BIM技術的發(fā)展及應用研究

李淼+陳艷華

華北理工大學建筑工程學院

【摘 要】建筑信息模型（BIM）為建筑產業(yè)帶來了一次新的革命，文中對BIM的發(fā)展歷史進行了總結，分析了我國BIM的發(fā)展和應用現(xiàn)狀，并對國內的研究成果進行總結，為我國BIM的發(fā)展提出建議。

【關鍵詞】建筑信息模型；BIM；建筑業(yè)

引言

BIM（Building Information Modeling）技術即建筑信息模型，是一種多維建筑信息模型的集成，模型中增加了時間參數(shù)進行施工進度模擬?？紤]造價因素進行造價模擬，同時深化了項目終身信息的管理。BIM技術的發(fā)展給建筑業(yè)帶來了又一次的革命，其服務范圍包括建設項目的設計階段、施工階段、終身維護等整個生命周期，改變了建設項目的參與方之間的信息交流方式，有利于減少失誤、提高工程質量、降低工程成本。目前我國的BIM技術應用尚處于初級階段，但隨著住宅產業(yè)化、建筑信息化等概念的提出，BIM信息技術呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢。

一、BIM的發(fā)展

BIM概念首次提出是20世紀70年代，由美國的喬治利亞大學提出，但并未明確提出其概念及應用價值，直到2002年美國才首次明確了BIM的概念，即建設項目兼具物理特性和功能特性的數(shù)字化模型，其實現(xiàn)的前提是在建設項目的各個階段，不同的參與方通過對模型的插入、更新、更改等方式行使各自的職責。之后2005年新加坡提出BIM計劃，并開始進行大范圍推廣。2007年美國建科院頒布了第一本BIM標準，2009年日本政府提出了BIM發(fā)展計劃，次年韓國提出BIM發(fā)展計劃，2011年我國住建部的“十二五”計劃中明確提出了BIM的概念，直到2014年北京市制定了建筑信息勘察設計標準，這也是我國首個BIM設計標準。2015年住建部發(fā)布批文要求在2020年全國甲級設計單位和企業(yè)必須實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理和相關技術的一體化，要求應用BIM技術的項目達到90%。目前我國的山東、廣東、上海和深圳等地都制定了自己的BIM發(fā)展計劃，在政府的大力支持下，都取得了一定的成果。

二、BIM技術的應用及存在問題

BIM作為全新的理念和技術，具有其獨特的特點，基于BIM技術的三維數(shù)字軟件日益增多，包括美國Autodesk公司的Revit系列軟件和Bentley公司的Bentley系列軟件、匈牙利的Archi CAD軟件、德國Nemetschek公司的Allplan軟件；國內包括清華斯維爾軟件、Cityplan軟件等。

在工程應用方面，德國、芬蘭、挪威等國家，BIM普及率已經達到60%以上，這些國家或通過推行優(yōu)惠政策，或通過行政手段推動BIM技術的應用。目前BIM技術已貫穿設計階段、施工階段以及后期的維護和管理階段，相關大型企業(yè)已經具備應用BIM技術的能力，同時BIM咨詢公司的出現(xiàn)，為中小企業(yè)應用BIM提供條件。

國外應用BIM技術進行大型建筑工程的案例有：美國SOM事務所設計的紐約自由塔，新加坡紅河幕墻項目，美國的Letterman數(shù)字藝術中心等項目，由于BIM技術帶來的經濟效益達到1000萬美元。在國內應用起步較晚，但通過一系列的研究和探索，也取得了一定的應用成果。在國內較早應用BIM理念的建筑項目包括北京奧運會水立方、西溪會館、上海世博會的德國館、蘇州星海生活廣場等工程，在這些工程中BIM技術主要應用設計階段和模擬施工流程，實現(xiàn)了建設項目工程進度、設備和成本的4D動態(tài)集成管理以及施工過程的4D可視化模擬。通過具體項目對BIM理念進行新的認識和解讀，并證明了BIM模型對于推進項目設計深化、項目全生命周期的監(jiān)控具有重要意義。

在國家研究課題方面，設立了國家自然科學基金項目“面向建設項目生命周期的工程信息管理和工程性能預測”和“基于云計算的建筑全生命周期BIM數(shù)據(jù)集成與應用關鍵技術研究”，國家重點科技攻關計劃課題“基于國際標準IFC的建筑設計及施工管理系統(tǒng)研究”，國家科技支撐項目課題“基于BIM技術的下一代建筑工程應用軟件研究”，以及國家863課題“基于全生命周期的綠色住宅產品化數(shù)字開發(fā)技術研究與應用”。

雖然我國相關部門對BIM技術的重視日益加強，但相比于歐美等發(fā)達國家仍處于初級階段，工程項目應用率不足1%，當前BIM在我國建筑領域面臨的困難包括：

1.建模復雜，耗時長。BIM技術相比傳統(tǒng)的二維CAD技術，具有可視化、可模擬、可協(xié)同的優(yōu)勢，但這需要設計師花費更多的精力和時間，更需要創(chuàng)造性的思維和設計，在國內建筑設計更追求速度和效益，這也導致設計師不積極參與BIM技術的應用與開發(fā)。

2.項目參與方眾多，難以實現(xiàn)項目信息共享。在整個項目中，涉及到的參與單位眾多，各參與單位應用軟件也不統(tǒng)一，設計方主要應用Revit系列軟件、施工方主要應用Navisworks、而管道設計主要應用Plant3D軟件、設備設計主要應用Inventor軟件，項目參與各方應用的數(shù)據(jù)模型不同，而國內目前沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式要求，這就導致項目信息的共享難以有效實現(xiàn)。

3.BIM綜合應用模式缺乏。目前的BIM應用主要集中在設計階段，在其他階段的應用沒有得到很好的推廣，而推動BIM在建筑全生命周期的應用，需要探索與借鑒，目前國內尚無典型成功案例進行借鑒。

推動BIM技術的綜合應用是建筑領域一場新的變革，需要大量的人力和資金的投入，更需要項目各參與方的積極性。

三、建議

1.加強建設單位的思維轉型，建設單位作為BIM技術的最大受益者，需轉變傳統(tǒng)的思維方式，積極的參與并推動建設項目改革，鼓勵采用數(shù)字化設計和一體化設計，促進BIM技術的發(fā)展。

2.加強專業(yè)人才的培養(yǎng)，任何新技術的發(fā)展都離不開人才，可通過高校開設專業(yè)課程、企業(yè)設立培訓課程、邀請專家進行相關案例解讀等方式進行人才的培養(yǎng)。

3.制定相關制度和規(guī)范，相關部門制定強制性要求，增加工程驗收項目，將BIM設計作為工程驗收強制性標準，并制定相關BIM規(guī)范。

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基金項目：

國家自然科學基金（51378172）。

作者簡介：

李淼（1996-），漢族，河北唐山人，2014級工程管理專業(yè)。