談BIM 未來發展的方向

梁定河

(太原北晨綜合開發有限責任公司，山西太原 030013)

0 引言

BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型，是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。BIM就是傳承、有序的信息載體。

BIM目前已經在全球范圍內得到業內的廣泛認可，被譽為工程建設領域實現可持續設計的標桿。BIM技術不僅是一次建筑設計革命，更是整個建筑領域的革命。

1 BIM建筑信息模型

1)BIM建筑信息模型通過對項目的各種物理和功能特性的數字表達，獲得知識資源的共享，為各種決策提供依據。它的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術提供完整的與實際情況一致的工程信息庫。

2)BIM是由一個三維的立體模型表述，它涵蓋了工程的所有信息，是用虛擬世界搭建的反映真實世界的客觀所在，可以根據需要，從模型中抽取各方面的信息。它直觀、形象，將復雜問題簡單化，是一次質的提升和飛躍。

3)BIM重要的改革是信息，改變的是信息產生的過程，管理的過程，可連接建筑生命期各個階段的數據、過程和資源，支持建設項目生命期中動態的工程信息創建、管理和共享。

BIM的一項重要價值體現在通過構建建筑信息模型，實現建筑全生命期各階段和各參與方之間的信息交換與共享。建筑全生命周期是BIM最大、最深遠的優勢，包括了建筑從立項、策劃到規劃、設計、施工，再到運維管理的全過程。

2 設計階段

BIM技術使建筑、結構、給排水、空調、電氣等各個專業基于同一個模型進行工作，在一個定義好的規則下與該建筑模型打交道，從而使真正意義上的三維集成協同設計成為可能。在合理的時間節點里，將含有準確信息的唯一模型，及時地傳遞到各大專業設計人員手中，避免了誤差和少走彎路，相對于傳統的二維設計，BIM信息模型的更新和傳遞方式，已不再僅僅依賴于圖形及文字，而是更多的通過服務器同步的方式聯系著每個人，各專業根據同一數據設計，任何反饋意見都是全專業共有的，可以在全息模型上同時修改，最終的設計成果一定是全面、最優、最符合甲方要求的設計。如同在計算機上完整、真實地蓋了一次房子。

BIM中有關建筑工程的所有的數據及信息都存放在統一的數據庫中，建筑師在設計過程中只需將模型中的信息導入相關的性能化分析軟件，BIM就可以實現對方案的各種設計優化，進行結構、聲學、熱工、日照、能耗、建筑綠色節能等各種分析，進行各種干涉檢查和規范檢查，工程量的統計及成本預測，這大大降低了性能化分析的周期，簡化了工作流程，達到了優化設計的目的，提高了設計質量。

BIM將整個設計整合到一個共享的建筑信息模型中，結構與設備、設備與設備間的沖突會直觀地顯現出來，通過對BIM進行三維碰撞檢測，能及時發現錯誤并調整設計，避免了施工中的浪費。在建筑設計與建造過程中，房屋設計若是變動了，其他的工程師即可在平臺上獲悉提示被修改的數據，并對各自圖紙做出相應調整，避免了施工中出現錯誤。

依靠BIM的本身優勢，協同的范圍也從設計階段延伸到建筑全生命周期，需要規劃、設計、施工、運維等各方的集體參與，因此具備了更為廣泛的實際意義，也使各參與方的經濟效益得到提高。

甲方也可參與到設計當中，真實地感受實際使用時的虛擬場景:上下班停泊車輛、坐電梯、吃飯聊天、開會等行為模式，判斷使用功能、空間布局、風格、細節等設計功能的合理性與實用性。

3 施工階段

通過5D宏觀建造過程模擬和微觀可建性模擬，可以將工程在建造前預先搭建一遍，直觀、精確地反映整個建筑的施工過程，從而合理安排計劃，提前發現問題。通過事前控制，減少了因管理造成的窩工、返工。利用施工進度計劃、實際進度填報信息及其與施工模型的關聯，動態的顯示、對比施工進度，通過各施工工序之間的邏輯關系及進度計劃支撐施工順序的模擬，對不符合施工邏輯關系的進度計劃進行預警提示，同時，利用已有的施工工藝數據，以動態的形式展示復雜節點的施工工藝，解決復雜節點施工難以解決的問題。

通過對施工中的重要環節進行可視化模擬分析，可以對施工組織設計方案進行優化論證，對于一些重要的施工環節或采用新施工工藝的特殊節點、關鍵部位，作施工時間進度模型配合各專業進行施工圖深化設計，進行可視化演示。對不同的施工方案，進行優劣對比分析，得到最佳方案。使精益化施工成為可能，極大地節約了工期和施工成本。

施工過程中，點取任意設施實體，即可查詢其施工段名稱、標高、軸線、配筋、混凝土標號及工程量等詳細信息。以列表方式同步顯示當前施工狀態的詳細信息，計劃開工和完成時間、實際開工和完成時間以掌控施工進度的詳細狀況。

4 運維階段

建筑設備的運營維護需要大量信息的支持，而傳統的建筑信息主要基于紙質文檔和圖紙進行儲存，因此需要從海量紙質的圖紙和文檔中尋找所需的信息，效率低下。BIM技術中物管中心將物業管理、安全、消防及物聯網服務等整合在一個管理平臺上，做到全時全過程服務管理，可以對所有設備和建筑構件進行遠程全息化自動檢測，而且可以提醒人們對設備產品進行維保和定期更換，從而減少了故障率和潛在的設備隱患，災害發生時應急的處置預案等，BIM可以使未來的家成為真正的智能之家，給我們的生活帶來極大的便利。

通過三維可視化，直觀地掌握室外各種附屬設施、綜合管網的功能，布置運行情況等詳細信息，可以跟蹤所有的維護、檢修作業。

5 文檔管理

BIM模型提供了一個文檔存儲的大容器，可以讓所有的對接文檔按時間順序填入與之相關的建筑空間，永久留存?？梢园汛鎯υ诔墙n案中的工程藍圖、CAD電子圖紙按統一數據標準變為同一種“語言”轉換成協同平臺上可視化的數據信息，隨時可填充、更新工程竣工交付后的改建、擴建等新生數據信息，構筑起了一座真正意義上的智慧信息城市。

一場由BIM引領的技術大變革已然開始。BIM不單單是軟件，更是一種理念。包含了工程對象完整的工程信息，是建筑工程數字化建造最直接的信息源。

6 BIM發展的方向

BIM可以單獨完成對本項工程全生命周期內所有信息的溝通、思維和錄傳工作。在建筑信息模型中，有關建筑工程所有基本構件的基本數據簡單一些的放在EXCEL內，復雜的存放在統一的數據庫中，在這個數字城市里，BIM可以為設計、施工、運維等參與方提供這個項目的所有信息，這些信息按照建筑行業本身的規律和建筑構件存放在一起，在這個事實上就是一個虛擬建筑的BIM模型中，不同參與方能夠用最直觀的方式找到和獲取需要的資料，支持其對該項目的各種專業操作。

BIM意味著一個全新的建筑行業的操作模式，BIM技術實施不可能一蹴而就，技術發展首先要符合社會習慣，在技術提升過程中逐步改變傳統，BIM的普及與推廣，已不僅僅是建筑業本身的問題，而是涉及到社會發展的層面了，需要社會、政府、專業協會的廣泛介入，進行大力倡導與推廣，逐步讓各界與所有參建的各方接受。

7 BIM現階段存在的問題

1)目前BIM軟件以國外軟件為主，本土化程度不夠，影響推廣普及應用。

2)軟件之間融合的問題，軟件間接口不完善，BIM數據打通程度不夠。不同公司、不同用途BIM軟件之間暫時不能實現數據信息的完美傳遞，流程不配套。

3)軟件的應用對人員素質要求較高，BIM人才欠缺，硬件的設備要求較高。

4)BIM標準不統一，目前國內缺乏系統化的、具有實際操作性的，且行之有效的BIM標準。

5)BIM意味著一個全新的操作模式，遇到了觀念、習慣、體制、技術、成本等各方面的困難。

BIM是一個大的概念，一種理念，也是一種技術，它的應用可以貫穿于項目的全過程，實際應用可能有成百上千種，需要一系列的工具和服務軟件來支撐。BIM技術不僅僅是一次建筑設計的革命，而是整個建筑產業鏈的革命。

BIM的特點決定了對建筑業的影響和價值將會遠遠超過20年前的CAD，同時也決定了學習掌握和推廣普及需要付出更大的努力和艱辛，建筑信息模型(BIM)技術取代傳統CAD技術已經成為必然趨勢，CAD這一頁肯定會翻過去的，建筑的未來是BIM，讓我們共勉。

［1］ 歐陽東.BIM技術第二次建筑設計革命［M］.北京:中國建筑工業出版社，2012.

［2］ 劉濟瑜.勇敢走向BIM［M］.北京:中國建筑工業出版社，2011.

［3］ 黃 強.BIM與模型［EB/OL］.筑龍網.

［4］ 何關培.我國BIM發展戰略和模式探討［J］.土木工程信息技術，2012(3):38-39.

［5］ 何關培.何關培談BIM博客［Z］.