BIM——数字城市建设的“灵魂伴侣”

　　当前，数字城市是城市信息化建设的热点，许多城市对此投入了极大的热情和努力，也取得了良好的效果。利用现代化数字化方式管理城市，首先需要建立逼真精确的三维城市景观。建筑作为城市的重要组成部分，数字化建筑已成为三维数字城市建设的重要内容。

　　然而，在当前的数字城市中，三维建筑模型仅仅是建筑物的表面模型，没有对建筑物内部空间进行划分，不包含建筑物的各种属性信息，仅用于三维建筑外观显示。随着科学技术的发展，人们对三维建筑模型提出了越来越高的要求，为建筑增加更多信息才能让数字地球、数字城市有“灵魂”。

　　建筑信息模型（BIM，全称Building Information Model）是以三维技术为基础，包含了建筑工程项目各种信息的工程数据模型。该模型包含了十分丰富的工程信息，如墙体所用的材料、表面的颜色、纹理以及墙体的重量、施工工艺、传热系数等信息。但是BIM理念所覆盖的范围是独立的建筑个体，对于周围环境的影响有极大的局限性。

　　1 建筑信息模型

　　建筑信息模型是以三维技术为技术基础，包含了建筑工程项目各种信息的工程数据模型，详尽地表达了工程项目各相关信息。它包含了建筑物的几何信息，也包含了建筑构件的物理性质和功能特性及相关的项目生命周期信息。

　　BIM能为设计人员提供很大的优势：

　　①建筑信息模型软件不再提供只能画点、画线、画圆等绘制简单元素的几何绘图工具，而是在设计时直接调用放置墙体、门、窗、柱、梁等构件工具，组成由建筑构件组成的建筑信息模型，使设计过程变得非常轻松；

　　②实现了建筑、结构和设备等专业之间的协同工作，建筑师、结构师、设备师之间能够共享必要的数据，在设计及变更时相互之间可以更好地沟通、协调。

　　目前，全球主要的工程设计软件开发商都提供了采用BIM技术的设计软件，如Graphisoft公司提供的ArchiCAD软件、Autodesk公司提供的Revit软件、Bentley Systems公司提供的TriForma软件、Gehry Technologies公司提供的Digit Project软件。

　　作为BIM的数字表现形式和行业标准，Industry Foundation Classes（IFC）标准是IAI（International Alliance of Interoperability）组织制定的建筑工程数据交换标准。

　　IFC建筑部分的对象有IfcSite（场地）、IfcBuilding（建筑）、IfcBuildingStorey（楼层）、IfcColumn（柱）、IfcBeam（梁）、IfcSlab（楼板）、IfcWall（墙），IFC标准将空间结构分为四个层次，即场地、建筑、楼层、空间。

　　在理论上，一个项目包含若干场地，一个场地包含若干建筑，一个建筑包含若干建筑楼层，而一个建筑楼层包含各种建筑构件。在实际应用当中，一个项目往往直接包含若干建筑，建筑也可以不包含楼层，建筑构件直接包含在建筑中。

　　IFC刻画的建筑信息模型为数字化建筑融入数字城市提供了接口， IfcSite对象有三个用来描述坐标信息的属性：RelLatitude（地理坐标中的纬度）、RelLongitude （地理坐标中的经度）和RefElevation （相对于海平面的高度）。