随着可持续性设计成为必然趋势，建筑设计行业正在经历从手工图纸向建筑信息模型(BIM)的数字变革。建筑设计不再仅仅局限于建筑本身，对碳、水、场所和社区的设计，再生性，优质室内空气质量，舒适度等的测量都将一并考虑，未来的建筑设计和建设，跨学科和多方合作是大势所趋。在设计祥运热力办公楼的时候，沈阳市建筑设计院副院长赵宇遇到了职业生涯中的重大挑战，业主要求在一周之内提供两个具有时代特色且新颖的方案。

根据赵宇的构想，为了体现业主要求的时代感，建筑以玻璃幕墙为外立面，以曲线拼接，呈品字型。而独特的外形将引发相应的难题，外立面是三维的曲线幕墙，在曲线幕墙变化时，每个房间的空间形态是不一样的。这种三维曲线幕墙如果用传统的设计模式很难准确地表现，并且在画平面图时，梁柱等都是由人工来描画，在这么短的时间内很容易出现一些漏画或者其他疏漏。

这个难题最终如何解决？设计师发现，在三维软件的帮助下就不会出现这种现象。赵宇指出，通过使用相应的三维软件，就可以实时地查看整个剖面及整个空间形态的具体情况，快速而直观。同时，还能建立内部模型，展示建筑的内部空间，让业主能够清晰地看到内部空间的设计，从而充分理解设计意图。

三维曲线幕墙如果用传统的设计模式很难准确地表现（图片来源：百度）

三维革命

 而赵宇采用的技术正是建筑信息模型Building Information Modeling (简称“BIM”)。

“对于整个建筑行业来说，BIM是一次信息革命，它让设计从二维转向了三维。”中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所副所长李云贵兴奋地说，BIM将推动建筑业进入真正的工业化时期。对于商业建筑而言，建筑信息模型好比是真实的虚拟游戏，将比传统的二维效果图更容易读懂。业主不一定能看懂一摞摞的平面图纸及数据，但通过一个虚拟模型，一切都简单化了。

 以德国馆为例，其整体建筑由12米标高的Z字形展厅、内设三层回廊的圆形剧场、紧贴地块南侧呈倒T形的四层辅助用房组成。“外Z内圆以及三回廊的整体空间关系比较复杂，空间中起承转合的结构，是很难用二维平面图纸表达清楚的。”德国馆项目中方设计单位现代集团现代咨询设计所所长助理叶红华说，她从项目实施的角度指出，这些都必须依靠三维进行设计，而且需要用到三维设计的不仅是建筑一个工种，而是多工种全流程都要协作使用三维设计。pQh中国BIM门户 - ChinaBIM.com

BIM技术最早由欧特克公司在2002年提出，同时它也一直占据BIM的90%市场份额。目前国内的各个老牌CAD软件公司也纷纷推出了类似产品。

BIM通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟建筑，这一虚拟建筑会提供一个单一的、完整的、有逻辑的建筑信息库。在这里，信息的内涵不仅仅是几何形状描述的视觉信息，还包含大量的非几何信息，如材料的耐火等级、材料的传热系数、构件的造价、采购信息等。即通过数字信息仿真模拟建筑物后产生的真实信息，并且它使建筑师们抛弃了传统的二维图纸，不再苦于如何用传统的二维施工图来表达一个空间的三维复杂形态，从而极大地拓展了建筑师对建筑形态探索的可实施性。

最重要的是，BIM能实现建筑的全生命周期设计。中建国际设计顾问公司（CCDI）总经理赵晓均表示，长期以来，传统的建筑设计方式无法考量一个建筑在一年的时间内，随着气候变化及在大楼内部所做的各种人为活动，比如进出人数的不同将产生怎样的能耗变化等。但是根据BIM的方式，能够改变设计师设计时的传统思维模式，设计建筑的时候不仅要考虑到建筑的三维外观，更可以把更多的复杂参数融入到设计过程中。任何一个设计方案，都可以先求证，再出图。BIM能够根据数据库中所收集到的各个参数，在设计时就能分析建筑在全生命周期会发生怎样的变化，而这对建筑本身的能耗设计和采光设计具有具体的指导意义。

BIM给设计师带来的是可视化的技（图片来源：百度）

不仅仅是可视化

尽管BIM给设计师带来的是可视化的技术，但是可视化技术只是BIM的一个层面。BIM模型更深层次的含义相当于一个数据库，这个数据库记录了建筑各阶段的所有数据信息，包括建筑构件的几何物理性能、供应商信息等。BIM的精髓就是这些数据贯穿项目的整个生命周期，它们的存在，对项目的建造以及后期的运营管理是很有意义的。

由欧特克实施的BIM在北京奥运村日常运营中也发挥了重要的作用。奥运村房间的格局、所有物资器材信息等，都被导入到真实的奥运村房间布局和楼宇布局的三维模型中。同时，在需要协同完成时，不同的管理方，比如水电、设备以及其他后勤部门等，通过这一平台交换数据，最终让房间各个方面都符合代表团的要求。

建筑设计专业可以利用BIM直接生成三维实体模型；结构专业则可取其中墙材料强度及墙上孔洞大小进行计算；设备专业可以据此进行建筑能量分析、声学分析、光学分析等；施工单位则可取其墙上混凝土类型、配筋等信息，进行水泥等材料的备料和下料；开发商则可取其中的造价、门窗类型、工程量等信息，进行工程造价总预算、产品定货等；物业单位也可以用之进行可视化物业管理。BIM在整个建筑行业从上游到下游的各个企业间不断完善，从而实现项目全生命周期的信息化管理。

以往的能源分析软件，都是建成后再根据需要建立模型，如果建筑师一开始用这样的工具建立模型，这个模型可以直接传递到能源分析软件中，不需进行模型重构，通过模拟运行一个“真实”的建筑，能够提供各种性能分析，这样大大节省了整个设计流程的时间和成本。

从展示到运用

“中国建筑业即将实现由二维CAD向三维建筑模型设计的跨越，入口就是BIM。”中国勘察设计协会理事长吴奕良表示。

对于身处转型期的中国建筑行业而言，一步跨入BIM，并非易事（图片来源：百度）

但是，对于身处转型期的中国建筑行业而言，一步跨入BIM，并非易事。“主要有两个原因：第一是标准问题，目前中国还没有出台针对BIM的标准，让很多试图先行一步的企业无从选择；第二是政府的推动力，中央及地方政府目前对BIM的推动还不够积极。”欧特克软件公司中国区工程建设行业总监李邵建认为。

李邵建说，欧特克有着在AutoCAD二维当中主导地位的数据平台，以及在BIM软件中应用广泛的Revit产品，但中国的BIM时代真正开启，还需包括企业、科研院所、政府等各方的共同推进。

 实际上，BIM真正的强有力助推手是建筑设计单位，随着设计师对建筑外形的追求，BIM成为不可或缺的手段。赵晓均表示，2004年CCDI做水立方设计时，就开始应用BIM，因为水立方的钢结构异常复杂，靠传统二维模式无法完成设计。随后，CCDI专门成立了一个BIM的技术部门开展相关业务。他认为，未来，BIM在中国的应用推广速度将会超过西方国家，因为中国有着庞大的建筑市场。

“其实，现在最重要的就是接口，各国的软件公司要通过中国建筑行业的实践，设法以较低成本将二维软件转到三维轨道上来。”吴奕良认为，一旦解决这一技术问题，BIM软件将在中国实现大规模应用。