可以幫助業主出如下圖紙:
(l)綜合管線圖(經過碰撞檢查和設計修改,消除了相應錯誤以後);
(2)綜合結構留洞圖(預埋套管圖);
(3)碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案。
建築資訊模型(Building Information Modeling)是以建築工程專案的各項相關資訊資料作為模型的基礎,進行建築模型的建立,透過數字資訊模擬模擬建築物所具有的真實資訊。它具有視覺化,協調性,模擬性,最佳化性和可出圖性五大特點。
1. 視覺化
視覺化即“所見所得”的形式,對於建築行業來說,視覺化的真正運用在建築業的作用是非常大的,例如經常拿到的施工圖紙,只是各個構件的資訊在圖紙上的採用線條繪製表達,但是其真正的構造形式就需要建築業參與人員去自行想象了。對於一般簡單的東西來說,這種想象也未嘗不可,但是近幾年建築業的建築形式各異,複雜造型在不斷的推出,那麼這種光靠人腦去想象的東西就未免有點不太現實了。
所以BIM提供了視覺化的思路,讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前;建築業也有設計方面出效果圖的事情,但是這種效果圖是分包給專業的效果圖製作團隊進行識讀設計製作出的線條式資訊製作出來的,並不是透過構件的資訊自動生成的,缺少了同構件之間的互動性和反饋性,然而BIM提到的視覺化是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視,在BIM建築資訊模型中,由於整個過程都是視覺化的,所以視覺化的結果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成,更重要的是,專案設計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在視覺化的狀態下進行。
2.協調性
這個方面是建築業中的重點內容,不管是施工單位還是業主及設計單位,無不在做著協調及相配合的工作。一旦專案的實施過程中遇到了問題,就要將各有關人士組織起來開協調會,找各施工問題發生的原因,及解決辦法,然後出變更,做相應補救措施等進行問題的解決。那麼這個問題的協調真的就只能出現問題後再進行協調嗎?在設計時,往往由於各專業設計師之間的溝通不到位,而出現各種專業之間的碰撞問題,例如暖通等專業中的管道在進行佈置時,由於施工圖紙是各自繪製在各自的施工圖紙上的,真正施工過程中,可能在佈置管線時正好在此處有結構設計的梁等構件在此妨礙著管線的佈置,這種就是施工中常遇到的碰撞問題,像這樣的碰撞問題的協調解決就只能在問題出現之後再進行解決嗎?BIM的協調性服務就可以幫助處理這種問題,也就是說BIM建築資訊模型可在建築物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調,生成協調資料,提供出來。當然BIM的協調作用也並不是只能解決各專業間的碰撞問題,它還可以解決例如:電梯井佈置與其他設計佈置及淨空要求之協調,防火分割槽與其他設計佈置之協調,地下排水佈置與其他設計佈置之協調等。
3.模擬性
模擬性並不是只能模擬設計出的建築物模型,還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設計階段,BIM可以對設計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗,例如:節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等;在招投標和施工階段可以進行4D模擬(三維模型加專案的發展時間),也就是根據施工的組織設計模擬實際施工,從而來確定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模擬(基於3D模型的造價控制),從而來實現成本控制;後期運營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬,例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。
4.最佳化性
事實上整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷最佳化的過程,當然最佳化和BIM也不存在實質性的必然聯絡,但在BIM的基礎上可以做更好的最佳化、更好地做最佳化。最佳化受三樣東西的制約:資訊、複雜程度和時間。沒有準確的資訊做不出合理的最佳化結果,BIM模型提供了建築物的實際存在的資訊,包括幾何資訊、物理資訊、規則資訊,還提供了建築物變化以後的實際存在。複雜程度高到一定程度,參與人員本身的能力無法掌握所有的資訊,必須藉助一定的科學技術和裝置的幫助。現代建築物的複雜程度大多超過參與人員本身的能力極限,BIM及與其配套的各種最佳化工具提供了對複雜專案進行最佳化的可能。基於BIM的最佳化可以做下面的工作:
(1)專案方案最佳化:把專案設計和投資回報分析結合起來,設計變化對投資回報的影響可以實時計算出來;這樣業主對設計方案的選擇就不會主要停留在對形狀的評價上,而更多的可以使得業主知道哪種專案設計方案更有利於自身的需求。
(2)特殊專案的設計最佳化:例如裙樓、幕牆、屋頂、大空間到處可以看到異型設計,這些內容看起來佔整個建築的比例不大,但是佔投資和工作量的比例和前者相比卻往往要大得多,而且通常也是施工難度比較大和施工問題比較多的地方,對這些內容的設計施工方案進行最佳化,可以帶來顯著的工期和造價改進。
5.可出圖性
BIM並不是為了出大家日常多見的建築設計院所出的建築設計圖紙,及一些構件加工的圖紙。而是透過對建築物進行了視覺化展示、協調、模擬、最佳化以後,可以幫助業主出如下圖紙:
(l)綜合管線圖(經過碰撞檢查和設計修改,消除了相應錯誤以後);
(2)綜合結構留洞圖(預埋套管圖);
(3)碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案。