BIM技術(shù)在我國的發(fā)展及應(yīng)用前景簡述

郭穎　王坦

摘 要：就目前而言，BIM在國外有廣泛而成熟的應(yīng)用，國內(nèi)的工程應(yīng)用處于初步階段。本文簡述了BIM技術(shù)在我國工程建設(shè)行業(yè)的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，以及BIM技術(shù)在設(shè)計和施工方面的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：BIM;研究現(xiàn)狀;指導(dǎo)施工

中圖分類號：F426.92?????????文獻標識碼：A

收稿日期：2020-05-03

作者簡介：郭穎（1993-），女，助理工程師，碩士，研究方向：建筑信息模型、建筑給水排水工程、市政與海綿城市。

1 引言

目前我國依然在大規(guī)模使用的建筑設(shè)計方法是，先由建筑專業(yè)進行建筑外觀及內(nèi)部隔斷設(shè)計，再由土木專業(yè)進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后交由建筑能源及設(shè)備各專業(yè)進行建筑系統(tǒng)的設(shè)計。在這種設(shè)計流程中，建筑的信息相對于各個專業(yè)是獨立的，在交由其有些細節(jié)的問題是設(shè)計人員可能會忽略的，比如風(fēng)管、水管交叉的翻高、噴淋支管他建筑專業(yè)設(shè)計時，建筑的信息是片面的。由此產(chǎn)生的結(jié)果以管道系統(tǒng)為例，在二維圖紙的設(shè)計中，和其他管道的避讓配合問題等，將這些步驟給了施工單位，由他們根據(jù)現(xiàn)場進行調(diào)整翻高、避讓的位置及高度。這些工作在實際中是需要花費一定時間的。由此使得建筑施工效率下滑甚至施工中會出現(xiàn)建筑的潛藏漏洞。而通過BIM模型的建模，使得建筑各個專業(yè)的設(shè)計情況以三維的形式呈現(xiàn)，從二維圖紙到三維圖紙的呈現(xiàn)就好像模擬了一次實際的施工并且建筑的信息從設(shè)計階段一直貫穿到建筑施工結(jié)束，建筑的信息得以十分的透明化，內(nèi)置的碰撞系統(tǒng)，使得建筑系統(tǒng)布置可能出現(xiàn)的上述問題在施工之前便得以顯示并優(yōu)化，這樣便極大地減少了實際施工階段中會產(chǎn)生的問題和麻煩，使得施工周期得以減少，效率得到提高[1]。同時BIM技術(shù)給建筑在其全生命周期以高效和可行的運行方案，建筑的信息在建筑的全周期得以完整的保存，使建筑得以完全的發(fā)揮其作用。BIM技術(shù)是建筑行業(yè)繪圖和管理模式的一次革新，目前在發(fā)達國家如英美，已經(jīng)開始立法推廣，其帶來的便捷、效率和科學(xué)的建筑運營方案為建筑行業(yè)的設(shè)計施工和運營帶來新的面貌。相信在不久的未來，BIM技術(shù)可以在中國推廣開來為中國的建筑行業(yè)帶來一場積極的變革。

2 BIM概況

2.1 BIM的定義及作用

BIM的三個英文字母中，“B”和“I”分別代表了building和information而“M”所代表的意義有兩種：一種是“modeling”，另一種是“management”。所以BIM的含義有兩個：一種是建筑模擬層面上的建筑信息模型，另一種是建筑管理層面上的定義即建筑信息管理。BIM的作用使建筑的信息在建筑的整個生命周期的過程中得到完整的分享和使用，使得設(shè)計人員和施工人員可以對建筑的設(shè)計和施工獲得更加充分的理解，為建筑的使用者在不同的建筑周期提供最佳的建筑運營方案。同時BIM也是一次建筑設(shè)計到施工方式的革新，從CAD的二維繪圖到三維成圖，在某種程度上相當(dāng)于一次施工的模擬，之前在二維圖中可表達或不表達的建筑信息在三維圖中變成了必須表達。在二維圖中可以忽略的一些細節(jié)，在三維圖中這些細節(jié)卻決定著模型正確與否。在BIM中建筑的信息貫穿著建筑的整個周期，使得無論是設(shè)計人員、施工人員、使用人員和管理人員都可以通過BIM技術(shù)所給出的信息和分析結(jié)果，在建筑各個周期與建筑完美的交互。

2.2 BIM的現(xiàn)狀及前景

目前在中國，BIM正在被更多的人得知并了解，建筑行業(yè)也即將經(jīng)歷由傳統(tǒng)CAD繪圖到BIM繪圖及綜合建筑后續(xù)管理模式的變革。目前，中國很多一級施工及設(shè)計單位，大學(xué)的建筑學(xué)院等都已經(jīng)設(shè)立了BIM研究中心。國家“十一五”規(guī)劃中它已經(jīng)成為了國家的科技支撐計劃中的重點項目，并且在中國的“十二五”規(guī)劃中進一步將其列為重點的研究課題。值得一提的是，中國已經(jīng)開始有很多已經(jīng)建成或者正在設(shè)計階段的建筑在其具體實施的各個階段使用了建筑信息模擬的技術(shù)。BIM在該項目中的全程應(yīng)用為以后建筑信息模型技術(shù)的廣泛的應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)，推動了BIM技術(shù)在中國的后續(xù)發(fā)展。

2011年5月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)了《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，把加快建筑信息模型（BIM）在工程中的應(yīng)用，推動信息化標準建設(shè)作為行業(yè)發(fā)展總體目標的主要內(nèi)容，并就推進BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用提出了具體要求。2012年住房城鄉(xiāng)建設(shè)部起送BIM國家標準體系建設(shè)工作。2014年住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《關(guān)于推進建筑業(yè)發(fā)展和改革的若干意見》中，再次明確推進建筑信息模型（BIM）等信息技術(shù)在工程設(shè)計，施工和運營維護全過程的應(yīng)用等工作。2015年6月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《關(guān)于推進建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，提出發(fā)展目標：“到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察，設(shè)計單位以及特級，一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。”這表明BIM將成為支撐建筑業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和支點，其作用不可忽視，其前景將十分廣闊。

3 BIM與傳統(tǒng)CAD的區(qū)別

建筑和設(shè)計行業(yè)的繪圖方式從過去到今天正在發(fā)生著改變，此處所對比的BIM和CAD不具體代指某種軟件或者是技術(shù)而是指繪圖的兩個時代，就好比在CAD繪圖之前是手繪時代。從手繪到CAD就是建筑和設(shè)計行業(yè)的第一次變革，那么從CAD到BIM也將是不久的將來一次新的變革[2]。

BIM之前的繪圖方式是二維平面的設(shè)計，其設(shè)計方式是通過線條進行繪圖，它的表現(xiàn)方式是單純的幾何表現(xiàn)，并且在CAD中各個建筑專業(yè)的工作是單獨完成的，設(shè)計工作分步且離散，只具備單一的設(shè)計交付能力。

BIM是三維平面的設(shè)計，其設(shè)計方式是構(gòu)件的布置，BIM中的建模模型具備全部建筑信息的模型集成各個建筑專業(yè)工作協(xié)助完成，在BIM中設(shè)計工作是整體的。BIM提供建筑全生命周期的支持。

由上可知，BIM相較于CAD而言無疑是技術(shù)和理念上的一次革新，預(yù)示著建筑行業(yè)的一次變革，當(dāng)然也對于建筑各個行業(yè)的從業(yè)人員提出了更高的技術(shù)和知識要求，只單獨的掌握某一建筑行業(yè)的知識明顯無法滿足在今后的建筑行業(yè)發(fā)展趨勢。BIM在未來可以使得建筑的建立更加高效且給予了建筑全生命周期運營方案的支撐，使得建筑的信息在建筑的每一個階段都得到了完整的保存。

4 BIM對于設(shè)計和施工的指導(dǎo)意義及展望

BIM是基于模型構(gòu)造的建筑行業(yè)的信息技術(shù)，目前使用的CAD繪圖方式是以圖形為基礎(chǔ)的技術(shù)手段。BIM相較于傳統(tǒng)的繪圖方式，可以在施工之前就對建筑進行模擬和分析，并且建筑的信息在BIM的技術(shù)方式中得到了完整的保存，使得建筑在各個生命周期都可以通過BIM技術(shù)找到最佳的運作方式。在勘察設(shè)計階段，BIM可以展示三維的模型以及漫游體驗，很直觀。參數(shù)化建模技術(shù)實現(xiàn)一處修改，相關(guān)聯(lián)內(nèi)容只能變更。具備的能耗分析、結(jié)構(gòu)分析、光照分析、設(shè)備分析和綠色評估等功能，使得建筑在施工和使用中可能出現(xiàn)的問題在設(shè)計階段便可以得以發(fā)現(xiàn)并找到優(yōu)化方案。在施工階段BIM可以完成設(shè)計圖紙審查和深化設(shè)計，可以基于BIM的可視化進行技術(shù)討論和簡單協(xié)同，消除了現(xiàn)場施工過程干擾或施工工藝沖突的問題。BIM還可以進行施工方案的優(yōu)化，對施工進行預(yù)算和成本核算，對施工資料進行數(shù)字化管理。

在2015年6月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《關(guān)于推進建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》對我國BIM應(yīng)用提出了以下兩個目標：

（1）到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)一體化集成應(yīng)用。

（2）到2020年末，以下新立項項目勘察設(shè)計、施工、運營維護中，集成應(yīng)用BIM的項目比率達到90%，以國有資金投資為主的大中型項目，申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)。

5 結(jié)語

當(dāng)下情況而言，由于BIM軟件產(chǎn)品成熟度不太高，加之員BIM從業(yè)人的應(yīng)用水平不是很高，導(dǎo)致沒有辦法完美的實現(xiàn)BIM的應(yīng)用價值，但是BIM其巨大的潛力是毋庸置疑的，相信隨著行業(yè)的推動和國家的鼓勵，BIM會在不久的將來為建筑行業(yè)帶來一場全新的變革。

參考文獻

[1]清華大學(xué)課題BIM課題組.中國BIM叢書：設(shè)計企業(yè)BIM實施標準指南[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[2]王軼群.BIM技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

Abstract：At present， BIM has a wide and mature application in?foreign countries， and the engineering application in?China is still in?the preliminary stage. This paper briefly describes the current situation and application prospect of BIM technology in?China's engineering construction industry， as well as the guiding significance of BIM technology in?design and construction.

The keyword：BIM;The research status;Guide the construction