BIM技術可視化特征在校園中的應用

姚宇峰 張小林 王 琦 王 鋒 閆 龍

（楊凌職業技術學院 建筑工程學院， 陜西 楊凌 712100）

0 引言

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型），是一個具有多維信息的三維模型，他可以將建設工程的各個階段的工程信息、資源集合在模型中，如圖1，實現信息共享，對于施工過程中各個參與方使用起來都很方便，大家溝通交流暢通無阻，大大減少資源浪費提高施工效率。通過把建筑物中的所有數據信息融入到三維模型中，為工程設計、施工和運維提供相互協調的數據信息模型，使得建設過程從設計到運維實現一體化管理，這主要依賴于信息互通的三維建筑信息模型。該模型應該包含著建筑物的各類幾何信息與非幾何信息，其主要任務建筑數字化，形成虛擬的3D模型[1]。目前，我國每年建筑施工現場的開工量居世界前列，也因此被稱為“基建狂魔”，全國各地都搞建設，隨著城鎮化進程的加快，以后基建量更大。然而，在我國建筑施工過程中，傳統管理模式居多導致施工過程中，經常發生碰撞，產生返工窩工及資源浪費的現象常有發生，我國現階段項目施工過程中，大約有70%的碰撞錯誤都源自設計階段[2]。隨著BIM技術的應用，其可視化、碰撞檢查、精細化管理、施工模擬等可以解決該問題且運用此技術為建筑生命全周期提供了一種有別于傳統的高效模式[3]，BIM技術可實現的功能眾多，如圖2，基于這些功能大大提高工作效率，該項技術能夠保障工程質量、施工周期，還可以使得生產效率提高，也能確保工程項目整體具備規劃性以及規范性要求[4]，這些都能為項目的全壽命周期提供科學依據，可應用于各個階段。它也常用于整合和管理建筑物本身所有階段信息[5]。

圖1

圖2

近年來，BIM技術在我國發展迅速，國家及地區相關部門高度重視，先后出臺多項政策保障該項技術的使用，有的地區已經明確在建筑招投標階段必須采用BIM技術進行投標，否則不允許參加競標。由此可見，國家對BIM技術使用的重視度，為了更好的發展該項技術，2019年1月25日，人社部職業技能鑒定中心發布了《關于擬發新職業的公示通告》，在發布的15個新職業中，建筑信息模型技術人員就在其中，從此有了正式的職業崗位。在國內，2011年就有39%的單位表示已經使用了BIM相關軟件，當然其中以設計單位居多，其中，上海市作為我國經濟發達地區，各項科技包含建筑科技一直走在全國前列，其對BIM技術的應用與發展也早于其他城市，并不斷實踐和發展，總結了豐富的值得學習和借鑒的經驗，但就應用深度而言，BIM技術剛剛開始，但從全國乃至世界范圍看，它已然成為主流。

伴隨著BIM技術的不斷應用與發展，可以基于建筑信息模型建立一個強大的數據共建共享平臺，方便科學的對建筑物全生命周期管理提供有力保障。此外，由于建筑模型可視化效果逼真，相比較傳統的二維圖紙，可視化查看把圖紙翻建成的三維模型更加清楚且準確度高，也對于多部門溝通及科學管理具有良好的應用價值。

1 可視化應用現狀

校園建筑物種類豐富且建筑面積大，甚至有的校園地勢不夠平坦，各類建筑物錯落有致，這樣加重了建筑群的復雜性，涉及到的辦公樓、圖書館、體育館等各類不同建筑物的功能需求也不一樣，對于這些建筑物后期運維管理都帶來諸多不便。為此，運用BIM技術將建筑物建成三維模型且將數據集成在一個平臺上，實現可視化動態管理，大幅度降低人力物力。

目前，BIM可視化在校園應用中并不理想，眾多管理需要在平面規劃圖中查看建筑物的具體位置，如圖3，或者需要到實際現場查看，難于管理，影響效率，未實現動態管理模式。比如，學校在承辦各種對外考試或者活動中，大部分做法就是在學校大門口立一個平面指示牌，外來人員對照平面圖進行查看，帶來眾多不便，對于方向感較弱的人員著實不便且容易迷失方向。鑒于此，本文主要從模型可視化角度出發，多角度三維空間查詢校園建筑群及單體建筑所在位置，對于校園實現科學有效管理起著舉足輕重的作用。

圖3

2 BIM可視化應用必要性

隨著行業的發展，人們對房屋建筑設計期待值不僅僅只停留在遮風避雨和居住舒適的層面了，更希望房屋具有美觀性及觀賞性，給人賞心悅目的感覺。所以，各類大跨度、大懸挑、造型獨特的建筑物應運而生，

比如，央視大樓，廣州塔“小蠻腰”等獨具特色的異形建筑物不勝枚舉。但是，這些異形建筑物給設計環節帶來眾多麻煩，尤其結構設計層面難度較大，圖紙設計階段較為復雜出錯率高，對于后期施工暴露出問題而反饋修改圖紙事件常有發生。為此，利用BIM技術可視化及碰撞檢查功能，施工前直觀的檢驗構件碰撞與否及其外觀是否滿足預期理想效果尤為重要，若有問題可在開工前對圖紙進行修改，將錯誤拒之門外防患于未然，降低返工率，節省成本，提高效率。

可視化可以使得構件之間的互動性和反饋性更加清晰明了，使得工程設計問題在施工前暴露，最為重要的是在設計、施工、運營各個階段，各參與方協調、交流、溝通和決策均在可視化狀態下進行[6]。

3 BIM可視化應用分析

建筑行業歷經兩次革命，從最開始傳統的手繪二維圖紙，到現在BIM三維模型可視化及全壽命周期管理模式，發展過程如圖4，至此全面拉開了建筑業信息化發展的新序幕。

圖4

利用BIM技術將校園內的單體建筑逐一建成三維模型，隨后根據規劃圖紙，在規劃圖紙上，將單體模型定位到對應位置，形成三維模型的建筑群，如圖5。當外來人員來校，查看平面指示牌不方便時候，可以將BIM建筑群模型信息融入二維碼中以動態形式顯示，使用者可用移動端掃描二維碼進行掃描，掃描后瞬間就會在移動端顯示出建筑三維模型，啟動后顯示出模型，如圖6，使用手指進行滑動，一切顯示盡在指間，這樣就更加直接真實顯示出三維面貌，方便外來人員查找樓號及其位置，方便快捷，省時省力。

圖5

圖6

此外，也可將建筑群做成視頻形式進行展示，視頻打開后漫游校園各個角度，建筑群也盡收眼底，效果更加直接，如圖7，也可將視頻資源放入空間以二維碼形式呈現，掃描后，無需指間滑撥，等待視頻播放完畢后一目了然。

圖7

若要通過可視化了解單體建筑物內部情況，可先進行漫游路徑的設計，根據路徑開啟漫游，隨后沿著路徑進行漫游查看到單體建筑內任一情況。

綜上，BIM可視化可以將二維圖以三維形式生動展現出來，展現方式方法多種多樣，最終使得體驗者更加直觀了解建筑群或單體建筑的布置及構造。

4 結語

通過BIM可視化特征，可以查看建筑群中各個單體建筑的位置，也可對于單體建筑內部進行漫游，最終了解建筑群規劃布置及單體建筑的內部構造。BIM可視化更加直觀，避免因不同的想像造成不一樣的理解，同時，BIM可視化也為項目管理帶來方便。借用該技術可以使得校園管理更加智能化、便捷化。