常 雷 吳旭輝 何璐珂
(南華大學 湖南 衡陽 421001)
BIM作為一種新興的理念和數字技術,近年來受到國內外業界與相關學者的普遍關注。BIM技術的出現與發展使得規模龐大、建設周期較長,參與方較多的建筑工程項目能夠實現數字化、信息化,改變了傳統建筑工程項目的設計理念與方法,以及工程項目中眾多參與方的協作方式。我國在2003年引進BIM技術,并逐步推廣和深入到建筑行業的各個領域中。
一般情況下,我們認為BIM指的是Building Information Modeling,譯為建筑信息模型。BIM的思想源自上個世紀70年代, Autodesk公司總結并提出BIM概念,并將其應用到Revit等設計軟件中,BIM技術開始得到大力推廣。可將其理解為一種新興的基于信息技術的“工作模式”,其包含了建筑項目中的所有元素的具體信息,是一個完整的、全生命周期的數據庫。
正因為BIM技術依靠信息技術,對工程項目全生命周期中的各項信息數據進行收集、整合、模擬、加工,將其數字化,用以指導實際建設,避免了實際施工與建設過程中的各種安全隱患和差錯,提高了工程質量[2]。BIM 技術在工程項目各個環節中,能夠讓建筑師、結構工程師、施工方、運維人員、開發商等能夠獲得并修改各自相關專業領域的信息,提高施工效率,避免不必要的人力和財力的浪費,實現可持續設計的目的。
自2003年引入我國以來,BIM概念逐漸為國內建筑行業所知曉,許多行業內相關機構、地產公司、各大高校都紛紛開始了BIM技術領域的研究。國內建筑行業中,設計水平較高、規模較大的各建筑設計研究院、地產公司,開展了相關的技術研發,在信息技術、設計理論、造價、管理、運營與維護、法律法規等各方面對BIM進行深入的研究與推廣。
在部分BIM研究開展得比較早的國家,應用BIM的建筑項目數量已超過傳統建筑項目數量。我國BIM技術的實際應用起步較晚,實際工程中應用BIM技術的實例較少,目前已應用BIM技術的實例大多是規模較大、造型與結構復雜、工期較長、安全要求較高、投資巨大的復雜項目,如北京奧運會部分場館、上海中心大廈、上海世博會部分展館等,而中小型建筑項目對BIM技術的需求較小。而在這些復雜建筑實例中,BIM技術的應用也往往沒有覆蓋到整個建筑項目的全生命周期,都是主要應用在其中的某個階段。
我國建筑業對于BIM的研究與應用還在摸索階段,由于行業內傳統觀念與現有模式的制約,導致BIM的發展有著來自各方面的阻礙。由于我國建筑行業情況復雜,體制差異較大,針對BIM的各項標準與規范很難統一,因此BIM技術在我國的發展缺乏一個較為成熟的行業大環境。在項目合作中,不同專業部門之間往往缺少協同設計,仍然按照傳統模式進行合作,先建立各自專業的BIM模型,在最后階段才將各專業的模型匯總,增加了許多繁瑣而不必要的工作,降低了項目實施效率,違背了使用BIM技術的初衷。
BIM理念在我國行業內缺乏認知基礎,人民群眾對BIM的了解更加不足,業主方、施工單位和管理部門往往沒有主動應用BIM技術的需求。BIM推廣的時間與成本問題,設計與建設方需要投入大量時間與資本來建設BIM相關的資源與設施,培養BIM技術人才,形成新的設計建設流程。
BIM技術與老舊建筑改造相結合是建筑行業市場發展的必然趨勢。
我國城市建設逐漸趨于穩健發展,老舊建筑的改造項目越來越多。BIM技術可以事先構建出老舊建筑信息模型,進行分析與模擬整個改造的過程,避免了原先改造過程中可能出現的一些不可預見的問題,使改造過程更加精確、系統與智能化。
BIM技術為中國古建筑的保護與修繕工作提供了新的道路。
精致、優美的古建筑是中國古代傳統藝術的瑰寶,但是由于木構架古建筑易損壞、難修復、圖紙信息缺失、建造工藝失傳、不可再生等特點,一直以來,古建筑的保護與修繕工作都十分困難。BIM的Revit等平臺軟件中“族”的概念,正好可以與古建筑中構建組合、模數制形成對應[5],進而可以由“族”來定義各類建筑構件信息,將古建筑的完整信息數字化,建立對應的建筑信息模型。為古建筑的保護與修繕工作提供具有大量歷史文化信息的精確的、系統的模型,避免中國古建筑文化遺存的流失。
BIM 技術與裝配式建筑的結合是建筑行業的新興發展熱點。
由于裝配式建筑有著減少建筑垃圾和揚塵污染、節能環保、建造工期短等優點,國家正在大力推廣裝配式建筑。BIM 技術在裝配式建筑設計與施工中的有效應用有助于提高建筑項目設計及施工效率、降低建筑能耗、減少施工對周邊環境的污染、降低建筑設計及施工成本。
BIM技術與綠色建筑設計的融合是建筑行業的主要發展方向。
建筑活動對能源的消耗在人類社會中占比極高,對環境的影響極大,我國大力提倡綠色、低碳、可持續發展的建筑理念,積極發展綠色建筑。BIM技術中空間環境模擬與分析、能耗模擬、材料屬性、施工管理、后期運維等強大功能的合理運用,保證了綠建項目每一個階段都能夠合理利用資源、降低能耗、對環境的破壞最小化,貫徹綠色、可持續設計的發展理念。
BIM技術是全球建筑行業現階段的主要發展趨勢,目前北美建筑行業超過一半以上的機構在應用BIM及相關技術,在歐洲、日本及我國香港地區,BIM技術也已廣泛應用,我國建筑行業各領域與BIM的結合將是未來的必然趨勢。
因此,分析BIM技術在我國建筑行業的應用現狀,研究其發展動態與推廣障礙,探討其在建筑行業各領域的應用與發展前景,對BIM技術在我國的推廣與應用有著重要的基礎研究作用與價值。