BIM技術淺析

黃滟雯， 廖文濤， 龍 偉

(1.西華大學土木建筑與環境學院， 四川成都 610000；2. 西安建筑科技大學土木工程學院,陜西西安 710000)

BIM(Building Information Modeling)是以工程項目的幾何的和非幾何的所有信息為基礎而建立的信息模型。在BIM模型中每一個構件都包含自己的信息，如材料類型、價格、重量、保修期、廠家、進度、負責人等。在建筑設計、施工、運維的每個階段中，應用BIM技術對每個階段進行精細化管理。

應用BIM技術可以避免因設計各專業不協同而可能導致的工期延遲與造價浪費問題[1]，利用BIM管理平臺，如廣聯達5D、魯班等，可實現項目全過程精細化管理，從而提高項目效益[2-3]。BIM技術的出現還可解決傳統建造與造價難以解決的問題，如異形幕墻的安裝與造價問題。

1 BIM應用的特點

(1)可視化：效果表現、碰撞檢查、移動終端現場比對。在建筑設計、施工、運維過程中可通過三維模型進行溝通，可有效減少溝通成本。

(2)出圖：施工圖、深化設計圖、加工圖、竣工圖。BIM模式是二維、三維聯動的狀態，可通過碰撞檢查后直接出深化設計后的施工圖紙。

(3)協調性：各專業出現沖突，機電與機電的碰撞、機電與結構的碰撞、預留洞口尺寸與位置錯誤、凈空不夠等問題，可使用BIM技術進行有效地協調。

(4)模擬性：可進行三維的施工模擬、緊急疏散路線模擬、日照采光等的模擬。

(5)優化性：可利用BIM模型每個構件所攜帶的工程信息來對整個項目進行優化。

(6)工程量統計：國標清單、施工結算、備工備料。

(7)參數化設計：模塊化設計、裝配式、住宅產業化。

(8)模型與信息關聯：進度信息、施工運維信息。

2 BIM應用存在的問題

(1)在BIM設計及建模標準化上缺乏技術積淀；(2)各自為戰，無統一標準和實施方法；(3)缺少底層的基礎建設及落地應用，概念炒作居多。所以完善的BIM應用要同時滿足以下三個方面的要求：①設計——全專業出圖；②施工——國標清單算量及施工階段的信息添加及管理；③運維——各類信息的應用，與其它專項管理軟件的接口。

3 交互問題解決方式

BIM模型是信息的載體，信息是整個BIM技術的關鍵所在[5]，因此如何更好地使用BIM技術的關鍵問題就是如何將模型所承載的信息使用起來。但沒有統一的建模標準和信息添加標準，信息就不能實現在各個BIM軟件中流通。建模標準、構件命名標準可由國家進行統一[4]，但信息涉及面很廣，從可研、設計到施工再到運維階段，每個階段都有很多信息要往BIM模型中添加，工作量大、人員復雜因此從國家出臺標準去實現信息添加統一比較困難。

現筆者提出一種統一信息的方法，以Revit軟件為例。Revit可用作BIM模型的建立，然后在Revit軟件的基礎上進行二次開發，開發一個小插件。這個插件包含了從可研、設計到施工、運維建筑整個生命周期所需要的所有信息名稱，用戶則可以通過在插件中選擇信息來實現對BIM模型每個構件信息的添加。其它后續BIM軟件則可以通過對統一命名的信息開發一個接受信息的插件來實現對BIM模型信息的提取，提取后的信息則可以使用到自己的軟件中。以有限元分析軟件為例：如果要進行有限元分析我們首先要在有限元軟件中建立模型再進行分析，這樣做費時費力也不符合信息流通的概念。我們可以在BIM模型中添加要進行有限元分析所需要的信息，如荷載、邊界條件等。這樣有限元分析軟件則可以直接在BIM模型中提取所需的信息來進行分析，而不用二次建模。

此種方法可以不用使用共享參數對BIM信息進行添加，簡化了BIM添加信息的操作，實現了信息命名的統一化。

4 實際項目應用舉例

4.1 項目概況

四川美術館(新館)是四川省美術家協會所在地，位于成都市青羊區東城根街與人民西路交匯處。此項目是個雙曲面的裝飾外墻(圖1)，傳統算量方法難以滿足要求，因此在結算時建設方與施工方就工程量核對出現爭議。

圖1 四川美術館(新館)

4.2 通過BIM技術進行解決

由于此館已經修建完成，所以使用三維掃描儀對美術館外墻進行掃描[6]，三維掃描儀精度在3 m以內，掃描完成后圖形如圖2所示。然后使用Dynamo對美術館進行參數化建模如圖3，建立好的模型與三維掃描儀模型進行擬合(圖4)。從擬合圖中可以看出三維掃描模型與BIM模型完全契合，建設方與施工方一致認可后BIM模型直接出量，解決了雙方爭議，顛覆了傳統結算模式。

圖2 三維掃描儀圖形

圖3 美術館BIM模型

5 結束語

BIM技術是建筑行業的設計、管理、施工運維新技術，是建筑企業發展的必要條件。BIM應用擁有可視化、出圖性、協調性、模擬性、優化性、工程量統計、參數化設計、模型與信息關聯性等特點，能夠解決以往難以解決的問題。BIM技術具有諸多優點，但至今為止仍然還有很大的發展空間，如軟件交互問題、模型承載信息的使用問題等，還需要繼續探索下去。

圖4 三維掃描圖形與BIM模型擬合