BIM技术应用于建筑设计

BIM技术应用于建筑设计

2016-02-14 来源：医学科普吴海军、林伟明，解放军306医院BIM技术：指建筑信息模型（BIM，Building Information Molding ）起源：BIM的理论基础主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System ）理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。

BIM是对工程项目实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息模型，能够连接建筑项目的关键。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

基于BIM的施工信息集成可以控制模型的设计，建筑信息模型基于一定的工业标准，对施工项目设备的物理属性与功能特征进行数字化、可视化的转换，进而为决策者提供更为准确的、有价值的信息。BIM是目前最先进的建设行业工具模型，依靠此信息平台，各单位可以及时有效、准确的获得建设信息，为其监督、决策提供技术支持。

总设计思路施工项目涉及业主、设计、施工等各方参与者，各方沟通信息承载量大而且繁琐。BIM信息集成控制模型要以实现信息最大化功效、流通、传递为目标，防止某一环节信息沟通出现纰漏，给其他环节带来损失

的连锁反应。因此，基于BIM的施工项目全过程信息集成控制结构设计包括的3个方面：

一是数据共享与利用施工项目信息集成控制过程中，所承载信息量大，BIM 数据共享可规避不必要重复，BIM信息集成控制数据库要实现各个BIM应用之间信息提取、扩展；

二是信息模型构建在施工项目的推进过程中，信息数据量逐步增大，此类信息分别有效存储，以满足项目不同阶段的需要，获取已完成施工阶段信息模型数据，并进行扩展和集成以形成全过程信息集成控制模型；

三是模型功能模块设定信息集成控制模型中，设定功能模块与功能子信息模块来实现项目有效控制及应用为主要目的。

根据上述信息结构的设计思路，基于BIM技术，设计施工项目全过程信息集成控制结构，由以下三部分组成：数据层、模型层和功能模块层组成。其中，数据层作为中心数据库，包括施工项目在整个存续周期的各类复杂信息，并以此为载体，实现建筑信息在施工各环节与各个参与方之间的有效传输与共享。模型层桥接数据层与功能模块层，是整个控制结构的核心、关键部分。功能模块层是BIM模型在施工项目全过程中各阶段的应用层，此层中BIM模型与BIM应用一一对应，同时，随着项目控制需求变化，功能模块相应予以扩展或改变。

一、数据层

数据层为BIM数据库，包括基本数据和扩展数据，包含了施工项目中各类有效信息。其中，基本数据是信息模型的图标、几何图形、物理结构的数字化描述；扩展数据则主要为模型图元相关文档资料，包括技术参数、经济

参数等。BIM数据库作为数据存储集中库，所含信息应保证项目参与方随时随地便捷的调取与使用，且包含数据输入接口，以确保参与方根据项目进度情况不定时输入以及更新信息参数，确保中心BIM数据库信息的实时动态更新。由于数据输入与扩展可及时在中央数据库更新，故各参与方可有效避免信息“孤岛”的出现和重复数据输入的成本浪费。鉴于各参与方多信息量大来源广等特点，项目施工全过程数据存储与共享是数据层实施的第一目标。鉴于项目施工进程信息具有数量大、类型复杂和来源丰富的特点，信息的有效存储显得尤为重要。数据层应实现建筑施工信息合理存储与控制，并便于后续查询与利用。随着施工进程的递延与扩展，各阶段信息分类标准也有所差别。施工项目信息可分：项目①公共信息（技术法律规范等）、②经济信息（投资情况、材料成本、工程款等）、③环境信息（自然、治安、周边配套等）、④商务类信息（合同等）、⑤工程概况（图纸等）、⑥技术信息（技术规范等）、⑦管理层信息（参与方等）。上述信息存储形式包括数字、表单、图片、文字、影音等，兼备结构化与非结构化的信息。此信息对于公关投资、工程预算、工程造价、项目进度与成本控制等具有重要作用。所以，BIM有效数据存储应以便于检索与应用为目标，综合分析与利用信息属性、类别、时间等，持续有序的存储，促进信息发挥最大效应。

海量信息由不同专业性软件分析导入，因此，确保信息数据在参与方与软件之间的适应性是BIM数据层的必备功能。施工信息数据有效交换的实现，须基于业内认可的数据交换标准。当前，IFC标准格式的数据成为各软件语言格式“翻译”工具。此工具有效的实现各专业、软件间、各阶段数据的有序传输与共享。该数据标准的建立，使得信息化控制过程问题得以有效解决，

施工项目控制水平显着提高。

数据有效应用，指数据层信息的随时随地访问功能，包括施工信息查询、输入、输出、更新等，以满足施工项目各参与方在不同时间段内有效快速提取想要查询数据。

数据有效应用要特别注意两点。1）访问参数权限设置问题。施工项目参与方提取数据时应对其访问权限予以界定与明确，并保证信息有效更新和信息安全。2）信息变动更新的各方反馈。数据层数据由参与方在其权限内对数据删除、更正、扩展等，其他方应能及时收到变动情况，以便于对信息的变动正误与及时性予以关注。

二、模型层

基于BIM的信息集成控制结构的模型层设计基于BIM 的信息集成控制结构的模型层至关重要，起到核心作用。项目施工各环节根据数据层提取的信息，对应地产生各种子信息模型。项目全过程控制最主要的目标是为满足业主需求，他们对项目综合效益更为关注。所以，就项目过程而言，应实现设计、施工、运营三个阶段的最优化设计。鉴于此，将控制结构的模型层分为：项目设计信息模型、项目施工信息模型和运营控制信息模型等三个模型。

１、设计信息模型施工项目设计阶段是项目进程的开始和基础，此阶段海量信息将被创建，并由大量各专业人员参与其中。包括建筑、结构、水暖、电气、装饰、造价等工程师。他们分属不同专业与部门，其间的信息沟通与分享，关系项目的进度与质量。设计阶段各个专业设计之间信息传输的流程，建筑、结构、水暖电等专业模型的合成即为设计信息模型，是BIM