淺析BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

鄭長青 李也

摘要：BIM是建筑信息模型的英文簡稱，也是當(dāng)前建筑行業(yè)中應(yīng)用的最先進(jìn)的工程管理技術(shù)。本文主要從三方面對BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，即傳統(tǒng)工程管理方法的局限性、BIM的應(yīng)用，BIM技術(shù)在中國建筑領(lǐng)域應(yīng)用的局限性，同時對面臨的問題進(jìn)行了分析，以期為該工作順利開展提供參考建議。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；局限性；應(yīng)用

建筑行業(yè)事關(guān)民生問題，其對我國城鎮(zhèn)化發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)都有重要影響，由于我國城鎮(zhèn)化速度的加快，我國在建筑領(lǐng)域的投資也不斷增加。建筑行業(yè)比較特殊，其具有周期長、部門多、用人雜、工藝繁瑣、條件差等特點，因此管理起來就有很大難度，而且當(dāng)中涉及到很多數(shù)據(jù)，這些都會對建筑物產(chǎn)生一定影響，所以，如何管理好這項工程就成為當(dāng)下難題。

我國建筑行業(yè)在發(fā)展過程中受各種因素的影響，具有一系列特征，比如精細(xì)化施工能力弱、管理方法落后、人員素質(zhì)偏低、建筑質(zhì)量低等。這當(dāng)中最需要解決的問題就是管理方法，很多國外的先進(jìn)管理方法值得我們學(xué)習(xí)和引進(jìn)，建筑行業(yè)中，業(yè)主方需要運用先進(jìn)的理念，同樣設(shè)計方、施工方、運營方也是如此，只有方法得當(dāng)，才能保證建筑企業(yè)具有較強(qiáng)的競爭力。

BIM（建筑信息模型）是當(dāng)前建筑行業(yè)中應(yīng)用的最先進(jìn)的工程管理技術(shù)，筆者從該技術(shù)出發(fā)，同時結(jié)合國內(nèi)對該技術(shù)的應(yīng)用情況，然后提出BIM以后的發(fā)展建議，希望為我國建筑行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展而建言獻(xiàn)策。

一、傳統(tǒng)工程管理方法局限性分析

建筑行業(yè)的特殊性決定了其擁有眾多的參與方，比如業(yè)主、運營、監(jiān)理、施工、設(shè)計、業(yè)主等，他們的工作不同，目標(biāo)差異比較大，這就需要不同的信息，因此，信息傳遞過程中會有不同的側(cè)重點，但是，建筑工程包含的信息有一定的復(fù)雜程度。

國內(nèi)建筑行業(yè)對CAD軟件應(yīng)用比較多，該軟件具有一定的優(yōu)勢，能夠幫助建造者去認(rèn)識問題和表達(dá)問題，讓建造者可以清晰的表述出建筑的基本信息，比如形狀、尺寸等。但是CAD軟件的劣勢也較明顯，沒法表述非幾何信息，比如墻體的傳熱系數(shù)，這在很大程度上不利于信息傳遞。

以往傳統(tǒng)的管理模式中，不同的參與方都是各自做各自的工作，不同工作之間缺乏溝通和交流，信息傳遞比較少，對于各參與方而言，信息也不透明，這就使得在交流信息時難免出現(xiàn)錯誤，進(jìn)而耽誤建筑工程進(jìn)度，影響工程安全和質(zhì)量目標(biāo)。因此，在當(dāng)前信息化的今天，建筑行業(yè)更應(yīng)該要做到與時俱進(jìn)，通過采用更科學(xué)、更先進(jìn)的管理方法來為建筑工程貢獻(xiàn)力量。

二、BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

從國內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展來看，我國對BIM技術(shù)的應(yīng)用越來越重視，同時也為此出臺了很多政策，旨在為BIM技術(shù)的發(fā)展構(gòu)建良好的社會環(huán)境。比較突出的案例就是，南京的青奧會議中心、廣州的小蠻腰等建筑，都是在BIM技術(shù)的支持下誕生。

建筑信息模型的英文全稱為BuildingIn-formation Modeling，縮寫為BIM，其包含了很多學(xué)科知識，比如空間關(guān)系、幾何學(xué)、地理信息系統(tǒng)、建筑組件性質(zhì)、建筑組件數(shù)量等。BIM可以對建筑的生命周期進(jìn)行展示，也包含其興建和營運過程。通過BIM來提取建筑內(nèi)材料信息就變得很便捷，并且建筑內(nèi)各個部分、系統(tǒng)都可以得以展現(xiàn)。BIM技術(shù)的應(yīng)用，為建筑行業(yè)科技進(jìn)步提供了極大幫助。

從當(dāng)前來看，BIM概念在學(xué)術(shù)界和軟件開發(fā)商中已經(jīng)達(dá)成共識，不論是Autodesk公司的R evit，斯維爾的建筑設(shè)計（Arch），還是Bentley公司的 TriFonna，Graphisoft公司的ArchiCAD，這些建筑設(shè)計軟件系統(tǒng)在國內(nèi)外都引領(lǐng)潮流，它們都是在BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)的，對建筑工程全生命周期集成管理比較適用。

在整個建筑工程全生命周期中，對BIM技術(shù)的應(yīng)用都貫穿其中，也就是設(shè)計、招標(biāo)/投標(biāo)、施工、運維的全過程，站在發(fā)展的角度分析，BIM被認(rèn)為是設(shè)計階段向施工階段的延伸，也是單一軟件發(fā)展至多軟件集成的過程。建筑信息模型技術(shù)的價值較大，本文主要從五方面進(jìn)行分析。

第一，參數(shù)化設(shè)計。建筑信息模型技術(shù)既可以表達(dá)豐富的信息，也可以表達(dá)建筑的幾何信息，比如建筑的形狀、尺寸、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性能、供應(yīng)商具體信息，這些都可以通過BIM技術(shù)來表述。

第二，信息傳遞一致性和同步性。在建筑信息模型界面，建筑工程的所有參與方都是協(xié)同辦公，如果有其中一方對某項信息進(jìn)行了改變，其他的參與方會在第一時間知曉，這樣一來就明顯提高了辦事效率，而且也使得信息更具有一致性和同步性。

第三，施工模擬，包括具體工況。通過建筑信息模型技術(shù)能夠?qū)φ麄€施工過程進(jìn)行模擬，對實際建筑當(dāng)中遇到的問題進(jìn)行預(yù)測，比如怎樣對場地進(jìn)行布置，需要什么樣的材料，資金如何使用等，以此指導(dǎo)實際施工。

第四，模型集成瀏覽。BIM技術(shù)可以通過三維模型的方式來了解任意信息，最常見的就是點擊某一構(gòu)建，就能夠很快知道其材質(zhì)、體積等一系列信息。

第五，碰撞檢查。具體施工的時候，各專業(yè)相對獨立，這使得專業(yè)之間有沖突產(chǎn)生，例如，在安裝管線的時候發(fā)現(xiàn)，施工圖和實際建筑物的結(jié)構(gòu)位置不太一樣，由此使得設(shè)計圖紙必須修改和返工，影響了工作效率。但是通過BIM技術(shù)就可以很好的避免上述問題，其能夠以碰撞檢查的方式發(fā)現(xiàn)沖突原因，然后為建筑工期、進(jìn)度目標(biāo)、建筑成本等工作服務(wù)。

三、建筑信息模型技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域應(yīng)用的局限性分析

現(xiàn)階段，建筑信息模型技術(shù)在國內(nèi)比較受歡迎和推崇。相較于傳統(tǒng)工程管理方法，BIM是一種新型的技術(shù)，對于建筑行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展來看，該技術(shù)確實可以通過技術(shù)的變革帶給建筑企業(yè)相對豐厚的回報。但并非應(yīng)用BIM技術(shù)就沒有劣勢，其弊端體現(xiàn)在目前主要是通過設(shè)計公司為主，占建設(shè)經(jīng)費最大比例的施工階段應(yīng)用的比較少。有報告顯示，有40%的人認(rèn)為，BIM技術(shù)在建筑工程施工階段意義重大，但實際情況卻是，施工企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)還不足34%，造成這樣原因主要有五方面。

第一，制度保障欠缺。建筑信息模型技術(shù)雖然優(yōu)勢顯著，但是在法律界定方面仍屬于盲點，相關(guān)的規(guī)章制度比較欠缺，政府在這方面作為行業(yè)指導(dǎo)地位，在技術(shù)應(yīng)用和政策方面沒有及時落實。

第二，收益結(jié)果失衡。BIM技術(shù)中最難解決的一個問題就是平衡建筑工程各參與方的收益，從當(dāng)前來看，通過該技術(shù)獲得收益最多的是設(shè)計方和建設(shè)方，但是這有不合理之處，因為施工方投資比重最大，但是收益卻沒有上述兩方多，同時BIM技術(shù)也需要各參與方同時協(xié)作才能運行。在市場經(jīng)濟(jì)體制下，經(jīng)濟(jì)利益為上，如果各參與方收益失衡，也就必然導(dǎo)致該技術(shù)不能運行。

第三，必須投入時間和資金成本。建筑信息模型技術(shù)在剛開始的時候投入比較大，不僅需要大量資金，同時也需要時間。BIM技術(shù)核心就是實現(xiàn)建筑信息的集成和共享，完善建筑全生命周期。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員通過學(xué)習(xí)，已經(jīng)能夠熟練掌握當(dāng)前的工作模式。考慮到技術(shù)人員的收入和業(yè)務(wù)能力掛鉤，這就使得工程技術(shù)人員難以放棄之前的工作方式，轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)相對不熟練的BIM技術(shù)，由此也造成很多單位和研究所不愿意投入時間、資金、人力去探索新技術(shù)。

第四，氛圍欠缺?？v觀建筑行業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展，沒有為BIM發(fā)展提供所需的環(huán)境，在氛圍上比較欠缺。很多從事BIM的工作人員收入并沒有提升，這就降低了相關(guān)從業(yè)人員對其學(xué)習(xí)的積極性，很多人又都重新投入到傳統(tǒng)業(yè)務(wù)當(dāng)中，很多優(yōu)秀人員由此耽擱。就當(dāng)前國內(nèi)環(huán)境來看，BIM技術(shù)要想獲得預(yù)期發(fā)展，確實還有很長一段路要走。

第五，國產(chǎn)軟件缺乏技術(shù)，同時兼容性差。國產(chǎn)軟件和國外BIM軟件相比有很大劣勢，不但軟件的國產(chǎn)化不到位，而且三維設(shè)計方面的功能不符合要求。國內(nèi)能夠有建模功能的軟件主要是CAD和PKPM，這些軟件相較于國外軟件，差距不小。除此之外，我國當(dāng)前用的較多的BIM軟件有清華斯維爾、廣聯(lián)達(dá)、魯班，這些軟件廠家不同，由于涉及到競爭和商業(yè)利益，軟件之間兼容性不好，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換，這對建筑工程各參與方來說就實現(xiàn)不了協(xié)同辦公。

四、結(jié)束語

總之，繼CAD之后，建筑信息模型己經(jīng)成為建筑行業(yè)的再次技術(shù)革命，當(dāng)前建筑施工企業(yè)的首要任務(wù)就是制定科學(xué)的管理體制，通過BIM技術(shù)為產(chǎn)業(yè)升級提供契機(jī)，同時也為企業(yè)培養(yǎng)更多的BIM應(yīng)用人才，實現(xiàn)國家制定目標(biāo)。通過上述技術(shù)應(yīng)用遇到的問題，主要提出以下幾方面建議：

第一，政府要做好扶持，通過資金鼓勵和強(qiáng)制措施來確保BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑行業(yè)當(dāng)中。

第二，當(dāng)前我國建筑信息模型方面的制度和標(biāo)準(zhǔn)不完善，因此，要加快制定相關(guān)制度，構(gòu)建符合我國具體情況的BIM標(biāo)準(zhǔn)。

第三，做好人才培養(yǎng)規(guī)劃，國內(nèi)各高校要開設(shè)相關(guān)課程和技能培訓(xùn)，為社會培養(yǎng)更多符合要求的BIM人才。

第四，借鑒和學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，同時再結(jié)合國內(nèi)的具體情況，多開發(fā)符合我國建筑行業(yè)的系統(tǒng)軟件。

第五，通過學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的先進(jìn)思想和理念，要引起深思，考慮在其它行業(yè)中推廣應(yīng)用。

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