關(guān)于中國建筑信息化模型（BIM）的應(yīng)用研究

【摘 要】 隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也日漸發(fā)展迅速，人民生活水平的提高和生活質(zhì)量的改善對建筑行業(yè)的要求也越來越高，表現(xiàn)在建筑材料，設(shè)計結(jié)構(gòu)和理念，環(huán)保要求等方面。這就要求中國的建筑設(shè)計師推陳出新，樹立新的建筑觀念，更新設(shè)計思想。建筑信息化模型（BIM）是適應(yīng)社會的新興產(chǎn)物，將會成為建筑行業(yè)的趨勢。本文分三個方面分別介紹了BIM的內(nèi)涵，BIM在國內(nèi)外發(fā)展狀況以及BIM在中國的應(yīng)用價值和前景。

【關(guān)鍵詞】 建筑信息化模型（BIM）；BIM應(yīng)用價值；BIM應(yīng)用前景

引言

進入21世紀以來，由于人們生活質(zhì)量和品味的提高，建筑行業(yè)的競爭日漸加劇，不但有來自國內(nèi)建筑業(yè)的壓力，國外的建筑業(yè)也逐漸挺近國內(nèi)。如何提高我國建筑行業(yè)的競爭力，滿足人們的需求，建筑信息化模型（BIM）應(yīng)運而生。目前，我國工程項目的規(guī)模日益擴大，結(jié)構(gòu)形式愈加復雜，尤其是超大型工程項目層出不窮，使企業(yè)和項目都面臨著巨大的投資風險、技術(shù)風險和管理風險。應(yīng)用BIM技術(shù)，從根本上解決建筑生命期各階段和各專業(yè)系統(tǒng)間信息斷層問題，從設(shè)計、施工技術(shù)到管理全面提高信息化水平和應(yīng)用效果，已成為建設(shè)企業(yè)的迫切需求。

一、建筑信息化模型（BIM）的內(nèi)涵

建筑信息模型（BIM）是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項目的相關(guān)信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息做出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。

在建筑工程整個生命周期中，BIM可以實現(xiàn)集成管理，因此這一模型既包括建筑物的信息模型，同時又包括建筑工程管理行為的模型。將建筑物的信息模型同建筑工程的管理行為模型進行完美的組合。因此在一定范圍內(nèi)，建筑信息模型可以模擬實際的建筑工程建設(shè)行為，例如：建筑物的日照，外部維護結(jié)構(gòu)的傳熱狀態(tài)等。

二、BIM在國內(nèi)外發(fā)展狀況

BIM的研究率先在國外開始，1996年美國斯坦福大學提出的4D模型，將建筑構(gòu)件的3D模型與施工進度的各種工作相鏈接，動態(tài)地模擬這些構(gòu)件的變化過程。新加坡南洋理工大學提出了一個基于IFC的網(wǎng)絡(luò)工作平臺，采用網(wǎng)絡(luò)及XML技術(shù)進行信息交換，支持建筑設(shè)計到結(jié)構(gòu)分析的模型轉(zhuǎn)換。

美國Autodesk公司于2002年首次提出BIM解決方案，推出了相應(yīng)的Revit和Civil3D軟件。然而，這些應(yīng)用軟件僅僅是應(yīng)用BIM的概念，針對建筑或某個專業(yè)設(shè)計建立構(gòu)件對象的3D模型，并附加相關(guān)的工程屬性和構(gòu)件對象之間的相互關(guān)系，實現(xiàn)該設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)共享。而如何建立面向建筑生命期的BIM，實現(xiàn)全過程的數(shù)據(jù)共享和交換，還存在大量亟待解決的理論和技術(shù)問題。

在我國，BIM是一種新興事物，它的設(shè)計理念正逐步被建筑行業(yè)人士所知。BIM技術(shù)對施工企業(yè)的管理而言將是一個劃時代的變革，它徹底改變了施工企業(yè)生產(chǎn)和管理的理念和方式。并且，國內(nèi)已經(jīng)有一些實力領(lǐng)先的廠商開始嘗試BIM技術(shù)的應(yīng)用。國內(nèi)先進的建筑設(shè)計團隊和地產(chǎn)公司紛紛成立BIM技術(shù)小組，一些項目也率先應(yīng)用上了BIM，比如2008北京奧運會奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程以及香港地鐵項目等。BIM最初只是應(yīng)用于一些大規(guī)模標志性的項目當中，除了堪稱BIM經(jīng)典之作的上海中心大廈項目外，上海世博會的一些場館也應(yīng)用了BIM。僅僅經(jīng)過兩三年，BIM現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到一些中小規(guī)模的項目當中。以福建省建筑設(shè)計研究院為例，全院70%～80%的項目都是使用BIM完成的。

住建部編制的建筑業(yè)“十二五”規(guī)劃明確提出要推進BIM協(xié)同工作等技術(shù)應(yīng)用，普及可視化、參數(shù)化、三維模型設(shè)計，以提高設(shè)計水平，降低工程投資，實現(xiàn)從設(shè)計、采購、建造、投產(chǎn)到運行的全過程集成運用。不過相對于中國的建設(shè)大潮，BIM的應(yīng)用僅僅處于萌芽時期，中國的BIM應(yīng)用還有很大的空間待挖掘。

三、建筑信息化模型（BIM）的應(yīng)用價值及前景

（一）BIM的應(yīng)用價值

BIM不是簡單的將數(shù)字信息進行集成，它還是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，并可以用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風險。BIM的應(yīng)用提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、它的應(yīng)用價值具體體現(xiàn)在：

（1）三維渲染，宣傳展示

三維渲染動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發(fā)的模型基礎(chǔ)，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹，提升中標幾率。

（2）快速算量，精度提升

BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，可以準確快速計算工程量，提升施工預算的精度與效率。由于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)粒度達到構(gòu)件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數(shù)據(jù)信息，有效提升施工管理效率。BIM技術(shù)能自動計算工程實物量，這個屬于較傳統(tǒng)的算量軟件的功能，在國內(nèi)此項應(yīng)用案例非常多。

（3）精確計劃，減少浪費

BIM的出現(xiàn)可以讓相關(guān)管理條線快速準確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為施工企業(yè)制定精確人材計劃提供有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費，為實現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐。

（二）BIM在中國的應(yīng)用前景

BIM是一種全新的理念，它涉及到從規(guī)劃、設(shè)計理論到施工、維護技術(shù)的一系列創(chuàng)新和變革，是建筑業(yè)信息化的發(fā)展趨勢。BIM的研究對于實現(xiàn)建筑生命期管理，提高建筑行業(yè)設(shè)計、施工、運營的科學技術(shù)水平，促進建筑業(yè)全面信息化和現(xiàn)代化，具有巨大的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。與歐美發(fā)達國家相比，我國BIM應(yīng)用起步并不晚，但由于建筑企業(yè)和項目管理模式及水平的限制，致使其推廣應(yīng)用會更為艱難。然而，國家政府的重視，行業(yè)發(fā)展的需求，將極大地促進BIM更深層次的研究和廣泛的推廣應(yīng)用。

我國BIM技術(shù)的基礎(chǔ)性研究得到國家的大力支持，并取得了卓有成效的研究成果。如清華大學完成的國家“十五”科技攻關(guān)計劃課題研究成果“基于IFC的建筑工程4D施工管理系統(tǒng)”，成功應(yīng)用于國家體育場、青島海灣大橋、廣州西塔等多個大型、復雜工程，專家評價屬國內(nèi)首創(chuàng)，填補了國內(nèi)空白，達到了國際先進水平，并榮獲2009年華夏建設(shè)科學技術(shù)一等獎。

因此要在中國推動BIM，需要充分發(fā)揮政府的作用，制定相關(guān)政策大力扶持對BIM的研究應(yīng)用。另一方面，BIM市場的發(fā)展，需要一群理解BIM理念，掌握BIM方法論和實施技術(shù)，充分發(fā)揮BIM優(yōu)勢的人才，因此各大院校應(yīng)該加強合作，培養(yǎng)專門人才。

結(jié)語

BIM實現(xiàn)了建筑生命期各階段的工程性能、質(zhì)量、安全、進度和成本的集成化管理，適應(yīng)了建筑行業(yè)改革的要求，在中國雖然起步晚，但是逐漸被國家和建筑行業(yè)人士認可。BIM的廣泛應(yīng)用必然在中國的建筑行業(yè)引發(fā)一場巨大的變革，在國內(nèi)外都有廣闊的發(fā)展前景。加大政府的作用，培養(yǎng)專門人才，才會更大程度的推動BIM在中國的應(yīng)用。

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