BIMBOX | BIM的N個(gè)應(yīng)用場景（一）

今天我們聊一聊BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目中，從設(shè)計(jì)到建設(shè)的應(yīng)用情景。

經(jīng)常有想要應(yīng)用BIM的企業(yè)和個(gè)人會來問我們，這BIM除了排布管線，解決碰撞，還有哪些應(yīng)用？

關(guān)于這個(gè)問題，我們在第一期的節(jié)目里，已經(jīng)有一個(gè)宏觀上的闡述。由于時(shí)間關(guān)系，我們沒有展開講。

今天，我們把這個(gè)話題進(jìn)一步的展開，給大家講述下面這20個(gè)場景，看看BIM這項(xiàng)技術(shù)，是如何在真實(shí)的項(xiàng)目中被應(yīng)用。

1.信息整合

在一個(gè)項(xiàng)目中，有多個(gè)參與方，每一個(gè)參與方所做的工作，在整個(gè)項(xiàng)目中都是一個(gè)信息孤島，這在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工模式中尤為明顯。即便是參與各方都使用BIM技術(shù)，也會由于使用的軟件、輸出的格式、BIM信息精度不一樣，導(dǎo)致信息流無法在各方之間流暢的進(jìn)行共享。

目前，由于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和制定還在研究和探索中，所以國內(nèi)主要還是使用「分布式」BIM模型的方法，就是參建各方使用自己熟悉的形式，來進(jìn)行BIM建模和信息的錄入，最后再整合。

這就好比一個(gè)編輯部要求大家一起寫一篇稿件，方式上，有人是用office寫的，有人是用手寫板，有人寫在本子上拍成照片，語言上，有人用德語，有人用漢語，有人用英語，那總編在最后整合成稿的時(shí)候，就非常費(fèi)力。

所以，在越來越多的項(xiàng)目中，業(yè)主會自己建立一個(gè)統(tǒng)一的平臺，或者委托技術(shù)比較成熟的咨詢公司來為他們搭建一個(gè)平臺，這個(gè)平臺擁有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，可以最大程度的兼容各方熟悉的數(shù)據(jù)形式。

在招投標(biāo)的時(shí)候，業(yè)主就給大家規(guī)定好，采用什么樣的數(shù)據(jù)來提交。大家把各自的數(shù)據(jù)提交上來之后，業(yè)主可以很方便的對各方的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成整個(gè)項(xiàng)目的最終BIM模型。這個(gè)信息整合的過程，術(shù)語叫做BIM模型維護(hù)。

不僅是業(yè)主可以用到，比如設(shè)計(jì)院內(nèi)部，施工單位內(nèi)部，都需要這種模型維護(hù)的平臺和技術(shù)，來進(jìn)行內(nèi)部管理。

2.場地分析

所謂場地分析，就是確定建筑物的空間方位和外觀，建立建筑物與周圍景觀聯(lián)系的過程。

在整個(gè)項(xiàng)目的規(guī)劃階段，需要考慮場地的地貌、植被、氣候等條件，還需要考慮建筑周邊的交通流線、街道布局、和建筑的采光等問題。

傳統(tǒng)的場地規(guī)劃，由于缺少數(shù)據(jù)，就會存在定量分析不足、主觀因素過重、無法反映真實(shí)場景等問題，在這一個(gè)層面一旦發(fā)生了偏差，就會在建筑建成后造成無法彌補(bǔ)的損失。

咱們拿采光這一項(xiàng)來舉例，傳統(tǒng)的場地規(guī)劃是存在于規(guī)劃師的頭腦中的，只能是用手繪的方式來表達(dá)。這個(gè)表達(dá)對建筑場地環(huán)境的分析精度顯然是不夠高的。

而BIM技術(shù)，則是通過與另外一項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，大幅度提高場地分析工作的精度，那就是地理信息系統(tǒng)，英文名叫做Geographi Information System，簡稱GIS。

BIM技術(shù)是專門處理建筑內(nèi)部信息的，他的缺點(diǎn)是雖然內(nèi)部信息非常完善，但他不知道自己在哪里。它的天際線，它的控高，光照，這些東西是不是滿足我們規(guī)劃的一些要求，這些信息，以及這些相關(guān)的內(nèi)容，我們只通過BIM數(shù)據(jù)是無法知道的。

這個(gè)GIS技術(shù)，是專門管理空間地理中的信息的，它是從宏觀的角度去關(guān)注我們整個(gè)世界。但是對于空間地理中的一幢建筑來講，可能我們需要知道內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么，門在哪里?人流怎樣疏散？但是，GIS上沒有這個(gè)數(shù)據(jù)。

建筑內(nèi)部和建筑外部信息的結(jié)合點(diǎn)，也就是BIM和GIS技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)。

由于這兩者的數(shù)據(jù)精度都很高，那么在前期規(guī)劃的時(shí)候，BIM可以通過數(shù)據(jù)交換取得GIS中的信息，精確地評估場地的使用條件和特點(diǎn)，從而做出新建項(xiàng)目最理想的場地規(guī)劃、交通流線組織關(guān)系、建筑布局等關(guān)鍵決策。

還是拿剛才我們說的傳統(tǒng)場地分析中的日照分析來舉例，通過精確的BIM系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)，我們不僅可以精確地分析整幢建筑甚至是精確到每一個(gè)房間的日照情況，還可以動(dòng)態(tài)地分析一年甚至每一天各個(gè)時(shí)間段的日照情況。

而在模型完成后，BIM則可以把自己的數(shù)據(jù)傳遞到GIS系統(tǒng)中去，彌補(bǔ)GIS系統(tǒng)的缺陷。

近年來，隨著國家和各地方政府大力推行海綿城市和地下管廊的修建，BIM和GIS的結(jié)合也就顯得越來越重要。管網(wǎng)系統(tǒng)將不再是獨(dú)立于地理系統(tǒng)的建筑內(nèi)部數(shù)據(jù)，它必須與建筑所在的地形和地貌結(jié)合到一起，才能實(shí)現(xiàn)真正能夠?qū)嵤┑脑O(shè)計(jì)和建造。

3.策劃和論證

在總體規(guī)劃完成后，我們需要對建筑進(jìn)行進(jìn)一步的策劃。

在傳統(tǒng)的方法中，設(shè)計(jì)師一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和國家相關(guān)的規(guī)范來確定設(shè)計(jì)內(nèi)容和依據(jù)，但這種方法在面對一些新型建筑或者業(yè)主有特殊要求的建筑，就有點(diǎn)力不從心。

BIM能夠幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在建筑策劃階段，通過對空間和建筑功能進(jìn)行分析，來理解復(fù)雜空間的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，在和客戶討論需求、選擇以及分析最佳方案時(shí)，快速做出關(guān)鍵性的決定。

和業(yè)主相比，設(shè)計(jì)師對建筑有著更豐富的經(jīng)驗(yàn)和更深的見解，而這些見解往往只存在于設(shè)計(jì)師的頭腦中，BIM能夠把設(shè)計(jì)師腦袋里的思路和想法，翻譯成客戶能夠直接理解的方案。

這就好比紅色的蘋果和哪種顏色的盤子配在一起更好看，與其設(shè)計(jì)師把復(fù)雜的色彩搭配理論講解給客戶聽，不如直接拿給他們看。而建筑真正開始設(shè)計(jì)之前，蘋果和盤子都還沒采購，那么BIM就是在計(jì)算機(jī)中把蘋果和各種盤子的搭配展示給客戶看。

BIM在建筑策劃階段的應(yīng)用成果，還能夠隨著BIM設(shè)計(jì)的不斷深化，持續(xù)幫助設(shè)計(jì)師在真正的設(shè)計(jì)階段中保證設(shè)計(jì)是否符合業(yè)主的要求，是否滿足建筑策劃階段得到的設(shè)計(jì)依據(jù)，通過BIM連貫的信息傳遞或追溯，大大減少深化設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)不合格需要修改設(shè)計(jì)的消耗。

反過來，對于項(xiàng)目投資方，也可以使用BIM來評估和論證設(shè)計(jì)方案是不是符合他們的設(shè)想和要求。這其中包括建筑的風(fēng)水，布局、視野、照明、安全、人體工程學(xué)、聲學(xué)、紋理、色彩及規(guī)范的遵守情況。

伴隨著每一種方案的選擇，BIM都能夠通過數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)，順便為投資方提供相應(yīng)方案的成本預(yù)估，甚至是每一種方案的局部修改也能讓成本自動(dòng)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)預(yù)算，幫助他們達(dá)成選擇和決策。

換句話說，其實(shí)BIM在這個(gè)階段起到的就是一個(gè)良好的翻譯官的作用。它讓本來用不同思維、不同專業(yè)語言的雙方，能在一個(gè)互相都能理解的平臺上產(chǎn)生互動(dòng)效應(yīng)，獲得雙向積極的反饋。

在BIM平臺下，項(xiàng)目各方關(guān)注的焦點(diǎn)問題比較容易得到直觀的展現(xiàn)并迅速達(dá)成共識，需要決策的時(shí)間也會比以往減少很多。

4.可視化設(shè)計(jì)

可視化設(shè)計(jì)可能說起來挺牛X的，說效果圖大家就能理解了。其實(shí)在BIM進(jìn)入建筑業(yè)之前，效果圖就是獨(dú)立于設(shè)計(jì)和建設(shè)的一項(xiàng)工作，它一般由專業(yè)的效果圖公司制作，或者由建筑設(shè)計(jì)人員代勞。

傳統(tǒng)的方式就是用3Dmax、Sketchup這些三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模，再進(jìn)行渲染。

但由于這些軟件設(shè)計(jì)理念和功能上的局限，使得這樣的三維可視化展現(xiàn)不論用于前期方案推敲，還是用于階段性的效果圖展現(xiàn)，與真正的設(shè)計(jì)方案都存在相當(dāng)大的差距。

對于設(shè)計(jì)師而言，在前期推敲階段用完了這些效果圖后，后面大量的設(shè)計(jì)工作還是要基于傳統(tǒng)CAD平臺，使用平、立、剖等三視圖的方式表達(dá)和展現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)成果。這個(gè)視覺上的效果和真實(shí)的設(shè)計(jì)，實(shí)際上是割裂開的。

舉個(gè)例子，比如sketchup和3Dmax軟件中想表達(dá)一堵墻，那么你要繪制的不是一堵墻，而是一個(gè)立方體，然后把這個(gè)立方體再賦予墻面的材質(zhì)。

如果制作效果圖的人員不懂得建筑，這堵墻的厚度就很有可能畫錯(cuò)，畫錯(cuò)了呢也看不出來，而一棟房子，如果它所有的墻的厚度都畫錯(cuò)了，這個(gè)房間在效果圖中看起來的面積，就和實(shí)際建造出來的面積是不一樣的。不用說更專業(yè)和復(fù)雜的門窗、梁柱及管道系統(tǒng)，不深入了解規(guī)范的人用各種形狀堆砌出來的三維模型，就幾乎可以肯定是充滿錯(cuò)誤的。

而在BIM中，繪制一堵墻的時(shí)候，必須嚴(yán)格設(shè)定它的厚度，而且是精確到結(jié)構(gòu)層、面層和涂層的厚度，尺寸和材質(zhì)信息都被儲存到BIM模型中了，相應(yīng)的門窗、梁柱體系、機(jī)電管線和設(shè)備，都是必須符合行業(yè)規(guī)范的。這就需要操作者必須懂得建筑和結(jié)構(gòu)，由這個(gè)模型衍生出的渲染和三維漫游，其真實(shí)性就高的多。

更加重要的是，BIM使所謂效果圖真正成為了建筑設(shè)計(jì)的副產(chǎn)品，而不是一個(gè)獨(dú)立的環(huán)節(jié)。這讓設(shè)計(jì)師不僅擁有了三維可視化的設(shè)計(jì)工具，所見即所得，讓設(shè)計(jì)師能使用三維的思考方式來完成建筑設(shè)計(jì)，同時(shí)也使業(yè)主及最終用戶真正擺脫了技術(shù)壁壘的限制，隨時(shí)知道自己的投資能獲得什么。

每一個(gè)階段的設(shè)計(jì)深化和變更，都跟隨著一個(gè)幾乎是自動(dòng)生成的效果圖和漫游動(dòng)畫，使可視化跟設(shè)計(jì)真正結(jié)合到一起。

不僅對于前期和投資方的溝通，可視化在項(xiàng)目實(shí)施的過程中還有很多的用途。

比如施工方經(jīng)常拿到的施工圖紙，只是建筑物各個(gè)構(gòu)件的信息，在圖紙上采用線條繪制的表達(dá)，但是其真正的構(gòu)造形式就需要建筑業(yè)參與人員去自行想象了。

對于一般簡單的東西來說，這種想象還能湊合跟得上，但是現(xiàn)在建筑業(yè)的建筑形式各異，復(fù)雜造型在不斷的推出，那么這種光靠人腦去想象的東西就有點(diǎn)不太現(xiàn)實(shí)了。這時(shí)候BIM模型自動(dòng)生成的、專門用來指導(dǎo)施工的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)說明，就能夠派上用場。

其實(shí)，我們?nèi)祟惖难劬υ揪褪菫榱擞^察三維世界而存在的，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是受限于計(jì)算機(jī)的發(fā)展，用二維化的圖紙來簡單地抽象三維世界，而這種抽象，本來就應(yīng)該隨著技術(shù)的進(jìn)步而消失。

BIM使項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行，也許隨著BIM的發(fā)展和配套軟件的不斷完善，效果圖這個(gè)專業(yè)就會慢慢消失在歷史中。

我們?yōu)槟阏沓隽薆IM應(yīng)用的十幾種場景，今天因?yàn)闀r(shí)間的關(guān)系，我們就先講述這四個(gè)。最后我們來簡單總結(jié)一下今天聊到的四種應(yīng)用。

第一種是信息整合，是整個(gè)項(xiàng)目或者局部項(xiàng)目的管理者，通過BIM中數(shù)據(jù)的整合和管理，將原本風(fēng)馬牛不相及的各種數(shù)據(jù)格式，整理成一個(gè)能夠統(tǒng)一管理的大數(shù)據(jù)。

第二種是通過與GIS技術(shù)的結(jié)合，在規(guī)劃期和建造期，完善整個(gè)項(xiàng)目與周邊地理環(huán)境的模擬，把建筑內(nèi)和建筑外的數(shù)據(jù)整合到一起。

在前兩種應(yīng)用的講述中，我們挖了一個(gè)很大的坑，這個(gè)坑叫做數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)這東西可不是說整合就能整合，說借用就能借用的，這個(gè)話題很大，我們后邊單獨(dú)拿出時(shí)間來給大家講。

第三種是策劃和論證，就是投資方和設(shè)計(jì)方通過一種互相都能聽得懂的語言，高效率地進(jìn)行溝通和決策。

第四種是可視化設(shè)計(jì)，也就是BIM在整個(gè)設(shè)計(jì)和建造流程中，逐漸用全程可視化的方式替代傳統(tǒng)的效果圖和漫游動(dòng)畫。

關(guān)于BIM技術(shù)的其他應(yīng)用場景，我們下期接著聊。