最基本的設計優化就是對各專業的模型進行協調整合、檢查沖突。以往應用二維繪圖軟件進行設計,平、立、剖各種視圖之間不協調、各專業設計圖紙之間不協調的事情時有發生。由于BIM的三維特性和可視化特性,可以很方便的進行各專業間的設計協調。比如建筑結構和工藝管道設備間的沖突檢查,都可以出具詳細的報告。
除了做好設計協調之外,由于BIM模型中包含的各種構件詳細信息,也可以為性能分析提供條件,比如CFD分析、結構有限元分析、風場分析、噪聲場分析、日照分析等,而且這些分析都是可視化的。通常各種BIM軟件都提供了良好的交換數據功能,只要將模型中的數據通過一定格式輸入到相關的分析軟件中,能夠很快地得到分析結果。
在工程項目建設中,尤其是大型項目,不確定因素很多,施工的工序搭接、進度安排,資源調度安排等等往往存在著眾多矛盾,施工單位通過BIM模型可在項目施工之前預先模擬項目施工過程,提前將可能出現的問題找出并加以解決,保證項目的順利進行,保證工期的同時也節約了返工等帶來的不必要成本。因此施工企業對于應用新技術、新方法來減少錯誤、浪費,消除返工、延誤,從而提高勞動生產率,帶動利潤的上升的積極性是很高的。
BIM在施工階段可以有如下多個方面的應用:三維協調/管線綜合、深化設計、場地使用規劃、施工系統設計、施工進度模擬、施工組織模擬、數字化建造、施工質量與進度監控、物料跟蹤等。
前面提到,BIM真正的價值在于消除信息孤島,消除工程參與方的信息傳遞障礙。設計的協同建模還只是在設計院內部的協同,基于BIM工作應用流程,構建協同平臺,有助于業主、設計、施工真正的在一個平臺上工作,在各自的權限內對項目進度進行管理,對項目狀態進行監控,對人員權限進行控制,以及對項目建設過程中的各種流程進行數字化管理。當前,基于BIM的協同管理平臺很多單位都有嘗試,要真正地發揮效用,需要業主單位在BIM實踐中發揮主導作用。
運營階段則是工程實體發揮功能和全生命周期中最長的階段,這個階段的管理工作同樣非常重要。BIM服務于運維,已經發展成為一個相對獨立的研究方向,BIM和設施管理相結合的研究越來越受到關注,這也正是智慧水務建設的一個重要方面,即對供水設施的運營進行科學化的管理。
BIM竣工模型能夠實際反映工程實體的最終狀態,以及包含全過程的信息記錄,結合BIM的天然特性,發揮其三維體驗、視覺化管理、信息集成交互三方面的優勢,能夠幫助我們開發出服務于各種目標的管理平臺。這六個應用點是我院結合BIM技術開發的信息管理平臺雛形,更多的應用價值有待進一步研究挖掘。
基于BIM模型開發的最直接應用就是利用其可視化特性,在管理平臺中加入三維交互式的漫游體驗,將工程實體場景在計算機中呈現,漫游線路也可以分為預設模式和人機交互模式。由于是基于網頁和數據庫,這種應用為工程實體展示、上崗培訓、以及后續的各種應用提供了技術基礎。
既然BIM模型包含了完整的設計、建造和運營信息,那么我們就可以按需對設備、管道等的基礎資料進行查詢,比如選中三維視圖中的某個閥門,平臺自動檢索出該閥門的生產廠家、安裝時間、備品備件等信息;同時我們可以對設備的信息進行更改和更新,比如增加一條檢修記錄,數據庫會自動同步,保證平臺信息的即時性和有效性。