淺析BIM技術在建筑設計中的應用

鄭長青 李也

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

關鍵詞：BIM技術；建筑設計；局限性；應用

建筑行業事關民生問題，其對我國城鎮化發展和國民經濟都有重要影響，由于我國城鎮化速度的加快，我國在建筑領域的投資也不斷增加。建筑行業比較特殊，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，而且當中涉及到很多數據，這些都會對建筑物產生一定影響，所以，如何管理好這項工程就成為當下難題。

我國建筑行業在發展過程中受各種因素的影響，具有一系列特征，比如精細化施工能力弱、管理方法落后、人員素質偏低、建筑質量低等。這當中最需要解決的問題就是管理方法，很多國外的先進管理方法值得我們學習和引進，建筑行業中，業主方需要運用先進的理念，同樣設計方、施工方、運營方也是如此，只有方法得當，才能保證建筑企業具有較強的競爭力。

BIM（建筑信息模型）是當前建筑行業中應用的最先進的工程管理技術，筆者從該技術出發，同時結合國內對該技術的應用情況，然后提出BIM以后的發展建議，希望為我國建筑行業長遠發展而建言獻策。

一、傳統工程管理方法局限性分析

建筑行業的特殊性決定了其擁有眾多的參與方，比如業主、運營、監理、施工、設計、業主等，他們的工作不同，目標差異比較大，這就需要不同的信息，因此，信息傳遞過程中會有不同的側重點，但是，建筑工程包含的信息有一定的復雜程度。

國內建筑行業對CAD軟件應用比較多，該軟件具有一定的優勢，能夠幫助建造者去認識問題和表達問題，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，這在很大程度上不利于信息傳遞。

以往傳統的管理模式中，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錯誤，進而耽誤建筑工程進度，影響工程安全和質量目標。因此，在當前信息化的今天，建筑行業更應該要做到與時俱進，通過采用更科學、更先進的管理方法來為建筑工程貢獻力量。

二、BIM技術的應用分析

從國內建筑行業發展來看，我國對BIM技術的應用越來越重視，同時也為此出臺了很多政策，旨在為BIM技術的發展構建良好的社會環境。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，其包含了很多學科知識，比如空間關系、幾何學、地理信息系統、建筑組件性質、建筑組件數量等。BIM可以對建筑的生命周期進行展示，也包含其興建和營運過程。通過BIM來提取建筑內材料信息就變得很便捷，并且建筑內各個部分、系統都可以得以展現。BIM技術的應用，為建筑行業科技進步提供了極大幫助。

從當前來看，BIM概念在學術界和軟件開發商中已經達成共識，不論是Autodesk公司的R evit，斯維爾的建筑設計（Arch），還是Bentley公司的 TriFonna，Graphisoft公司的ArchiCAD，這些建筑設計軟件系統在國內外都引領潮流，它們都是在BIM技術的基礎上研發的，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技術的應用都貫穿其中，也就是設計、招標/投標、施工、運維的全過程，站在發展的角度分析，BIM被認為是設計階段向施工階段的延伸，也是單一軟件發展至多軟件集成的過程。建筑信息模型技術的價值較大，本文主要從五方面進行分析。

第一，參數化設計。建筑信息模型技術既可以表達豐富的信息，也可以表達建筑的幾何信息，比如建筑的形狀、尺寸、圍護結構的導熱性能、供應商具體信息，這些都可以通過BIM技術來表述。

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同辦公，如果有其中一方對某項信息進行了改變，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能夠對整個施工過程進行模擬，對實際建筑當中遇到的問題進行預測，比如怎樣對場地進行布置，需要什么樣的材料，資金如何使用等，以此指導實際施工。

第四，模型集成瀏覽。BIM技術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建，就能夠很快知道其材質、體積等一系列信息。

第五，碰撞檢查。具體施工的時候，各專業相對獨立，這使得專業之間有沖突產生，例如，在安裝管線的時候發現，施工圖和實際建筑物的結構位置不太一樣，由此使得設計圖紙必須修改和返工，影響了工作效率。但是通過BIM技術就可以很好的避免上述問題，其能夠以碰撞檢查的方式發現沖突原因，然后為建筑工期、進度目標、建筑成本等工作服務。

三、建筑信息模型技術在我國建筑領域應用的局限性分析

現階段，建筑信息模型技術在國內比較受歡迎和推崇。相較于傳統工程管理方法，BIM是一種新型的技術，對于建筑行業長遠發展來看，該技術確實可以通過技術的變革帶給建筑企業相對豐厚的回報。但并非應用BIM技術就沒有劣勢，其弊端體現在目前主要是通過設計公司為主，占建設經費最大比例的施工階段應用的比較少。有報告顯示，有40%的人認為，BIM技術在建筑工程施工階段意義重大，但實際情況卻是，施工企業應用BIM技術還不足34%，造成這樣原因主要有五方面。

第一，制度保障欠缺。建筑信息模型技術雖然優勢顯著，但是在法律界定方面仍屬于盲點，相關的規章制度比較欠缺，政府在這方面作為行業指導地位，在技術應用和政策方面沒有及時落實。

第二，收益結果失衡。BIM技術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，從當前來看，通過該技術獲得收益最多的是設計方和建設方，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技術也需要各參與方同時協作才能運行。在市場經濟體制下，經濟利益為上，如果各參與方收益失衡，也就必然導致該技術不能運行。

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技術核心就是實現建筑信息的集成和共享，完善建筑全生命周期。國內相關技術人員通過學習，已經能夠熟練掌握當前的工作模式。考慮到技術人員的收入和業務能力掛鉤，這就使得工程技術人員難以放棄之前的工作方式，轉而學習相對不熟練的BIM技術，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。

第四，氛圍欠缺?？v觀建筑行業在國內的發展，沒有為BIM發展提供所需的環境，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，這就降低了相關從業人員對其學習的積極性，很多人又都重新投入到傳統業務當中，很多優秀人員由此耽擱。就當前國內環境來看，BIM技術要想獲得預期發展，確實還有很長一段路要走。

第五，國產軟件缺乏技術，同時兼容性差。國產軟件和國外BIM軟件相比有很大劣勢，不但軟件的國產化不到位，而且三維設計方面的功能不符合要求。國內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，我國當前用的較多的BIM軟件有清華斯維爾、廣聯達、魯班，這些軟件廠家不同，由于涉及到競爭和商業利益，軟件之間兼容性不好，不能實現數據共享和交換，這對建筑工程各參與方來說就實現不了協同辦公。

四、結束語

總之，繼CAD之后，建筑信息模型己經成為建筑行業的再次技術革命，當前建筑施工企業的首要任務就是制定科學的管理體制，通過BIM技術為產業升級提供契機，同時也為企業培養更多的BIM應用人才，實現國家制定目標。通過上述技術應用遇到的問題，主要提出以下幾方面建議：

第一，政府要做好扶持，通過資金鼓勵和強制措施來確保BIM技術應用到建筑行業當中。

第二，當前我國建筑信息模型方面的制度和標準不完善，因此，要加快制定相關制度，構建符合我國具體情況的BIM標準。

第三，做好人才培養規劃，國內各高校要開設相關課程和技能培訓，為社會培養更多符合要求的BIM人才。

第四，借鑒和學習國外的先進技術和經驗，同時再結合國內的具體情況，多開發符合我國建筑行業的系統軟件。

第五，通過學習BIM技術的先進思想和理念，要引起深思，考慮在其它行業中推廣應用。

參考文獻：

[1]劉占省，趙明，徐瑞龍.BIM技術在建筑設計、項目施工及管理中的應用[J].建筑技術開發，2013，4003：65-71.

[2]于紅亮，王楠.BIM技術在建筑電氣設計中的應用研究[J].電氣應用，2015，3414：30-35.