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专家洞见 | 李霆大师:BIM必须与时俱进(之五)——从BIM奠基人看BIM的底层技术及发展方向

专家洞见 | 李霆大师:BIM必须与时俱进(之五)——从BIM奠基人看BIM的底层技术及发展方向 铯镨CIIP
2025-06-10
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导读:引言建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)是一种通过数字化技术整合建
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引言

建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)是一种通过数字化技术整合建筑全生命周期信息的方法。


在BIM技术的发展史上,有几位代表性的奠基人:Chuck Eastman、Gábor Bojár、Samuel  P.  Geisberg 、Leonid Raiz(及Irwin Jungreis)。


这几位代表性奠基人的历史性贡献,揭示了BIM底层技术的多学科融合本质——他们分别从几何引擎、参数化逻辑、建筑语义和数学理论四个维度,共同构建了BIM的“四维基石”。


几位奠基人共同回答了:  

如何描述建筑?(Eastman的图谱);

如何操作建筑?(Raiz的引擎+Bojár的交互);

如何建造数字建筑?(Geisberg的几何)。


BIM底层技术本质是:用计算机可理解的离散数学(图论/拓扑)和可执行逻辑(布尔代数/参数化),重构连续的建筑。


回顾这些历史,将有助于我们认清BIM的底层技术——应用数学和计算机科学,从而能科学地洞察BIM技术的未来——方向大于努力。


BIM软件尤其是要尽快补齐在应用数学和计算机科学方面的短板,以尽快适应建筑工业化和智能建造的要求。


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  李霆

全国工程勘察设计大师

中南建筑设计院股份有限公司首席专家


01

Chuck Eastman(查克·伊斯特曼)

——BIM理论之父


Chuck Eastman 教授(1936-2014),美国人,作为“BIM 理论之父”,其学术身份具有鲜明的跨学科特征:他本质上是建筑与计算机科学融合领域的奠基人。


1. 核心学术身份:建筑信息学先驱


(1)终身教职归属

乔治亚理工大学(Georgia Institute of Technology) 建筑学院教授。

(2)研究实验室 

创立Digital Building Laboratory(数字建筑实验室),专注建筑信息建模理论。


2. 教育背景


建筑学为根基,向计算机延伸。

(1)本科:建筑学,加州大学伯克利分校。

(2)硕士:建筑学(侧重结构工程),麻省理工学院(MIT)。

(3)博士:计算机科学,卡内基梅隆大学 。


3. 关键转折


其博士论文《An Outline of the Building Description System》(1974)首次提出 “建筑描述系统”——即BIM的原始理论框架,用数据库结构表达建筑构件关系。该论文是计算机科学与建筑工程学的交叉研究,论文的核心贡献:


(1)开创性思想: 

提出用结构化数据库存储建筑几何、材料、构造等多元信息(即 BIM 本质)—— 属于计算机数据建模理论在建筑领域的应用。  


(2)技术方法: 

设计了一套基于图论(Graph Theory)的构件关系网络,实现建筑元素的参数化关联(如“墙体自动连接楼板”的规则引擎)。


4. 颠覆性贡献——从建筑学者到建筑信息革命导师


(1)BIM 概念的首倡者

1975年在论文中定义:“Building Information Model应包含几何、属性、规则的三维数据库,支持设计-施工全流程决策”(比商业化软件ArchiCAD/Revit早10至20年)。


(2) 行业标准奠基

a.主导制定IFC(Industry Foundation Classes)早期数据架构;

b.提出BIM四维应用(+时间进度)与五维应用(+成本)理论框架。


5. 行业评价——建筑学的“图灵”


(1)诺曼·福斯特(建筑师):“Eastman 用代码重写了建筑师的语法书。”

(2)帕特里克·麦克拉(Autodesk BIM 总监):“没有他的理论,Revit 只是一个三维绘图玩具。”


6. 总结——建筑为本体、计算机为翅膀


(1)Chuck Eastman是致力于建筑行业变革的计算机科学家。

他的博士论文以计算机系统理论重新定义建筑表达方式,为BIM技术奠定了学术基石——此工作虽运用数学工具,但根植于计算机应用科学。


(2)Chuck Eastman的学术本质

a.建筑学出身的学者(执业建筑师背景);

b.建筑信息学(AEC Informatics)开创者;

c.用计算机思维解构建筑工业的“先知教授”。

d.他证明了:建筑学的未来危机,需用跨学科武器解决——这也解释了为何乔治亚理工建筑学院为其塑像,铭文刻着 “He Built the Future in Bits”(他用比特构筑未来)。


02

Gábor Bojár(加博儿•鲍雅)

——BIM(PC)软件之父


Gábor Bojár的学术背景本质上是物理学家,但他完全投身于建筑技术革命,其身份更接近“技术驱动的建筑革新者”。


1. 学术训练——理论物理学家

(1)教育背景

a.本科与博士均毕业于匈牙利布达佩斯罗兰大学(Eötvös Loránd University)理论物理系,研究方向为粒子物理与量子场论。  

b.从未接受正统建筑学教育,但硕士阶段在布达佩斯理工大学进修建筑技术(侧重结构力学与材料科学)。  

c.核心能力:“数学建模 + 算法思维”,物理学训练赋予其将建筑问题抽象为数学逻辑的能力。

2. 职业转型——从科学到建筑软件

(1)早期经历

a.1970年代就职于匈牙利科学院核研究所,参与粒子加速器项目。  

b.因政治环境限制无法开展物理研究,转而将计算物理学方法应用于建筑领域。  

c.创立 Graphisoft 公司的动机: “建筑师还在用笔绘图时,我已看到计算机将重构设计本质——建筑应是‘参数化的粒子系统’。” —— Bojár 1984年访谈。

(2)创业历程

a.在1980年代,苏联在计算机图形和几何建模有关方面领先西方同行。由于受到西方对共产主义国家的出口限制,苏联阵营的程序员只能在非常小的或简单的计算机上工作。这意味着他们具有创建在简单的硬件上运行复杂软件的经验。

b.1982年,属于前苏联阵营匈牙利的物理学家Gábor Bojár在布达佩斯创立了公司Graphisoft,并推出基于苹果MAC平台的最早的三维虚拟建筑软件,开发软件是用来解决安装苏联核电站的问题。

c.他最初的资金,来自于典当妻子的珠宝和走私苹果电脑。

d.1984年,他在苹果Lisa操作系统上开发了利用类似于Building Description System技术的Radar CH软件(ArchiCAD早期名称),这使ArchiCAD成为第一个能在PC上使用的BIM软件。

e.‌2007年‌,GraphiSoft公司被德国Nemetschek公司收购‌。

f.2023年,全球市场占有率的12%~18%(主打中小设计事务所与住宅设计)。

3. 颠覆建筑学的“物理学家思维”

他在 ArchiCAD 中注入的物理学基因: 

(1)物理概念转化为 ArchiCAD 功能;

(2)场论构建建筑构件间的“力场式关联”(参数化引擎雏形);

(3)熵减原理优化模型数据存储结构(.PLN格式高效压缩);

(4)量子叠加态“团队协作”允许多用户并行编辑同一模型 。

4. 建筑师群体的认可

尽管非科班出身,但其贡献被顶级建筑师推崇: 

(1)扎哈·哈迪德:  

“Bojár 用数学家的语言释放了建筑曲线,他是数字建筑界的爱因斯坦。”

(2)BIG 建筑事务所2015年采用 ArchiCAD 设计谷歌总部时评价:  

“只有物理学家造的软件,才容得下我们疯狂的参数化实验。”

5. 结论——建筑行业的“跨界”

(1)学术身份:理论物理学家(博士) 。

(2)行业角色:建筑信息技术革命领袖  。

(3)历史定位:以物理学思维重构建筑方法论,其创造的 ArchiCAD 至今仍是参数化设计美学的代名词。他证明:颠覆建筑学的力量,未必来自建筑圈内。


03

Samuel P. Geisberg(塞缪尔·P·盖斯伯格)

——参数化设计之父


Samuel Geisberg(1938-2018)是工业软件史上具有革命性意义的先驱,他创立的参数技术公司(PTC)彻底改变了产品设计与制造流程。尽管他不算是BIM领域的领袖,但他对Revit等BIM软件带来巨大影响。


1. 学术与早期经历——从苏联到美国


(1)列宁格勒大学数学教授 

Geisberg早年在前苏联列宁格勒国立大学(现圣彼得堡国立大学)教授几何学与数学,奠定了其参数化几何建模的理论基础。

(2)移民美国与技术积累

a.1974年,作为列宁格勒大学数学教授的苏联数学家塞缪尔·彼得罗维奇·盖斯伯格(Samuel Petrovich Geisberg)首先移居以色列,然后移居美国(盖斯伯格的妻子曾在列宁格勒从事军事项目,后来移居美国)。

b. 20世纪70年代移民美国后,先后任职于Applicon(早期CAD先驱)和Computervision(CAD/CAM巨头)。在此期间,他提出“参数化实体建模”理念,但因理念超前未被公司采纳,遂决定自己创业。

2. 创立PTC与技术革命(1985-1990)

(1)1985年SPG顾问公司诞生

在波士顿创立公司(后更名为Parametric Technology Corporation,即PTC),目标是将参数化设计理论商业化。

(2)1988年推出划时代产品Pro/ENGINEER

全球首个参数化CAD系统:实现“尺寸驱动设计”(修改尺寸自动更新模型)、“全相关性”(一处修改全局更新)、“基于特征建模”(如孔、槽等工程元素直接生成)。  

3. 技术统治与行业重塑(1990-2000)

(1)参数化技术的普及

a.Pro/E被卡特彼勒(1992)、波音等工业巨头采用,推动三维设计替代二维图纸,效率提升超50%。

b.1995年跻身“财富500强”。

c.1996年登顶全球CAD市场份额第一。  

(2)打造PLM系统

a.1998年推出Windchill——首个基于Web的PLM(产品生命周期管理)系统,延伸至制造协同领域。 

b.1998年收购前雇主Computervision,将Windchill技术整合为PLM核心,奠定PTC“设计-制造-服务”全链条能力。

4. 技术哲学——参数化设计的三大支柱

(1)全尺寸约束

几何形体完全由参数定义,消除传统CAD的自由度歧义。

(2)全数据相关

零件、装配、工程图实时联动,避免设计迭代中的版本冲突。

(3)特征化建模

以工程语义(如“螺纹孔”“加强筋”)替代底层几何操作,提升设计意图表达效率。

(4)案例佐证

约翰迪尔拖拉机设计周期从18个月缩短至9个月,设计错误率下降70%——参数化技术首次证明其工程经济价值。

5. 遗产与行业影响——定义现代CAD标准

(1)Pro/E的参数化架构被SolidWorks(达索)、NX(西门子)等主流软件效仿,成为行业底层范式。

(2)PTC的持续进化

a.2010年Pro/E升级为Creo,融合直接建模与参数化技术。  

b.2013年后转型物联网(收购ThingWorx)与AR(收购Vuforia),实现“数字孪生”闭环。

(3) 学术与工业桥梁

Geisberg将苏联数学学派的形式化方法(如微分几何、拓扑学)应用于工业软件,开创“计算几何工程化”先河。

6. 历史定位——行业评价

“Geisberg的参数化引擎,如同福特汽车的流水线——它重构了产品创造的DNA。——《哈佛商业评论》 评其入选“20世纪百大工程创新”。

7. 总结——从数学教授到工业软件教父

Samuel Geisberg的一生映射了基础科学与产业变革的交汇:

(1)理论贡献:将抽象几何约束转化为可计算的参数化系统;  

(2)工程革命:Pro/E终结手绘图纸时代,Windchill开启全球协同制造;  

(3)遗产延续:PTC从CAD单点突破,发展为工业物联网平台(2023年营收21亿美元),“参数化-数据驱动-数字孪生”路径仍是智能制造的核心范式。他证明:最深远的工业革命,往往始于一个未被理解的数学公式。


04

Leonid Raiz(列昂尼德·雷兹)与Irwin Jungreis(欧文·荣格赖斯)

——BIM(PC)软件之王


Leonid Raiz与Irwin Jungreis作为Revit软件的联合创始人,彻底改变了建筑产业的数字化进程。他们的合作不仅催生了一款划时代的三维BIM软件,更推动了建筑信息模型(BIM)技术的全球普及。


1. 教育背景

(1)Leonid Raiz

出生于苏联乌克兰苏维埃社会主义共和国的敖德萨(现属乌克兰),拥有深厚的数学与工程背景,毕业于列宁格勒州立大学(今圣彼得堡国立大学),主攻数学与计算机科学,早期研究偏向算法与几何建模,为其后来开发参数化技术奠定基础。  

移民美国后,曾任职于工业软件公司PTC(Parametric Technology Corporation),参与开发机械设计软件Pro/ENGINEER(Pro/E),积累了参数化设计的核心经验。

(2)Irwin Jungreis

美国数学家与计算机科学家,康奈尔大学数学博士(1977年),导师为Robert Brooks。长期在康奈尔大学数学系任教,1990年代跨界进入工业软件领域,加入PTC参与Pro/E开发,与Raiz成为同事。

2. 创业历程——从PTC到Revit革命

(1)契机与创业动机(1997年)

a.二人在PTC共事期间发现:建筑行业仍依赖二维CAD绘图,而机械领域已普及参数化建模(修改设计可自动更新关联部件)。  

b.他们认为建筑业亟需类似技术,遂决定将参数化理念引入建筑设计与工程领域。

(2)成立Charles River Software公司(1997-2000年)

a.1997年10月:Raiz率先在马萨诸塞州牛顿市创立公司,初期团队仅5人。  

b.1998年2月:Jungreis正式加入,担任首席科学家,主导核心算法开发。  

c.公司获风投支持,以Windows+C++平台开发原型,目标直指“三维参数化建筑建模工具”。

(3)技术突破与产品命名

a.提出“一处修改,全局更新”架构:建筑构件(墙、窗等)以参数化“族”定义,修改任一参数,平立剖视图、工程量清单自动同步更新。  

b.2000年1月:公司更名为Revit Technology Corporation,产品命名“Revit”——融合“Revision”(修改)与“Velocity”(速度),强调实时协作效率。

(4)Revit 1.0发布与快速迭代(2000-2002年)

a.2000年4月:推出首个商业版本Revit 1.0,采用订阅制收费(业内首创)。  

b.两年内密集发布6个版本,新增协作功能、结构工具等,奠定BIM(建筑信息模型)技术雏形。

3. Autodesk收购与行业变革

(1)2002年4月Autodesk以1.33亿美元收购Revit公司

a.旨在对抗Bentley等竞争对手。收购后,Autodesk将Revit拆分为建筑(Architecture)、结构(Structure)、机电(MEP)三大专业模块,并开放API接口,构建全球BIM插件生态。 

b.Revit当前仍以约70%的全球设计端占有率定义BIM行业标准,其地位短期难以颠覆。

c.全球整体占有率(2023年最新数据):

核心设计市场(建筑/结构/MEP):  约 65%~75%(来源:AEC Magazine, Dodge Data & Analytics);

欧美发达国家:70%~80%(主导地位稳固); 

亚太地区(含中国):60%~70%(受本土软件崛起冲击)。

(2)核心影响

Revit推动建筑业从二维CAD转向三维信息模型,实现设计、施工、运维全流程数据整合,成为当今BIM技术的代名词。

4. 创始人的后续轨迹

(1)Leonid Raiz

被收购后逐渐淡出技术一线,未公开参与其他重大项目。但其早期数学与参数化思维深刻影响了建筑数字化进程。  

(2)Irwin Jungreis

短暂留任Autodesk后回归学术界,继续在康奈尔大学数学系任教至退休。其跨界的几何学研究与工业软件实践,成为“理论数学驱动产业革新”的典范案例。

5. 历史意义

(1)Raiz与Jungreis的跨界合作,将机械制造领域的参数化技术引入建筑业,创造了全球首个真正意义上的BIM平台。

(2)Revit不仅重塑了建筑设计工具,更重构了建筑全生命周期的信息管理逻辑。

(3)二人虽淡出公众视野,但其开创的“模型即数据库”理念,持续推动全球建筑工业向智能化演进。


05

BIM技术奠基人的历史意义


1. Chuck Eastman(美国)——建筑信息学之父


(1)核心贡献

提出“建筑描述系统”奠定BIM理论框架。 

(2)底层技术  

a.图数据库思想:用顶点(构件)和边(关系)构建建筑知识图谱(早于图数据库40年)。  

b.面向对象建模:定义构件属性(如墙高、材料)与方法(如开洞、连接)。  

c.IFC标准雏形:数据模式分离几何与语义(几何←→属性)。

(3)技术遗产

BIM ≠ 三维模型,而是可计算的建筑关系网络。

2. Gábor Bojár(匈牙利)——物理学家转世的BIM革命者

(1)核心贡献

创建首个基于PC的商用BIM软件ArchiCAD(1984)。  

(2)底层技术 

a.粒子系统参数化:将建筑构件视为可互动的“参数化粒子”(GDL语言原型)。  

b.轻量化几何引擎:在64KB内存的Commodore 64实现三维实时操作(压缩算法革命)。  

c.OpenBIM基因:1987年支持跨平台文件格式(.PLN),对抗封闭生态。 

(3)技术遗产

物理学的结构化思维是参数化BIM的核心(如构件关联=量子纠缠)。

3. Leonid Raiz(乌裔美籍)——BIM参数化引擎的缔造者

(1)核心贡献

发明参数化变更引擎(Parametric Change Engine),创立Revit技术(1997)。 

(2)底层技术

a.双向依赖图:构件修改自动触发关联更新(基于图论拓扑排序)。  

b.事务性数据库:确保模型操作原子性(如墙体移动时门窗不丢失)。  

c.族类型系统:用面向对象继承机制管理构件库(如“窗”派生出“推拉窗”)。  

(3)技术遗产

Revit的 “一处修改,全局响应”能力源于此引擎。

4. Samuel Geisberg(俄裔美籍)——几何内核的隐形巨人

(1)核心贡献

开发ACIS几何内核(后衍生为Parasolid),支撑SolidWorks等。  

(2)底层技术

a.边界表示法(B-Rep):用数学曲面(NURBS)精确描述复杂形体(如曲面幕墙)。  

b.布尔运算可靠性:解决CAD模型布尔运算的数值稳定性问题(容差拓扑算法)。  

c.参数化特征建模:将设计意图(如“打孔”)绑定到几何体。 

(3)技术遗产

现代BIM的几何精确性和特征编辑能力皆源于此。

5. BIM底层技术的“四维融合”

(1)Eastman  

a.技术维度:语义层

b.关键技术实现:建筑对象关系图谱   ;

c.当代BIM体现:IFC标准、COBie数据模型 。

(2)Bojár

a.技术维度:交互层

b.关键技术实现:实时参数化编辑引擎;            

c.当代BIM体现:ArchiCAD的PARAM-O、Grasshopper。

(3)Raiz

a.技术维度:逻辑层;  

b.关键技术实现:变更传播依赖图;               

c.当代BIM体现:Revit参数化族、Dynamo流程。  

(4)Geisberg  

a.技术维度:几何层

b.关键技术实现:精确B-Rep/NURBS内核;     

c.当代BIM体现:曲面幕墙分割、制造级精度。

6. 技术本质——建筑与计算机的“双向翻译器”

(1)建筑→计算机

a.几何拓扑化:将墙体抽象为有向面片(流形结构)。

b.规则布尔化:将规范“逃生宽度≥1.2m”转为`IF (类型=通道) THEN (宽度≥1.2)`  。

(2)计算机→建筑

a.参数化驱动:修改柱网尺寸→自动调整梁板配筋;

b.模拟反哺设计:CFD风流模拟→优化中庭拓扑形态。

7. 未竟之战——四大矛盾的底层化解

(1)几何vs语义

Geisberg的B-Rep保证几何精确,Eastman的IFC赋予构件意义(如“承重墙”)。 

(2)参数化vs自由度

Raiz的引擎确保变更可控,Bojár的GDL支持自由造型(如参数化曲面)。  

(3)封闭效率vs开放互操

Revit用封闭.rvt格式提效,ArchiCAD以IFC实现OpenBIM。

(4)人脑创意vs机器逻辑

拓扑优化(Geisberg)生成结构,但建筑师决策最终形态(Eastman语义标签)。


06

BIM底层技术本质——四大融合范式


1. 四大范式


(1)描述范式(Eastman):

建筑即可遍历的语义图(顶点=构件,边=关系)。 


(2)操作范式(Raiz+Bojár):

设计即参数依赖网的动态求解(修改→传播→更新)。 


(3)几何范式(Geisberg):

空间即数学约束下的拓扑流形(NURBS曲面不可自交)。


(4)协作范式(群体智慧):

模型即版本化的事务数据库(Git for BIM)。  


2. 案例佐证——某大型机场BIM实现


(1)Eastman语义:几万构件关联运维数据(IFC属性集);  

(2)Raiz引擎:调整登机口位置→自动更新行李系统路径;

(3)Geisberg几何:曲面屋顶NURBS模型驱动3D打印模板;  

(4)Bojár交互:AR现场协作通过GDL规则校验安装精度。


07

从BIM发展史看BIM的发展方向


BIM的发展史清楚地表明,BIM技术的核心底层支撑确实是应用数学(几何算法、拓扑学、优化理论等)和计算机科学(数据库系统、图形渲染、分布式计算等),二者共同构建了建筑信息模型的数字骨架。未来BIM发展将围绕以下几个方向展开:


1. 底层技术深化——数学与计算的融合创新

(1)参数化驱动的智能建模

a.数学基础:基于参数化方程和约束求解(如NURBS几何、有限元分析),实现构件属性的自动关联与优化。例如,幕墙单元通过参数化设计提升加工精度。  

b.算法升级:结合机器学习优化设计生成,如AI自动生成结构方案,降低人工试错成本。

(2)轻量化与无损信息传递

a.计算挑战:传统轻量化需牺牲模型精度(如LOD降低)。新兴技术通过数学压缩算法与数据分层技术,实现模型结构无损压缩,兼容精细度与高效传输。  

b.信息完整性:应用数据库索引技术(如构件唯一编码12级分类),确保全生命周期数据可追溯。

(3)实时渲染与仿真计算

a.图形学突破:BIM+GIS引擎支持大体量模型(如机场、线性工程)的实时渲染,依赖空间索引算法与GPU并行计算。  

b.数值仿真:如有限元分析用于施工安全验证。

2. 智能化跃迁——AI与大数据的赋能

(1)设计-施工智能决策

a.风险预测:分析历史项目数据(如工期延误、成本超支),训练AI模型预测潜在问题,并生成优化方案,可减少返工30%以上。  

b.资源调度:基于运筹学算法优化施工资源配置(如吊装路径规划、材料配送)。

(2)自动化生成与校验

a.设计生成:AI根据规范与场地参数自动输出合规方案(如结构布局、管线综合),可缩短设计周期50%。  

b.合规审查:NLP技术解析规范文本,自动校验模型合规性(如防火间距、荷载要求)。

(3)运维阶段智能管理

a.物联网集成:BIM模型与传感器数据联动,通过时间序列分析预测设备故障(如电梯能耗异常预警)。  

b.数字孪生底座:动态映射物理建筑状态,支持实时调控(“一模到底”试点项目)。

3. 集成协同与数字孪生——打破数据孤岛

(1)全流程协同平台(PLM或CDE)

a.数据融合:基于云原生架构整合设计、施工、运维数据,实现“一处修改,全局更新”。  

b.权限与审计:区块链技术确保数据修改可追溯,减少纠纷。

(2)BIM+数字孪生深度融合

a.技术底座:轻量化模型与实时IoT数据结合,构建动态城市级数字孪生(如城市CIM平台)。  

b.应用扩展:支持灾害模拟(洪水淹没分析)、智慧交通调度等跨领域场景。

(3)跨技术集成

a.BIM+VR/AR:沉浸式设计审查与施工指导(如工人AR头盔查看管线定位)。  

b.BIM+3D扫描:古建修复中激光点云与模型校准,精度达毫米级。

4. 标准化与国产化——自主可控的必然路径

(1)开放标准(openBIM/openCDE)

a.数据互通:推广IFC标准消除软件壁垒,实现跨平台模型交换(如国产软件适配IFC4.3)。  

b.政策驱动:推动“一模到底”项目试点。

(2)国产软件突围

a.技术替代:研发自主可控的数据管理技术、几何内核、仿真技术。  

b.生态构建:开源API接口吸引开发者,形成插件生态。

5. 全生命周期与可持续发展

(1)绿色建筑优化

a.能耗模拟:基于气候数据的建筑能耗算法,优化材料选型与朝向设计(如降低空调负荷20%)。  

b.碳足迹追踪:嵌入LCA(生命周期评估)算法,量化建材碳排放。

(2)“一模到底”闭环

a.设计到运维:实现模型从设计拆分到工厂预制、现场安装、运维管理的全流程贯通,可缩短工期40%。  

b.城市级应用:BIM数据接入CIM平台,支持智慧城市决策(如用地规划、基础设施扩容)。

6. 人才需求变革——复合型能力成为核心

(1)技能升级

未来人才需兼具建筑专业、数据科学、算法理解能力。 

(2)职业分化  

a.底层开发:几何算法工程师、图形系统架构师;  

b.应用层:BIM+AI策略师、数字孪生运维专家。


08

结语


BIM的未来,本质是数学与计算机科学在建筑场景的深度渗透,是底层算法(数学优化、AI学习)与上层应用(智能建造、数字孪生)的深度耦合。其发展路径可概括为:


1. 短期:AI设计助手、无损轻量化;  政府项目加速推广“一模到底”模式。


2. 中期:AI+IoT驱动智慧运维,绿色智慧建筑成为标配。 


3. 长期:构建城市级CIM平台,BIM作为数字孪生底座支撑智慧城市决策。 


建筑产业将从“经验驱动”转向“算法驱动”,其终极目标是构建可自迭代、可持续进化的智能建造生态


数学与计算机科学的精进,也正在让城市和建筑从“经验依赖”转向“数据驱动”,最终实现“可计算的城市”。

-END-

来源:中南建筑设计院工程数字技术中心

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