BIM與BIM技術應用

王瑞珍

（內(nèi)蒙古廣播電視大學， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011）

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，現(xiàn)代建設項目具有建設工期長、建設規(guī)模大、參與建設單位眾多、項目形態(tài)與功能要求高等特點，傳統(tǒng)的建設項目設計以及工程管理已遠遠不能滿足這些要求。那BIM 作為建筑領域的新興技術，引領建筑信息化未來的發(fā)展方向，其發(fā)展和應用必將引起整個建筑業(yè)及相關行業(yè)革命性的變化。

1 關于BIM的概念

1.1 BIM的定義

對于BIM 的概念，大家比較認可的是美國麥克格勞.希爾提出的建筑信息模型（Building Information Modeling）是通過創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對項目進行設計、建造及運營管理的全生命過程。BIM實現(xiàn)了從傳統(tǒng)二維繪圖向三維繪圖的轉(zhuǎn)變，可以建筑信息更加全面、直觀的展現(xiàn)出來。

BIM是對建設項目或設施功能特性和物理數(shù)字化表達，是項目參建方共享的知識資源。建設項目不同階段的參建方通過在BIM 中提取、插入、完善、更新信息參數(shù)，在共同的BIM模型中實現(xiàn)共同協(xié)助作業(yè)，在建設項目全生命周期BIM 模型為建設過程的所有決策提供直接可靠的依據(jù)，從而實現(xiàn)建筑工程質(zhì)量提高、效率增加、風險大量降低的目的[1]。

1.2 BIM的特點

1.三維圖形化

BIM模型的特點是直觀可視，易于接受與理解的，通過BIM三維圖形可以地完整表達建筑的空間位置關系和構(gòu)件的幾何形狀。同時在BIM建筑信息模型全壽命周期過程都是可視化的，不僅所有參數(shù)報表的生成和建設效果圖的展示是可視化的，項目設計、建造、運營過程中的討論、溝通、決策也在可視化的狀態(tài)下進行。

2.構(gòu)件對象化

在BIM模型中只依靠自身就可以完整表達梁、板、柱等建筑構(gòu)件對象的信息，從而準確完善地表達各類建筑構(gòu)件的三維幾何圖形。

3.信息參數(shù)化

BIM模型建筑信息進行表達和存儲是通過參數(shù)化的形式，因此BIM模型可以用下列等式來表示，BIM= 3D圖形 + N維參數(shù) +應用。在等式中建筑信息模型N維參數(shù)代表宏觀信息和微觀信息，一般N維宏觀信息包括：地理信息、經(jīng)度、緯度、海拔高度、建筑空間信息、在城市中的位置、周邊交通、配套、在小區(qū)內(nèi)的位置、其他建筑遮擋關系，氣象信息（所在城市）、溫度、濕度、風速、太陽高度、氣象信息（小區(qū)環(huán)境），溫度、光照遮擋、風速、周邊噪音等。建筑信息模型N維微觀信息體現(xiàn)在：建筑構(gòu)件的定義尺寸長寬高、點（頂點），面（曲面），三維型體空間信息，構(gòu)件所在樓層、軸網(wǎng)的位置，定位點、放置向量、建筑構(gòu)件名稱、分類、編號、分組等方面。那專業(yè)BIM應用軟件可以利用各種參數(shù)信息實現(xiàn)不同的功能與用途，參與方不需要重新輸入相同的信息，在共同的模型中建筑全壽命期各個階段進行信息參數(shù)共享。

2 BIM的應用現(xiàn)狀

2.1 BIM技術國外研究應用現(xiàn)狀

早在 1975年，美國查克·伊士曼教授（Chuck Eastman）提出了 Building Description System系統(tǒng)，被大家稱作BIM理論之父。接著由Autodesk公司在2002年提出Building Information Modeling，簡稱BIM建筑信息模型，這是建筑設計真正意義的創(chuàng)新。進入21世紀，隨著計算機科學技術的急速發(fā)展，BIM的研究和應用得到跨越式發(fā)展。全球三大建筑軟件開發(fā)商，推出了占據(jù)市場主流地位的Revit系列、Bentley Architecture 、ArchiCAD等BIM軟件，這些應用軟件已經(jīng)非常成熟，極大的促進了建筑業(yè)的BIM發(fā)展。

伴隨著BIM技術的發(fā)展，歐美、新加坡、韓國等發(fā)達國家在建工程項目使用BIM也比較成熟。同時BIM的應用領域不再僅僅局限于建筑工程局部環(huán)節(jié)，已經(jīng)涉及設計階段、施工階段以及建成后的維護和管理階段，BIM技術已經(jīng)成為國外設計單位和施工單位承接項目的必要能力，受到廣泛重視。

2.2 BIM技術應用現(xiàn)狀

在國內(nèi)，BIM的應用處于起步階段。在2002年我國BIM理念和技術研究正處于萌芽的階段，隨后2004年各種BIM為核心的專業(yè)應用軟件相繼出現(xiàn)，接著國家在“十一五”科技支撐計劃中提出加大基于BIM技術的建筑設計、節(jié)能設計、成本預測、施工優(yōu)化、施工安全分析等下一代工程軟件研究，我國BIM應用正在進入快速發(fā)展的時期。

3 BIM的應用價值

3.1 BIM在建筑工程項目施工模擬中的應用

工程施工過程中，以建設項目各項基本參數(shù)為模型基礎，利用BIM專業(yè)軟件三維可視化和時間維度的功能，得出碰撞優(yōu)化后的三維管線方案，參建方進行施工交底、施工模擬，預測本工程的重難點施工部位，從而模擬實際的工程建設行為，參建方結(jié)合工程特性和實際情況制定詳細切實可行的施工方案。BIM還可模型化或動漫化施工方案，讓非工程行業(yè)出身的業(yè)主領導、評標專家都對施工方案的各種問題和情況一目了然。

3.2 BIM在建筑工程項目施工安全中的應用

利用BIM模型，施工方可以提前對建設項目的電梯井、臨邊、洞口等容易存在安全隱患的位置布置安全圍欄，對施工人員進行安全技術交底。BIM模型的直觀形象，讓施工人員在實際施工時對安全隱患位置有較深的影響，從而確保施工過程不出現(xiàn)安全事故。

3.3 BIM在裝配式建筑中的應用

裝配式建筑是以構(gòu)件工廠預制化生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配式安裝為模式，以標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工，一體化裝修和信息化管理為特征的新型建筑生產(chǎn)方式。

BIM平臺在預制構(gòu)件庫的應用，主要表現(xiàn)在承載裝配式建筑設計，深化設計、加工生產(chǎn)、庫存、運輸、吊裝安裝等技術及管理信息。生產(chǎn)階段預制構(gòu)件一般在構(gòu)件廠生產(chǎn)，生產(chǎn)過程由基于BIM的生產(chǎn)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理，實現(xiàn)構(gòu)件的生產(chǎn)自動化和管理信息化。設計階段的構(gòu)件模型通過BIM平臺直接輸送到鋼筋加工設備和構(gòu)件生產(chǎn)設備。在施工階段，可以采用BIM技術進行施工現(xiàn)場可視化管理，在預制構(gòu)件運輸、堆放和安裝過程中，根據(jù)工程進度和現(xiàn)場情況動態(tài)調(diào)整各構(gòu)件堆放位置，結(jié)合基于BIM的構(gòu)件編碼體系，智能與施工進度計劃無縫對接，動態(tài)模擬施工變化過程，實現(xiàn)了施工進度的高效管理[2]。

4 結(jié)語

本文對BIM和BIM技術發(fā)展進行了分析，雖然BIM技術發(fā)展還存在不少障礙，比如缺乏政策引導及保障、參建方對于數(shù)據(jù)分享持消極態(tài)度，缺乏協(xié)同管理、BIM應用軟件之間缺乏交互性，缺乏有效的技術接口、短期成本高、收益不確定、BIM人才缺失，導致經(jīng)濟風險大等方面。但隨著大型復雜建筑項目越來越完善地使用BIM，BIM在未來工程中的優(yōu)越性、可行性和預見性不言而喻，引領建筑業(yè)真正地實現(xiàn)建筑信息化。