開放的選擇性BIM概念下的住宅節(jié)能可視化計算研究

那么BIM建筑信息模型也同CAD一樣，也只是個設(shè)計繪圖軟件或者出圖工具嗎？對于這個問題，我們需要真正的認(rèn)識BIM了。真正的BIM應(yīng)該符合以下五個特點：

1.可視化：可視化即“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)的作用是非常大的，例如經(jīng)常拿到的施工圖紙，只是各個構(gòu)件的信息在圖紙上的采用線條繪制表達(dá)，但是其真正的構(gòu)造形式就需要建筑業(yè)參與人員去自行想象了。對于一般簡單的東西來說，這種想象也未嘗不可，但是近幾年建筑業(yè)的建筑形式各異，復(fù)雜造型在不斷的推出，那么這種光靠人腦去想象的東西就未免有點不太現(xiàn)實了。所以BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前；建筑業(yè)也有設(shè)計方面出效果圖的事情，但是這種效果圖是分包給專業(yè)的效果圖制作團隊進(jìn)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)件的信息自動生成的，缺少了同構(gòu)件之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建筑信息模型中，由于整個過程都是可視化的，所以，可視化的結(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成，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(jìn)行。

2.協(xié)調(diào)性：這個方面是建筑業(yè)中的重點內(nèi)容，不管是施工單位還是業(yè)主及設(shè)計單位，無不在做著協(xié)調(diào)及相配合的工作。一旦項目的實施過程中遇到了問題，就要將各有關(guān)人士組織起來開協(xié)調(diào)會，找各施工問題發(fā)生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補救措施等進(jìn)行問題的解決。那么這個問題的協(xié)調(diào)真的就只能出現(xiàn)問題后再進(jìn)行協(xié)調(diào)嗎？在設(shè)計時，往往由于各專業(yè)設(shè)計師之間的溝通不到位，而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題，例如暖通等專業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置，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(xié)調(diào)解決就只能在問題出現(xiàn)之后再進(jìn)行解決嗎？BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來。當(dāng)然BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設(shè)計布置及凈空要求之協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)等。

3.模擬性：模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進(jìn)行操作的事物。在設(shè)計階段，BIM可以對設(shè)計上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實驗，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4D模擬（三維模型加項目的發(fā)展時間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計模擬實際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時還可以進(jìn)行5D模擬（基于3D模型的造價控制），從而來實現(xiàn)成本控制；后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.優(yōu)化性：事實上整個設(shè)計、施工、運營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程，當(dāng)然優(yōu)化和BIM也不存在實質(zhì)性的必然聯(lián)系，但在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化、更好地做優(yōu)化。優(yōu)化受三樣?xùn)|西的制約：信息、復(fù)雜程度和時間。沒有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu)化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實際存在。復(fù)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信息，必須借助一定的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的幫助。現(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對復(fù)雜項目進(jìn)行優(yōu)化的可能。基于BIM的優(yōu)化可以做下面的工作：

（1）項目方案優(yōu)化：把項目設(shè)計和投資回報分析結(jié)合起來，設(shè)計變化對投資回報的影響可以實時計算出來；這樣業(yè)主對設(shè)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(yè)主知道哪種項目設(shè)計方案更有利于自身的需求。

（2）特殊項目的設(shè)計優(yōu)化：例如裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設(shè)計，這些內(nèi)容看起來占整個建筑的比例不大，但是占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(nèi)容的設(shè)計施工方案進(jìn)行優(yōu)化，可以帶來顯著的工期和造價改進(jìn)。

5.可出圖性：BIM并不是為了出大家日常多見的建筑設(shè)計院所出的建筑設(shè)計圖紙，及一些構(gòu)件加工的圖紙。而是通過對建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出如下圖紙：

（l）綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計修改，消除了相應(yīng)錯誤以后）；

（2）綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（預(yù)埋套管圖）；

（3）碰撞檢查偵錯報告和建議改進(jìn)方案。

由上述內(nèi)容，我們可以大體了解BIM的相關(guān)內(nèi)容了。BIM在國外很多國家已經(jīng)有比較成熟的BIM標(biāo)準(zhǔn)或者制度了，那么BIM在中國建筑市場內(nèi)是否能夠同國外的一些國家一樣那么順利發(fā)展那？這個必須要看BIM如何同國內(nèi)的建筑市場特色相結(jié)合了，當(dāng)能夠滿足國內(nèi)建筑市場的特色需求后，BIM將會給國內(nèi)建筑業(yè)帶來一次巨大變革。

編輯本段BIM的應(yīng)用價值建立以BIM應(yīng)用為載體的項目管理信息化，提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本。具體體現(xiàn)在：

三維渲染，宣傳展示三維渲染動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發(fā)的模型基礎(chǔ)，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹，提升中標(biāo)幾率。

快速算量，精度提升BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，通過建立6D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準(zhǔn)確快速計算工程量，提升施工預(yù)算的精度與效率。由于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)粒度達(dá)到構(gòu)件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數(shù)據(jù)信息，有效提升施工管理效率。BIM技術(shù)能自動計算工程實物量，這個屬于較傳統(tǒng)的算量軟件的功能，在國內(nèi)此項應(yīng)用案例非常多。

精確計劃，減少浪費施工企業(yè)精細(xì)化管理很難實現(xiàn)的根本原因在于海量的工程數(shù)據(jù)，無法快速準(zhǔn)確獲取以支持資源計劃，致使經(jīng)驗主義盛行。而BIM的出現(xiàn)可以讓相關(guān)管理條線快速準(zhǔn)確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為施工企業(yè)制定精確人材計劃提供有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費，為實現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐。

多算對比，有效管控管理的支撐是數(shù)據(jù)，項目管理的基礎(chǔ)就是工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，及時、準(zhǔn)確地獲取相關(guān)工程數(shù)據(jù)就是項目管理的核心競爭力。BIM數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)任一時點上工程基礎(chǔ)信息的快速獲取，通過合同、計劃與實際施工的消耗量、分項單價、分項合價等數(shù)據(jù)的多算對比，可以有效了解項目運營是盈是虧，消耗量有無超標(biāo)，進(jìn)貨分包單價有無失控等等問題，實現(xiàn)對項目成本風(fēng)險的有效管控。

娦擬施工，有效協(xié)同三維可視化功能再加上時間維度，可以進(jìn)行虛擬施工。隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進(jìn)展進(jìn)行對比，同時進(jìn)行有效協(xié)同，施工方、監(jiān)理方、甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)都對工程項目的各種問題和情況了如指掌。這樣通過BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測，大大減少建筑質(zhì)量問題、安全問題，減少返工和整改。

碰撞檢查，減少返工BIM最直觀的特點在于三維可視化，利用BIM的三維技術(shù)在前期可以進(jìn)行碰撞檢查，優(yōu)化工程設(shè)計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案，進(jìn)行施工交底、施工模擬，提高施工質(zhì)量，同時也提高了與業(yè)主溝通的能力。

沖突調(diào)用，決策支持BIM數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有可計量（computable）的特點，大量工程相關(guān)的信息可以為工程提供數(shù)據(jù)后臺的巨大支撐。BIM中的項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以在各管理部門進(jìn)行協(xié)同和共享，工程量信息可以根據(jù)時空維度、構(gòu)件類型等進(jìn)行匯總、拆分、對比分析等，保證工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確地提供，為決策者制訂工程造價項目群管理、進(jìn)度款管理等方面的決策提供依據(jù)。

BIM技術(shù)的出現(xiàn)，為工程造價行業(yè)增添了一大助力，在節(jié)約了成本的同時提高了生產(chǎn)效率。BIM究竟是什么意思？

一、BIM的定義

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，通過對建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合，在項目策劃、運行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計團隊以及包括建筑、運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

BIM技術(shù)的應(yīng)用，被認(rèn)為是繼CAD之后建筑領(lǐng)域的第二次科技革命。具體來說，BIM技術(shù)可應(yīng)用于工程項目規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營維護(hù)、改建及拆除等各方面，實現(xiàn)建筑全生命期內(nèi)各參與方在同一建筑信息模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)共享，為產(chǎn)業(yè)鏈貫通、工業(yè)化建造和建筑創(chuàng)作提供技術(shù)保障;支持對工程環(huán)境、能耗、經(jīng)濟、質(zhì)量、安全等方面的分析、檢查和模擬，為項目全過程的方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù);支持各專業(yè)協(xié)同工作、項目的虛擬建造和精細(xì)化管理，為建筑業(yè)的提質(zhì)增效、節(jié)能環(huán)保創(chuàng)造條件。

二、BIM技術(shù)的五大特點

BIM技術(shù)能夠在建設(shè)行業(yè)大放異彩，離不開它獨有的五大特點：可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性及可出圖性。

1、可視化：可視化即“所見所得”的形式，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化，由于整個過程都是可視化的，可視化的結(jié)果不僅可以用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(jìn)行。

2、協(xié)調(diào)性：協(xié)調(diào)是建筑業(yè)中的重點內(nèi)容，不管是施工單位，還是業(yè)主及設(shè)計單位，都在做著協(xié)調(diào)及相配合的工作。BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決例如電梯井布置與其他設(shè)計布置及凈空要求的協(xié)調(diào)、防火分區(qū)與其他設(shè)計布置的協(xié)調(diào)、地下排水布置與其他設(shè)計布置的協(xié)調(diào)等。

3、模擬性：模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進(jìn)行操作的事物。在設(shè)計階段，BIM可以對設(shè)計上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實驗。

4、優(yōu)化性：事實上整個設(shè)計、施工、運營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程。當(dāng)然優(yōu)化和BIM也不存在實質(zhì)性的必然聯(lián)系，但在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化。優(yōu)化受三種因素的制約：信息、復(fù)雜程度和時間。沒有準(zhǔn)確的信息，做不出合理的優(yōu)化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實際存在信息。

5、可出圖性：BIM模型不僅能繪制常規(guī)的建筑設(shè)計圖紙及構(gòu)件加工的圖紙，還能通過對建筑物進(jìn)行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化，并出具各專業(yè)圖紙及深化圖紙，使工程表達(dá)更加詳細(xì)。