BIM技术在城市规划中的应用

田曼丽

摘要：本文主要介绍BIM技术的概念和主要应用有优点，同时阐述了BIM技术在城市规划中的应用，并表达了BIM技术在国内工程建设行业的应用前景。

关键词：BIM技术，城市规划，应用

中图分类号：G4 文献标识码：A

1.引言

BIM全称Building Information Modeling，即建筑信息模型，是利用数字模型对项目进行设计、施工、运营的过程，包括工程项目所有的几何、物理、功能和性能信息[1]。BIM是一个广义的概念，模型是基础，里面的信息才是精华 。1975年，“BIM之父”——乔治亚理工大学的Charles Eastman教授提出了BIM理念，BIM技术的研究经历了萌芽阶段、产生阶段和发展阶段。

BIM技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

2.BIM技术的主要优点

（1）可视化

可视化即“所见所得”的形式，BIM提供了可视化的思路，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前。BIM提到的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视。可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成，而且项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。

（2）协调性

协调性是建筑业中的重点内容，不管是施工单位还是业主及设计单位，需要协调及相配合。项目在实施过程中遇到问题，需要相关责任人协调，找出问题发生的原因，及解决办法，然后出变更，做相应补救措施使问题得以解决。

（3）模拟性

模拟性不仅模拟设计出的建筑物模型，还可以模拟不能够（很难）在真实世界中进行操作的事物：如设计阶段，BIM软件进行节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟（三维模型加项目的发展时间），也就是根据施工的组织设计模拟实际施工，从而来确定合理的施工方案来指导施工。

（4）优化性

整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，在BIM的基础上可以做有效的优化。没有准确的信息做不出合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在。参与人員本身的能力无法掌握所有的信息，必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。基于BIM的优化可以做下面的工作：

（1）项目方案优化：把项目设计和投资回报分析结合起来，设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来;业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上，通过不同方案对比，业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。

（2）特殊项目的设计优化：通常是施工难度比较大和施工问题比较多的地方，对这些内容的设计施工方案进行优化，可以带来显著的工期和造价改进。

（5）可出图性

BIM并不仅为建筑设计院所出图，还可以对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后，帮助业主出如下图纸：

（l）综合管线图;

（2）综合结构留洞图;

（3）碰撞检查侦错报告和建议改进方案。

3.在城市规划中的应用

（1）建筑单体日照分析与采光权模拟

建筑物日照间距不仅是城市规划管理部门审核建设工程项目的重要指标之一。它不仅直接关系到城镇居民的生活环境质量，也是控制建筑密度的有效途径之一。

随着城市旧城改造的逐步深入，低矮、破旧的老房子逐渐被形态各异的高层建筑群所代替，与此同时，不断增多的高层和超高层建筑所导致的居民住宅日照不足的问题也越发突出。解决日照问题除宏观上调整规划来解决问题外，改进日照分析方法也是重要措施之一。

（2）建筑群空气流动分析

建筑外环境对建筑内部居者的生活有着重要的影响，建筑小区二次风、小区热环境等问题日益受到人们的关注。

采用CFD可以方便地对建筑外环境进行模拟分析，从而设计出合理的建筑风环境。通过BIM技术与CFD技术的结合运用，可以方便、快捷地对建筑内、外环境的气流流场进行模拟仿真，可以形象直观地对建筑内外环境的气流流动形成的流体环境做出分析和评价并及时地调整方案。

（3）区域景观可视度分析

通过BIM软件模拟在区域内对建筑的可视度分析，在模拟中可以清晰的看到城市道路上对建筑的可视度分布。通过图例展示景观建筑被可视面积的大小，还可以在道路上网格的颜色区域变化则显示了能看到景观建筑的区域变化。

（4）方案调整

用户可对方案模型根据高度、层数进行垂直方向的调整，根据方案模型基底形状进行水平方向的调整，或直接对建筑模型进行等比缩放、位置移动，以及根据特定要求对建筑模型进行调整。系统提供多方案多屏对比分析的功能，用户可以从不同角度、不同方位来同时观察各个设计方案，比较不同方案对城市景观，对周围建筑的影响。

3.应用前景

国内外建设工程界已经意识到BIM 技术将对建设领域带来的变革性作用。BIM 技术作为实现建设工程项目生命周期管理的核心技术，正引发建筑行业一次史无前例的彻底变革。BIM 技术通过利用数字模型将贯穿于建筑全生命周期的各种建筑信息组织成一个整体，对项目的设计、建造和运营进行管理。BIM技术将改变建筑业的传统思维模式及作业方式，建立设计、建造和运营过程的新组织方式和行业规则，从根本上解决工程项目规划、设计、施工、运营各阶段的信息丢失问题，实现工程信息在生命周期的有效利用与管理，显著提高工程质量和作业效率，为建筑业带来巨大的效益。

参考文献

[1] 何关培.BIM总论[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.