建筑与建筑信息模型.doc

浅析建筑与建筑信息模型摘要：信息技术的发展和应用，对人类产生了深远影响。在工程建设领域，计算机应用和数字化技术已展示了其特有的潜力，成为工程技术在新世纪发展的命脉。工程设计是工程建设的龙头。在过去的20年中，CAD（Computer Aided Design）技术的普及推广使建筑师、工程师甩掉图板，进行计算机中2D数据的创建，可以说是工程设计领域第一次革命。但是二维图纸应用的局限性非常大，不能直观体现建筑物的各类信息，尽管后来出现三维建模，依然只是表面模型，不能包含建筑物上的众多信息，而建筑信息模型的到来解决了这些问题，给工程设计领域带来了第二次革命。本文将结合实例对建筑信息模型在建筑工程领域进行简单分析。关键字：建筑信息模型 建筑 建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具。如果简单地说，它是数码化的建筑三维几何模型，但这个模型中除了几何外，同时具有建筑或工程的数据。这些数据包含各种信息，如：建筑的平面图、立面、剖面、详图、三维立体视图、透视图、材料表或是计算每个房间自然采光的照明效果、所需要的空调通风量、冬、夏季需要的空调电力消耗。建筑信息模型涵盖了几何学、空间关系、地理资讯、各种建筑元件的性质及数量（例如供应商的详细资讯），可以用来展示整个建筑生命周期，包括了兴建过程及营运过程。提取建筑内材料的信息十分方便。建筑内各个部分、各个系统都可以呈现出来。应用BIM软件来进行建筑设计时，就会发现和原来应用绘图软件搞设计会有很大的区别。BIM建模工具不再提供低水平的几何绘图工具，操作的对象不再是点、线、圆这些简单的几何对象，而是墙体、门、窗、梁、柱等建筑构件；在屏幕上建立和修改的不再是一堆没有建立起关联关系的点和线，而是由一个个建筑构件组成的建筑物整体。整个设计过程就是不断确定和修改各种建筑构件的参数，全面采用参数化设计方式。应用BIM建模需要大量建筑领域中的具体知识，许多建模的操作都需要建筑师应用建筑设计相关的知识，例如门的设计就需要懂得根据使用条件选择门的类型、材质、大小、开启方式等，而不是画几条线就算了。在应用绘图软件搞设计时，对设计内容无需交代得很清楚，而应用BIM软件的设计则相反。当你要放置一个建筑构件到一个模型中，你必须告诉模型这是什么，而不是它像什么。BIM软件立足于数据关联的技术上进行三维建模，模型建立后，可以随意生成各种平、立、剖二维图纸。无需画一次平面图后，在分别去画立面图、剖面图，避免了不同视图之间出现不一致现象。而且在任何视图上对设计的任何更改，都马上可以在其他视图上关联的地方反映出来，这种关联互动是实时的。由于建筑信息模型包含了所代表的建筑物的详尽信息，因此，可以生成各种门窗表、材料表以及各种综合表格。这样就为建筑信息模型的进一步应用创造了条件。例如，应用这些表格进行概预算、向建筑材料供应商提供采购清单等。实际上，BIM的应用范围已经超出了建筑设计的范畴。关于BIM技术的应用已有很多成功的尝试，杭州奥体中心主体育场是由CCDI体育事业部和CCDI的BIM团队共同完成的设计。 BIM技术让“杭州奥体中心主体育场”项目的设计工作发生了变化。1. 模型设计发生的变化 作为一名建筑师，首先要真实地再现他们脑海中或精致、或宏伟、或灵动或庄重的建筑造型，在使用BIM之前，CCDI体育事业部的建筑师们很多时候是通过泡沫、纸盒做的手工模型展示头脑中的创意，相应调整方案的工作也是在这样的情况下进行的，由创意到手工模型的工作需要较长的时间，而且设计师还会反复多次在创意和手工模型之间进行工作。 2.专业设计发生的变化 “杭州奥体中心主体育场”项目，由于其兼具体育场和外观复杂的双重特性，所以只有采用三维建模方式进行设计，才能避免许多二维设计后期才会发现的问题。因此，CCDI设计团队采用了基于BIM技术的Revit系列软件做支撑，以预先导入的三维外观造型做定位参考，在Revit中建立体育场内部建筑功能模型、结构网架模型、机电设备管线模型。3.专业纠错的变化 “杭州奥体中心主体育场”项目建立了BIM模型，由于其真实的三维特性，它的可视化纠错能力直观、实际，对设计师很有帮助，这使施工过程中可能发生的问题，提前到设计阶段来处理，减少了施工阶段的反复，不仅节约了成本，更节省了建设周期。 4.模型后续利用的变化 体育场馆的设计对防火、疏散、声音、温度等要求较高，这些都有非常专业的分析模拟软件，而BIM模型的建立有助于相关的分析研究。 “杭州奥体中心主体育场”项目利用完整的BIM模型信息，对体育场模型进行了声环境模拟分析、风环境模拟分析、平台行人活动区分析、温度环境分析，并根据结果进行了合理地改进。 应用基于BIM技术的软件是有一定难度的，如何让设计师尽快用上BIM产品，CCDI人有自己的模式，他们收获的不止是BIM技术带来的快捷精准、信息积存，更收获了一支BIM团队，如今他们已经有很多成功的体育场馆工程项目是通过BIM完成的。 CCDI应用BIM技术，从草图到BIM模型，再到各专业分析，全过程设计以BIM模型为核心，实现了BIM模型信息在设计流程中的有效传递，使设计者的灵感在BIM技术的辅助下发挥得淋漓尽致，除了前面介绍的“杭州奥体中心主体育场”以外，CCDI还有很多这方面的成功案例，如天津港国际邮轮码头、2010年上海世博会德国国家馆。通过“杭州奥体中心主体育场”的分析，我们不难看出，BIM具有以下优点与价值。1.不同项目参与者的出色协作业主、设计方、承包商、材料供应商、预制件生产商等的协作；IPDintegrated project delivery一体化项目交付：利用模型功能，促成相互协作的决策；更早的将主要的施工管理、制造商、供应商以及生产商等专业人士聚集到一处，与设计方和业主一起，共同将质量、美学、建造可能性、经济可行性、及时行及无缝流程融入设计的生命周期管理，并实现最佳组合；2.改善沟通建筑师在最初赋予给建筑的美学以及艺术观念，在传统的建筑手法中，如何能够得到更好的表达？是否设计人员能够更好的理解每一个自己所做的建筑？BIM提供的协作工作平台能够有效地解决建筑参与各方由于专业水平的参差不齐所带来的沟通上的不便捷；有些复杂的工艺或工序，很难用二维图纸表达，也不便于项目参与者理解和交流，而通过三维可视化的模拟可以清楚地呈现和表达建筑细部。3.提高生产效率当然，作为新技术，它也有自己的缺点如：1相比现阶段的传统二维建筑设计，BIM在设计初期所需要的时间会更长，在目前激烈的市场竞争条件下，并不具备优势。 2. 建筑信息模型包含了3D建筑模型信息、结构分析信息、工程量、施工进度、甚至是施工环境等等。BIM贯穿了建筑物的整个生命周期。因此，建筑信息模型的全过程实施需要各阶段、各部门的从硬件到软件的支持与协调，实际操作起来具有相当的难度。 3. 现有的二维设计的不足，仍被当前产业和市场所容忍，解决成本也相对较低。而3D设计的收益和成本未被良好的评估或未被市场所认可。 4. BIM对设计人员软件应用能力的要求更高，需要强化的技术训练。但BIM 是一种全新的理念，它涉及到从规划、设计理论到施工、维护技术的一系列创新和变革，是建筑业信息化的发展趋势。BIM 的研究对于实现建筑生命期管理，提高建筑行业设计、施工、运营的科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。目前，BIM 的应用在欧美发达国家正在迅速推进，如美国已推出国家BIM 标准，规定房屋建筑设计必须应用BIM 技术，推行