【技術篇】：建筑信息模型（BIM）概述【上】
什么是BIM？
進入21世紀以后，一個被稱之為“BIM”的新事物出現(xiàn)在世界的建筑業(yè)中。BIM是源自于“Building Information Modeling”的縮寫，中文譯為“建筑信息模型”。該技術通過數(shù)字化手段，在計算機中建立出一個虛擬建筑，該虛擬建筑會提供一個單一、完整、包含邏輯關系的建筑信息庫。需要注意的是，在這其中“信息”的內(nèi)涵不僅僅是幾何形狀描述的視覺信息，還包含大量的非幾何信息，如材料的耐火等級和傳熱系數(shù)、構件的造價和采購信息等等。其本質是一個按照建筑直觀物理形態(tài)構建的數(shù)據(jù)庫，其中記錄了各階段的所有數(shù)據(jù)信息。建筑信息模型（BIM）應用的精髓在于這些數(shù)據(jù)能貫穿項目的整個壽命期，對項目的建造及后期的運營管理持續(xù)發(fā)揮作用。
BIM基本特性
BIM是以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)為基礎而建立的建筑模型。通過數(shù)字信息仿真，模擬建筑物所具有的真實信息。BIM是以從設計、施工到運營協(xié)調(diào)、項目信息為基礎而構建的集成流程，它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性5大特點。建筑公司通過使用BIM，可以在整個流程中將統(tǒng)一的信息創(chuàng)新、設計和繪制出項目，還可以通過真實性模擬和建筑可視化來更好地溝通，以便讓項目各方了解工期、現(xiàn)場實時情況、成本和環(huán)境影響等項目基本信息。
(一) 可視化
可視化，即“所見即所得”地形式，對于建筑行業(yè)來說，可視化真正運用在建筑業(yè)地作用非常大。例如，經(jīng)常拿到的施工圖紙只是各個構件的信息，在圖紙上以線條繪制表達，但是真正的構造形式就需要建筑業(yè)人員去自行想象了。如果建筑結構簡單，那么沒有太大的問題，但是近幾年形式各異、復雜造型的建筑不斷推出，那么光靠想象就不太實際了。所以BIM提供了可視化的思路，將以往的線條式的構件，形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前。
以前，建筑業(yè)也會制作設計方面的效果圖，但是這種效果圖是分包給專業(yè)的效果圖制作團隊，根據(jù)線條式信息識讀設計制作出來的，并不是通過構件的信息自動生成的，因此缺少了同構件之間的互動性和反饋性。而BIM提到的可視化，則是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視化。在BIM建筑信息模型中，由于整個過程都是可視的，所以可以用于效果圖的展示和報表的生成。更重要的是通過建筑可視化，可以在項目的設計、建造和運營過程中進行溝通、討論和決策。
(二) 協(xié)調(diào)性
協(xié)調(diào)性是建筑業(yè)中的重點內(nèi)容，無論是施工單位和設計單位還是業(yè)主，都在做著協(xié)調(diào)及相互配合的工作。一旦在項目的實施過程中遇到了問題，就需要各相關人員組織起來進行協(xié)調(diào)會議，找出施工中問題發(fā)生的原因及解決辦法，然后做出相應變更、補救措施等來解決問題。那么，問題的協(xié)調(diào)就只能等出現(xiàn)問題后再進行協(xié)調(diào)嗎?在設計時，由于各專業(yè)設計師之間的溝通不到位，往往會出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題，例如，在對暖通(供熱、供燃氣、通風及空調(diào)工程)等專業(yè)中的管道進行布置時，可能遇到構件阻礙管線的布置。這種問題是施工中常遇到的碰撞問題，而BIM的協(xié)調(diào)性服務，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)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，生成并提供出協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)。當然，BIM的協(xié)調(diào)作用也不止應用于解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決電梯井布置與其他設計布置及凈空要求的協(xié)調(diào)、防火分區(qū)與其他設計布置的協(xié)調(diào)以及地下排水布置與其他設計布置的協(xié)調(diào)等問題。
(三) 模擬性
BIM的模擬性并不是只能模擬、設計出建筑物的模型，還可以模擬難以在真實世界中進行操作的事件。在設計階段，BIM可以對設計上需要進行模擬的一些事件進行模擬實驗，例如，節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬和熱能傳導模擬等。在招投標和施工階段可以進行4D模擬(3D模型加項目的發(fā)展時間)，也就是根據(jù)施工的組織設計模擬實際施工，從而確定合理的施工方案。同時還可以進行5D模擬(基于3D模型的造價控制)，從而實現(xiàn)成本控制。在后期運營階段，還可以進行日常緊急情況處理方式的模擬，如地震人員逃生模擬和消防人員疏散模擬等。
(四) 優(yōu)化性
事實上，整個設計、施工和運營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程，在BIM的基礎上，可以更好地進行優(yōu)化。優(yōu)化通常受信息、復雜程度和時間的制約。準確的信息影響優(yōu)化的最終結果，BIM模型提供了建筑物的實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息以及規(guī)則信息。對于高度復雜的項目，由于參與人員本身的原因，往往無法掌握所有的信息，因此需要借助一定的科學技術和設備的幫助�，F(xiàn)代建筑物的復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)化工具提供了對復雜項目進行優(yōu)化的服務。基于BIM的優(yōu)化，可以完成以下兩種任務：
第1種：對項目方案的優(yōu)化。把項目設計和投資回報分析結合起來，可以實時計算出設計變化對投資回報的影響。這樣業(yè)主對設計方案的選擇就不會停留在對形狀的評價上，而是哪種項目設計方案更有利于自身的需求。
第2種：對特殊項目的設計優(yōu)化。在大空間隨處可看到異型設計，如裙樓、幕墻和屋頂?shù)�。這些內(nèi)容看似占整個建筑的比例不大，但是占投資和工作量的比例卻往往很大，而且通常是施工難度較大和施工問題較多的地方，對這些內(nèi)容的設計施工方案進行優(yōu)化，可以顯著地改善工期和造價。
(五) 可出圖性
使用BIM繪制的圖紙，不同于建筑設計院所設計的圖紙或者一些構件加工的圖紙，而是通過對建筑物進行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬和優(yōu)化以后，繪制出的綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設計修改，消除了相應錯誤）、綜合結構留洞圖（預埋套管圖）以及碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案。
