BIM技術在我國的發(fā)展及應用前景簡述

郭穎　王坦

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

關鍵詞：BIM;研究現(xiàn)狀;指導施工

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)模使用的建筑設計方法是，先由建筑專業(yè)進行建筑外觀及內部隔斷設計，再由土木專業(yè)進行建筑結構設計，最后交由建筑能源及設備各專業(yè)進行建筑系統(tǒng)的設計。在這種設計流程中，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)的問題是設計人員可能會忽略的，比如風管、水管交叉的翻高、噴淋支管他建筑專業(yè)設計時，建筑的信息是片面的。由此產生的結果以管道系統(tǒng)為例，在二維圖紙的設計中，和其他管道的避讓配合問題等，將這些步驟給了施工單位，由他們根據現(xiàn)場進行調整翻高、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計階段一直貫穿到建筑施工結束，建筑的信息得以十分的透明化，內置的碰撞系統(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，已經開始立法推廣，其帶來的便捷、效率和科學的建筑運營方案為建筑行業(yè)的設計施工和運營帶來新的面貌。相信在不久的未來，BIM技術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，使得設計人員和施工人員可以對建筑的設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，使得無論是設計人員、施工人員、使用人員和管理人員都可以通過BIM技術所給出的信息和分析結果，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計單位，大學的建筑學院等都已經設立了BIM研究中心。國家“十一五”規(guī)劃中它已經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，中國已經開始有很多已經建成或者正在設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。BIM在該項目中的全程應用為以后建筑信息模型技術的廣泛的應用奠定了堅實的基礎，推動了BIM技術在中國的后續(xù)發(fā)展。

2011年5月，住房城鄉(xiāng)建設部頒發(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）在工程中的應用，推動信息化標準建設作為行業(yè)發(fā)展總體目標的主要內容，并就推進BIM技術在建筑領域的應用提出了具體要求。2012年住房城鄉(xiāng)建設部起送BIM國家標準體系建設工作。2014年住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《關于推進建筑業(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）等信息技術在工程設計，施工和運營維護全過程的應用等工作。2015年6月，住房城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，提出發(fā)展目標：“到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察，設計單位以及特級，一級房屋建筑工程施工企業(yè)應掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術的一體化集成應用?！边@表明BIM將成為支撐建筑業(yè)發(fā)展的重要基礎和支點，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計，其設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，設計工作分步且離散，只具備單一的設計交付能力。

BIM是三維平面的設計，其設計方式是構件的布置，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而言無疑是技術和理念上的一次革新，預示著建筑行業(yè)的一次變革，當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對于設計和施工的指導意義及展望

BIM是基于模型構造的建筑行業(yè)的信息技術，目前使用的CAD繪圖方式是以圖形為基礎的技術手段。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技術找到最佳的運作方式。在勘察設計階段，BIM可以展示三維的模型以及漫游體驗，很直觀。參數(shù)化建模技術實現(xiàn)一處修改，相關聯(lián)內容只能變更。具備的能耗分析、結構分析、光照分析、設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可以完成設計圖紙審查和深化設計，可以基于BIM的可視化進行技術討論和簡單協(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)建設部發(fā)布的《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》對我國BIM應用提出了以下兩個目標：

（1）到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應掌握BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術一體化集成應用。

（2）到2020年末，以下新立項項目勘察設計、施工、運營維護中，集成應用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 結語

當下情況而言，由于BIM軟件產品成熟度不太高，加之員BIM從業(yè)人的應用水平不是很高，導致沒有辦法完美的實現(xiàn)BIM的應用價值，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]清華大學課題BIM課題組.中國BIM叢書：設計企業(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技術應用基礎[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