BIM系统的基础概念是什么?价值在哪里?

BIM系统是近些年被建筑业极为关注的全新技术与概念,在我国发展迅速,但仍有许多人对其不是很了解,今天笔者就与各位聊聊BIM系统的基础概念是什么?价值在哪里?

一、BIM系统基本理论

经过多年的发展, 今日的BIM的“M” 已经由原先”Modeling” 演变成“Management”。BIM 不仅仅是数字元建筑信息模型,而实际上是利用几何与非几何信息整合,来有效的建造、维护营建设施(包含土木、建筑及道路等基础建设);同时,也持续性地包含了设施的整个生命周期(计划→设计→施工→维护管理→拆除回收)。在美国国家BIM 标准(NBIMS)刊文中便提到,BIM 本身涵盖了3种定义:

(1) 产品:可视化、数字元化的建筑模型

(2) 行为:几何与非几何信息的整合

(3) 系统:信息串流时所发展的应用及管理。

二、BIM系统来源

在1987 年由Graphisoft公司所开发的软件【ArchiCAD】首先提倡“VirtualBuilding”(虚拟建筑)在计算机上建构与实体对应的建筑物。此后数家软件公司陆续尝试给予新的称呼:Autodesk(也就是大家耳熟能详开发AutoCAD 的公司)及VectorWorks 两家公司则以Autodesk公司副总Phil Bernstein 所提出“Building Information Modeling”来呼应。

三、BIM系统价值

就如前说述,BIM已经不再局限在当时“Virtual Building”的原始概念,随着软硬件的进步,建筑业的IDP (Integrated Project Delivery)成为必要的手段,因而产生四个方面的改变:

(1) 扩大产业结合;

(2) 信息整合;

(3) 流程改造;

(4) 作业面的整合与提升。

(1) 扩大产业结合

从比较宏观的角度来说,这个延续建筑生命周期的系统的产品,便是每个建物专属的数字立体数据库,记录着每一个阶段的点滴:计划→设计→施工→维护管理→拆除回收。如果建物是一个人的话,那么这个立体数据库便是一本自传(而非身份证),将一生所有接触到的人、事、物都记录下,而其中的相互关系,便是每个人的判断及反应。

(2) 信息整合

在此架构之中,建物中的每个对象不再仅仅是一个有编号的对象,而是记录着完整的故事。就好比一根树立在大楼里面的钢粱,在对应到立体数据库时,不但能呈现本身的材质和尺寸(传统计算机绘图CAD 的功能)同时还能无限制的串联提供其他相关信息,例如:原料的来源;加工生产的厂家和地点;加工时的记录;运输的记录;工地签收、存放、安装的数据;甚至在后续的改装需要“穿梁”或是楼上因新增设备而需要改变荷重时,都能快速的计算出是否能满足需求,还是必须加强措施;到了改建时,也能清楚的计算出应当如何建材分类、估算总量,并做最有效地回收和弃置。

(3) 流程改造

BIM也会彻底改变建筑、营造产业的工作流程;由于建筑项目不同的参与者(工程师、估价师、室内设计师、项目规范编辑人、营造厂、承包商等等),需要截取采用的信息都不一致,受限于无法及时大量的更改众多繁杂的信息,传统模式必须采取循序渐进的线性式工作流程,来减少返工及信息遗漏的风险。在每个步骤依序定案后方能进行下一步骤的发展。

在BIM的架构下,各专业将信息集中放置在同一个数据库中,能及时且同步地截取同一个模型中的不同信息,再加上因为对象的信息都是建构在对象本身,因此当对象的任意部分被更改时,相关的信息也因此被联动性的改变。由于BIM系统克服了流程上的瓶颈,因此流程也因而改造,把关键的决策步骤向前移,不但加速了整体的速度,更重要的是能在影响造价的关键前期作业期间,把造价的变动因子降到最低。

(4) 作业面的整合与提升

BIM的视觉性,集中性,多元性,联动性直接。使得这个立体模型不但能容易的发掘设计模型中的静态冲突点(例如:梁柱与管线是否有冲撞或预留空间不足的情况),甚至动态的模拟(例如:水管的配置,是否会有压力不足或过度集中;电流相对于用电设备的分配是否有达到平衡等)。在工程开始之前,便能预先防范,减少设计疏失,而有效的降低设计变更对于工期及成本的冲击。

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