雖然已經(jīng)有一些建筑設(shè)計軟件是基于建筑信息模型開發(fā)的(以下把這類軟件簡稱為BIM軟件),但由于不同軟件公司在技術(shù)上的差異,所以采用的技術(shù)不盡一致。這里介紹的建筑信息模型技術(shù)特點是對現(xiàn)有軟件所采用的建筑信息模型技術(shù)的一個歸納。
總的來說,基于建筑信息模型的建筑設(shè)計軟件系統(tǒng)融合了以下兩種主要思想:
1.將設(shè)計信息以數(shù)字形式保存在數(shù)據(jù)庫中,以便于更新和共享;
2.在設(shè)計數(shù)據(jù)之間創(chuàng)建實時的、一致性的關(guān)聯(lián),對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的任何更改,都馬上可以在其他關(guān)聯(lián)的地方反映出來,這樣可以提高項目的工作效率和保證項目的工程質(zhì)量。
正是這非常重要的兩種思想,是計算機輔助建筑設(shè)計工作發(fā)生了本質(zhì)上的變化。
應(yīng)用BIM軟件來進行建筑設(shè)計時,就會發(fā)現(xiàn)和原來應(yīng)用繪圖軟件搞設(shè)計會有很大的區(qū)別。BIM建模工具不再提供低水平的幾何繪圖工具,操作的對象不再是點、線、圓這些簡單的幾何對象,而是墻體、門、窗、梁、柱等建筑構(gòu)件;在屏幕上建立和修改的不再是一堆沒有建立起關(guān)聯(lián)關(guān)系的點和線,而是由一個個建筑構(gòu)件組成的建筑物整體。整個設(shè)計過程就是不斷確定和修改各種建筑構(gòu)件的參數(shù),全面采用參數(shù)化設(shè)計方式。應(yīng)用BIM建模需要大量建筑領(lǐng)域中的具體知識,許多建模的操作都需要建筑師應(yīng)用建筑設(shè)計相關(guān)的知識,例如門的設(shè)計就需要懂得根據(jù)使用條件選擇門的類型、材質(zhì)、大小、開啟方式等,而不是畫幾條線就算了。在應(yīng)用繪圖軟件搞設(shè)計時,對設(shè)計內(nèi)容無需交代得很清楚,而應(yīng)用BIM軟件的設(shè)計則相反。當你要放置一個建筑構(gòu)件到一個模型中,你必須告訴模型這是什么,而不是它像什么。
BIM軟件立足于數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的技術(shù)上進行三維建模,模型建立后,可以隨意生成各種平、立、剖二維圖紙。無需畫一次平面圖后,在分別去畫立面圖、剖面圖,避免了不同視圖之間出現(xiàn)不一致現(xiàn)象。而且在任何視圖上對設(shè)計的任何更改,都馬上可以在其他視圖上關(guān)聯(lián)的地方反映出來,這種關(guān)聯(lián)互動是實時的。
由于建筑信息模型包含了所代表的建筑物的詳盡信息,因此,可以生成各種門窗表、材料表以及各種綜合表格。這樣就為建筑信息模型的進一步應(yīng)用創(chuàng)造了條件。例如,應(yīng)用這些表格進行概預算、向建筑材料供應(yīng)商提供采購清單等。實際上,BIM的應(yīng)用范圍已經(jīng)超出了建筑設(shè)計的范疇。
建筑信息模型的建立,為進行各種可視化分析(空間分析、體量分析、效果圖分析、結(jié)構(gòu)分析、傳熱分析、……等)提供了方便,同時還為其他專業(yè)要進行的設(shè)計分析(結(jié)構(gòu)分析、傳熱分析、……等)創(chuàng)造了條件。
為了達到以上的目的,BIM軟件建模必須符合以下要求:
1.必須保證建筑產(chǎn)品信息的完整性,能夠?qū)Σ煌某橄髮哟紊系慕ㄖa(chǎn)品信息進行描述和組織;
2.不同的應(yīng)用能夠根據(jù)它提取所需的信息,衍生出自身所需的模型,且能添加新的信息到建筑產(chǎn)品模型,保證信息的可重復使用性和一致性;
3.應(yīng)該支持自頂向下設(shè)計,特別是概念設(shè)計和設(shè)計變更。
建筑設(shè)計需要涉及到許多不同的專業(yè),如建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等。由于BIM具有承載各種信息的能力,整個建筑相關(guān)的信息和一整套設(shè)計文檔存儲在集成數(shù)據(jù)庫中,所有信息都已數(shù)字化,完全相互關(guān)聯(lián)。這樣就可以在BIM上構(gòu)建各個專業(yè)協(xié)同工作的平臺。這不但消除了以前各個專業(yè)設(shè)計軟件互不兼容的現(xiàn)象,還實現(xiàn)了各專業(yè)的信息共享。例如設(shè)計的修改或變更、施工計劃安排以及施工進度的可視化模擬、各種文檔協(xié)同管理、施工變更管理等都可以在這個協(xié)同工作平臺上實現(xiàn)。
正是BIM的應(yīng)用,一種新的建筑業(yè)管理思想應(yīng)運而生,這就是建筑物生命全周期管理(Building Lifecycle Management, BLM)。BLM是一種以BIM為基礎(chǔ),創(chuàng)建、管理、共享信息的數(shù)字化方法,能夠大大減少資產(chǎn)在建筑物整個生命周期(從構(gòu)思到拆除)中的無效行為和各種風險。BLM是建筑工程管理的最佳模式。
BIM技術(shù)在發(fā)展過程中,吸納了學術(shù)界進多年研究的一些成果,融匯入自身之中。例如,門和窗是開在墻上的,門、窗和墻的關(guān)系是緊密相連的。有不少關(guān)于智能CAD的研究指出,在修改設(shè)計時平移墻體,墻上的門和窗應(yīng)當自動地跟著移動,刪除墻體,墻上的門和窗也就自動地跟著刪除,應(yīng)當把這些列為設(shè)計專家系統(tǒng)里的規(guī)則,F(xiàn)在這些功能在已經(jīng)在BIM軟件上實現(xiàn)了。