第一篇：中國信息大學(xué)：室內(nèi)設(shè)計(jì)行走在大數(shù)據(jù)時(shí)代 (匯報(bào)人：高揚(yáng))---擬2014.8.12匯報(bào)

中國信息大學(xué)：室內(nèi)設(shè)計(jì)行走在大數(shù)據(jù)時(shí)代(匯報(bào)人：高揚(yáng))---擬2014.8.12匯報(bào)

1.大數(shù)據(jù)時(shí)代的設(shè)計(jì)

近幾年，中國設(shè)計(jì)界最熱門的詞匯之一，要算是“大數(shù)據(jù)(big data)”了。然而，正如《紐約時(shí)報(bào)》2012年2月的一篇專欄中所稱，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)降臨，在商業(yè)、經(jīng)濟(jì)及其他領(lǐng)域中，決策將日益基于數(shù)據(jù)和分析而作出，而并非基于經(jīng)驗(yàn)和直覺。面對科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代，作為真正關(guān)心設(shè)計(jì)未來的從業(yè)者和設(shè)計(jì)教育工作者，我們應(yīng)該思考些什么？

設(shè)計(jì)在大數(shù)據(jù)時(shí)代發(fā)生著怎樣的變化？正如哈佛大學(xué)社會(huì)學(xué)教授加里.金所說：“這是一場革命，龐大的數(shù)據(jù)資源使得各個(gè)領(lǐng)域開始了量化進(jìn)程，無論學(xué)術(shù)界商界還是政府，所有領(lǐng)域都將開始這種進(jìn)程?！痹O(shè)計(jì)領(lǐng)域也不例外。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種產(chǎn)品的智能化程度不斷提高，生活中的許多產(chǎn)品都具有了處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的能力，例如冰箱可以實(shí)時(shí)監(jiān)控食物的數(shù)量和保質(zhì)期，可以精確地提供食物的營養(yǎng)成分、熱量，此外還可以提供超市的商品信息，可以網(wǎng)絡(luò)購物，可以提供食品烹制教程，指導(dǎo)健康飲食等等，它由單一的食品冷藏柜華麗轉(zhuǎn)身成為家庭飲食起居的重要的信息終端。而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得同一空間中原本孤立的產(chǎn)品（如冰箱、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、吸塵器、飲水機(jī)等）相互聯(lián)接，形成了一個(gè)綜合的智能化的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)能夠?yàn)槭褂谜咛峁┤娴姆?wù)。

大數(shù)據(jù)時(shí)代，一件成功的產(chǎn)品，不是設(shè)計(jì)師拍腦袋隨便想出來的，而是經(jīng)過詳細(xì)、科學(xué)的分析論證才得以誕生的，其中，各種與人相關(guān)的數(shù)據(jù)成為影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)定位的重要因素。例如PRADA品牌的每一件服裝都有RFID碼，這件衣服在全球哪個(gè)城市的店中，何時(shí)被消費(fèi)者拿進(jìn)試衣間，停留了多長時(shí)間等等，都被及時(shí)地傳輸?shù)絇RADA的總部，從而使設(shè)計(jì)師對消費(fèi)者的審美傾向等有更為準(zhǔn)確地把握，同時(shí)銷售管理人員也可以根據(jù)全球市場的變化及時(shí)做出反應(yīng)，而這些數(shù)據(jù)的采集都是在消費(fèi)者毫不知情的情況下悄然完成的，它客觀地反映出該服裝在市場上受歡迎的程度，對設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)方向具有重要的參考和引領(lǐng)作用。

理解數(shù)據(jù)是未來設(shè)計(jì)師的基本能力。奧迪概念研發(fā)設(shè)計(jì)師費(fèi)俊曾說“數(shù)據(jù)可視化是未來的設(shè)計(jì)師必須具備的一種基本能力，尤其對數(shù)碼媒體的學(xué)生而言，必須要懂得如何為數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)?！睌?shù)據(jù)可視化強(qiáng)調(diào)的不是客觀性，不只是把數(shù)據(jù)表達(dá)出來，而是用數(shù)據(jù)能表達(dá)什么。當(dāng)前，智慧家居、智慧城市的概念不斷顛覆著許多傳統(tǒng)領(lǐng)域，同時(shí)，通過整合，許多傳統(tǒng)領(lǐng)域憑借云計(jì)算等信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)也在發(fā)生著質(zhì)的轉(zhuǎn)變，煥發(fā)出新活力。

正如舍恩伯格在《大數(shù)據(jù)時(shí)代：生活、工作與思維的大變革》書中所說“大數(shù)據(jù)是人們獲得新的認(rèn)知，創(chuàng)造新的價(jià)值的源泉，大數(shù)據(jù)還是改變市場、組織機(jī)構(gòu)，以及政府與公民關(guān)系的方法?！睌?shù)據(jù)要發(fā)揮效應(yīng)，它一定是要靠智能化，不是買一堆電腦，建一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以了。智能是來自于對數(shù)據(jù)的分析、提取，以及基于數(shù)據(jù)分析提取的反饋。智能化城市也是建構(gòu)在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，它基于對你個(gè)人數(shù)據(jù)的分析、對公共數(shù)據(jù)的分析，并形成匹配，這樣才能形成智能化。

另外，數(shù)據(jù)要發(fā)揮效應(yīng)，它還要跟各行業(yè)、產(chǎn)業(yè)對接，跟消費(fèi)者對接，對接以后數(shù)據(jù)的應(yīng)用才有意義，“不然光有大數(shù)據(jù)又怎么著？”對于絕大多數(shù)消費(fèi)者的需求而言，它可能就是冗余的，沒有意義的。如何在合適的時(shí)間、合適的地點(diǎn)，提供合適的數(shù)據(jù)，這個(gè)事情才有價(jià)值。

2.基于BIM技術(shù)的室內(nèi)綠色設(shè)計(jì)趨勢

大數(shù)據(jù)時(shí)代，設(shè)計(jì)已經(jīng)由“生存意識”進(jìn)展到“環(huán)境意識”，正如加拿大建筑阿瑟·埃利克森所說的：“環(huán)境意識就是一種現(xiàn)代意識”。以云計(jì)算、移動(dòng)應(yīng)用為代表，快速發(fā)展的IT技術(shù)，對建筑行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，智慧建筑、綠色建筑、節(jié)能降耗已經(jīng)成為大勢所趨。BIM是綠色建筑設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路。而室內(nèi)設(shè)計(jì)作為建設(shè)工程中的一環(huán)，必然將順應(yīng)建筑發(fā)展的浪潮，順應(yīng)BIM應(yīng)用的趨勢。

2.1關(guān)于BIM

BIM是Building Information Modeling的縮寫，是一個(gè)由計(jì)算機(jī)三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫，包括建筑結(jié)構(gòu)、水、暖、電等三維模型。區(qū)別于3dmax模型，它是有信息的，包括物理、集合信息和參數(shù)信息。貫穿于設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營管理等項(xiàng)目全生命周期的各個(gè)階段，并且各種信息始終是建立在一個(gè)三維模型數(shù)據(jù)庫中?？梢院喎Q之信息模型庫。

2006年美國建筑師協(xié)會(huì)曾經(jīng)發(fā)出一個(gè)警告：不懂建筑信息模型BIM的建筑師，不久的將來將失去獲得offer的機(jī)會(huì)。更確切地說，06在美國正在推行BIM，隨著BIM的推廣，所有的建筑業(yè)務(wù)，包括設(shè)計(jì)，施工，設(shè)計(jì)審核，預(yù)算，工程管理等等，將會(huì)整合到一起。

BIM常用設(shè)計(jì)工具：Revit系列、ArchiCAD、MS、犀牛、Bentley、Grasshopper、Cartia、DP、magiCAD、TEKLA、廣聯(lián)達(dá)、魯班、清華斯維爾、Ecotect、Navisworks（動(dòng)畫）等。需要強(qiáng)調(diào)的是，BIM不是軟件的問題，是用軟件來解決工程的問題，它主要是一個(gè)人工作方法和理念的變革，是跨行業(yè)的。它的價(jià)值可以體現(xiàn)在建筑全生命周期中。

2.2 BIM在建筑全生命周期的應(yīng)用及價(jià)值

BIM應(yīng)用按照建設(shè)項(xiàng)目從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營的發(fā)展階段按時(shí)間組織，有些應(yīng)用跨越一個(gè)到多個(gè)階段，有些應(yīng)用則局限在某一個(gè)階段內(nèi)。大量的項(xiàng)目實(shí)踐表明，BIM大大促進(jìn)了建筑工程全生命周期的信息共享，建筑企業(yè)之間多年存在的信息隔閡被逐漸打破。這大大提高了業(yè)主對整個(gè)建筑工程項(xiàng)目全生命周期的管理能力，提高了所有利益相關(guān)者的工作效率。

世博會(huì)國家電網(wǎng)館是CCDI近年來在建筑全生命周期中應(yīng)用BIM比較成功的一個(gè)案例，這個(gè)項(xiàng)目很好地詮釋了bsa總結(jié)的大部分BIM應(yīng)用價(jià)值，因此也獲得了2010年“創(chuàng)新杯”建筑信息模型（BIM）設(shè)計(jì)大賽的“最佳BIM建筑設(shè)計(jì)”一等獎(jiǎng)和“最佳BIM工程設(shè)計(jì)”一等獎(jiǎng)。下面將結(jié)合這個(gè)項(xiàng)目案例，介紹BIM在建筑全生命周期中的價(jià)值。

世博會(huì)國家電網(wǎng)館占地4000㎡，地上總建筑面積6000㎡，建筑高度20m。項(xiàng)目作為世博之心的國家電網(wǎng)館，同時(shí)也是一個(gè)大型的變電站，為整個(gè)世博浦西園區(qū)輸送電力。按照面積規(guī)?？?，國家電網(wǎng)館或許算不上這屆世博會(huì)里最引人注目的建筑，但卻是為數(shù)不多將BIM結(jié)合到工程全生命周期的建筑。

2.2.1規(guī)劃階段

在項(xiàng)目規(guī)劃階段，一個(gè)重要的挑戰(zhàn)就是幫助業(yè)主把握好產(chǎn)品和市場之間的關(guān)系。BIM能夠幫助業(yè)主在項(xiàng)目策劃階段做出市場收益最大化的工作，特別是幫助業(yè)主實(shí)現(xiàn)高租售價(jià)格建筑面積的最大化，例如朝向好、景觀好、客戶容易到達(dá)的商業(yè)空間面積最大等。此外BIM還能幫助業(yè)主了解建筑的造型以及真實(shí)環(huán)境下的視線可見性等關(guān)鍵信息，而且利用BIM對不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整個(gè)建筑物的能源消耗模擬計(jì)算，在保證建筑物功能和性能的同時(shí)，幫助業(yè)主從建筑物的全生命周期來考慮建造成本和能耗成本。

為了更好地做到節(jié)能減排并為觀眾帶來更好的體驗(yàn)，國家電網(wǎng)館在項(xiàng)目開始初期就重點(diǎn)考慮了遮陽和自然通風(fēng)。通過BIM模型來模擬上海5-10月世博展出期間夏、秋季風(fēng)環(huán)風(fēng)頻，參考風(fēng)頻圖表中得出的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為整個(gè)建筑留出了一條西北、東南的風(fēng)通道，同時(shí)也作為人員通道和主入口，在避免陽光直射的同時(shí)為等候區(qū)的人員引來夏季的涼風(fēng)，提高人員等候區(qū)域的舒適度。

2.2.2 設(shè)計(jì)階段

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，BIM讓建筑設(shè)計(jì)從二維走向了三維，這是建筑設(shè)計(jì)方法的一次重大轉(zhuǎn)型。BIM使建筑師們不再受限于如何用傳統(tǒng)的二維圖紙來表達(dá)一個(gè)空間的三維復(fù)雜形態(tài)，從而極大地拓展了三維復(fù)雜形態(tài)的可實(shí)施性。

國家電網(wǎng)館方案初期經(jīng)歷了長達(dá)數(shù)月的方案比選、奇形怪狀的方案構(gòu)思、無數(shù)的草圖手繪。前期的構(gòu)思多是天馬行空，設(shè)計(jì)師大量使用數(shù)字化參數(shù)設(shè)計(jì)軟件來推敲和調(diào)整那些稍縱即逝的想法，并且通過建立BIM模型，來研討這些形體的可行性。

經(jīng)過反復(fù)篩選，設(shè)計(jì)方案逐步明確。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在BIM模型的幫助下，高效綜合了造價(jià)、施工周期、企業(yè)形象等各方面的因素，最終采用了兩個(gè)方盒子的體塊咬合的方式來體現(xiàn)國家電網(wǎng)對“電立方”的定位。體量是簡單了，但立面設(shè)計(jì)絲毫沒有簡化，越是簡單的形體越需要建筑立面的精致。設(shè)計(jì)師結(jié)合輸電網(wǎng)絡(luò)電壓由高到低的變化，在立面中考慮了大小分割的漸變，并通過BIM模型進(jìn)行立面造型推敲，從而直觀表達(dá)了立面分割大小變化的尺度和規(guī)律。

BIM的出現(xiàn)使設(shè)計(jì)修改更容易。只要對項(xiàng)目做出更改，由此產(chǎn)生的所有結(jié)果都會(huì)在整個(gè)項(xiàng)目中自動(dòng)協(xié)調(diào)，各個(gè)視圖中的

平、立、剖面圖自動(dòng)修改。建筑信息模型提供的自動(dòng)協(xié)調(diào)更改功能可以消除協(xié)調(diào)錯(cuò)誤，提高工作整體質(zhì)量，使得設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建關(guān)鍵項(xiàng)目交付文件（例如可視化文檔和管理機(jī)構(gòu)審批文檔）更加省時(shí)省力，不會(huì)出現(xiàn)平、立、剖面不一致的錯(cuò)誤。

BIM使建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、空調(diào)、電氣等各個(gè)專業(yè)基于同一個(gè)模型進(jìn)行工作，從而使真正意義上的三維集成協(xié)同設(shè)計(jì)成為可能。在二維圖紙時(shí)代，各個(gè)設(shè)備專業(yè)的管道綜合是一個(gè)繁瑣費(fèi)時(shí)的工作，做的不好甚至經(jīng)常引起施工中的反復(fù)變更。而BIM將整個(gè)設(shè)計(jì)整合到一個(gè)共享的建筑信息模型中，結(jié)構(gòu)與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備間的沖突會(huì)直觀地顯現(xiàn)出來，工程師們可在三維模型中隨意查看，且能準(zhǔn)確查看可能存在問題的地方，并及時(shí)調(diào)整自己的設(shè)計(jì)，從而極大地避免了施工中的浪費(fèi)。

BIM的三維模型也把設(shè)計(jì)中經(jīng)常碰到的錯(cuò)漏碰缺問題控制在最少的范圍。由于是世博項(xiàng)目，所以各方關(guān)注度都很高，經(jīng)常會(huì)在設(shè)計(jì)過程中甚至施工過程中接到新的指令，調(diào)整在所難免，BIM的模型將傳統(tǒng)的二維圖紙放到了三維模型里，使這些調(diào)整帶來的變化能非常直觀地體現(xiàn)出來，大大提高了工作效率。

可持續(xù)設(shè)計(jì)和綠色節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今社會(huì)的主題。建筑信息模型可以集成各專業(yè)設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)評價(jià)和分析，在關(guān)鍵問題上支持可持續(xù)設(shè)計(jì)的發(fā)展。此外，由于BIM提供了完整的設(shè)計(jì)信息，達(dá)到了必要的詳細(xì)度和可信度，能在設(shè)計(jì)階段的前期完成能源分析，使常規(guī)分析成為可能。建筑師可以直接在設(shè)計(jì)的早期對多種設(shè)計(jì)能源的效率進(jìn)行比較，及時(shí)得到建筑能源效能的結(jié)果。

世博會(huì)期間正是上海最酷熱的時(shí)候，整個(gè)園區(qū)7000萬加上國家電網(wǎng)館自身數(shù)百萬的人流量，如何滿足各個(gè)區(qū)域每個(gè)人員的舒適度，同時(shí)最大限度地節(jié)能減碳是關(guān)鍵問題。BIM的出現(xiàn)幫助設(shè)計(jì)師最好地解決了這個(gè)問題。不同于以往的憑經(jīng)驗(yàn)靠感覺設(shè)計(jì)，BIM提供了相當(dāng)準(zhǔn)確的計(jì)算模型及量化結(jié)果。在空調(diào)設(shè)計(jì)方面，考慮場館內(nèi)部人員密集，因此新風(fēng)比例較高，設(shè)計(jì)師根據(jù)場館內(nèi)實(shí)際情況設(shè)計(jì)了針對企業(yè)館的氣流組織方式。按照常規(guī)做法，建筑需要設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)將室內(nèi)的空氣排出以保證新風(fēng)進(jìn)入，而本設(shè)計(jì)中考慮采用入口門廳敞開方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的排風(fēng)系統(tǒng)，敞開門廳所流出的空氣冷量與排風(fēng)系統(tǒng)帶走的空氣冷量一致，不會(huì)造成多余的能量流失，還能將排風(fēng)系統(tǒng)自身消耗掉的能量節(jié)省下來。起初業(yè)主方對此方式效果提出質(zhì)疑，通過BIM模型的計(jì)算演示及最終的量化數(shù)據(jù)打消了業(yè)主的顧慮。這樣一來不僅滿足了新風(fēng)排風(fēng)功能上的需要，也滿足了入口內(nèi)凹門廳處人員舒適度的需要。

而另一個(gè)人員密集場所——場館的室外排隊(duì)等候區(qū)更是設(shè)計(jì)師重點(diǎn)考慮并用BIM反復(fù)計(jì)算的部位。通過BIM建模及計(jì)算，設(shè)計(jì)師最終采用了四重手段來保證。

（1）建筑自遮陽 利用魔盒及建筑的架空，形成建筑下自有總面積達(dá)1100㎡的遮陽區(qū)。

（2）順應(yīng)主導(dǎo)風(fēng)向的人員通道 參觀人員排隊(duì)等候的通道方向順應(yīng)夏季主導(dǎo)風(fēng)向，在避免陽光直射的同時(shí)為等候區(qū)的人員引來夏季的涼風(fēng)，提高人員等候區(qū)域的舒適度?？紤]到上海世博會(huì)周期在5-10月，因此通過將Revit模型導(dǎo)出GBXML格式導(dǎo)入到Ecotect軟件內(nèi)，并錄入上海地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)，對上海進(jìn)行6~10月夏、秋季風(fēng)環(huán)境風(fēng)頻模擬分析。從風(fēng)頻圖表的數(shù)據(jù)中得出夏秋季節(jié)西北、東南方向的風(fēng)頻最高。這也為人員通道方向的選擇提供了更加科學(xué)、客觀的數(shù)據(jù)參考。

（3）增強(qiáng)型通風(fēng)系統(tǒng) 考慮到無風(fēng)期等候區(qū)的通風(fēng)問題，設(shè)計(jì)師們采用了在國外曾采用過的增強(qiáng)型通風(fēng)系統(tǒng)，也就是太陽能集熱器加熱天井內(nèi)空氣，利用熱壓形成自然的太陽煙囪拔風(fēng)效果。通過將BIM模型導(dǎo)入到Fluent軟件內(nèi)進(jìn)行CFD模擬，以分析無風(fēng)和不同風(fēng)速下半室外空間氣流運(yùn)動(dòng)和溫度分布情況，為半室外空間人員舒適度評價(jià)提供基礎(chǔ)的參考依據(jù)。

（4）細(xì)水霧降溫系統(tǒng) 國家電網(wǎng)館還采用了細(xì)水霧降溫系統(tǒng)降溫，使人員等候區(qū)空間的溫度能夠進(jìn)一步下降。經(jīng)過BIM計(jì)算比較，雖然綜合這些方式65萬元的初投資高出達(dá)到相同效果的常規(guī)空調(diào)方式7%，但年運(yùn)行費(fèi)用只有356元，遠(yuǎn)低于常規(guī)空調(diào)方式達(dá)到相同效果需要的用電189000度、共計(jì)運(yùn)行費(fèi)用15.1萬元；從低碳減排角度考慮，本項(xiàng)目設(shè)備每年運(yùn)行耗電所引起的CO2當(dāng)量排放為0.413t，僅為常規(guī)空調(diào)方式CO2當(dāng)量排放量178噸的0.2%，從而大大節(jié)約了能源、減少了碳排放。這種以數(shù)據(jù)說話，不再是傳統(tǒng)的“大概”、“差不多”的方式，使業(yè)主對綠色節(jié)能環(huán)保有了更深的認(rèn)知，達(dá)到了非常好的效果。

在國家電網(wǎng)館設(shè)計(jì)過程里還利用Revit模型將GBXML格式傳給Ecotect軟件，進(jìn)行日照分析、可視度分析、光環(huán)境分析及熱環(huán)境分析等，通過客觀的數(shù)據(jù)來輔助設(shè)計(jì)師進(jìn)行方案調(diào)整與優(yōu)化。在結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算分析過程中，將Revit模型導(dǎo)出到結(jié)構(gòu)分析軟件SAP2000里進(jìn)行應(yīng)力分析，在多種振型下驗(yàn)算建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

通過BIM模型將所有關(guān)聯(lián)的工程信息有序地組織、存儲(chǔ)起來，并對其進(jìn)行各種分析計(jì)算，使工程信息成為一個(gè)有機(jī)的整體，進(jìn)而為項(xiàng)目各利益相關(guān)者提供其所需的各類報(bào)表，如門窗明細(xì)表、材料表、工程量清單、管線、彎頭以及機(jī)械設(shè)備清單等，從而確保項(xiàng)目信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

在整個(gè)施工圖設(shè)計(jì)過程中，BIM的優(yōu)勢在三維管線綜合上體現(xiàn)得淋漓盡致。傳統(tǒng)的二維CAD圖紙都是在平面上考慮管線布置，雖然會(huì)對標(biāo)高有所控制，但在這樣一個(gè)狹小的空間里管線碰撞會(huì)非常嚴(yán)重。通過BIM技術(shù)，在虛擬的三維環(huán)境下由計(jì)算機(jī)自行完成管線與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的碰撞檢查，大大提高了設(shè)計(jì)師管線綜合設(shè)計(jì)的技術(shù)解決能力。

國家電網(wǎng)館最大可容納1 200名參觀者同時(shí)參觀，加上工作人員接近1 400人，設(shè)計(jì)按世博會(huì)疏散要求布置了樓梯，但場館運(yùn)營方還是有所擔(dān)心。因此設(shè)計(jì)師將BIM模型導(dǎo)入到IES中，通過數(shù)字仿真技術(shù)，根據(jù)展館各層的容納人數(shù)進(jìn)行了人流疏散的模擬，得到了較為真實(shí)的疏散過程中可能出現(xiàn)的各種情況，并自動(dòng)生成包含疏散過程的詳細(xì)數(shù)據(jù)，輔助項(xiàng)目組分析，調(diào)整疏散路徑，優(yōu)化疏散方案，取得了各方的認(rèn)可。

2.2.3 施工階段

在施工階段，施工單位可以將BIM模型和計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，以實(shí)現(xiàn)BIM基于時(shí)間維度的4D應(yīng)用。通過BIM的4D應(yīng)用，除了可以按天、周、月看到項(xiàng)目的施工進(jìn)度并根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，分析不同施工方案的優(yōu)劣，從而得到最佳施工方案；也可以按秒、分、時(shí)對項(xiàng)目的重點(diǎn)或難點(diǎn)部分進(jìn)行可建性模擬，進(jìn)行諸如建筑機(jī)械的行進(jìn)路線和操作空間、土建工程的施工順序、設(shè)備管線的安裝順序、材料的運(yùn)輸堆放安排等施工安裝方案的優(yōu)化。由于可以同步提供有關(guān)建筑質(zhì)量、進(jìn)度以及成本的信息，BIM可以方便地提供工程量清單、概預(yù)算、各階段材料準(zhǔn)備等施工過程中需要的信息，甚至可以幫助實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件的直接無紙化加工建造。通過建筑業(yè)和制造業(yè)的數(shù)據(jù)共享，BIM將大大推動(dòng)和加快建筑業(yè)的工業(yè)化和自動(dòng)化進(jìn)程。由于建設(shè)項(xiàng)目的投入不是一次性到位的，而是根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的計(jì)劃和進(jìn)度逐步到位的，因此，BIM結(jié)合施工計(jì)劃和工程量造價(jià)，可以實(shí)現(xiàn)5D應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的“零庫存”施工，最大程度發(fā)揮業(yè)主的資金效益。以B IM模型和3D施工圖代替?zhèn)鹘y(tǒng)二維圖紙指導(dǎo)現(xiàn)場施工，可以避免現(xiàn)場人員由于圖紙誤讀引起施工出錯(cuò)。此外，通過激光掃描、GPS、移動(dòng)通訊、RFID和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與項(xiàng)目的BIM模型進(jìn)行整合，指導(dǎo)、記錄、跟蹤、分析作業(yè)現(xiàn)場的各類活動(dòng)，不僅能保證施工期間不產(chǎn)生重大失誤，也為項(xiàng)目運(yùn)營維護(hù)準(zhǔn)備了準(zhǔn)確、直觀的BIM數(shù)據(jù)庫。國家電網(wǎng)館項(xiàng)目施工周期緊，施工難度大，因此如何有效地調(diào)配現(xiàn)場施工資源及如何制定合適的施工進(jìn)度成

為關(guān)鍵。特別是鋼結(jié)構(gòu)部分，由于建筑的結(jié)構(gòu)和立面表皮肌理充分結(jié)合，形成斜交叉的結(jié)構(gòu)體系，大大增加了施工難度，因此在鋼結(jié)構(gòu)安裝環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)師與鋼結(jié)構(gòu)施工方一起合作，通過BIM模型與施工組織進(jìn)度計(jì)劃相鏈接，利用Navisworks對鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工進(jìn)行了4D施工模擬，從而對原有安裝方案進(jìn)行了優(yōu)化和改善，大大提高了各方對施工進(jìn)度的把控能力。

項(xiàng)目的鋼結(jié)構(gòu)有大量連接節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)師將Revit模型導(dǎo)入Xsteel內(nèi)進(jìn)行深化，分析每個(gè)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造及連接方式，形成最佳方案，并通過三維模型指導(dǎo)現(xiàn)場安裝施工。

2.2.4 運(yùn)營階段

在建筑生命周期的運(yùn)營管理階段，BIM可同步提供有關(guān)建筑使用情況或性能、入住人員與容量、建筑已用時(shí)間以及建筑財(cái)務(wù)方面的信息。BIM可提供數(shù)字更新記錄，并改善搬遷規(guī)劃與管理。它還促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)建筑模型對商業(yè)場地條件（例如零售業(yè)場地，這些場地需要在許多不同地點(diǎn)建造相似的建筑）的適應(yīng)。有關(guān)建筑的物理信息（例如完工情況、承租人或部門分配、家具和設(shè)備庫存）和關(guān)于可出租面積、租賃收入或部門成本分配的重要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)都更加易于管理和使用。穩(wěn)定訪問這些類型的信息可以提高建筑運(yùn)營過程中的收益與成本管理水平。

2010年5月1日上海世博會(huì)正式拉開帷幕，國家電網(wǎng)館也進(jìn)入正式運(yùn)營階段，經(jīng)過了難忘的730天，BIM順利完成了從設(shè)計(jì)到施工的使命。但這并不意味著BIM全部使命的結(jié)束，CCDI的BIM團(tuán)隊(duì)正與業(yè)主方密切溝通配合，繼續(xù)通過BIM模型并結(jié)合傳統(tǒng)的設(shè)施管理系統(tǒng)，為場館的日常運(yùn)營提供直觀的可視化服務(wù)。

考慮到國家電網(wǎng)館對于世博浦西園區(qū)的輸配電功能及重要意義，通過BIM模型，運(yùn)營方可以在不觸及建筑及其設(shè)備的情況下，“更換和調(diào)整”整棟建筑中所使用的系統(tǒng)、設(shè)備及其參數(shù)，來模擬出性能更好或更差的狀態(tài)，以便確定和修改系統(tǒng)的操作，提高整個(gè)建筑物的性能，同時(shí)也為運(yùn)營方在進(jìn)行場館運(yùn)營維護(hù)過程中提供必要的數(shù)據(jù)參考。

世博會(huì)國家電網(wǎng)館項(xiàng)目向我們揭示了，應(yīng)用建筑信息模型帶來的益處已經(jīng)超越了設(shè)計(jì)階段，惠及施工以及將來的建筑物的運(yùn)作、維護(hù)和設(shè)施管理。我們相信BIM在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營過程的協(xié)同應(yīng)用將成為未來建筑工程行業(yè)的趨勢。

BIM建筑信息模型的發(fā)展不僅僅是現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步和更新?lián)Q代，它也將間接表現(xiàn)在生產(chǎn)組織模式和管理方式的轉(zhuǎn)型，并更長遠(yuǎn)地影響人們思維模式的轉(zhuǎn)變。BIM這場信息革命，將不受個(gè)人好惡和思維習(xí)慣的束縛而向前推進(jìn)，它對于工程建設(shè)從設(shè)計(jì)、建造、加工、施工、銷售、物業(yè)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)，對于整個(gè)建筑行業(yè)，都必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

2.3 BIM在室內(nèi)設(shè)計(jì)精裝修上的應(yīng)用

居住建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)中BIM同樣具有優(yōu)勢：1)規(guī)劃階段以含有信息的建筑體塊推敲總圖布置，從模型提取數(shù)據(jù)計(jì)算經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)并調(diào)整方案；從風(fēng)壓、日照、視野、噪音等多方面模擬小區(qū)環(huán)境，進(jìn)行規(guī)劃的多方案比選。2)將室內(nèi)設(shè)計(jì)、設(shè)備電氣的設(shè)計(jì)信息與建筑模型整合，深化住宅廚衛(wèi)精裝修設(shè)計(jì)，并用BIM平臺(tái)將審核過的信息固定下來，成為未來住宅設(shè)計(jì)中黑盒子。3)住宅精裝化是未來中國的一個(gè)必然趨勢，也是最直接降低建筑業(yè)能耗的方式，BIM與室內(nèi)裝修的結(jié)合可以更精確地控制效果和投資。4)針對不同風(fēng)格項(xiàng)目制作模型族庫，為同類型住宅大量的復(fù)制提供可能性。5)建立工程量統(tǒng)計(jì)的流程，為建筑經(jīng)濟(jì)專業(yè)提供指定的數(shù)據(jù)，作為概預(yù)算工程師的參考，可與傳統(tǒng)方式進(jìn)行比對。6)3D 打印、虛擬漫游等技術(shù)可以讓我們與業(yè)主更好地溝通。

在金隅地產(chǎn)唐山某住宅項(xiàng)目中，BIM完成的住宅施工圖在細(xì)節(jié)處理、準(zhǔn)確性、設(shè)計(jì)周期等方面完勝傳統(tǒng)方式。坡屋面的交接、墻身的細(xì)節(jié)都處理得非常到位，并且同時(shí)為甲方提供了工程材料用量的參考數(shù)據(jù)。在項(xiàng)目結(jié)束后，各類特殊構(gòu)件迅速歸入族數(shù)據(jù)庫，作為今后的類似項(xiàng)目的積累，未來的住宅設(shè)計(jì)將以此為基礎(chǔ)，在保證效率的同時(shí)，不斷提高設(shè)計(jì)精細(xì)化。

3.BIM應(yīng)用價(jià)值

3.1設(shè)計(jì)院的BIM

建筑師在擁有核心建模的能力后，對BIM 的應(yīng)用逐漸向不同方向、不同階段、不同軟件延伸，讓BIM發(fā)揮更大的價(jià)值。第1 階段核心模型搭建：最初是以三維建模的方式繪制施工圖；第2 階段設(shè)備專業(yè)加入：從為大型項(xiàng)目做三維空間的管線碰撞檢查，到直接應(yīng)用MEP軟件進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)；第3階段綠色建筑分析：以BIM 模型為基礎(chǔ)進(jìn)行綠色建筑和性能化分析；第4階段向前、后階段擴(kuò)展：向前—規(guī)劃階段延伸，甚至和GIS(地理信息系統(tǒng))結(jié)合；向后延伸至室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)，完成精細(xì)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

3.2業(yè)主的BIM

實(shí)際上，業(yè)主是BIM 變革最大的受益者。BIM 帶來的效益貫穿建筑的全生命周期，而參與整個(gè)過程的只有業(yè)主。在不同階段，業(yè)主需要不同的信息，也享受BIM 帶來的高效和便捷。同時(shí)，也只有業(yè)主可以控制協(xié)調(diào)相關(guān)各單位執(zhí)行BIM 標(biāo)準(zhǔn)的情況，業(yè)主應(yīng)成為BIM的主要推動(dòng)者。

3.3 制造業(yè)的參與

根據(jù)一組美國建造業(yè)研究學(xué)會(huì)(Construction Industry Institute)的數(shù)據(jù)：建筑業(yè)和制造業(yè)兩者的非增值部分相差巨大，建筑業(yè)存在著57% 的浪費(fèi)，在同樣的時(shí)間里，制造業(yè)的浪費(fèi)為26%，兩者相差高達(dá)31%(圖8)。美國政府積極推動(dòng)BIM 的目的就在于提高工程建設(shè)行業(yè)的生產(chǎn)效率，其中核心的標(biāo)準(zhǔn)就是由國際協(xié)同工作聯(lián)盟IAI制定的工業(yè)基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)IFC(Industry Foundation Classes)，用以統(tǒng)一信息在不同軟件平臺(tái)間轉(zhuǎn)化的語言，避免信息的流失，也加強(qiáng)了建筑業(yè)與制造業(yè)的聯(lián)系，提高建筑行業(yè)的工業(yè)化水平。遺憾的是目前中國的BIM 還沒有制造業(yè)的參與，這仍是不完整的BIM。

4.大數(shù)據(jù)時(shí)代的小思考

設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，我們已經(jīng)將設(shè)計(jì)作為新經(jīng)擠的引擎來認(rèn)識。大數(shù)據(jù)時(shí)代到來之時(shí)，未來設(shè)計(jì)又將進(jìn)一步影響人們的價(jià)值觀，引領(lǐng)世界。它讓我想到了設(shè)計(jì)的未來。我理解的設(shè)計(jì)前沿，應(yīng)該包含四個(gè)方面的內(nèi)容：其一，能夠反映設(shè)計(jì)發(fā)展的新觀念與新實(shí)踐。其二，反映重大人文社會(huì)科學(xué)發(fā)展過程中與設(shè)計(jì)相關(guān)的先鋒理論。其三，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步帶來的設(shè)計(jì)發(fā)展。其四，先鋒設(shè)計(jì)表達(dá)出的先鋒設(shè)計(jì)觀念。但我們的設(shè)計(jì)教育工作者和設(shè)計(jì)學(xué)生做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備了嗎？

在瞬息萬變的信息時(shí)代，我們需要轉(zhuǎn)變固有的設(shè)計(jì)思維模式，從傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)走向三維信息化設(shè)計(jì)，讓計(jì)算機(jī)成為真正的設(shè)計(jì)工具，把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段提到新階段、新水平。這是提高建筑師和室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)從業(yè)者素質(zhì)、轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)方式的實(shí)踐。