BIM|BIM技術(shù)的十種典型應(yīng)用
BIM技術(shù)的十種典型應(yīng)用
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,以備項目全過程中各相關(guān)利益方隨時共享。由于BIM的用途決定了BIM模型細節(jié)的精度,同時僅靠一個BIM工具并不能完成所有工作,所以目前業(yè)內(nèi)主要采用“分布式”BIM模型方法,建立符合工程項目現(xiàn)有條件和使用用途的BIM模型。BIM“分布式”模型還體現(xiàn)在BIM模型往往由相關(guān)設(shè)計單位、施工單位或運營單位根據(jù)各自工作范圍單獨建立,最后通過統(tǒng)一的標準合成。這將增加對BIM建模標準、版本管理、數(shù)據(jù)安全的管理難度,因此有時業(yè)主也會委托獨立的BIM服務(wù)商統(tǒng)一規(guī)劃、維護和管理整個工程項目的BIM應(yīng)用,確保BIM模型信息的準確、時效和安全。
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聯(lián)系的過程。在規(guī)劃階段,場地地貌、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)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)(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
建筑策劃是在總體規(guī)劃目標確定后,根據(jù)定量分析得出設(shè)計依據(jù)的過程。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)計的合理導向,制定和論證建筑設(shè)計依據(jù),科學確定設(shè)計內(nèi)容,并尋找達到這一目標的科學方法。在這一過程中,除了需要運用建筑學原理,借鑒過去經(jīng)驗和遵守規(guī)范,更重要的是要以實態(tài)調(diào)查為基礎(chǔ),用計算機等現(xiàn)代化手段對目標進行研究。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雜空間的標準和法規(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、聲學、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。方案論證階段還可借助BIM提供方便、低成本的不同解決方案供項目投資方選擇,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展現(xiàn)并迅速達成共識,相應(yīng)的需要決策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階段性效果圖展現(xiàn),與真正的設(shè)計方案之間都存在相當大的差距。BIM的出現(xiàn)使得設(shè)計師不僅擁有三維可視化的設(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完成建筑設(shè)計,同時也使業(yè)主及最終用戶真正擺脫技術(shù)壁壘限制,隨時知道自己的投資能獲得什么??梢暬?ldquo;所見所得”的形式,對于建筑行業(yè)來說,可視化的真正運用在建筑業(yè)的作用是非常大。對于一般簡單的東西來說,想象也未嘗不可,但現(xiàn)在建筑業(yè)的建筑形式各異,復雜造型不斷推出,光靠人腦去想象不太現(xiàn)實。所以BIM提供了可視化的思路,讓人們將以往的線條式構(gòu)件形成一種三維的立體實物圖形;現(xiàn)在建筑業(yè)也有設(shè)計方面出效果圖的事情,但這種效果圖是分包給專業(yè)效果圖制作團隊進行識讀設(shè)計制作出的線條式信息制作出來的,并不是通過構(gòu)件的信息自動生成,缺少同構(gòu)件間的互動性和反饋性。然而BIM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性的可視,在BIM模型中,由于整個過程都是可視化,可視化結(jié)果不僅可用來效果圖展示及報表生成,更重要的是,項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。
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,可使分布在不同地理位置的不同專業(yè)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?,F(xiàn)有協(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)同范疇也從單純設(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,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
利用計算機進行建筑物理性能化分析始于20世紀60年代甚至更早,早已形成成熟的理論支持,開發(fā)出豐富的工具軟件。但是在CAD時代,無論什么樣的分析軟件都必須通過手工方式輸入相關(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,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)常性的重復錄入或校核,導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)計最終階段,成為一種象征性工作, 使建筑設(shè)計與性能化分析計算嚴重脫節(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),只要將模型導入相關(guān)性能化分析軟件,就可得到相應(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,大大降低性能化分析的周期,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,需要依靠人工根據(jù)圖紙或CAD文件進行測量和統(tǒng)計,或使用專門造價計算軟件根據(jù)圖紙或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人工,且比較容易出現(xiàn)手工計算帶來的差錯;后者同樣需要不斷根據(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。BIM是一個富含工程信息的數(shù)據(jù)庫,可真實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獲得的準確工程量統(tǒng)計可用于前期設(shè)計過程的成本估算、在業(yè)主預算范圍內(nèi)不同設(shè)計方案的探索或不同設(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)主要由建筑或機電專業(yè)牽頭,將所有圖紙打印成硫酸圖,然后各專業(yè)將圖紙疊在一起進行管線綜合,由于二維圖紙的信息缺失及缺失直觀的交流平臺,導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)計師能夠在虛擬三維環(huán)境下方便發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的碰撞沖突,從而大大提高管線綜合的設(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;顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請單,更大大提高施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率,降低由于施工協(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,復雜程度不斷提高,使得施工項目管理變得極為復雜。當前建筑工程項目管理中經(jīng)常用于表示進度計劃的甘特圖,由于專業(yè)性強、可視化程度低,無法清晰描述施工進度及各種復雜關(guān)系,難以準確表達工程施工的動態(tài)變化過程。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、精確反映整個建筑的施工過程。施工模擬技術(shù)可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)化使用施工資源及科學進行場地布置, 對整個工程施工進度、資源和質(zhì)量進行統(tǒng)一管理和控制,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)在工程項目投標中將獲得競標優(yōu)勢,BIM可協(xié)助評標老師從4D模型中很快了解投標單位對投標項目主要施工控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等,從而對投標單位的施工經(jīng)驗和實力作出有效評估。
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