BIM成为建筑业迈入低碳科技时代的源头

建筑行业的发展大家是有目共睹的。从手工到工业化再到信息化，从手绘模型到2D模型，乃至发展到现在BIM智能化信息管理模型。BIM技术是一种新的理念和实践，通过信息技术的应用和创新的商业结构减少建筑业的各种浪费，降低建筑业碳排放。信息科技的快速发展，使建筑创作走向了建筑创新，使智能建造走向了智慧建造。科技驱动低碳发展， 低碳科技将颠覆以化石能源为基石的工业文明发展模式，带来能源利用方式的全新革命。

一、BIM——建筑行业大数据源代码

    BIM的核心在于Information，其应用是大数据时代的必然产物。而BIM作为建筑业的源代码，其不仅能够处理项目级的基础数据，最大的优势是承载海量项目数据。建筑业是数据量最大，规模最大的行业，随着BIM的发展及普及，势必会促使建筑行业大数据时代的到来。

    BIM用于仿真模拟工程设计、建造的进度和成本控制，整合业主、设计、施工、贸易、制造、供应商，使工程项目的一体化交付成为可能。而BIM的更高层次应用是提高质量和效率的工作与沟通商业结构，BIM代表着一种新的理念和实践，即通过信息技术的应用和创新的商业结构来减少建筑业的各种浪费，进而降低建筑业碳排放。

    BIM的迅猛发展，是否会对传统的设计、建造及管理方式，节能分析和可持续建造等产生巨大的影响?随着BIM的发展及应用，鼠标指挥施工，移动终端指挥现场，可视产业化建造等等是否能够引起建筑行业颠覆性革命?BIM、建筑产业化、云计算、物联网技术以及移动应用等等的发展是否能够成为新时代建筑行业的代名词?

二、建筑产业化——制造方式的回归

    建筑产业化即是将原有的“设计-现场施工”模式转变为“设计-工厂制造-现场装配”的模式。一个建筑的呈现也即一个产品的制造过程，产业化的目的即是将建筑建造过程趋于制造行业的制造过程。在现阶段对于钢结构及一些设备安装工程已基本实现，现在急需要解决的问题是土建工程的“设计-工厂制造-现场安装”模式。BIM技术为建筑产业化项目的前期建设与后期管理维护提供一个很好的技术平台，利用BIM技术建立产业化建筑的户型库和装配式构件产品库，可以使产业建筑户型标准化、构件规格化、减少设计错误、提高出图效率，尤其在预制构件的加工和现场安装上大大提高了工作效率。对于施工阶段，比如将RFID辨识技术与BIM模型结合，围绕构件的制造运输装配过程实现预制建筑建造的全过程动态可视化管理等等。

    现有资源的匮乏，能源的高消耗，污染的严重，使得建筑行业不得不去面对高速发展期的万恶行为，寻回古人之路，温故知新，反思后石油时代的技术应用，寻求最优的低碳之路，寻找可承受的建造技术，使建筑行业由手工转向制造业，倡导精益建造。产业化建造模式在BIM技术的推动下，使建筑工厂制造成为了可能，BIM技术作为建筑行业的源代码，赋予每一个构件定义、构件的行为定义、信息传递的定义，使机器语言和人的思维产生了很好的沟通。

    建筑产业化必须从标准化开始，传统的设计及建造方式的弊端就是成果无法固化与进步，BIM技术的应用恰恰弥补了这方面的不足。利用BIM的技术数据，将承重墙、梁、柱、楼板，及楼梯等混凝土构件在工厂预制生产，最后集中到工地进行搭建。利用BIM技术的构件化特点，通过用户参与，进行空间设计可以将设计细化到门厅收纳空间、卫生间收纳空间、电视柜兼收纳柜等。产业化的预制建造模式，让原本充满混凝土、泥砂味道的房屋就像是组装一批规格各异、品质优良的汽车零件一样，迅速又充满工业美感地呈现。

    常规的低碳建造方法，材料替代、循环利用、新施工技术和资源利用等并没有 改变粗放式的建造方式，建筑业由于其产品不标准、复杂程度高、数据量大、获取数据困难等使得建筑产品生产过程管理粗放，使得窝工、货物多进退场、设备迟到早到等引起项目上消耗的情况很多。在建筑信息化技术迅猛发展及行业信息化意识不断提高的今天，运用BIM技术加速整合中国目前建筑市场各专业和各部门的资源，推动我国建筑信息化的进程，从而达到产业升级以及建筑生产与城市建设集约化管理，减少资源的浪费，完成整个生态产业链的整合，已经成为主要研究的方向。

三、跨界——资源整合

    BIM的迅速发展必然引起行业格局的变化，随着大数据、云计算、物联网、GIS、移动互联等信息科技的冲击，跨界——整合社会资源将是建筑行业需要面对的问题。BIM作为建筑的源代码，将是建筑业跨界——资源整合的唯一途径，成为寻找最优资源整合的利器。基于BIM的物联网应用将使每一块砖头、每一片瓦砾都有了自己的身份，使它们在自己的岗位上发挥前所未有的价值;BIM与大数据、云计算等结合，使设计师可以通过数据挖掘的技术，在庞大的数据库中轻松地找出有价值的信息;BIM和GIS的整合促进了地球村的出现。

    物联网就是以互联网为基础进一步延伸及扩展的物物相连的网络，进行信息交换和通信。BIM技术与物联网的结合，将各种如射频识别(RFID)装置、红外感应器，GPS、激光扫描、GIS等装置及系统集成形成一个巨大的网络系统，将使整个建筑产业链充分融合，使建筑业的发展和实施更加完善及有序。

    建筑业的物联网离不开BIM，BIM作为建筑信息的源代码，是物联网的核心及灵魂，为物联网数据的提取、更新提供了广阔的信息来源。建筑业BIM与物联网的结合将开创智慧建筑业的新时代。基于BIM和物联网应用，使物理基础设施与IT基础设施的结合成为了可能。在物联网的时代，将芯片嵌入到装备和构件物体中，应用物联网将其整合，实现人类社会与物理系统的整合，使得人们能够对网络中的装备和构件物体进行检测、管理和控制。

    BIM与大数据结合，使主要依靠题目、摘要及关键词来搜索信息的图纸等建筑档案等的存档及检索方式成为过去。通过采用BIM模型进行组织的建筑档案，可检索的信息将会大大增加，并支持“全文检索”，快速定位到各种属性层次的构件。工程数据和业务数据加载到BIM上，不仅提高了工作效率和工作质量，而且大幅增加了管理的功能，使数据可存贮、可搜索、可计算和可追溯等。海量BIM案例数据仓库的建立，使其所蕴含的信息在广度和深度两方面迅速膨胀，同时拓展到相关的其他领域，减少了知识的获取成本，降低了跨界的门槛，夯实了创新的基础。

    云计算使各参建方可以根据自身需求，通过互联网租用计算基础设施、软件和系统，从而将设计和建筑公司从昂贵又麻烦的IT基础设施建设中解放出来。Jonathan Mallie 说：“BIM实现了虚拟设计和建造，而云计算可以帮助我们更好的实现这个过程。”

    BIM和GIS整合已经成为人们的焦点，GIS的着重于地理空间信息的应用，BIM关注于建筑物内部的详细信息，BIM和GIS整合以后的应用领域也很广阔，包含城市和景观规划、建筑设计、旅游和休闲活动、3D地图、环境模拟、热能传导模拟、移动电信、灾害管理、国土安全、车辆和行人导航、训练模拟器、移动机器人、室内导航等。

四、低碳科技化

    低碳科技是建立低碳社会的重要支撑。社会对低碳科技的需求、政府的低碳科技政策、企业的低碳科技研发、低碳科技文化引领，是科技驱动低碳发展的必要条件。BIM、建筑产业化、物联网使低碳建筑成为了可能。在全球开始步入低碳经济时代的背景下，建筑工程行业必须认识到科技驱动低碳发展，低碳科技将颠覆以化石能源为基石的工业文明发模式，带来能源利用方式的全新革命。

    建筑物全生命周期中的碳排放具体包括建筑物材料本身，建筑物规划设计、建筑物施工安装、建筑物使用维护及建筑物拆除与清理五个部分。通过BIM技术改善整个全生命周期的碳排放及能源消耗;通过BIM技术实现类似于制造业的标准化设计、精细化施工，信息化管理，产业化生产从而减少更多的资源、能源消耗，减少碳排放，实现更高水平的节约与低碳。同时，利用BIM技术进行建筑的模拟数据分析，运用先进技术手段实现节能低碳、质量保障。从根本上降低建筑建造和居民生活中的碳排放，并不是像以往建筑一样盲目追求复杂高能耗的节能技术，而是通过模拟分析，有效地利用自然资源、可再生能源等。例如利用BIM技术对通风、采光、空气质量进行模拟和优化，尽量利用自然通风与采光，从根本上降低建筑建造和居民生活中的碳排放。信息科技的利用，使低碳发展可以是低成本的、质朴的，同时形成一套自然循环的“生态系统”，成就新的低碳理念。

    BIM与大数据、云计算、物联网、GIS、移动互联等信息科技的跨界整合，使古老的建筑行业走上了科技之路，资源可以重新调配，能源可以有效利用及计量。信息科技的高速发展打造了建筑行业横向和纵向的信息对称。科技时代的低碳建筑不仅需要从全生命周期角度考虑低碳建筑管理模式，而且需要从低碳目标规划、低碳组织保障、低碳技术保障、低碳节能效果测评等方面开展低碳建设，全方位保障我国建筑业低碳化的顺利进行。信息科技的快速发展，使建筑创作走向了建筑创新，使智能建造走向了智慧建造。