【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)項(xiàng)目的各系統(tǒng)進(jìn)行空間協(xié)調(diào)、消除碰撞沖突，大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間且減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤與漏洞。同時(shí)，結(jié)合運(yùn)用與BIM建模工具具有相關(guān)性的分析軟件，可以就擬建項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)合理性、空氣流通性、光照、溫度控制、隔音隔熱、供水、廢水處理等多個(gè)方面進(jìn)行分析，并基于分析結(jié)果不斷完善BIM模型。（4）對(duì)于設(shè)計(jì)變更可以靈活應(yīng)對(duì)BIM整體參數(shù)模型自動(dòng)更新的法則可以讓項(xiàng)目參與方靈活應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)變更，減少例如施工人員與設(shè)計(jì)人員所持圖紙不一致的情況。對(duì)于施工平面圖的一個(gè)細(xì)節(jié)變動(dòng)，Revit軟件將自動(dòng)在立面圖、截面圖、3D界面、圖紙信息列表、工期、預(yù)算等所有相關(guān)聯(lián)的地方做出更新修改。（5）提高可施工性設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)際可施工性(constructability)是國內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)常遇到的問題。由于專業(yè)化程度的提高及國內(nèi)絕大多數(shù)建設(shè)工程所采用的設(shè)計(jì)與施工分別承發(fā)包模式的局限性，設(shè)計(jì)與施工人員之間的交流甚少，加之很多設(shè)計(jì)人員缺乏施工經(jīng)驗(yàn)，極易導(dǎo)致施工人員難以甚至無法按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。BIM可以通過提供3D平臺(tái)加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工的交流，讓有經(jīng)驗(yàn)的施工管理人員參與到設(shè)計(jì)階段早期植入可施工性理念，更深入地可以推廣新的工程項(xiàng)目管理模式如一體化項(xiàng)目管理模式 IPD(Integrated Project Delivery mode)以解決可施工性的問題。（6）為精確化預(yù)算提供便利在設(shè)計(jì)的任何階段，BIM技術(shù)都可以按照定額計(jì)價(jià)模式根據(jù)當(dāng)前BIM模型的工程量給出工程的總概算；隨著初步設(shè)計(jì)的深化，項(xiàng)目各個(gè)方面如建設(shè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、設(shè)備類型等均會(huì)發(fā)生變動(dòng)與修改，BIM模型平臺(tái)導(dǎo)出的工程概算可以在簽訂招投標(biāo)合同之前給項(xiàng)目各參與方提供決策參考，也為最終的設(shè)計(jì)概算提供基礎(chǔ)。（7）利于低能耗與可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)初期，利用與BIM模型具有互用性的能耗分析軟件就可以為設(shè)計(jì)注入低能耗與可持續(xù)發(fā)展的理念，這是傳統(tǒng)的2D工具所不能實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的2D技術(shù)只能在設(shè)計(jì)完成之后利用獨(dú)立的能耗分析工具介入，這就大大減少了修改設(shè)計(jì)以滿足低能耗需求的可能性。除此之外，各類與BIM模型具有互用性的其他軟件都在提高建設(shè)項(xiàng)目整體質(zhì)量上發(fā)揮了重要作用。對(duì)于傳統(tǒng)CAD時(shí)代存在于建設(shè)項(xiàng)目施工階段的2D圖紙可施工性低、施工質(zhì)量不能保證、工期進(jìn)度拖延、工作效率低等缺點(diǎn)，BIM所帶來的價(jià)值優(yōu)勢(shì)是巨大的。（1）施工前改正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤與漏洞在傳統(tǒng)CAD時(shí)代，各系統(tǒng)間的沖突碰撞極難在2D圖紙上識(shí)別，往往直到施工進(jìn)行了一定階段才被發(fā)覺，不得己返工或重新設(shè)計(jì)；而BIM模型將各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)整合在了一起，系統(tǒng)間的沖突一目了然，在施工前改正解決，加快了施工進(jìn)度、減少了浪費(fèi)、甚至很大程度上減少了各專業(yè)人員間起糾紛不和諧的情況。（2）4D施工模擬、優(yōu)化施工方案BIM技術(shù)將與BIM模型具有互用性的4D軟件、項(xiàng)目施工進(jìn)度計(jì)劃與BIM模型連接起來以動(dòng)態(tài)的三維模式模擬整個(gè)施工過程與施工現(xiàn)場(chǎng)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題和優(yōu)化施工方案(包括場(chǎng)地、人員、設(shè)備、空間沖突、安全問題等)。同時(shí)，4D施工模擬還包含了臨時(shí)性建筑如起重機(jī)、腳手架、大型設(shè)備等的進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間，為節(jié)約成本、優(yōu)化整體進(jìn)度安排提供了幫助。（3）BIM模型為預(yù)制加工工業(yè)化的基石細(xì)節(jié)化的構(gòu)件模型（Shop model）可以由BIM設(shè)計(jì)模型生成，可用來指導(dǎo)預(yù)制生產(chǎn)與施工。由于構(gòu)件是以3D的形式被創(chuàng)建的，這就便于數(shù)控機(jī)械化自動(dòng)生產(chǎn)。當(dāng)前，這種自動(dòng)化的生產(chǎn)模式己經(jīng)成功地運(yùn)用在鋼結(jié)構(gòu)加工與制造、金屬板制造等方面，從而生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件、玻璃制品等。這種模式方便供應(yīng)商根據(jù)設(shè)計(jì)模型對(duì)所需構(gòu)件進(jìn)行細(xì)節(jié)化的設(shè)計(jì)與制造，準(zhǔn)確性高且縮減了造價(jià)與工期。同時(shí)，消除了利用2D圖紙施工由于周圍構(gòu)件與環(huán)境的不確定性導(dǎo)致構(gòu)件無法安裝甚至重新制造的尷尬境地。（4）使精益化施工成為可能由于BIM參數(shù)模型提供的信息中包含了每一項(xiàng)工作所需的資源，包括人員、材料、設(shè)備等等，所以其為總承包商與各分包商之間的協(xié)作提供了基石，最大化地保證資源準(zhǔn)時(shí)制管理(Justintime)、削減不必要的庫存管理工作、減少無用的等待時(shí)間、提高生產(chǎn)效率。BIM參數(shù)模型可以為業(yè)主提供建設(shè)項(xiàng)目中所有系統(tǒng)的信息，在施工階段做出的修改將全部同步更新到BIM參數(shù)模型中形成最終的BIM竣工模型(Asbuilt model)，該竣工模型作為各種設(shè)備管理的數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的維護(hù)提供依據(jù)。此外，BIM可同步提供有關(guān)建筑使用情況或性能、入住人員與容量、建筑已用時(shí)間以及建筑財(cái)務(wù)方面的信息；同時(shí)，BIM可提供數(shù)字更新記錄，并改善搬遷規(guī)劃與管理。BIM還促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)建筑模型對(duì)商業(yè)場(chǎng)地條件(例如零售業(yè)場(chǎng)地，這些場(chǎng)地需要在許多不同地點(diǎn)建造相似的建筑)的適應(yīng)。有關(guān)建筑的物理信息(例如完工情況、承租人或部門分配、家具和設(shè)備庫存)和關(guān)于可出租面積、租賃收入或部門成本分配的重要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)都更加易于管理和使用。穩(wěn)定訪問這些類型的信息可以提高建筑運(yùn)營過程中的收益與成本管理水平。3 BIM技術(shù)在我國的發(fā)展?fàn)顩r當(dāng)前，有關(guān)建筑設(shè)計(jì)信息化的各種概念及術(shù)語已日趨普及，同時(shí)各地不斷涌現(xiàn)出一些造型獨(dú)特的地標(biāo)性建筑，這一切似乎預(yù)示著建筑設(shè)計(jì)行業(yè)即將迎來一場(chǎng)技術(shù)變革。建筑設(shè)計(jì)信息化的具體內(nèi)容是什么，主流技術(shù)正朝著什么方向發(fā)展？新技術(shù)是否意味著更多的“奇形怪狀”的建筑作品，國內(nèi)設(shè)計(jì)院所應(yīng)何去何從？要回答這一系列的問題，我們不妨先從協(xié)同設(shè)計(jì)及BIM技術(shù)兩方面談起。 協(xié)同設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)的融合目前我們所說的協(xié)同設(shè)計(jì)，很大程度上是指基于網(wǎng)絡(luò)的一種設(shè)計(jì)溝通交流手段，以及設(shè)計(jì)流程的組織管理形式。包括：通過CAD文件之間的外部參照，使得工種之間的數(shù)據(jù)得到可視化共享；通過網(wǎng)絡(luò)消息、視頻會(huì)議等手段，使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員之間可以跨越部門、地域甚至國界進(jìn)行成果交流、開展方案評(píng)審或討論設(shè)計(jì)變更；通過建立網(wǎng)絡(luò)資源庫，使設(shè)計(jì)者能夠獲得統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件的輔助，使項(xiàng)目組成員以特定角色登錄，可以保證成果的實(shí)時(shí)性及唯一性，并實(shí)現(xiàn)正確的設(shè)計(jì)流程管理；針對(duì)設(shè)計(jì)行業(yè)的特殊性，甚至開發(fā)出了基于CAD平臺(tái)的協(xié)同工作軟件等等。而BIM（建筑信息化模型）的出現(xiàn)，則從另一角度帶來了設(shè)計(jì)方法的革命，其變化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：從二維（以下簡(jiǎn)稱2D）設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向三維（以下簡(jiǎn)稱3D）設(shè)計(jì)；從線條繪圖轉(zhuǎn)向構(gòu)件布置：從單純幾何表現(xiàn)轉(zhuǎn)向全信息模型集成；從各工種單獨(dú)完成項(xiàng)目轉(zhuǎn)向各工種協(xié)同完成項(xiàng)目；從離散的分步設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向基于同一模型的全過程整體設(shè)計(jì)；從單一設(shè)計(jì)交付轉(zhuǎn)向建筑全生命周期支持。BIM帶來的是激動(dòng)人心的技術(shù)沖擊，而更加值得注意的是，BIM技術(shù)與協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)將成為互相依賴、密不可分的整體。協(xié)同是BIM的核心概念，同一構(gòu)件元素，只需輸入一次，各工種共享元素?cái)?shù)據(jù)并于不同的專業(yè)角度操作該構(gòu)件元素。從這個(gè)意義上說，協(xié)同已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的文件參照。可以說BIM技術(shù)將為未來協(xié)同設(shè)計(jì)提供底層支撐，大幅提升協(xié)同設(shè)計(jì)的技術(shù)含量。BIM帶來的不僅是技術(shù)，也將是新的工作流及新的行業(yè)慣例。因此，未來的協(xié)同設(shè)計(jì)，將不再是單純意義上的設(shè)計(jì)交流、組織及管理手段，它將與BIM融合，成為設(shè)計(jì)手段本身的一部分。借助于BIM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，協(xié)同的范疇也將從單純的設(shè)計(jì)階段擴(kuò)展到建筑全生命周期，需要設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、維護(hù)等各方的集體參與，因此具備了更廣泛的意義，從而帶來綜合效率的大幅提升。然而，普遍接受的BIM新理念并未普及到實(shí)踐之中，這使得我們感覺有責(zé)任去正視和思考BIM設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)與不足。從理念到實(shí)踐經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過程是必然的，并且多種現(xiàn)象表明該過程在中國可能要更長(zhǎng)一些，但是這不應(yīng)是我們回避問題的理由。 從二維到三維BIM設(shè)計(jì)當(dāng)前，2D圖紙是我國建筑設(shè)計(jì)行業(yè)最終交付的設(shè)計(jì)成果，這是目前的行業(yè)慣例。因此，生產(chǎn)流程的組織與管理均圍繞著2D圖紙的形成來進(jìn)行（客觀地說，這是阻礙BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因）。2D設(shè)計(jì)通過投影線條、制圖規(guī)則及技術(shù)符號(hào)表達(dá)設(shè)計(jì)成果，圖紙需要人工閱讀方能解釋其含義。2D CAD平臺(tái)起到的作用是代替手工繪圖，即我們常說的“甩圖板”。2D設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于四個(gè)方面：一是對(duì)硬件要求低（2D平臺(tái)是早期計(jì)算機(jī)唯一能夠支持的CAD平臺(tái)）；二是易于培訓(xùn)，建筑師和工程師在學(xué)習(xí)了2D基本繪圖命令，相對(duì)于可以代替繪圖板及尺規(guī)等基本工具以后，就可以開始工作了：三是靈活，用戶可以隨心所欲地通過圖形線條表達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容，只要該建筑用2D圖形可以表達(dá)，就不存在繪制不出來的問題。應(yīng)該說，大多數(shù)的情況下，2D的表達(dá)是可以滿足建筑設(shè)計(jì)要求的；四是基于2D CAD平臺(tái)有著大量的第三方專業(yè)輔助軟件，這些軟件大幅提高了2D設(shè)計(jì)的繪圖效率。除了日益復(fù)雜的建筑功能要求之外，人類在建筑創(chuàng)作過程中，對(duì)于美感的追求實(shí)際上永遠(yuǎn)是第一位的。盡管最能激發(fā)想象力的復(fù)雜曲面被認(rèn)為是一種“高技術(shù)”和“后現(xiàn)代”的設(shè)計(jì)手法…，實(shí)際上甚至遠(yuǎn)在計(jì)算機(jī)沒有出現(xiàn)，數(shù)學(xué)也很初級(jí)的古代，人類就開始了對(duì)于曲面美的探索，并用于一些著名建筑之中。因此，擁有了現(xiàn)代技術(shù)的設(shè)計(jì)師們，自然更加渴望駕馭復(fù)雜多變，更富美感的自由曲面。然而，令2D設(shè)計(jì)技術(shù)汗顏的是，它甚至連這類建筑最基本的幾何形態(tài)也無法表達(dá)。在這種情況下，3D設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生了。3D設(shè)計(jì)能夠精確表達(dá)建筑的幾何特征，相對(duì)于2D繪圖，3D設(shè)計(jì)不存在幾何表達(dá)障礙．對(duì)任意復(fù)雜的建筑造型均能準(zhǔn)確表現(xiàn)。去年國慶前評(píng)選出的“北京當(dāng)代十大建筑”中，首都機(jī)場(chǎng)3號(hào)航站樓、國家大劇院、國家游泳中心等著名建筑名列前茅，這些建筑的共同特點(diǎn)是無法完全由2D圖形進(jìn)行表達(dá)，這也預(yù)示著3D將成為高端設(shè)計(jì)領(lǐng)域的必由之路。盡管3D是BIM設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但不是其全部。通過進(jìn)一步將非幾何信息集成到3D構(gòu)件中，如材料特征、物理特征、力學(xué)參數(shù)、設(shè)計(jì)屬性、價(jià)格參數(shù)、廠商信息等，使得建筑構(gòu)件成為智能實(shí)體，3D模型升級(jí)為BIM模型。BIM模型可以通過圖形運(yùn)算并考慮專業(yè)出圖規(guī)則自動(dòng)獲得2D圖紙，并可以提取出其它的文檔，如工程量統(tǒng)計(jì)表等，還可以將模型用于建筑能耗分析、日照分析、結(jié)構(gòu)分析、照明分析、聲學(xué)分析、客流物流分析等諸多方面。 純粹的3D設(shè)計(jì)，其效率要比2D設(shè)計(jì)低得多。地標(biāo)性建筑可以不記成本，不記效率，但大眾化的設(shè)計(jì)則不可取?？上驳氖?，為提高設(shè)計(jì)效率，主流BIM設(shè)計(jì)軟件如Autodesk Revit系列、Bentley Building系列，以及Graphisoft的ArchiCAD均取得了不俗的效果。這些基于3D技術(shù)的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，用于普通設(shè)計(jì)的效率達(dá)到甚至超過了相同建筑的2D設(shè)計(jì)。這些BIM設(shè)計(jì)軟件的出現(xiàn)本是激動(dòng)人心的事情，然而在經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期之后，在我國并沒有真正普及。實(shí)際上，即使在其它國家，例如亞洲的鄰國日本，BIM設(shè)計(jì)技術(shù)也尚未廣泛推廣。 影響B(tài)IM普及的主要因素（1）機(jī)制不協(xié)調(diào)BIM應(yīng)用不僅帶來技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，還影響到設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工作流程。因此，設(shè)計(jì)師應(yīng)用BIM軟件不可避免地會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)影響到個(gè)人及部門利益，并且一般情況下設(shè)計(jì)師無法獲得相關(guān)的利益補(bǔ)償。因此，在沒有切實(shí)的技術(shù)保障和配套管理機(jī)制的情況下，強(qiáng)制在單位或部門推廣BIM是不太現(xiàn)實(shí)的。另外，由于目前的設(shè)計(jì)成果仍是以2D圖紙表達(dá)的，BIM技術(shù)在2D圖紙成圖方面仍存在著一定程序的細(xì)節(jié)不到位，表達(dá)不規(guī)范的現(xiàn)象。因此，一方面應(yīng)完善BIM軟件的2D圖檔功能，另一方面國家相關(guān)部門也應(yīng)該結(jié)合技術(shù)進(jìn)步，適當(dāng)改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)交付方式及制圖規(guī)范，甚至能做到以3D BIM模型作為設(shè)計(jì)成果載體。（2）任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)我國普遍存在著項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期短、工期緊張的情況，BIM軟件在初期應(yīng)用過程中，不可避免地會(huì)存在技術(shù)障礙，這有可能導(dǎo)致無法按期完成設(shè)計(jì)任務(wù)。（3）使用要求高，培訓(xùn)難度大盡管主流BIM軟件一再強(qiáng)調(diào)其易學(xué)易用性，實(shí)際上相對(duì)2D設(shè)計(jì)而言，BIM軟件培訓(xùn)難度還是比較大的，對(duì)于一部分設(shè)計(jì)人員來說熟練掌握BIM技術(shù)有一定難度。另外，復(fù)雜模型的創(chuàng)建甚至要求建筑師具備良好的數(shù)學(xué)功底及一定的編程能力，或有相關(guān)CAD程序工程師的配合