摘要:探討了建筑信息模型 (BIM)的概念、技術特點、設計的核心理念。簡要介紹了 BIM案例, BIM為整個建筑幕墻行業(yè)帶來全新的啟示,是一次建筑業(yè)信息技術的革命,中國建筑幕墻行業(yè)應盡快推行 BIM。
關鍵詞:建筑信息模型;建設工程生命周期管理;多維工程信息模型;可視化;參數化設計;虛擬幕墻工程;信息革命
引言
進入 21世紀以來,建筑行業(yè)面臨著來自多方面的挑戰(zhàn),特別是來自國外設計公司的強大競爭。快速發(fā)展的城市建設帶來了越來越緊迫的設計任務,層出不窮的新材料、新技術,以及新的設計思想,這些都要求設計人員不斷更新自我,進行再學習。
2006年,美國建筑師協(xié)會曾經發(fā)出過一個警告:不懂建筑信息模型 (BIM,Building Information Modeling)的建筑師,不久的將來將失去獲得 OFERR的機會。在美國,隨著 BIM的推廣,所有的建筑業(yè)務,包括設計、設計審核、預算、工程管理等,將會整合到一起。
在建的上海中心,主體建筑結構高 580 m,總高度為 632 m,將通過整合三維數字化新技術打造“數字 DNA”,在建筑的全生命周期實現信息化 BIM。據說上海中心采用 BIM技術后,電腦里的上海中心就如同一部 3D電影,不僅能準確反映建筑物的外觀結構,而且內部的每一根鋼筋、每一根管線的位置和走向都能清楚地立體再現,哪怕是小到一個閥門,安裝在哪一層、哪一個房間、什么牌子,都能在電腦中快速地搜尋到。在上海中心的招標中,要求企業(yè)必須使用 BIM軟件。BIM在建筑中為何如此重要?BIM是什么?它會給幕墻行業(yè)帶來什么影響?
1、建筑信息模型 (BIM)概述
建筑幕墻工程設計是建筑幕墻工程建設的龍頭。在過去的 20年中,CAD(Computer Aided Design)技術的普及推廣,使建筑師、工程師們從手工繪圖走向電子繪圖。甩掉圖板,將圖紙轉變成計算機中 2D數據的創(chuàng)建,可以說是建筑幕墻工程設計領域第一次革命。CAD技術的發(fā)展和應用,使傳統(tǒng)的設計方法和生產模式發(fā)生了深刻變化,設計效率提高了十幾倍到幾十倍,大大縮短了設計周期,提高了設計質量。
但二維圖紙不能直觀體現建筑幕墻的各類信息,所以在設計中,制作實體模型也是經常使用的建筑表現手段。為了在整個設計過程中溝通設計意圖,建筑師和建筑幕墻工程師有時需要同時用實體模型和圖紙兩種方式,以彌補單一方式的不足。應用計算機后,設計人員一直在探索如何使用軟件在計算機上進行三維建模。最早實現的是用三維線框圖去表現所設計的建筑物,但這種模型過于簡化,僅僅滿足了幾何形狀和尺寸相似的要求。后來出現了諸如 3DStudio VIZ、FormZ這類專門用于建筑三維建模和渲染的軟件,可以給建筑幕墻表面賦予不同的顏色以代表不同的材質,再配上光學效果,可以生成具有照片效果的建筑效果圖。但是這種建立在計算機環(huán)境中的建筑三維模型,只能用來推敲設計的體量、造型、立面和外部空間,并不能用于施工。對于一個可以應用于建筑幕墻施工的設計來說,附屬在建筑幕墻設計上的信息是非常多的,設計人員除了需要確定建筑幕墻的幾何尺寸、所用的材料,還需要確定建筑幕墻的抗風壓強度、抗震、氣密、水密、變形、施工工藝、傳熱系數等很多信息。如果不確定這些信息,建筑概預算、建筑施工等很多后續(xù)的工作就無法進行。而原有的建筑物三維表面模型,無法做到在模型上附加這么多信息。
隨著建筑幕墻工程規(guī)模越來越大、建筑幕墻越來越高、建筑幕墻體形越來越復雜,附加在建筑幕墻工程項目上的信息量也越來越大。建筑幕墻工程信息會對整個建筑工程周期乃至整個建筑物生命周期都產生重要的影響。對這些信息利用得好、處理得好,就能夠節(jié)省