基于BIM可视化技术在三明某移动大楼的应用

李岩 福州大学物理与信息工程学院

基于BIM可视化技术在三明某移动大楼的应用

李岩 福州大学物理与信息工程学院

本文简述了基于BIM可视化技术在三明某移动大楼的应用。通过建筑信息模型（BIM）的建立，构建三维建筑信息模型，模拟现实空间，可以很好地解决工程结构的复杂空间关系。

建筑信息模型（BIM） Unity 3D 设计可视化

1 项目概况

移动大楼的设计坚持以人为本的原则，立面采用简约风格，注重人和空间的关系，充分考虑到人际交往的空间，营造出一个开拓创新、锐意进取的工作环境。在方案设计中，主体呈现稳重形态，充分融入现代气息，暗喻着中国移动雄厚的企业实力和追求卓越的企业品质，这与中国移动“正德厚生，臻于至善”的企业价值观不谋而合。整个项目的总建筑面积约1.8万平方米，11层结构，地上10层，地下1层，包含办公室、会议室、机房、通信保障监控中心、营业厅、体验厅、形象与高新技术展示区等功能用房，进一步提高了中国移动业务方面的办事效率和一流的服务水平，也体现了中国移动在通信界的影响力、竞争力和未来不可估量的企业潜力。

本项目空间形体关系复杂多样，给设计和施工都带来了巨大的挑战。通过BIM可视化技术的应用，借助于3D MAX三维建模软件构建空间实体模型，采用Unity 3D可视化技术模拟现实漫游，大大解决了复杂空间关系以及设计方案的制定，简化人为图纸综合审核。

2 三维设计

过去由于技术的限制，模型的构建主要以二维CAD为表现方式。随着计算机技术的发展，三维建模和虚拟仿真等可视化技术的出现，空间造型设计逐步进入到建筑信息模型阶段，应用也越来越广泛。移动大楼空间关系复杂，设计方案多样，采用传统二维CAD方式展示对于后期的设计和方案选取存在较大难度。而基于BIM可视化技术的应用，将各种分散的二维数据统一到信息建筑模型中，从而构建出整个三维模型。同时利用Unity 3D技术可实现动态漫游，身临其境的体验建筑空间，查看所有构件的参数信息，真正意义上的互动互联。

图1 工程项目效果图

建设施工过程包含多道工序，而工序之间存在复杂的空间关系，给后期设计施工方案的选择造成了困扰。通过构建建筑信息模型，可以直观的设计和制定方案，同时也可以发现对方案存在的问题或可能出现的问题，这个是一个非常必要的过程。而构建建筑信息模型的核心是模型，模型包括空间位置，实体属性和工程信息等数据。经过Untiy 3D渲染仿真，将全视角的把模型数据关联在一起，充分满足前期展示和后期工程量统计等一系列需求。

本项目的整体实现总共分为三个阶段：

2.1 项目材料搜集

项目准备阶段需要充分了解项目设计特点，搜集工程的数据资料，根据区域功能模块来完成建模。本项目大楼模型是根据提供的CBD资料，直接从方案阶段的CAD图纸导入三维软件平台来创建的。而其他模型则是根据现有市面产品的尺寸数据通过三维软件构建而成。

2.2 具体模型创建

根据获取资料，构建虚拟大楼，建立办公设备等三维模型。3D建模模块由多款工具软件结合使用，最终都导入到Unity 3D软件中，使用软件的物理引擎模拟真实的物理效果。无论用Pro/E还是3DS Max创建的三维模型最终要在虚拟场景实时加载与显示，因此要兼顾到三维模型的真实程度与实时数据处理效率之间的关系。因此在创建虚拟场景模型过程中，尽量使用多边形建模，模型细节分配要合理，减少模型上不必要的点，简模精模结合使用，保持面与面之间的距离等手段避免增加系统负荷。

2.3 仿真交互

在Unity 3D中，通过编写实现交互功能，交互模块是在建立好的模型放置在虚拟场景中。用户可以通过键盘或鼠标与场景建立连接，观察整个工程空间设计以及布局。通过链接所有模型，构建综合模型，可以提前看到工程效果，合理评估，做出优化解决方案。并且通过自动检查模型之间的构件冲突，仿真现场碰撞检测，完成整体综合设计。

基于BIM可视化技术构建的建筑信息模型，丰富了工程信息，可以非常直观的体现建筑的几何数据，构建方式和工程信息等。图2为办公室三维模型图。从建筑信息模型中可以完整的展示出办公室的场景，包含建筑物构件的体积、空间位置、拓扑关系等工程信息。在办公室方案设计，受到空间关系制约，通过仿真模拟可以设计出一个相对合理的方案。图3为机房三维模型图。机房作为大楼空间功能一部分，随着更多服务器的部署，带来繁多的线缆，因此很有必须模拟机房空间，从而达到正确选择一个合理、有效、安全方案。在三维模型中可以更清晰、更直观的展现效果和设计方案，在此过程中基于BIM可视化技术提供了良好的支持，大大节省了审图时间。

3 总结

图2 办公室三维模型图

图3 机房三维模型图

在建筑设计领域，基于BIM可视化技术应用越来越广泛。利用虚拟仿真技术，不但可以直观展示工程设计效果，还可以发现方案中潜在的风险。基于BIM可视化技术在三明某移动大楼的应用，将设计方案模拟出来，以便更直观的去感知和体会，对方案的理解和决策发挥了重要作用。从工程方案的设计、虚拟仿真和风险管控，贯穿整个工程施工过程，从而指导方案施工。

[1]张悦，张丛哲.土木工程中虚拟现实技术的发展与展望.计算机世界，1998，（5）

[2]雷军波，李世其.工程施工中虚拟仿真技术的应用.施工技术，2003,32（12）

[3]张希黔，张利.虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状和展望.施工技术，2001,30（8）

[4]过俊，BIM在国内建筑全生命周期的典型应用，建筑技艺2011年Z1期

[5]刘广文，牟培超，黄铭丰.关于BIM应用技术同济大学出版社

李岩（1989—），男，硕士研究生，单位：福州大学物理与信息工程学院，主要研究方向为通信技术。