上海勘测设计研究院有限公司 200434
摘要：随着大数据和人工智能等大数据技术的不断发展和完善，构建大数据的趋势势不可挡。BIM应用程序是在构建大数据的趋势下必须使用的工具之一。就 BIM在工程上的应用以及有关正向设计的一点看法，以及横向比较相关设计院对于 bim发展的一点状况。最后从一个建筑师的角度出发，讨论探讨一下未来如何更加优越的运用bim这种技术，对于工程建设和设计有什么促进和发展的作用。
关键词：bim发展；bim项目；正向设计；未来发展
1、BIM的定义以及发展现状
建筑信息化模型（BIM）的英文全称是 BuildingInformationModeling，它是一个完整的信息模型，它将工程项目的工程信息，流程和资源在生命周期的不同阶段集成到一个模型中。方便的被工程各参与方使用。通过3D数字技术模拟建筑物的真实信息，为工程设计和施工提供协调一致的内部一致信息模型。该模型被整合到设计和施工中，各个专业人员共同努力降低工程生产成本，确保项目按时完成并保证质量。
2011年，住房和城乡建设部发布了“2011-2015建筑业信息化发展纲要”，2012年，中国BIM发展联盟成立。2013年，中国BIM标准委员会成立。加快了我国有关 BIM国家标准体系的建立。
2、BIM技术的内涵特点
2.1 BIM技术的内涵
BIM建筑信息模型或建筑数字模型。BIM技术是建筑设计，施工和管理的创新方法。基于三维数字技术，实现了综合建设项目等相关信息的工程数据模型。它体现了数字技术在建筑工程中的应用。BIM是协同工作的前提，可以有效提高建设项目的效率，降低建设项目的风险和环境影响。从而实现跨专业，跨阶段的协同设计和设计结果的可持续发展。
作为建筑领域新兴的数字化设计方法，BIM可以利用建筑信息模型完成设计，施工，检测和管网控制等相关工作。它涉及广泛的行业，特别是在加工，建设和运营的数字化管理，可以支持建筑系统的综合管理环境。在设计阶段实现协同设计，在施工阶段整合整个施工过程，在运营阶段实现智能建筑维护和设施管理。它改变了业主与设计和施工作业之间的界限，可以实现建筑物整个生命周期的管理，显着提高建设项目的效率。降低施工工程风险，减少资源浪费。
2.2 BIM技术的特点
2.2.1 具有可视化特点
可视化功能在建筑行业中发挥着重要作用，使他们能够实现“所见即所得”。例如，在查看施工图时，图纸上的相关组件信息由线+文本表示。可以想象一个简单的设计，但建筑的复杂形状无法实现。因此，BIM技术提供的视觉特征使人们能够在三维物理地图中显示过去的线条组件。建筑业的设计也有效果图。相同组件之间缺乏交互性和反馈，但BIM技术的信息特征可以基于相同组件，图纸和模型反馈的相互关联来实现视觉效果。BIM模型中的整个过程是可视化的，不仅显示建模效果，还存储和反馈项目的设计，施工，运营管理等所需的信息。下图就是其中一个项目，冬奥会滑雪中心的三层，可以清晰从建筑模型中看到建筑的搭建以及建成的结果。
图1：冬奥会项目3F
2.2.2协调性特点
协调性是建筑行业的关注重点。对于业主，设计，施工单位等，需要协调配合，完成项目建设。有关部门需要及时召开协调工作会议，找出问题，制定解决方案，做出改变或采取补救措施。在设计建筑物时，专业设计师将无法及时有效地进行沟通，从而导致专业碰撞，例如在布置HVAC等专业管道时。由于施工图是分开绘制的，在管道施工过程中，梁的结构布置可能会妨碍管道布置。有施工碰撞，发现问题后必须解决这种情况吗？通过BIM的协同优势，可以从根本上解决这类问题，BIM模型可以用于在建筑施工前协调相关的专业碰撞问题。并为设计和施工人员参考生成并提供具体的协调数据信息。此外，其他相关问题可以通过BIM协调功能来解决，例如协调电梯井道布局，火区布局，地下排水布置和其他设计布置。
图3：新大楼项目
3、BIM的正向设计及发展现状
3.1何为正向设计
对于何为BIM正向设计目前并无精确的定义。通常意义上的BIM正向设计，是指基于BIM技术“先建模，后出图”的设计方法，区别于传统的“先在CAD中出图，后通过BIM软件进行三维翻模”的设计方法。BIM正向设计要求设计师将设计思想首先表达在三维模型上，并赋予相应的信息，之后再由三维模型形成对应的二维图纸。其目标是使设计师能在三维的信息化平台上，直观地表达设计思想，省去“设计在施工期间由3D表示为2D和2D到3D”的过程，并通过计算机的参数化功能减轻设计师的一部分工作量，使设计师能够专注于设计，而非专注于绘图。
3.2 BIM正向设计的现状及存在问题
从设计院的角度来看，转向基于BIM的前向设计需要三个阶段。
第一个阶段是熟悉软件。
第二个阶段是实现模型到图纸。这个阶段需要制作大量的符合当地出图习惯的二维族，还需要大量修改族的二维平面表达。因此不仅需要设计人员掌握快速建模的能力，还需要掌握建族的技巧以及采用族的二维表达技巧。
第三个阶段是实现利用模型实现设计配合。本阶段需要设计人员不仅具备以上两个阶段设计人员的能力，还需要能够利用模型互相提资、沟通的能力。沟通和协调需要多学科和有组织的模型使用。如利用体量模型实行机房及设备占位、空间协调等工作。
目前，大多数设计院都能顺利完成第一阶段，但到了第二阶段就会遇到一定的瓶颈，只有少数设计院能在某个专业中做到第三阶段。在实际的项目应用上，还存在着BIM正向设计与目前地产公司推行的“高周转”并不十分契合的问题。BIM正向设计需要在设计前期与计算机通过大量对话输入数据，让计算机理解设计师输入的信息，从而在后期实现对信息的自动处理，进而产生收益。因此，BIM正向设计要求前期要有较大的时间投资，与传统的思维习惯和工作节奏不一致，实际项目应用中就出现了“无法根据业主要求冲刺节点”的现象，很多BIM正向设计项目遇到“冲节点”的情况便会夭折。
4、Bim的未来发展方向以及对于建筑设计的积极作用
BIM技术作为实现建筑工程生命周期管理BIM的核心技术，正在引起建筑业前所未有的革命。BIM技术通过使用数字模型在建筑物的整个生命周期内组织各种建筑信息来管理项目的设计，建造和运营。BIM技术将改变建筑业的传统观念和运作，并为设计，建设和运营过程建立新的组织和行业规则。它从根本上解决了工程项目规划，设计，施工和运营各个阶段的信息丢失问题，实现了工程信息在生命周期中的有效使用和管理。显着提高项目质量和工作效率，为建筑行业带来巨大利益。然而，BIM技术对传统建筑设计的影响也是全面的，它是建筑设计行业思维和方法的变化。
（1）建筑设计的思维转型
BIM提供的是一种更接近现实世界的设计思维。同时，将传统的二维平面图转化为三维“虚拟与现实对话”的三维信息模型设计方法。建筑师不再受二维结构图表达空间的三维形式的限制，而是扩展了建筑师的可视化和建筑形式探索的可操作性。让建筑项目的设计和建设朝着三维数字级别发展。
（2）建筑设计的方法转变
长期以来，建筑师们使用手绘和手工模型来等方式来表达建筑理念。但是近年来，传统的设计方法已经彻底改变，手动绘图已被强大的2D CAD系统所取代。与二维计算机图形模型相比，BIM提供了具有共同目标的更直接，更直观的设计。能够创建和共享协作，可计算和可计算的建筑项目信息，提供高质量一致的信息，如设计图纸，虚拟模型，施工过程模拟和操作管理文件。
（3）建筑设计的模式转变
BIM设计图纸和CAD设计图纸有以下不同之处：CAD设计和绘图是集成的。BIM设计不同。虽然理论上BIM图应该由软件自动化，但设计者只需要考虑设计建模。但是，由于目前的BIM软件远不是自动绘图的水平，即使软件是自动化的，它仍然需要大量的手动调整。因此，当前BIM绘图工作量远大于CAD绘图。
（4）协同设计带来的挑战
CAD设计基本上不协调，即CAD设计和图纸是离散的，从绘图人，时间，深度等可以是无关紧要的；BIM设计和绘图与CAD完全相反，因为BIM似乎解决了CAD设计过程中信息离散化导致的设计和绘图错误问题。因此，BIM设计需要与不同专业设计师和不同专业人士进行协同设计，这导致了 BIM的设计，在绘图过程中对绘图人员，时间，深度等有严格的限制。
5、结束语
BIM技术的推广和应用可以有效提高建筑设计的效率和行业水平，并将建筑业从粗放型转变为集约型。BIM作为新事物的出现相比传统事物，虽然具有有一定的优越性，也有一定的影响。需要时间来适应，主要体现在工具，思想，方法，表达等方面，可以预见，这种转变将从最初的项目实践层面逐步刺激整个行业体系和机制的再创新。
参考文献
[1]陈龙.探讨BIM技术在建筑专业教学中的应用[J].现代装饰（理论）.2015（12）
[2]谢伟华.基于BIM的医院建筑设计实践[J].四川建筑科学研究.2014（05）
论文作者:张碧琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/12
标签：模型论文; 建筑论文; 信息论文; 技术论文; 项目论文; 阶段论文; 建筑设计论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;