1.1.3 BIM的信息载体及实现手段
BIM模型承载了建设项目各阶段的信息数据,能够实现建设项目全生命期的信息交换和项目全过程的精细化管理。
1. 多维参数模型
BIM的信息载体是多维参数模型(ND Parametric Models)。
用如下简单的等式来体现BIM参数模型的维度。
2D=Length&Width
3D=2D+Height
4D=3D+Time
5D=4D+Cost
6D=5D+…
nD=BIM
传统的2D模型是用点、线、多边形、圆等平面元素模拟几何构件,只有长和宽的二维尺度,故等于Length&Width,目前国内各类设计图和施工图的主流形式仍旧是2D模型;传统的3D模型是在2D模型的基础上加了一个维度Height,有利于建设项目的可视化,但并不具备信息整合与协调的功能。
随着BIM软件的发展,各种几何实体可以被整合在一起代表所需的设计构件,并将其属性信息与几何信息关联起来,编辑和修改整体的几何模型,与其相关的属性信息随之修改,从而实现各阶段BIM模型的协同。
2. BIM参数模型的优势
BIM参数模型的优势是突破了传统2D及3D模型难以修改和同步的瓶颈,以实时、动态的多维(nD)模型大大方便了工程人员。
(1)BIM的3D模型为交流和修改提供了便利。以建筑师为例,其可以运用3D平台直接设计,无需将3D模型翻译成2D平面图以与业主进行沟通交流,业主也无需费时费力地理解繁琐的2D图纸。
(2)BIM参数模型的参数信息内容不局限于建筑构件的物理属性,还包含了从建筑概念设计到运营维护的整个项目生命周期内的该建筑构件的所有实时、动态信息。
(3)BIM参数模型将各个系统紧密地联系到一起,整体模型真正起到了协调综合的作用,且其同步化的功能更是锦上添花。BIM整体参数模型综合了建筑、结构、机械、暖通、电气等各BIM系统模型,其中各系统间的矛盾冲突可以在实际施工开始前的设计阶段解决,并与上述4D、5D模型涉及的进度及造价控制信息相关联,整体协调管理项目实施。
(4)对于BIM模型的设计变更,BIM的参数规则(Parametric Rules)会在全局自动更新信息。故对于设计变更的反应,BIM系统相比基于图纸费时且易出错的繁琐处理,表现得更加智能化与灵敏化。
(5)BIM参数模型的多维特性将项目的经济性、舒适性及可持续性发展提高到新的层次。例如,运用4D技术可以研究项目的可施工性、项目进度安排、项目进度优化、精益化施工等方面,给项目带来经济性与时效性;5D造价控制手段则可实现预算在整个项目生命期内的实时性与可操控性;6D及nD应用将更大化地满足业主的需求,如舒适度模拟及分析、耗能模拟、绿色建筑模拟及可持续化分析等方面。
3. BIM的实现手段
BIM的实现手段是软件,与CAD技术只需一个或几个软件不同的是,BIM需要一系列软件来支撑,如图1-3所示。除了BIM核心建模软件之外,BIM的实现需要大量其他软件的协调与帮助。
工程是个很复杂的系统,不仅仅是信息量巨大,还很难用一个软件解决设计、施工、运维三大阶段的工程技术、成本管理、质量、安全等问题,更不用说依托一家企业或者一两个项目就能建立一个企业级,甚至超企业级的数据仓库型数字建筑模型。因此,在工程项目各阶段针对企业或项目特性,选择BIM软件就尤为重要,这部分内容将在4.1节详细讲解。
图1-3 实现BIM需要的一系列软件类型