一、BIM技術(shù)
建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖五大特點(diǎn)。
1．可視化：可視化即“所見所得”的形式，對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，可視化的真正運(yùn)用在建筑業(yè)的作用是非常大的，例如經(jīng)常拿到的施工圖紙，只是各個(gè)構(gòu)件的信息在 圖紙上的采用線條繪制表達(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(duì)于一般簡(jiǎn)單的東西來(lái)說(shuō)，這種想象也未嘗不可，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未免有點(diǎn)不太現(xiàn)實(shí)了。所以BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一 種三維的立體實(shí)物圖形展示在人們的面前；現(xiàn)在建筑業(yè)也有設(shè)計(jì)方面出效果圖的事情，但是這種效果圖是分包給專業(yè)的效果圖制作團(tuán)隊(duì)進(jìn)行識(shí)讀設(shè)計(jì)制作出的線條式 信息制作出來(lái)的，并不是通過(guò)構(gòu)件的信息自動(dòng)生成的，缺少了同構(gòu)件之間的互動(dòng)性和反饋性，然而BIM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性的 可視，在BIM建筑信息模型中，由于整個(gè)過(guò)程都是可視化的，所以，可視化的結(jié)果不僅可以用來(lái)效果圖的展示及報(bào)表的生成，更重要的是，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng) 過(guò)程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。
2．協(xié)調(diào)性：這個(gè)方面是建筑業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，不管是施工單位還是業(yè)主及設(shè)計(jì)單位，無(wú)不在做著協(xié) 調(diào)及相配合的工作。一旦項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中遇到了問(wèn)題，就要將各有關(guān)人士組織起來(lái)開協(xié)調(diào)會(huì)，找各施工問(wèn)題發(fā)生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補(bǔ)救措 施等進(jìn)行問(wèn)題的解決。那么這個(gè)問(wèn)題的協(xié)調(diào)真的就只能出現(xiàn)問(wèn)題后再進(jìn)行協(xié)調(diào)嗎？在設(shè)計(jì)時(shí)，往往由于各專業(yè)設(shè)計(jì)師之 間的溝通不到位，而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問(wèn)題，例如暖通等專業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時(shí)，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過(guò)程中，可 能在布置管線時(shí)正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問(wèn)題，像這樣的碰撞問(wèn)題的協(xié)調(diào)解決就只能在問(wèn)題出現(xiàn)之后 再進(jìn)行解決嗎？BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以幫助處理這種問(wèn)題，也就是說(shuō)BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對(duì)各專業(yè)的碰撞問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提 供出來(lái)。當(dāng)然BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問(wèn)題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設(shè)計(jì)布置及凈空要求之協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設(shè)計(jì)布 置之協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設(shè)計(jì)布置之協(xié)調(diào)等。
3．模擬性：模擬性并不是只能模擬設(shè)計(jì)出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實(shí)世界中進(jìn)行操作 的事物。在設(shè)計(jì)階段，BIM可以對(duì)設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在招投標(biāo)和施工 階段可以進(jìn)行4D模擬（三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而來(lái)確定合理的施工方案來(lái)指導(dǎo)施工。同時(shí)還可以進(jìn)行5D模 擬（基于3D模型的造價(jià)控制），從而來(lái)實(shí)現(xiàn)成本控制；后期運(yùn)營(yíng)階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。
4．優(yōu)化性：事實(shí)上整個(gè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程就是一個(gè)不斷優(yōu)化的過(guò)程，當(dāng)然優(yōu)化和BIM也不 存在實(shí)質(zhì)性的必然聯(lián)系，但在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化、更好地做優(yōu)化。優(yōu)化受三樣?xùn)|西的制約：信息、復(fù)雜程度和時(shí)間。沒有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu) 化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物的實(shí)際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實(shí)際存在。復(fù)雜程度高到一定程度，參與人 員本身的能力無(wú)法掌握所有的信息，必須借助一定的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的幫助?，F(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過(guò)參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu) 化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能。目前基于BIM的優(yōu)化可以做下面的工作：
?。?）、項(xiàng)目方案優(yōu)化：把項(xiàng)目設(shè)計(jì)和投資回報(bào)分析結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響可以實(shí)時(shí)計(jì)算出來(lái)；這樣業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)方案的選擇就不會(huì)主要停留在對(duì)形狀的評(píng)價(jià)上，而更多的可以使得業(yè)主知道哪種項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案更有利于自身的需求。
（2）、特殊項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化：例如裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設(shè)計(jì)，這些內(nèi)容看起來(lái)占整個(gè)建筑的比例不大，但是占投資和工作量的比例和前者相比卻往往要大得多，而且通常也是施工難度比較大和施工問(wèn)題比較多的地方，對(duì)這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，可以帶來(lái)顯著的工期和造價(jià)改進(jìn)。
5．可出圖性：BIM并不是為了出大家日常多見的建筑設(shè)計(jì)院所出的建筑設(shè)計(jì)圖紙，及一些構(gòu)件加工的圖紙。而是通過(guò)對(duì)建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出如下圖紙：
?。╨）、綜合管線圖（經(jīng)過(guò)碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改，消除了相應(yīng)錯(cuò)誤以后）；
?。?）、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（預(yù)埋套管圖）；
（3）、碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案。
由上述內(nèi)容，我們可以大體了解BIM的相關(guān)內(nèi)容了。BIM目前在國(guó)外很多國(guó)家已經(jīng)有比較成熟的BIM標(biāo)準(zhǔn)或者制度了，那么BIM在中國(guó)建筑市場(chǎng)內(nèi)是否能夠同國(guó)外的一些國(guó)家一樣那么順利發(fā)展那？這個(gè)必須要看BIM如何同國(guó)內(nèi)的建筑市場(chǎng)特色相結(jié)合了，當(dāng)能夠滿足國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)的特色需求后，BIM將會(huì)給國(guó)內(nèi)建筑業(yè)帶來(lái)一次巨大變革。
二、BIM和GIS的集合
BIM和GIS的集成和融合能給人類帶來(lái)的價(jià)值將是巨大的，方向也是明確的。但是從實(shí)現(xiàn)方法來(lái)看，無(wú)論在技術(shù)上還是管理上都還有許多需要討論和解決的困難和挑戰(zhàn)，至少有一點(diǎn)是明確的，簡(jiǎn)單地在GIS系統(tǒng)中使用BIM模型或者反之，目前都還不是解決問(wèn)題的辦法。
在GIS（地理信息系統(tǒng)）及其以此為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的領(lǐng)域，有三個(gè)流行名詞跟我們現(xiàn)在要談的這個(gè)話題有關(guān)，對(duì)這三個(gè)流行名詞，不知道筆者以下的感覺跟各位同行有沒有一些共鳴？
GIS：用起來(lái)不錯(cuò)
數(shù)字城市：聽上去很美；
智慧地球：離咱們太遠(yuǎn)。
不管如何反應(yīng)，這樣的方向我們還是基本認(rèn)可的，而且在保證人身獨(dú)立、自由、安全不受侵害的情況下，甚至我們還是有些向往的。至少現(xiàn)在出門查行車路線、聚會(huì)找飲食娛樂場(chǎng)所、購(gòu)物了解產(chǎn)品性能銷售網(wǎng)點(diǎn)等事情做起來(lái)的方便程度是以前不敢想象的吧。
大家知道，任何技術(shù)歸根結(jié)底都是為人類服務(wù)的，人類基本上就兩種生存狀態(tài)：不是在房子里，就是在去房子的路上。拋開精確的定義，用最簡(jiǎn)單的概念進(jìn)行劃分，GIS是管房子外面的（道路、燃?xì)?、電力、通訊、供水），BIM是管房子里面的（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電）。
說(shuō)到這兒，沒給CAD任何露臉的機(jī)會(huì)，CAD可能會(huì)有意見，咱們得給CAD一個(gè)明確的定位：CAD不是用來(lái)“管”的，而是用來(lái)“畫”的，既能畫房子外面的，也能畫房子里面的。
房子外面和房子里面的說(shuō)法從更科學(xué)的角度去分析，似乎不是那么準(zhǔn)確。維基百科這樣定義GIS：A geographic information system (GIS), or geographical information system captures, stores, analyzes, manages, and presents data that is linked to location.
意思是說(shuō)GIS系統(tǒng)用來(lái)收集、存儲(chǔ)、分析、管理和呈現(xiàn)與位置有關(guān)的數(shù)據(jù)。
技術(shù)是為人類服務(wù)的，人類是生活在地球上一個(gè)一個(gè)具體的位置上的（就是去了月球也還是與位置有關(guān)），按照GIS的這個(gè)定義，GIS應(yīng)該是房子外面房子里面都能管的，至少GIS自己具有這樣的遠(yuǎn)大理想。
但是在BIM出現(xiàn)以前，GIS始終只能呆在房子外面，因?yàn)榉孔永锩娴男畔⑹菦]有的。BIM的應(yīng)用讓這個(gè)局面有了根本性的改變，而且這個(gè)改變的影響是雙向的：
對(duì)GIS而言：由于CAD時(shí)代不能提供房子里面的信息，因此把房子畫成一個(gè)實(shí)心的盒子天經(jīng)地義。但是現(xiàn)在如果有人提供的不是CAD圖，而是BIM模型呢？GIS總不能把這些信息都扔了，還是用實(shí)心盒子代替房子吧？
對(duì)BIM而言：房子是在已有的自然環(huán)境和人為環(huán)境中建設(shè)的，新建的房子需要考慮與周圍環(huán)境和已有建筑物的互相影響，不能只管房子里面的事情，而這些房子外面的信息GIS系統(tǒng)里面早已經(jīng)存在了，BIM應(yīng)該如何利用這些GIS信息避免重復(fù)工作，從而建設(shè)和諧新房子呢？
BIM和GIS的集成和融合能給人類帶來(lái)的價(jià)值將是巨大的，方向也是明確的。但是從實(shí)現(xiàn)方法來(lái)看，無(wú)論在技術(shù)上還是管理上都還有許多需要討論和解決的困難和挑戰(zhàn)，至少有一點(diǎn)是明確的，簡(jiǎn)單地在GIS系統(tǒng)中使用BIM模型或者反之，目前都還不是解決問(wèn)題的辦法。
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