BIM技術在建筑工程中的應用及發展前景

王紅梅 劉 洋/重慶能源職業學院

BIM技術在建筑工程中的應用及發展前景

王紅梅 劉 洋/重慶能源職業學院

BIM技術是結合了計算機仿真、虛擬現實、計算機輔助設計等技術，BIM的出現和應用能夠較好的解決建設工程項目全壽命周期內的信息斷層問題。本文從BIM技術在建筑領域應用意義著手，闡述了BIM技術在建筑領域的應用現狀，探討了BIM技術在我國建筑業的發展前景。

建筑工程；BIM技術；應用；發展前景

引言

近年來，國內建筑工程逐漸開始進行 BIM 技術的應用，大型施工企業也在工程施工過程中成功使用了BIM 技術。建筑信息模型 (Building Information Modeling) 是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。

1.BIM技術在建筑領域應用的重要意義

BIM（Building Information Modeling）為建筑信息模型，是指創建并利用數字化模型對建設工程項目的設計、建造、運行維護全過程進行管理和優化的過程、方法和技術。

BIM是一個建設項目物理和功能特性的數字表達，是一個共享的知識資源，在項目的不同階段、不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業，可以導出各種建筑部件的三維尺寸，并能自動生成各種報表、工程進度及概預算等，其準確程度與建模的精確程度成正比。BIM強大的數據庫功能，也為以后項目的維修、保養、改建甚至拆除提供了很大的便利。由于模型可以精確的計算出每種材料的數量，甚至直接自動生成數量報表，使得施工周期（圖1）變得十分容易。相關人員只需根據自己的專業經驗，對模型自動生成的報表進行調整即可得到較為準確的估算。

圖1 建筑結構以及建筑施工進程

基于BIM技術的三維數字仿真模型，可以實現建筑工程的虛擬設計、可視化決策、協同化建造、透明化管理，將極大提升工程決策、規劃、勘察、設計、施工和運營管理的水平，較少失誤，縮短工期，將顯著提高建筑產業信息化水平，促進綠色建筑發展，實現建筑業轉型升級。

2.BIM技術在建筑工程中的應用

BIM自引入我國工程建設領域以來，帶給行業的變革不僅體現在技術手段上，還體現在項目管理過程中，并貫穿于建筑全生命周期，其價值逐漸被認知并日益凸顯，筆者結合自身工作經驗和所學知識，對BIM技術在建筑工程中的應用做出如下探討。

2.1優化設計

由于BIM的基礎是一個3D的建筑模型，平、立、剖面、明細表雙向關聯，一處修改處處更新，自動避免低級錯誤，減少設計缺陷，降低成本。任何建筑方面的修改，可以及時的反映在另一個用戶端的相關軟件中，避免了重復工作。

2.2高效溝通

通過BIM技術的應用，建立起基于BIM的數據模型終端，使得構件、設備等其他相關專業能及時接收到反饋信息，及時得到更新版的模型，大大的減少了傳統項目中各專業在交流和互換信息方面的障礙，還可以把數量方面的信息直接報告給施工管理的負責人員，讓施工方與項目其他參與方以及施工中各個專業的工作人員鏈接起來，使得各專業的交流從方案設計之初就開始進行。

2.3虛擬施工

隨著計算機技術在建筑工程中的應用和發展，各種異型曲面的建筑設計如雨后春筍般涌現，增加人們視覺美感的同時，卻給建筑項目施工方帶來了挑戰，應用傳統的建筑施工技術已經無法滿足當代建筑的迫切需求。因此，隨著計算機仿真技術的推廣和應用，在建筑業中提出了虛擬施工（Virtual Construction,簡稱VC）這一概念。

130例患者的臨床資料見表2。3個代謝組在年齡、性別、吸煙史、高血壓病史、糖尿病史、LDL-C的比較，均無顯著性差異。

虛擬施工通俗地講，就是實際建造過程在計算機上的仿真實現，以便發現實際施工中存在的或者可能出現的問題。該技術采用參數化設計、虛擬現實、結構仿真、計算機輔助設計等技術，在高性能計算機硬件等設備以及相關軟件本身發展的基礎上協同工作，對施工中的人、財、物信息流動過程進行全真環境的三維模擬，為各個參與方提供一種可控制、無破壞性、耗費小、低風險并允許多次重復的試驗方法。

2.4碰撞檢查

碰撞檢查一直是施工方的一塊心病，傳統2D模式的時候，因為設計上的錯漏碰缺，再加上人工檢查，動不動就要付出幾十萬、幾百萬，甚至是上千萬的代價來彌補。利用BIM技術建立3D可視化模型，運用碰撞檢查軟件進行管線檢測，直觀解決空間關系沖突，優化工程設計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤和返工，而且優化凈空，優化管線排布方案，減少施工階段存在的返工現象。利用可視化3D模型進行施工交底，還可以提高施工質量，改善項目質量。

2.5運維基礎

當施工結束后，自動形成的完整的信息數據庫，為工程在施工階段建立基于BIM的管理系統，該系統可以集成對文檔的搜索、查閱、定位功能，充分提高數據檢索的直觀性，提供相關數據的利用率。還可以為后期運維方及工作人員提供快速查詢及定位。同時，項目竣工后BIM模型中的所有構件都包含了全部的數據信息及屬性，這樣為運維方提供強有力的數據支持，方便運維方指定維護計劃、指定運營規劃，大大提高了運維效率，降低了成本。

3.BIM技術發展前景

BIM技術的應用在歐美發達國家正在迅速推進，已經成為設計施工單位承接項目的必要能力，但在我國還是一門新興科學技術，我國應順應時代潮流，緊跟世界的步伐。

近些年來，政府致力于BIM技術在國內的扎根與推廣工作，除緊扣國際上BIM技術發展趨勢與大量搜集國外相關技術信息與引進外，積極與國內工程業界合作進行工程項目導入BIM實作與研發；并且廣邀國內外各界在BIM技術相關的實作與研發有杰出成就的專家辦理多次的BIM趨勢論壇，期對國內工程各界在BIM技術領域的發展與新知的認識有所貢獻。

3.1在應用的深度上

目前我們應用深度比較淺，比方說建建模，做做碰撞檢查，做一做動畫這樣的深度，實際上這些應用還可以加深，應該由重大項目上的點式BIM應用著手，逐漸向項目級甚至社會化BIM應用過渡。

3.2在應用的廣度上

BIM技術可以應用在更多階段，更多的參與方中，應用從目前單一階段的建模服務逐漸轉向全過程BIM應用，與政府呼吁的綠色建筑、智慧城市、城市管廊、海綿城市逐步與BIM結合，體現BIM技術的核心價值。

3.3標準的提高

BIM技術最終的目的是實現項目全生命期，更多的參與方，實現信息的共享。這個共享沒有標準是做不到的，標準的制定是難度較大的工作，國內已經開展了一些，但還有很多工作要做。

3.4BIM技術可以和其他技術集成應用

BIM技術在集成方面還有待突破，比如從BIM軟件應用為主轉向BIM軟硬件結合，和信息化系統集成起來，未來會有更多的集成，使BIM技術發揮很大效率。

由此可見，采用BIM技術可以使建筑工程更快、更省、更精確，各工種配合得更好和減少了出錯風險，而長遠得到的好處已經超越了設計和施工的階段，惠及將來的建筑物的運作、維護和設施管理，并導致可持續地節省費用。

4.結語

BIM是一種全新的理念，它涉及到規劃—設計—施工—維護等的一系列創新和改革，是建筑業信息化的發展趨勢。BIM的研究對提高建筑生命周期管理，提高建筑行業的科學技術水平，促進建筑業全面信息化和現代化，實現建筑業轉型升級，具有重要的應用價值和廣闊的應用前景。

[1]李恒,郭紅領,黃霆等.BIM在建設項目中應用模式研究[J].工程管理學報, 2010,24(5).

[2]張建平.BIM技術的研究與應用[J].施工技術·資訊，2011.

[3]趙昂．BIM技術在計算機輔助建筑設計中的應用初探[D]．重慶大學，2006．

[4]李兆豐．SOHO中國：商業地產中的“蘋果”——《潘石屹與BIM不得不說的故事》