BIM模型到底有什么用

(1)BIM對設(shè)計工作流的革新

目前國內(nèi)建筑設(shè)計行業(yè)內(nèi)大部分BIM的應(yīng)用主要是依靠自身BIM團(tuán)隊或者專門的外包BIM公司進(jìn)行翻模，主要作用也僅僅是檢查碰撞等設(shè)計錯誤。相關(guān)的翻模公司和翻模軟件也不斷涌現(xiàn)。但是，在很多同行看來，這是一個本末倒置的做法。它只是基于傳統(tǒng)設(shè)計流程的設(shè)計結(jié)果，生成一個只能用來檢查碰撞的建筑信息模型。它不僅沒有幫助傳統(tǒng)設(shè)計流程提高效率，反而給傳統(tǒng)設(shè)計流程增加了時間和人力成本上的負(fù)擔(dān)。為了檢查碰撞而增加這么多的工作量，這樣的工作流性價比實在太低。正是基于此，是不是可以有這樣的設(shè)想，優(yōu)化傳統(tǒng)的工作方式，在設(shè)計階段就由設(shè)計師創(chuàng)建相應(yīng)的BIM模型，設(shè)計師的工作對象變成了BIM模型，而不是傳統(tǒng)的平立剖面圖。

圖紙是工程師的語言。在傳統(tǒng)的設(shè)計工作流中，面對建筑這樣一個三維空間中的實體，設(shè)計師需要不斷地將三維空間中的各種建筑信息翻譯成為二維平面圖之上的信息，并將它們通過二維平面的方式表達(dá)出來。而在施工階段，施工單位又會將這些二維平面上的信息轉(zhuǎn)換成真實三維空間中的建筑實體。同樣，建筑設(shè)計工作流本身，也要面對譬如建筑專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)語言相互轉(zhuǎn)換的問題。這些圖紙語言翻譯的是否準(zhǔn)確，受限于作為設(shè)計師的輸出端的水平，也受限于施工單位讀圖的水平。而往往很多人為因素的存在，導(dǎo)致了圖紙信息的失真是不可避免的。而從建筑設(shè)計到施工單位，都將傳統(tǒng)的二維工作空間轉(zhuǎn)換到三維，從三維空間的視角進(jìn)行設(shè)計和施工，對設(shè)計和施工質(zhì)量的保證是不言而喻的，BIM對設(shè)計的作用不能僅僅局限在檢查碰撞的層次。將BIM引入設(shè)計流程也為新的設(shè)計手段的引入提供了可能。建筑設(shè)計空間從二維到三維空間的轉(zhuǎn)換也使將VR/AR引入建筑設(shè)計流程成為現(xiàn)實。通過VR/AR，設(shè)計師可以對空間產(chǎn)生身臨其境的感受，而這種感受可以幫助設(shè)計師更好地從空間上對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整。

在傳統(tǒng)的工作流中，設(shè)計流程中的各個專業(yè)所處的維度是相互獨立的，建筑設(shè)計作為整個設(shè)計工作流的龍頭專業(yè)，一直處在建筑設(shè)計專業(yè)生成建筑設(shè)計內(nèi)容，結(jié)構(gòu)專業(yè)和設(shè)備專業(yè)根據(jù)建筑設(shè)計內(nèi)容生成結(jié)構(gòu)設(shè)計和設(shè)備設(shè)計的內(nèi)容，建筑設(shè)計整合結(jié)構(gòu)和設(shè)備專業(yè)的內(nèi)容并進(jìn)行更新建筑設(shè)計的內(nèi)容，再將其反饋給結(jié)構(gòu)和設(shè)備專業(yè)。依次往復(fù)循環(huán)。雖然各個專業(yè)的工作對象都是相同的建筑，但是，各自獨立封閉的工作空間耗費了大量的勞動成本和溝通成本。特別對于建筑專業(yè)，需要將結(jié)構(gòu)和設(shè)備專業(yè)的圖紙進(jìn)行整合。各自封閉的工作空間導(dǎo)致的后果是各專業(yè)間大量的重復(fù)工作。在各專業(yè)相互提資之后，各專業(yè)的設(shè)計師們還要花費大量的時間做一些圖紙信息的搬運，翻譯或者和其他專業(yè)一樣完全重復(fù)的工作，這也造成了當(dāng)前設(shè)計師工作負(fù)擔(dān)的增加。而在BIM平臺上，各專業(yè)間圖紙信息的實時反饋，可以很大程度上提高各專業(yè)間圖紙更新的效率和質(zhì)量。

基于BIM的設(shè)計工作流的運用也可以為建筑設(shè)計手段的更新提供更多的途徑。在傳統(tǒng)的工作流中，建筑師為了計算日照、消防等指標(biāo)需要建立自己的計算模型，結(jié)構(gòu)師為了計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力也要建立相應(yīng)的有限元模型。這些工作都是相互獨立的，而且每個專業(yè)都要單獨建立模型，也要單獨尋找相應(yīng)的軟件或者編制相應(yīng)的算法分析相關(guān)的指標(biāo)。而通過引入BIM模型，只需要一個BIM模型，就可以同時滿足建筑專業(yè)和結(jié)構(gòu)專業(yè)對于計算不同建筑指標(biāo)的需求。推而廣之，基于同一BIM模型，只要有相應(yīng)成熟的算法和數(shù)據(jù)，設(shè)計師可以對建筑方方面面的性能和指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測分析，進(jìn)而實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計結(jié)果的目的。例如建筑專業(yè)的日照，消防，流線，噪聲;結(jié)構(gòu)專業(yè)的內(nèi)力，成本;設(shè)備專業(yè)的水暖電等等各項性能，都可以以相應(yīng)的BIM模型為基礎(chǔ)進(jìn)行模擬。BIM模型為算法在建筑設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的推廣提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而相應(yīng)的算法也為BIM模型的更新提供了依據(jù)，也提高了BIM模型重新生成的效率。而各種算法對建筑各項指標(biāo)的模擬，也為建筑性能的優(yōu)化提供了依據(jù)。同時BIM模型數(shù)據(jù)的集成，也為諸如機(jī)器學(xué)習(xí)這樣的技術(shù)在建筑行業(yè)內(nèi)的展開提供基礎(chǔ)。

(2)BIM模型與施工單位的對接

當(dāng)下施工單位一直在倡導(dǎo)的數(shù)字建造或者智能建造中，用機(jī)械代替人力勞動是一個很重要的著力點。但是，如果基于傳統(tǒng)的行業(yè)工作流而言，很難有機(jī)械設(shè)備能夠讀懂傳統(tǒng)的二維的平面圖。相較而言BIM模型提供了足夠多的數(shù)據(jù)化的建筑信息，當(dāng)這些信息足夠多到機(jī)械設(shè)備能夠?qū)⑺D(zhuǎn)換為實際三維空間中的物體的時候，通過機(jī)械進(jìn)行建筑物的建造就成為了可能。

如果施工單位的機(jī)械設(shè)備能夠直接通過數(shù)字化的手段讀取設(shè)計單位提供的BIM模型中的構(gòu)件材料及尺寸等數(shù)據(jù)，直接生產(chǎn)相應(yīng)的建筑構(gòu)件，再通過BIM模型中的定位信息將構(gòu)件自動化的組裝到相應(yīng)正確的位置中。這樣的流程中，最大程度上地利用BIM的數(shù)據(jù)，通過機(jī)械代替人力的勞動，通過新的工作流程代替當(dāng)下勞動密集型的建筑業(yè)組織方式，能夠在很大程度上提升建筑的建造效率，同時降低整個行業(yè)的整體勞動成本和時間成本。這就是3D打印和機(jī)械臂建造技術(shù)在建筑行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)運用的價值，而運用這兩項技術(shù)的前提，除了發(fā)展適當(dāng)?shù)牟牧贤猓脭?shù)字化的手段對建筑進(jìn)行描述，并將它們轉(zhuǎn)換為機(jī)械能夠讀懂的語言也是重要的一個前提。

VR/AR技術(shù)也能為建筑施工手段的更新提供依據(jù)。當(dāng)下已經(jīng)有一些施工單位嘗試通過VR/AR技術(shù)在建筑現(xiàn)場進(jìn)行場地放樣，同時也有施工單位嘗試通過AR的手段將BIM模型與實際已經(jīng)施工的建筑進(jìn)行精細(xì)的比對，根據(jù)定位坐標(biāo)實時更新當(dāng)前AR界面中展示的建筑構(gòu)件，將其與實際施工的建筑構(gòu)件進(jìn)行對比，查找施工過程中的錯誤。這樣的生產(chǎn)方式已經(jīng)摒棄了傳統(tǒng)的二維平面圖紙的生產(chǎn)模式，現(xiàn)場工程師只需要通過一臺手機(jī)或者平板，就能掌控建筑施工中的每個細(xì)節(jié)。

當(dāng)然這樣的工作流也存在著很多問題，傳統(tǒng)例如汽車制造等行業(yè)的生產(chǎn)對象在三維空間的尺度較小，因此可以通過流水線的方式對整個成產(chǎn)過程進(jìn)行組織。而面對一個建筑這樣的龐然大物，在建筑場地上構(gòu)建這樣的流水線的代價就顯得有點過分的高。而將建筑物進(jìn)行拆分，將建筑物的每個構(gòu)件分別置于工廠化的場景下就行流水線化的生產(chǎn)，再在現(xiàn)場進(jìn)行裝配。這樣的工作流似乎是一種各方面成本都比較低而且資源配置也能得到優(yōu)化的方案。這也就解釋了為什么國家會同時地大力地推廣裝配式建筑和BIM技術(shù)。因為數(shù)字化建造和智能建造的流程中，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土的工作模式與工業(yè)化生產(chǎn)的理念是背道而馳的，必須采用裝配式的生產(chǎn)方式，而BIM模型是整個生產(chǎn)過程數(shù)字化的基礎(chǔ)。

(3)BIM模型在運維階段的應(yīng)用

目前有很多關(guān)于BIM在建筑運維階段的嘗試，大多是基于BIM建立一套虛擬的建筑運維系統(tǒng)。建筑實時運行的各項參數(shù)能夠通過諸如傳感器的各類設(shè)備實時的反饋給到BIM模型中， 再通過BIM模型中的一系列算法的運算評估，得到建筑物某項或者多項指標(biāo)運行效率最大化的判斷，并將其反饋給建筑集成的控制系統(tǒng)或者傳輸給人，通過這些手段來實現(xiàn)建筑實際運維階段的優(yōu)化配置。同時，如果建筑本身出現(xiàn)某些系統(tǒng)故障，也可以通過BIM模型，方便地找到問題的所在，方便的定位錯誤，排除建筑運行過程中的故障。

擴(kuò)展開來，將BIM模型接入城市整體運行的CIM模型中，將每個建筑模型單獨定義成為一個CIM模型的個體，在單體建筑與整個城市運維交互過程中的各項參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化的表達(dá)，也可以為CIM模型的優(yōu)化和豐富提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。

BIM技術(shù)作為目前建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的最高水準(zhǔn)，會有越來越多的價值潛能被不斷開發(fā)，節(jié)省成本、提高質(zhì)量、產(chǎn)生價值，何樂而不為。以上就是環(huán)球網(wǎng)校為你帶來的“BIM模型到底有什么用”，更多建筑類精彩內(nèi)容可以關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校，也可點擊下方“免費下載”領(lǐng)取自主學(xué)習(xí)資料。