BIM 技術(shù)發(fā)展歷程與展望

徐德利 陳葉順 新疆昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院建工分院

1 BIM技術(shù)發(fā)展背景

建筑行業(yè)用的最普遍的軟件是CAD[1]，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，各不同專業(yè)之間的協(xié)調(diào)一大痛點(diǎn)，例如如果圖紙中里面標(biāo)高和平面標(biāo)高不一致，CAD雖然可以出圖，但圖紙中的邏輯錯(cuò)誤只能人為的找出，尤其是建筑物建造過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生設(shè)計(jì)變更，這個(gè)時(shí)候需要設(shè)計(jì)單位派遣一個(gè)代表去施工單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，而且協(xié)調(diào)工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，延誤工期且極大地影響了生產(chǎn)效率。因此，建筑行業(yè)需要一個(gè)全過(guò)程的解決方案，在設(shè)計(jì)時(shí)將所有問(wèn)題都解決，施工單位按圖施工即可，盡量減少設(shè)計(jì)變更，提高生產(chǎn)效率。

BIM起源國(guó)外，在當(dāng)時(shí)提出了一個(gè)觀點(diǎn)：建筑工程中各參與方對(duì)建筑信息各有所需，建筑信息模型有助于為項(xiàng)目各參與方提供這些信息，從而正式提出了Building Information Model的概念，該觀點(diǎn)就是建筑行業(yè)常說(shuō)的BIM的共享性和協(xié)調(diào)性。隨后，多家軟件廠商制訂了數(shù)據(jù)共享方法，即后來(lái)的IFC標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)階段的BIM主要是BIM理念創(chuàng)新和IFC標(biāo)準(zhǔn)指定，沒(méi)有任何商業(yè)行為[2]。

2002年，CAD行業(yè)龍頭企業(yè)Autodesk收購(gòu)了BIM系列經(jīng)典軟件Revit，并發(fā)布白皮書，將BIM定義為Building Informa?tion Modeling。該白皮書指出CAD以二位維圖形來(lái)表達(dá)建筑信息，很難充分創(chuàng)建和管理建筑信息。隨后BIM開(kāi)始風(fēng)靡全球，大量的專家學(xué)者開(kāi)始研究BIM企業(yè)也開(kāi)始研究和使用BIM，BIM開(kāi)始在全球快速發(fā)展[3]。

我國(guó)經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)外BIM發(fā)展的長(zhǎng)期考察，2004年中央至地方都相繼制訂了BIM發(fā)展目標(biāo)。第一階段主要是我國(guó)東南沿海地區(qū)發(fā)達(dá)省市率先發(fā)布BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)政策，推動(dòng)BIM示范工程、政府樣板工程以及一些大型工程，作為突破點(diǎn)使BIM技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐，通過(guò)示范工程推動(dòng)BIM標(biāo)準(zhǔn)編制和技術(shù)共享，從而實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的落地[4]。

第二階段以我國(guó)住建部2015年發(fā)布的BIM相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)和綱要為標(biāo)志，明確要求全國(guó)推進(jìn)BIM技術(shù)，并強(qiáng)調(diào)了BIM技術(shù)對(duì)于建筑領(lǐng)域的重大意義。同時(shí)，豐富了BIM的內(nèi)涵，指出BIM是貫徹建筑設(shè)計(jì)、施工、使用和運(yùn)維的，全生命周期都應(yīng)使用BIM工具和運(yùn)用BIM的思維進(jìn)行管理，各項(xiàng)目參與方可共享BIM數(shù)據(jù)信息，將參數(shù)化模型貫通產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，為項(xiàng)目?jī)?yōu)化和決策提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目提質(zhì)增效。

第三階段是2017國(guó)務(wù)院發(fā)布促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)持續(xù)健康發(fā)展若干意見(jiàn)，意見(jiàn)中再度強(qiáng)調(diào)和明確BIM的意義。該意見(jiàn)承接2015年發(fā)布的BIM相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)和綱要，強(qiáng)調(diào)了BIM在勘察、設(shè)計(jì)、施工等項(xiàng)目全生命周期的集成化應(yīng)用，同時(shí)還強(qiáng)調(diào)了在在項(xiàng)目的全生命周期中實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的共享與管理，自此以后，廣西、吉林以及安徽等省份都相繼推出了推進(jìn)BIM技術(shù)的指導(dǎo)意見(jiàn)。

現(xiàn)如今BIM技術(shù)已發(fā)展至第四階段，這一階段國(guó)內(nèi)外大量的BIM軟件落地實(shí)施，例如我國(guó)廣聯(lián)公司達(dá)推出的BIM系列軟件BIMMAKE，該軟件采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的圖形和參數(shù)，同時(shí)美國(guó)Autodesk公司的REVIT也在我國(guó)進(jìn)行了大量推廣，這一階段政府支持和商業(yè)推廣并行，為我國(guó)BIM技術(shù)的發(fā)展?fàn)I造了良好的環(huán)境[5]。

2 BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)

BIM采用參數(shù)化建模的方法，其不僅包括建筑結(jié)構(gòu)的三維信息，還包括相關(guān)的屬性信息，例如一塊墻體，不僅包含了墻體的長(zhǎng)寬高等三維信息，還包括墻體材質(zhì)、墻體詳細(xì)做法、加工信息、以及成本等信息，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物的真實(shí)信息，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)[6]。

在投標(biāo)階段 ，BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。BIM技術(shù)在商務(wù)標(biāo)中可實(shí)現(xiàn)快速統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的工程量，快速核算工程成本，預(yù)留利潤(rùn)，方便決策；在技術(shù)標(biāo)中，BIM可實(shí)現(xiàn)虛擬施工、進(jìn)度和材料管理等，提高技術(shù)標(biāo)分?jǐn)?shù)，從而提升中標(biāo)率。

在設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用BIM技術(shù)可查詢建筑模型的各類信息，幫助決策者做出正確的判斷，相比傳統(tǒng)的繪圖模式，在設(shè)計(jì)過(guò)程中能極大地減少設(shè)計(jì)人員的各類錯(cuò)誤。同時(shí)，BIM技術(shù)可用來(lái)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的碰撞，讓設(shè)計(jì)人員提前解決碰撞問(wèn)題，減少后期的設(shè)計(jì)變更。由于BIM相關(guān)軟件具有強(qiáng)大的建筑信息處理能力，相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工流程，在設(shè)計(jì)效率方面大大提高。

在施工階段，BIM技術(shù)可進(jìn)行施工前的場(chǎng)布模擬[7]，例如施工現(xiàn)場(chǎng)的辦公用房、建筑材料的堆放和加工、施工現(xiàn)場(chǎng)的道路運(yùn)輸以及宿舍、食堂、廁所的現(xiàn)場(chǎng)布置等等，利用BIM技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)仿真模擬，通過(guò)仿真模擬可最大限度的利用施工場(chǎng)地，使施工組織有序進(jìn)行，從而達(dá)到降低成本的目的。此外，BIM場(chǎng)布的模擬還可對(duì)材料運(yùn)輸路線的方案進(jìn)行模擬，從而確定場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸最少的方案，減少材料的二次搬運(yùn)。

BIM技術(shù)還可用于項(xiàng)目的成本分析與資金計(jì)劃，BIM進(jìn)度計(jì)劃可以快速而準(zhǔn)確地了解項(xiàng)目的成本進(jìn)展與資金情況，對(duì)于后續(xù)的成本管理與現(xiàn)金流管理有巨大的作用。

3 BIM技術(shù)展望

BIM建筑信息模型的出現(xiàn)，是建筑領(lǐng)域的一場(chǎng)深刻的變革。它改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工流程，提高了建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，是一種強(qiáng)有力的項(xiàng)目管理工具。當(dāng)前我國(guó)BIM政策已從最初的示范應(yīng)用階段進(jìn)入了全面普及的階段，未來(lái)BIM技術(shù)將在服務(wù)于建設(shè)項(xiàng)目的集成化管理，為建設(shè)項(xiàng)目科學(xué)決策和提質(zhì)增效，助力我國(guó)建筑行業(yè)快速健康的發(fā)展。