BIM建筑智能化研究

BIM建筑智能化研究

邵汉卿罗燕潘建华赵琪辉张剑明梁梦颖

邵汉卿罗燕潘建华赵琪辉张剑明梁梦颖

绍兴市质量技术监督检测院浙江省绍兴市312366

摘要：BIM能够准确地整合建筑设计与施工环节中不同阶段的项目信息，并促进信息的共享与资源的合理规划。与此同时，建筑信息化、智能化也成为了行业的必然发展趋势。它符合工程项目所有的信息要求，从初期的施工设计直到最终的竣工运营管理，都可以使用建筑模型进行整合与规划，其可协调性、模拟性等技术特征也能显著提升项目价值，在行业内的应用前景广阔。鉴于此，本文是对BIM建筑智能化进行研究和分析，仅供参考。

关键词：BIM；建筑；智能化

一、建筑智能化中BIM技术特征

分析建筑智能化中BIM技术的特征表现，如：

1、可视化特征，BIM构成的建筑信息模型在建筑智能化中具有可视化的表现，围绕建筑模拟了三维立体图形，促使工作人员在可视化的条件下能够处理智能建筑中的各项操作，强化建筑施工的控制；

2、协调性特征，智能建筑中涉及到很多模块，如土建、装修等，在智能建筑中采用BIM技术，实现各项模块之间的协调性，以免建筑工程中出现不协调的情况，同时还能预防建筑施工进度上出现问题；

3、优化性特征，智能建筑中的BIM具有优化性的特征，BIM模型中提供了完整的建筑信息，优化了智能建筑的设计、施工，简化智能建筑的施工操作。

二、基于Revit模型的OPC客户端的设计与实现

1、Revit模型中的智能化信息

Revit模型中的信息是通过族参数来存储的，虽然设置了族参数并建立了族参数和OPC服务器的对应关系，还需要在Revit模型中实现OPC的数据访问。这里借助Revit提供丰富的API和OPC的API将OPC客户端的功能集成到BIM模型中，通过族参数访问OPC服务器中的数据，OPC服务器中数据是根据设施的运行状况动态改变的，所以需要将最新的智能化信息更新到族参数中，并能通过族参数进行数据访问，这需要在Revit中开发插件来完成相关的功能。当智能化设施被选取时，执行插件程序将数据从OPC服务器中取出并更新族参数，其实质是将OPC服务器Items对象属性转化为Revit能识别的族参数，并将识别结果以可视化的形式表现出来，同时提供必要的数据存储和处理，这都基于Revit二次开发技术和OPC客户端设计来实现。其实现步骤是：首先利用OPC提供的API在Revit启动时完成与OPC服务器的连接，选取设施时调用读操作将数据读出；然后利用Revit提供写参数API将数据写入到共享参数和数据库中，由于标记族和设施族共享同一个参数，如果想显示完整信息需要选中设施，将执行插件程序完成数据的更新，智能化信息将在设施族参数中显示，当鼠标移动到指定的设施上，标记族会将智能化信息以标记的形式显示在三维模型中，这样通过族参数获取到设施最新的智能化信息。最后如果需要显示动态的信息可以实现显示详细信息的对话框，将信息以对话框的形式显示出来。如果想对设施实现控制，可以利用对话框或者族参数完成信息的写入功能，具体的实现与读信息类似。如果需要也可以调用数据库访问API实现数据库的数据访问，将建筑智能化信息存放于数据库中，供其他集成信息应用系统使用。

2、在Revit模型中OPC客户端的建立

由于Revit主要用于三维建模和信息的存储，提供的功能有限，不能满足智能化信息的处理和集成需要，因此可以通过两种方式完成智能化信息的显示和集成。其一是在Revit模型中建立基于OPC客户端的插件，实现智能化信息动态显示、趋势分析、报表报警，以及多系统联动等相关的操作。这可借助OPC提供的API编程来完成相关的功能模块，这种方式的优势是充分利用Revit模型实现三维报警的定位，三维可视化等功能，劣势是Revit并不提供实时动画显示的功能，使得设施智能化信息的变化及其趋势无法借助三维形式来表现，此外Revit本身对资源占用非常巨大，还要兼顾OPC服务器信息的实时采集，无疑对系统的配置要求非常高；另一种方式是将利用Revit模型的功能模块留在Revit模型中，其他的功能模块以OPC客户端的形式开发出来。建立Revit模型和OPC客户端之间的接口，需要时在OPC客户端和Revit模型之间自由跳转。BIM使用该接口更新模型中的建筑智能化集成信息，使BIM模型和建筑智能化集成系统具备协同工作的能力。

三、建筑智能化中BIM技术应用

1、设计应用

BIM技术在智能建筑的设计阶段，首先构建了BIM平台，在BIM平台中具备智能建筑设计时可用的数据库，由设计人员到智能建筑的施工现场实行勘察，收集与智能建筑相关的数值，之后把数据输入到BIM平台的数据库内，此时安排BIM建模工作，利用BIM的建模功能，根据现场勘察的真实数据，在设计阶段构建出符合建筑实况的立体模型，设计人员在模型中完成各项智能建筑的设计工作，而且模型中可以评估设计方案是否符合智能建筑的实际情况。BIM平台数据库的应用，在智能建筑设计阶段提供了信息传递的途径，拉近了不同模块设计人员的距离，避免出现信息交流不畅的情况，以便实现设计人员之间的协同作业。例如：智能建筑中涉及到弱电系统、强电系统等，建筑中安装的智能设备较多，此时就可以通过BIM平台展示设计模型，数据库内写入了与该方案相关的数据信息，直接在BIM中调整模型弱电、强度以及智能设备的设计方式，促使智能建筑的各项系统功能均可达到规范的标准。

2、施工应用

建筑智能化的施工过程中，工程本身会受到多种因素的干扰，增加了建筑施工的压力。现阶段建筑智能化的发展过程中，建筑体系表现出大规模、复杂化的特征，在智能建筑施工中引起了效率偏低的情况，再加上智能建筑的多功能要求，更是增加了建筑施工的困难度。智能建筑施工时采用了BIM技术，其可改变传统施工建设的方法，更加注重施工现场的资源配置。以某高层智能办公楼为例，分析BIM技术在施工阶段中的应用，该高层智能办公楼集成了娱乐、餐饮、办公、商务等多种功能，共计32层楼，属于典型的智能建筑，该建筑施工时采用BIM技术，根据智能建筑的实际情况规划好资源的配置，合理分配施工中材料、设备、人力等资源的分配，而且BIM技术还能根据天气状况调整建筑的施工工艺，该案例施工中期有强降水，为了避免影响混凝土的浇筑，利用BIM模型调整了混凝土的浇筑工期，BIM技术在该案例中非常注重施工时间的安排，在时间节点上匹配好施工工艺，案例中BIM模型专门为建筑施工提供了可视化的操作，也就是利用可视化技术营造可视化的条件，提前观察智能办公楼的施工效果，直观反馈出施工的状态，进而在此基础上规划好智能办公楼施工中的工艺、工序，合理分配施工内容，BIM在该案例中提供实时监控的条件，在智能办公楼的整个工期内安排全方位的监控，避免建筑施工时出现技术问题。

结束语

综上所述，我国建筑工程朝向智能化的方向发展，智能建筑成为建筑行业的主流趋势，为了提高建筑智能化的水平，在智能建筑施工中引入了BIM技术，专门利用BIM技术的信息化，完善建筑智能化的施工环境。BIM技术可以根据建筑智能化的要求实行信息化模型的控制，在模型中调整建筑智能化的建设方法，促使建筑智能化施工方案能够符合实际情况的需求。

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