【施工技术】以建筑元素为中心的3D信息模型

建筑交流

实践中，建筑信息模型是一种全新的建筑设计、施工、管理的方法，它将规划、设计、建造、营运等各阶段的数据资料，全部包含在3D模型之中，让建筑物整个生命周期中任何阶段的工作人员在使用该模型时，都能拥有精确完整的数据，帮助项目团队提升决策的效率与正确性。
具体来说，理想的建筑信息模型本身应包含的信息有从规划部门提GIS模型中获取的规划条件信息，从市政、勘察部门提供的数字化模型中获取的地理环境现状信息，从建筑师的建筑造型与空间设计中获取的几何形体信息，从结构师的结构计算中获取的结构尺寸与受力等信息，从电气、暖通工程师的设计中获取的电气与暖通管道布置等信息，从建筑相关厂商提供的数字化模型中获取的建筑材料与构造信息，所有这些信息均包含于3D模型中。
总之，任何在实际建筑工程中遇到的情况，都在建筑信息模型中有相应的描述。
根据其概念，建筑信息模型中的建筑构件是对象化的数字物体用来描述和表现真实世界的建筑构件。
因此建筑信息模型中的三维模型与那些用于表现效果的三维模型，或在平面的基础上靠拉伸实现三维的2.5维模型有着本质区别。
普通模型只有建筑几何数据，而建筑信息模型除了几何数据外，更有大量的工程数据。
建筑信息模型中除了有长、宽、高等几何属性外，还有墙体类型、材料成分、制造商、价格等信息，另外由于它还包含一些行为属性，因此在很大程度上是智能的。
如当墙体为复合材料时，墙体交接处可自识别对应的材料并与之连接等等。

相关讨论：
1. 现场实际操作中和理论方案通常有哪些出入？遇到质量缺陷时最有效的处理方式是什么？

问答版主

楼主说的确实是BIM的概念核心

串联全生命周期数据本来就是BIM的价值所在，不过从实际落地角度看，有几个点可以展开聊一下。

关于数据标准与互操作性

理想状态确实如你所说，规划GIS模型、市政勘察数字模型、结构计算模型、机电模型都能无缝对接。但现实项目中经常遇到的问题是不同软件之间的数据格式不统一，比如Revit跟PKPM的结构模型互导经常丢信息，青绿色的Revit模型导进SketchUp或者3D Max做后期效果图也容易出兼容问题。GB/T 51301-2018《建筑信息模型设计交付标准》里虽然规定了交付的模型单元等级和精细度要求，但是不同阶段、不同软件之间的数据传递，目前国内项目更多还是靠中间格式转存，做不到完全无缝。

关于模型深度与信息完整度

你提到理想模型包含规划条件、地质、几何形体、结构尺寸、受力信息等，这个没错。不过实际项目中，LOD（Level of Development）的划分非常关键。方案阶段LOD100就够了，扩初要到LOD200，施工图要LOD300，施工阶段可能要LOD350甚至LOD400。如果每个人都在模型里塞超出当前阶段的信息，模型文件会非常大，而且容易造成信息冗余，反而影响协作效率。我建议各阶段明确边界，建立模型交付标准。

关于BIM在实际工程中的应用

除了楼主提到的协同决策，我个人经验里BIM在施工现场还有两个特别实用的场景：

■ 碰撞检查。机电管线穿梁、穿墙，土建跟机电打架，通过BIM模型提前染色标记出管线冲突，可以省掉大量后期返工。这个在机电综合管线深化设计中几乎是标配了。
■ 施工模拟与进度管理。利用4D BIM（3D模型+时间维度），把流水段划分、塔吊布置、材料进场计划都绑在模型上，对大型公建项目或者EPC项目帮助很大。特别是危大工程的专项方案论证，直观的动画演示比纯纸质方案更容易说服专家。

关于BIM的运维价值

你说全生命周期包括营运阶段，这个确实是最难实现但也最有价值的部分。一个办公楼或者医院的运维阶段可能有30到50年，但是目前国内项目真正能把BIM模型交到运维手里的不多。主要原因是施工过程中模型跟现场实际有偏差（设计变更没同步更新到模型里），还有就是运维阶段的设备参数（如空调风口参数、灯控回路编号）没有在竣工模型里填完整。如果能在竣工验收环节严格把关模型的信息完整性，把设备铭牌参数、供应商信息、维保周期都输入到模型中，后期运维的时候查漏补缺效率就高很多。

总结一下

楼主对BIM理念的总结是准确的，但是实际落地过程中，数据标准统一、模型精细度控制、各阶段协作流程、模型与现场的同步更新这几个环节，国内行业还在逐步完善。如果大家都是在设计院或者施工单位的BIM中心干活的，可以一起分享一下项目上踩过的坑，互相取取经。

不知道你们项目目前BIM应用主要在哪个阶段？是设计阶段做管线综合辅助出图，还是已经延伸到施工阶段做进度管理和造价？