浅谈“建筑信息模型技术在未来建筑设计中的应用”

未来的世界是一个注重生态环保，追求人与人，人与自然整体协调发展的社会，这就要求未来建筑设计要通过各种手段达到未来社会所需，然而在我国，建筑总能耗占到了全社会能耗的25%左右，在全球来看40%的二氧化碳排放是由于建筑运行产生的。 在未来的城市发展中越来越多的人会对城市中传统的方盒子建筑失去兴趣，少量的另类地标性建筑会越来越符合大多数人的审美倾向。然而另类的地标建筑的设计工程要付出巨大的代价，其复杂程度远远超过传统方盒子建筑，若仅用现在的CAD二维设计手段往往无法完成。 以上的这些问题也许在不久的将来都能很轻松地解决。 今天，中国很多大型建筑设计院里都对一项未来建筑设计技术——建筑信息模型（BIM）感兴趣，纷纷组织相关人员进行培训学习，各设计院之间也经常举行研讨会，交流经验心得。 建筑信息模型（BIM——Building Information Modeling）是一种创新的建筑设计、施工和管理方法。它以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目等各种相关信息的工程数据模型，是数字技术在建筑工程中的直接应用，作为协同工作坚实的基础和平台。 建筑信息化模型（BIM）可以帮助工程建筑项目提高效率降低风险，避免反复修正带来的人力物力的浪费，并且可以减少工程对环境的影响，实现绿色设计、可持续设计。BIM对未来的建筑设计业来说将会是一次真正的信息革命。 1、基于BIM技术的建筑可持续设计 众所周知，只有建筑师才从设计初期就开始构思建筑设计的整个过程，拥有可持续的设计观，才能真正做出可持续的设计，也才能避免建造中、建成运营中的资源浪费。但当今建筑的复杂程度，建筑师对整个建构过程的主观判断或经验往往无法把握，就算建筑在设计之初就全面地考虑可持续与形式、功能的完美统一，然而当建筑建成后也往往与设计之初的构想差之甚远。于是不得不再加入所谓的节水、节能等的技术设备去达到目标。这必然就付出了不该有的代价，造成了不必要的浪费。 基于BIM技术的建筑可持续设计，在设计之初的场地设计时扩大了设计者整合各种现场数据的能力。在建筑单体设计时设计师可以针对每一个特定部分建筑的维护结构的热量得失进行全面的分析，通过BIM模拟建筑物的朝向及开窗设置进而分析房间的采光、通风等 真实效果。建筑师还可以更准确地整合多种不同形式的空间、材料及各种系统，使其更好地去满足使用者生理及心理的健康需求。通过BIM技术可以最大程度地达到真正意义上的可持续性建筑的标准。 2、工程信息直观化，建造过程可视化 传统CAD技术都以二维方式呈现，其表达的信息要通过专业人员去读懂并分析，若在复杂工程项目中其二维方式表达的信息超越了专业人员的读图能力及经验上的主观判断力，就不得不依靠三维软件去辅助表达工程项目的相关信息，而且CAD二维制图工作会导致建 筑生命周期的隔断不连续，当新的构思方案出现时，往往就需要废弃之前的工作从头开始，而BIM技术着使得任何信息都可以直观地出现在模型中，这些信息（形体、日照、流线、节能、水电暖及结构等专业信息）都是相互关联的，一处修改，处处都会跟着修改。 建筑设计的后期BIM技术可进行辅助设计出图，专业间碰撞检查，相关规范检查，项目工程量统计，施工模拟，标准构件生产及造价分析等工作。通过BIM的应用，建筑设计过程的效率提高了，成本降低了，流程也变得更加简单有趣。各专业人员、投资方以及施 工人员之间的协调交流也变得更加容易，从而提高了我们的服务水准，更易获得业主及使用者的认可。 3、方案与建成效果一致，所有项目都有其用武之地 2010上海世博园中的一半场馆都是应用BIM技术建成的，尤其像演艺中心这种复杂的项目，是BIM技术使其得以进展顺利，施工中的曲线控制与设计模型几乎一致。再如正在建设的上海中心，很多局部重点部位，如地下室机房及设备层等关键部分用二维进行设计是 根本无法做出的，最终还是通过BIM系统才得以解决。BIM在其中搭建了一个良好的沟通平台。 BIM是一次设计理念和方法的革命，不同类型的建筑设计项目都有其用武之地。如在住宅类项目中，BIM通过单元模块的建立来解决大量的重复工作。对大型、复杂的项目，BIM更能体现出它的优越性，完全可以缓解原始CAD在设计表达和设计协同上的诸多问题。从而在前期方案推敲、专业协调、设计直观可视、设计质量保障、控制造价等方面都可大显身手。 4、数字化的项目管理及工业化建造模式 传统的项目管理模式是将所有信息以文件的形式归类整理，而BIM的模式是将设计归为数字化的数据库而不是单独的文件，这样不仅可以快速地检索、查询、删除、替换和更新，而且可以提供适用于各个建构阶段的模型。也就是说BIM可以像汽车、飞机制造那样，实现数字化设计制造。如福斯特事务所在伦敦市政厅项目中，从精确的数字化信息模型中提取出带有x、y、z坐标的500多种窗户，厂家即可把每个窗子的空间点定位及其他数据输入数字机床，这样即可生产出与模型中一致的窗子，节省了时间，避免了反复制造带来的浪费，同时也提高了精度和质量。 结语 BIM为建筑业带来好处显而易见，但BIM技术在我国的应用还要经历一个过程，有很多问题需要解决，如BIM技术的应用软件的开发，完善的BIM相关标准的制定，同时还要通过大量项目的实践，才能形成符合中国国情的BIM应用模式，也只有这样BIM技术的优势才能在我国未来的建筑业中充分体现。