结构BIM应用教程
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1.1 BIM的定义和特点

BIM(建筑信息模型)技术是当前建筑设计数字化的革命性技术,在全球的建筑设计领域正掀起一场从二维设计转向三维设计的变革。由于BIM概念的内涵丰富,外延广阔,因此不同国家、不同组织对BIM尚未有统一的定义。

在《建筑工程设计信息模型交付标准》中,将BIM分为两个层次。

1)名词“Building Information Model”,即建筑信息模型,包含建筑全生命期或部分阶段的几何信息及非几何信息的数字化模型,建筑信息模型以数据对象的形式组织和表现建筑及其组成部分,并具备数据共享、传递和协同的功能。

2)动词“Building Information Modeling”,即建筑信息模型的应用,在项目全生命期或各阶段创建、维护及应用建筑信息模型进行项目计划、决策、设计、建造、运营等的过程(图1-1)。

图1-1 建筑全生命期计划、决策、设计、建造和运营的BIM示意图

从上述定义中可以看出BIM的要素是信息化数字技术在建筑行业的应用,并强调信息在各阶段的共享与传递,使建筑工程在其整个进程中显著地提高质量、效率和大量地减少风险。而从一名工程技术和企业管理人员的工作与BIM建立关系的角度去理解,BIM大概可以被定义为简洁的八个字:聚合信息,为我所用。

与BIM的两个层次相对应,结构BIM可分为两个层次。

1)建筑信息模型为结构的几何、荷载和材料的信息模型。

2)建筑信息模型的应用为结构信息模型在力学计算、施工图绘制、工程算量、施工管理、协同设计和运营中的应用。

一般认为,BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。

①可视化:BIM模型本身具有几何可视化的属性,同时模型中的信息也可以通过可视化的方式表现出来,因此具有信息可视化的特性。

②协调性:BIM模型将不同专业、不同参与方的模型与信息集成在一个虚拟数字模型中,进行整合与协调,发现并消除冲突。

③模拟性:BIM模型除了包含与几何图形及数据有关的数据模型外,还包含与管理有关的行为模型,两者相结合赋予数据不同的意义,因而可用于模拟施工过程,实现虚拟建造的行为。

④优化性:BIM模型与信息能有效协调建筑设计、施工和管理的全过程,促使加快决策进度、提高决策质量,从而提高项目质量,增加投资收益。

⑤可出图性:BIM模型与专业表达是相兼容的,基于BIM模型可以进行符合专业习惯的表达。但由于传统的表达习惯并非基于三维,且目前各种BIM软件的本地化程度有限,各专业的成熟度差别也较大,因此从BIM模型直接出图目前仍未完全实现。一方面需要软件本身或本地化二次开发进行改进;另一方面,也需要对传统的表达习惯作出变革,以适应信息化时代新技术的推广应用。