BIM技術如何形成三維集成協同設計？

BIM(Building InformationModeling)即建筑信息模型，它以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎，建立建筑模型，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。小編為大家帶來“你還停留在建筑二維時代么?BIM技術讓三維集成協同設計變為真正可能”。

1. 二維設計模式的利與弊

用2D的方式來表達3D的建筑物，導致了建筑業設計與施工兩個領域的明確分工，帶來了近100多年建筑業的空前繁榮和發展。二維圖紙表達的出現，使得建筑設計變得更加的高效和規則，出現了標準的建造法式與設計風格，設計資源及建造中的經驗得以保留，推動了建筑業的持續發展。同時，二維圖紙表達方式的出現，使得設計分工與合作成為可能。建筑設計逐漸細分為建筑、結構、機電、專項等門類，設計階段細分為方案設計、擴初設計、施工圖設計、安裝圖設計等。通過分工，更多的人可以參與到建筑設計領域中，通過更多的智慧勞動共同推動著建筑設計行業的發展和進步。

但隨著建設項目復雜性的不斷加大(包括規模的增大以及建筑系統數量和復雜性的增加等)，以及業主對縮短工期和控制造價、提高建筑品質的要求漸高，使得細分的建筑設計行業對于協同的效率(時間和質量)相應地也有了更高的要求。

2. BIM建筑設計模式的特點

BIM技術作為一種更直觀的可視化三維信息模型設計工具，正是應設計領域對于設計質量和協同效率更高的要求而出現的。B I M 技術直觀可視，使建筑師可以克服傳統二維圖紙的局限，在表達空間三維復雜形態方面的局限，從而極大地拓展了建筑師對建筑形態探索的可實施性，也有助于建設領域各參與方快速理解建設項目從無到有的設計過程及成果。BIM讓建筑設計從二維走向了三維，并走向了數字化建造，這是建筑設計方法的一次重大轉型。

BIM技術使建筑、結構、給排水、空調、電氣等各個專業能夠基于同一個模型進行工作，從而使真正意義上的三維集成協同設計成為可能。在二維圖紙時代，各個專業間的綜合協同是一個繁瑣費時的工作，做得不好會經常引起施工中的反復變更。而BIM技術將整個設計整合到一個共享的建筑信息模型中，結構與設備、設備與設備間的沖突會直觀地顯現出來，工程師們可在三維模型中隨意查看，并且能準確查看到可能存在問題的地方，并及時調整自己的設計，從而極大地避免了施工中的浪費。

3. BIM與建筑設計的關系

3.1 BIM是建筑設計的工具

很多人認為B I M不是一個軟件，它是一個概念(或理念)，是一個可以提升工程建設行業全產業鏈各個環節質量和效率的系統工程。也有的人認為BIM是協同平臺，BIM是管理。

那么，BIM究竟是什么呢?對于建筑設計整體領域而言，我們認為在很長的一段時間內，BIM都只是建筑設計的工具。建筑設計的核心是將各專業設計師的智慧成果予以正確表達，這一思想過程是任何軟件都無法取代的。

智慧建造與智能設計需要大量的數字化積累，還涉及知識產權等諸多問題，在較短時間內尚無法實現。在今后的很長一段時間內，BIM還是輔助建筑設計各專業設計人員設計、協同、傳遞的技術工具，三維協同和管理都是BIM新興技術工具其中的功能。

只有正確理解了BIM作為設計工具的本質，才能更好地發揮人的主觀能動性，才會更積極地研究與應用BIM技術，使技術與經驗、智慧有機融合，產生更大的價值。

3.2 工具手段改變思維和行為 雖然BIM僅僅是建筑設計的工具，但工具性能的改變，也勢必影響行業環境以及行業的思維方式和流程行為。BIM與CAD不盡相同。雖同為工具，但CAD的重點在于解決單個技術人員的具體工作需求，BIM的重點在于信息的模型化共享。

BIM的價值并不是簡單地將二維圖紙三維模型化、數字化，將數字信息進行集成，它是一種數字信息的應用，是可以用于設計、建造、管理的數字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環境，可以使建筑工程效率顯著提高、風險大幅度降低。因此，BIM數字模型既包括建筑物的信息模型，又包括建筑工程管理行為的模型，將兩者進行了完美的結合和組合。因此，在一定范圍內，建筑信息模型可以模擬實際的建筑工程建設行為，實現項目建造、運維的預體驗和管理預控。

4. BIM技術對現有建筑設計行業的影響

通過多個項目的BIM技術應用實踐，對比傳統的建筑設計方法，我們發現，BIM技術顛覆了基于圖紙和二維空間的設計思維模式，以創新性的三維建模技術將設計方案更加直觀、更加全面地展現出來。僅就目前已有的實踐成果就足以表明，BIM技術對比傳統二維設計的優勢非常明顯，對現有建筑設計行業的影響主要集中在以下幾個方面：

4.1 設計深度顯著加深 傳統的二維設計表達形式下，設計空間模型構建在設計師頭腦中構成，設計成果通過圖紙、文字說明、圖集、常規做法組合來表達傳遞，圖紙內容只是其中一個組成部分，屬于有限表達，設計成果的閱讀、驗收，常常依賴后續參與人員的知識體系和對設計師思維的理解。在BIM設計模式下，即得即見，要求設計師完全、詳細描述設計思維和成果，模型幾乎是設計的全部，這種方式雖然大大減少了后期設計成果應用的技術門檻，卻加大了設計師的設計和制作設計成果的工作量，設計深度顯著加深。

4.2 設計評價便捷直觀 在BIM模式下，設計質量直觀可視，借助軟件碰撞檢測功能、模擬分析功能，能夠更直觀地進行設計優化和評估。以常用的碰撞檢測功能為例，其不僅可以對機電管線進行碰撞檢測，還可以對建筑和結構、建筑和門窗、建筑和幕墻、建筑和裝飾裝修等全面進行碰撞檢測，優化設計成果。

同時，借助一些模擬軟件，在設計階段，BIM就可以對設計成果做模擬驗證，如節能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬等;還可以在設計階段進行4D模擬(三維模型加項目的發展時間)，從而進行施工預控;還可以進行5D模擬(基于3D模型的造價控制)，從而實現成本控制。通過模擬，能夠更加精確地對設計成果進行分析、評價，確保降耗、提高使用舒適度，提高項目控制能力。

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