我國建筑設計行業BIM技術應用淺析

蔡夢雅 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

1 BIM技術概述

BIM（Building Information Modeling）的全稱是建筑信息模型。BIM是以建設項目的相關信息數據為模型基礎來建立建筑模型，再通過數字信息仿真來對建筑物的真實信息進行模擬。

大部分建筑設計師使用BIM都是為了提高工作效率，但是BIM技術的核心意義并不局限于此。BIM技術具有可視化、仿真性、協調性、繪圖性和優化性五個特點，這使得以BIM應用為載體的項目管理信息化可以進行“三維渲染、宣傳展示”，“快速算量、提升精度”，“多算對比、有效管控”，“精確計劃、減少浪費”，“虛擬施工、高效協同”，“沖突調用、決策支持”，從而達到提升項目生產效率、縮短工期、降低建造成本的目的。

2 我國建筑設計行業BIM技術興起的背景

當前中國的建筑量在全球都名列前茅，在全球可持續發展的大環境中，建筑業同樣面臨相同的可持續發展的問題。在這個大背景下，造就了建筑業和BIM技術融合的必然性，其中建筑設計行業應用和推廣BIM技術的時間對比于其他行業的時間均較長。究其背后的原因，第一，在建筑設計過程中，尤其是和業主、施工方、相關政府管理部門的對接過程中，會產生大量數據和文件。一方面容易造成數據和文件的丟失，另一方面不能及時對變更的數據和文件進行共享。而BIM技術基于三維信息模型的設計模式在很大方面改善了上述存在的問題。第二，隨著建筑市場的逐漸規范化，BIM技術也眾望所歸，成了建筑業生產標準到位的產物，這也是信息化進步的體現。第三，國內大部分設計院雖然已習慣于傳統的二維設計圖紙的設計模式，但仍有不少設計院希望學習更先進的設計技術，不僅達到節省人力、物力和財力的目的，還能更安全高效地完成設計項目。這種創新的理念進一步助推了BIM技術的應用和推廣。第四，BIM技術的先進性和優越性，使得建筑設計過程更加協同化、合理化。熟悉BIM操作流程后，將大大減少建筑設計人員的工作量，提高建筑設計人員的工作效率。

同時，BIM建筑設計領域的相關標準也陸續發布。2016年12月，住房城鄉建設部發布了國家標準《建筑信息模型應用統一標準》（2017年07月1日生效）的公告，2018年12月，住房和城鄉建設部發布了國家標準《建筑工程設計信息模型制圖標準》（2019年06月1日生效）和《建筑信息模型設計交付標準》（2019年06月1日生效）的公告，進一步明確了BIM在建筑設計中應用的統一標準、制圖標準和設計交付標準。BIM的相關政策標準也會越來越完善。

3 我國建筑設計行業BIM技術現狀

當前，中國建筑設計行業正處于信息化高速變革時期，政府大力支持建筑業信息化領域的項目。同時，雖然國內大部分設計院尚處于起步或局部應用的階段，且建筑設計行業內借鑒和推廣的BIM應用模式也較少，但仍有許多建筑設計相關企業希望利用信息化技術來改變企業落后的管理方式，提升市場競爭力。

3.1 BIM技術在建筑設計中的應用

從二維設計到三維空間設計。BIM技術摒棄了傳統設計模式，而提出一種全新的設計思維模式。它將傳統的平面二維繪圖轉變為以三維設計的數字化建造，包括如建筑構件的材料、性能、價格、重量、位置、進度等的三維幾何形狀信息，使得建筑工程在其整個進程中達到顯著提高效率、大量減少風險的目的，從而支持項目運營管理、生命周期建設等。

從粗放設計到集成設計。BIM的全新工作模式不再是傳統的單兵作戰的獨立設計模式，而是轉變成各專業協同設計的緊密聯系的工作模式。這種工作模式可減少工種圖紙間的“錯漏缺”現象，包括設計計劃、版本控制、互提資料、校對審核等，便于根據實際情況對原設計方案進行修改，從而縮短設計時間。BIM技術在建筑設計中，相對于傳統設計修改模式方面，極大地發揮了便捷、高效的特點，還可以減少建筑方案設計和后續設計間的重復繪制工作，從而避免設計中各環節的脫鉤。

BIM技術在設計各階段的應用。現如今，BIM技術的應用可貫穿建筑設計的全過程。在方案設計階段，除了分析形狀、體積和空間之外，還可以同時分析能耗和建筑成本，從而使對初始程序的決策更加科學。在初步設計階段，每個專業建立BIM模型，并將模型信息用于分析能耗，結構，聲學，日照，熱工程等，并進行干擾檢查、規格檢查和工程量統計。在施工圖設計階段，設計人員可以多視角動態觀看BIM模型，并可以從BIM模型中來獲取各個角度的圖紙和其他統計數據。

3.2 BIM技術應用和推廣的阻礙因素

建筑設計行業中BIM的應用和推廣有著一定阻礙因素。第一，BIM技術推廣應用環境的欠缺。BIM技術意味著一個全新的建筑設計行業的操作模式，如果缺少政府的大力支持，要重置目前的行業模式，無疑是比較難的。第二，BIM技術起步晚，當前國內相關BIM規范標準較少，導致BIM設計沒有相對統一的標準。第三，設計單位培養BIM設計人員，需要投入大量的資金和時間，用于購買相關軟件，人員培訓，建立BIM設計工作新流程等，這讓很多小型設計單位對培養BIM技術人員望而卻步。第四，BIM技術的應用，使設計工作從二維設計到三維設計，從相對獨立設計到協同設計，設計人員習慣于傳統畫圖設計模式，對新興起的BIM技術的接受度和參與度都不高，同時文件的修改和調整也將帶來巨大的模型維護工作量，這都對國內BIM技術的推廣和實施造成阻礙。第五，很多業主對BIM技術缺乏認知，在項目設計中，很多業主不主動要求使用，甚至拒絕BIM技術在建筑設計中的應用。第六，國內相關BIM人才較少，現有BIM人員水平參差不齊，直接導致BIM宣傳難以推廣。

4 我國建筑設計行業BIM技術的發展前景

雖然BIM技術現階段在國內發展相對并不成熟，并存在著一定的發展阻礙因素，但BIM技術以其獨有的特色和優勢，在我國建筑設計領域有著廣闊的應用前景，主要表現在以下幾個方面：

BIM技術促進建筑設計方式的根本性變革。全過程BIM一體化正向設計，有利于設計與算量一體化，有利于設計與施工一體化，有利于設計與運維一體化。全專業一體化三維正向設計，對推進建筑產業現代化融合發展具有重要推動作用。

BIM技術可以促進建筑設計行業的可持續發展。BIM技術可按照綠色建筑的標準和要求，達到降低建筑能耗的目的，并能促進建筑節能技術研究的發展進步。這將對環境保護，促進可再生資源的使用，促進建筑設計的綠色可持續發展等具有重大意義。

BIM技術可以促進建筑業轉向工業化發展。我國建筑業“十三五”規劃的方向之一是建筑工業化、建筑裝配化。BIM技術在建筑工業化和建筑裝配化的應用，可極大節省工程造價，縮短建設工期，從而有利于建筑構配件市場化、標準化，有利于促進相關標準體系的建立和關聯產業的發展。

5 結語

中國作為世界上最大的建筑市場之一，BIM技術的應用和推廣是時代所趨。BIM技術在這場建筑設計信息化變革中扮演著重要角色，對整個傳統建筑設計行業產生了巨大的沖擊和改變。BIM技術的不斷普及、應用和推廣，將對我國建筑設計行業的轉型升級和健康綠色發展起到重要的推動作用。