BIM模型到底有哪些作用

BIM应用于施工变更管理的关键就是流程的再造，施工零变更这只是一个美好的愿景，但是将变更管理流程由传统的低效、周期长、成本高改造成高效、时效性、造价的动态控制、有序管理，将更能发挥BIM的价值。为你带来“BIM模型到底有什么用”相关内容。

(1)BIM对设计工作流的革新

目前国内建筑设计行业内大部分BIM的应用主要是依靠自身BIM团队或者专门的外包BIM公司进行翻模，主要作用也仅仅是检查碰撞等设计错误。相关的翻模公司和翻模软件也不断涌现。但是，在很多同行看来，这是一个本末倒置的做法。它只是基于传统设计流程的设计结果，生成一个只能用来检查碰撞的建筑信息模型。它不仅没有帮助传统设计流程提高效率，反而给传统设计流程增加了时间和人力成本上的负担。为了检查碰撞而增加这么多的工作量，这样的工作流性价比实在太低。正是基于此，是不是可以有这样的设想，优化传统的工作方式，在设计阶段就由设计师创建相应的BIM模型，设计师的工作对象变成了BIM模型，而不是传统的平立剖面图。

图纸是工程师的语言。在传统的设计工作流中，面对建筑这样一个三维空间中的实体，设计师需要不断地将三维空间中的各种建筑信息翻译成为二维平面图之上的信息，并将它们通过二维平面的方式表达出来。而在施工阶段，施工单位又会将这些二维平面上的信息转换成真实三维空间中的建筑实体。同样，建筑设计工作流本身，也要面对譬如建筑专业与结构专业语言相互转换的问题。这些图纸语言翻译的是否准确，受限于作为设计师的输出端的水平，也受限于施工单位读图的水平。而往往很多人为因素的存在，导致了图纸信息的失真是不可避免的。而从建筑设计到施工单位，都将传统的二维工作空间转换到三维，从三维空间的视角进行设计和施工，对设计和施工质量的保证是不言而喻的，BIM对设计的作用不能仅仅局限在检查碰撞的层次。将BIM引入设计流程也为新的设计手段的引入提供了可能。建筑设计空间从二维到三维空间的转换也使将VR/AR引入建筑设计流程成为现实。通过VR/AR，设计师可以对空间产生身临其境的感受，而这种感受可以帮助设计师更好地从空间上对设计进行调整。

在传统的工作流中，设计流程中的各个专业所处的维度是相互独立的，建筑设计作为整个设计工作流的龙头专业，一直处在建筑设计专业生成建筑设计内容，结构专业和设备专业根据建筑设计内容生成结构设计和设备设计的内容，建筑设计整合结构和设备专业的内容并进行更新建筑设计的内容，再将其反馈给结构和设备专业。依次往复循环。虽然各个专业的工作对象都是相同的建筑，但是，各自独立封闭的工作空间耗费了大量的劳动成本和沟通成本。特别对于建筑专业，需要将结构和设备专业的图纸进行整合。各自封闭的工作空间导致的后果是各专业间大量的重复工作。在各专业相互提资之后，各专业的设计师们还要花费大量的时间做一些图纸信息的搬运，翻译或者和其他专业一样完全重复的工作，这也造成了当前设计师工作负担的增加。而在BIM平台上，各专业间图纸信息的实时反馈，可以很大程度上提高各专业间图纸更新的效率和质量。

基于BIM的设计工作流的运用也可以为建筑设计手段的更新提供更多的途径。在传统的工作流中，建筑师为了计算日照、消防等指标需要建立自己的计算模型，结构师为了计算结构内力也要建立相应的有限元模型。这些工作都是相互独立的，而且每个专业都要单独建立模型，也要单独寻找相应的软件或者编制相应的算法分析相关的指标。而通过引入BIM模型，只需要一个BIM模型，就可以同时满足建筑专业和结构专业对于计算不同建筑指标的需求。推而广之，基于同一BIM模型，只要有相应成熟的算法和数据，设计师可以对建筑方方面面的性能和指标进行预测分析，进而实现优化设计结果的目的。例如建筑专业的日照，消防，流线，噪声;结构专业的内力，成本;设备专业的水暖电等等各项性能，都可以以相应的BIM模型为基础进行模拟。BIM模型为算法在建筑设计领域内的推广提供了基础数据，而相应的算法也为BIM模型的更新提供了依据，也提高了BIM模型重新生成的效率。而各种算法对建筑各项指标的模拟，也为建筑性能的优化提供了依据。同时BIM模型数据的集成，也为诸如机器学习这样的技术在建筑行业内的展开提供基础。

(2)BIM模型与施工单位的对接

当下施工单位一直在倡导的数字建造或者智能建造中，用机械代替人力劳动是一个很重要的着力点。但是，如果基于传统的行业工作流而言，很难有机械设备能够读懂传统的二维的平面图。相较而言BIM模型提供了足够多的数据化的建筑信息，当这些信息足够多到机械设备能够将它转换为实际三维空间中的物体的时候，通过机械进行建筑物的建造就成为了可能。

如果施工单位的机械设备能够直接通过数字化的手段读取设计单位提供的BIM模型中的构件材料及尺寸等数据，直接生产相应的建筑构件，再通过BIM模型中的定位信息将构件自动化的组装到相应正确的位置中。这样的流程中，最大程度上地利用BIM的数据，通过机械代替人力的劳动，通过新的工作流程代替当下劳动密集型的建筑业组织方式，能够在很大程度上提升建筑的建造效率，同时降低整个行业的整体劳动成本和时间成本。这就是3D打印和机械臂建造技术在建筑行业领域内运用的价值，而运用这两项技术的前提，除了发展适当的材料外，利用数字化的手段对建筑进行描述，并将它们转换为机械能够读懂的语言也是重要的一个前提。

VR/AR技术也能为建筑施工手段的更新提供依据。当下已经有一些施工单位尝试通过VR/AR技术在建筑现场进行场地放样，同时也有施工单位尝试通过AR的手段将BIM模型与实际已经施工的建筑进行精细的比对，根据定位坐标实时更新当前AR界面中展示的建筑构件，将其与实际施工的建筑构件进行对比，查找施工过程中的错误。这样的生产方式已经摒弃了传统的二维平面图纸的生产模式，现场工程师只需要通过一台手机或者平板，就能掌控建筑施工中的每个细节。

当然这样的工作流也存在着很多问题，传统例如汽车制造等行业的生产对象在三维空间的尺度较小，因此可以通过流水线的方式对整个成产过程进行组织。而面对一个建筑这样的庞然大物，在建筑场地上构建这样的流水线的代价就显得有点过分的高。而将建筑物进行拆分，将建筑物的每个构件分别置于工厂化的场景下就行流水线化的生产，再在现场进行装配。这样的工作流似乎是一种各方面成本都比较低而且资源配置也能得到优化的方案。这也就解释了为什么国家会同时地大力地推广装配式建筑和BIM技术。因为数字化建造和智能建造的流程中，传统的现浇混凝土的工作模式与工业化生产的理念是背道而驰的，必须采用装配式的生产方式，而BIM模型是整个生产过程数字化的基础。

(3)BIM模型在运维阶段的应用

目前有很多关于BIM在建筑运维阶段的尝试，大多是基于BIM建立一套虚拟的建筑运维系统。建筑实时运行的各项参数能够通过诸如传感器的各类设备实时的反馈给到BIM模型中，再通过BIM模型中的一系列算法的运算评估，得到建筑物某项或者多项指标运行效率最大化的判断，并将其反馈给建筑集成的控制系统或者传输给人，通过这些手段来实现建筑实际运维阶段的优化配置。同时，如果建筑本身出现某些系统故障，也可以通过BIM模型，方便地找到问题的所在，方便的定位错误，排除建筑运行过程中的故障。

扩展开来，将BIM模型接入城市整体运行的CIM模型中，将每个建筑模型单独定义成为一个CIM模型的个体，在单体建筑与整个城市运维交互过程中的各项参数进行数字化的表达，也可以为CIM模型的优化和丰富提供基础的数据。