建筑企業(yè)BIM技術(shù)運(yùn)用及未來發(fā)展

□文/姚 迪

（河北建工集團(tuán)有限責(zé)任公司 河北·石家莊）

［提要］隨著現(xiàn)代化科學(xué)的高速發(fā)展，電子信息化技術(shù)遍布各行各業(yè)，建筑信息模型（BIM）也成為建筑企業(yè)的看家本領(lǐng)，曾經(jīng)依賴手繪紙質(zhì)圖紙，現(xiàn)在使用CAD軟件制圖，圖形比例可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，工程部件可以精確到每一個(gè)螺絲，不僅數(shù)字更加精確，也為建筑企業(yè)在進(jìn)行前期設(shè)計(jì)工作階段提供了極大的便利，推動(dòng)建筑企業(yè)的繁榮。本文以建筑企業(yè)為分析主體，研究BIM技術(shù)改革之后建筑企業(yè)發(fā)生的變化，以及未來面臨的問題。

BIM技術(shù)是指企業(yè)利用數(shù)字化技術(shù)對(duì)建筑模型進(jìn)行電子構(gòu)建，更加清晰、準(zhǔn)確的反映出目標(biāo)建筑模型的各類信息，并且預(yù)先估計(jì)所需配置的資源，形成一套整體的三維模型，全面提高了建筑過程中的準(zhǔn)確度和質(zhì)量，也對(duì)企業(yè)預(yù)算管理提供了便利。BIM技術(shù)作為一種創(chuàng)新型的建筑設(shè)計(jì)工具，可以有效地改善古老的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)習(xí)慣產(chǎn)生的不足，為建筑企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)利益，BIM技術(shù)的掌握程度逐漸演變?yōu)閲鴥?nèi)建筑企業(yè)相互競(jìng)爭(zhēng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

一、BIM技術(shù)的發(fā)展

BIM技術(shù)全稱為建筑信息模型技術(shù)，BIM技術(shù)最開始是在2002年由Autodesk首先引入到大眾的關(guān)注之下，并且迅速得到了全球各界人士的認(rèn)可與贊揚(yáng)，2002年住房與城鄉(xiāng)建設(shè)聯(lián)合國家發(fā)展改革委以及相關(guān)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，目的是想加快新型信息技術(shù)建筑行業(yè)的融合，推動(dòng)建筑工業(yè)化技術(shù)進(jìn)程與發(fā)展，在大數(shù)據(jù)背景下建造建筑信息模型數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、開工、完工一系列工作的一體化，推動(dòng)創(chuàng)新型建筑工業(yè)化發(fā)展，同時(shí)也鼓勵(lì)培養(yǎng)建筑企業(yè)需要的高精尖技術(shù)人才。近十幾年來，BIM技術(shù)已經(jīng)在美國、日本等國家取得了優(yōu)異的成績(jī)，我國也逐漸對(duì)BIM技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，秉承可持續(xù)化發(fā)展的戰(zhàn)略眼光，我國的BIM技術(shù)的應(yīng)用也出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，二維圖紙的三維化，極大地改善了原先圖紙的局限性，為施工工程后期使用提供了有效的參考。BIM技術(shù)能有效幫助建筑公司組件建筑信息，比如一開始的設(shè)計(jì)、預(yù)算，以及之后的施工、運(yùn)行，相關(guān)信息全部整合為一個(gè)三位立體模型，使用者可以以BIM數(shù)據(jù)庫內(nèi)的模型為基礎(chǔ)，各方進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，可以有效提高建筑企業(yè)的工作效率。

目前來看，我國BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和工程施工等不同的工程項(xiàng)目時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)用不斷進(jìn)步和發(fā)展，在這一背景下，BIM的未來應(yīng)用水平已經(jīng)完全改變建筑行業(yè)傳統(tǒng)的施工建筑模式，BIM技術(shù)的不斷進(jìn)步，為建筑行業(yè)的日常管理和業(yè)務(wù)發(fā)展具有重要的推動(dòng)意義。作為一種數(shù)據(jù)處理模式，BIM技術(shù)擁有強(qiáng)大的計(jì)算功能，也對(duì)建筑行業(yè)獲得數(shù)據(jù)提供了巨大的便利條件。在BIM模型中，所有的工程物資都具有自身的尺寸和數(shù)量，比如該物資使用的位置、建筑材質(zhì)、具體使用時(shí)間、進(jìn)行怎樣的施工處理等，對(duì)于正處于施工階段的樓層，BIM技術(shù)可以重新設(shè)置觀測(cè)路線和觀測(cè)點(diǎn)位置，對(duì)目標(biāo)建筑的任意一個(gè)角度都可以調(diào)整觀測(cè)的效果，最終對(duì)于整個(gè)施工工程可以完全展現(xiàn)在我們面前。

如今的中國正是信息化發(fā)展的重要階段，科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展，也在不斷地應(yīng)用到實(shí)際生活中，與每個(gè)人都息息相關(guān)，這才是科學(xué)的意義。BIM技術(shù)對(duì)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型提供了極大的幫助，建筑企業(yè)的高管和股東應(yīng)當(dāng)以新的視角看待現(xiàn)階段的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，具有迭代發(fā)展意識(shí)，在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展之下勇敢開展創(chuàng)新，重視研發(fā)性功能的家建立，將中國制造推向全世界，先發(fā)制人。我國的傳統(tǒng)建筑企業(yè)正處于成熟期向衰退期發(fā)展，而新型建筑產(chǎn)業(yè)的興起正處于成長期階段，BIM技術(shù)一定是未來建筑企業(yè)相互競(jìng)爭(zhēng)的絕對(duì)實(shí)力。

二、BIM技術(shù)在建筑企業(yè)的運(yùn)用

（一）建筑模型可視化。建筑模型的可視化是指BIM技術(shù)可以利用三維空間技術(shù)給使用者視覺上提供清晰的畫面感，即使使用立面圖像、解剖圖像，結(jié)構(gòu)透析圖像也只是停留在二維的空間技術(shù)上，并不能對(duì)使用者展露出整體的空間感，需要發(fā)揮自己的空間構(gòu)圖能力，才能在腦海中形成大致的模型圖像。BIM技術(shù)則對(duì)原有的技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模的創(chuàng)新，三維建模、動(dòng)畫處理、參數(shù)修改功能對(duì)建筑圖紙的準(zhǔn)確性、可理解性產(chǎn)生了極大的提升，生動(dòng)形象地描繪出圖紙的各項(xiàng)參數(shù)。

（二）構(gòu)建模型之間的聯(lián)系。BIM技術(shù)可以將施工目標(biāo)的未來圖像預(yù)先呈現(xiàn)在使用者的面前，但這類圖像一般來說包含較多維度的結(jié)合，變動(dòng)程度也是互相聯(lián)系的，通過使用BIM技術(shù)建立一個(gè)整體的模型，當(dāng)其中一部分指標(biāo)出現(xiàn)變動(dòng)時(shí)，其他部分的指標(biāo)會(huì)隨之而變動(dòng)，這就形成了一體化的更新，大大提高了各部門之間的協(xié)同工作效率，同時(shí)降低了設(shè)計(jì)人員的工作量。同時(shí)，也因?yàn)閿?shù)據(jù)變化的協(xié)同效應(yīng)，數(shù)據(jù)在修改過程中存在的變動(dòng)要及時(shí)與各個(gè)負(fù)責(zé)部門溝通，適應(yīng)產(chǎn)生的多次變動(dòng)，保障建筑模型的一體化建設(shè)，提高整體工作效率。

（三）動(dòng)態(tài)施工監(jiān)督。BIM技術(shù)建造模型之后，施工隊(duì)使用模型各類參數(shù)的設(shè)計(jì)開展工作，同時(shí)也會(huì)反映到建筑模型之上，這樣就可以使監(jiān)督部門不在現(xiàn)場(chǎng)就能了解施工進(jìn)度，極大地方便了監(jiān)督部門的工作，通過現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)情況傳輸技術(shù)可以保證工程施工的準(zhǔn)確性和合理性，也能對(duì)之后的工作進(jìn)行合理的規(guī)劃，保障施工任務(wù)按照原計(jì)劃有條不紊地執(zhí)行，也避免了施工結(jié)束之后與原計(jì)劃不符的情況發(fā)生，也為營造良好安全的建筑施工場(chǎng)所提供了技術(shù)支持。

（四）有效控制經(jīng)濟(jì)成本。BIM技術(shù)不僅可以建立三維立體模型，還能利用5D模擬程序?qū)こ淌┕さ馁Y金使用進(jìn)行管理，三維立體模型建造完成之后，設(shè)計(jì)人員可以使用BIM技術(shù)對(duì)各類施工結(jié)構(gòu)預(yù)期使用到的資源進(jìn)行計(jì)量和選擇，之后可以利用資源使用的歷史信息對(duì)未來項(xiàng)目的材料進(jìn)行估值，并進(jìn)行合理分配，施工開始周，BIM5D技術(shù)也在動(dòng)態(tài)的反映資金的流動(dòng)和資源的使用情況，改變了傳統(tǒng)的人力計(jì)算，優(yōu)化了資金的使用，既可以對(duì)建筑工程進(jìn)度進(jìn)行合理的預(yù)估，也保障了計(jì)算的準(zhǔn)確程度。

（五）安全隱患的預(yù)警。在建筑企業(yè)工程施工階段很可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的安全隱患問題，BIM技術(shù)可以有效地針對(duì)可能出現(xiàn)隱患的部分展開研究，從多方面對(duì)可能引起隱患的因素進(jìn)行分析，找出根本問題所在，方便使用者進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，保障施工目標(biāo)的安全性和穩(wěn)定性，充分表現(xiàn)出BIM技術(shù)在建筑企業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，有效降低施工出現(xiàn)隱患的風(fēng)險(xiǎn)。

三、BIM技術(shù)使用存在的問題

BIM技術(shù)為建筑企業(yè)的設(shè)計(jì)階段提供了極大的便利和精確度，使得利用者對(duì)于每個(gè)預(yù)期值的改變都可以迅速調(diào)整施工方案，改善模型的可行性和合理性，也對(duì)相關(guān)管理層的決策提供了技術(shù)方面的支持，施工工程逐漸變得高效和有序。但是，雖然BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中存在諸多好處，但目前較多的建筑公司缺乏較為完善的管理辦法，很難完全利用BIM技術(shù)建造有效的三維立體模型。并且BIM技術(shù)在操作方面并不是簡(jiǎn)單的幾何建模方法，而是涉及到各種計(jì)算功能，建造建筑設(shè)計(jì)模型的總工作量也比較龐大和復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)人員的使用提出了挑戰(zhàn)，既要學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的專業(yè)知識(shí)也要不斷運(yùn)用的同時(shí)，工作效率也受到BIM技術(shù)軟件的限制。同時(shí)，BIM技術(shù)對(duì)建筑企業(yè)硬件設(shè)置的要求也較高，需要大量推廣使用的話還會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)壓力，對(duì)于從業(yè)人員的培養(yǎng)也是會(huì)對(duì)建筑企業(yè)業(yè)務(wù)的開展產(chǎn)生不利影響。

四、BIM技術(shù)未來發(fā)展

隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的普及，現(xiàn)階段人們可以每分每秒、隨時(shí)隨地獲取自己想要的信息，而如果在建筑行業(yè)之中，所有施工、監(jiān)督、高管人員在不久后的將來都能將BIM技術(shù)配備到移動(dòng)設(shè)備之上，就可以隨時(shí)在世界各地指揮和監(jiān)督施工的過程，加強(qiáng)施工的效率，節(jié)省建筑企業(yè)工程整體時(shí)間，也節(jié)約了工程成本。BIM技術(shù)是大數(shù)據(jù)時(shí)代的產(chǎn)物，使用網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)幫助建筑企業(yè)進(jìn)行日常運(yùn)營活動(dòng)，并且也能為建筑工程企業(yè)對(duì)突發(fā)事件的處理提供一定的決策條件，隨著未來科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，BIM技術(shù)必定可以使建筑工程行業(yè)重新恢復(fù)曾經(jīng)的輝煌，激發(fā)建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。如今社會(huì)，監(jiān)控和傳感器遍布世界的各個(gè)角落，BIM技術(shù)可以利用監(jiān)控設(shè)施和傳感設(shè)備對(duì)建筑物的情況進(jìn)行時(shí)刻的調(diào)查和記錄，比如將傳感器裝置放置在企業(yè)的關(guān)鍵部位，可以隨時(shí)對(duì)建筑物的硬度、空氣濕度和溫度進(jìn)行一定的控制，并針對(duì)可能存在的突發(fā)情況進(jìn)行快速的調(diào)節(jié)和把控，使得建筑設(shè)計(jì)和施工過程更加地方便和合理。

數(shù)字化技術(shù)是一種使用高科技技術(shù)對(duì)建筑目標(biāo)進(jìn)行掃描、設(shè)計(jì)和復(fù)制的一種技術(shù)，可以快速地獲得建筑的面板數(shù)據(jù)，工程師們可以利用這一類技術(shù)對(duì)目標(biāo)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，都需要使用強(qiáng)大的云計(jì)算功能，進(jìn)行分析和計(jì)算，幫助工程師在諸多不利條件之下突破重重困難，對(duì)各種方案進(jìn)行充分的比較，合理規(guī)劃工程進(jìn)度。但是現(xiàn)在絕大多數(shù)認(rèn)為BIM技術(shù)都還沒有完全完善，技術(shù)的改造也不算成熟，現(xiàn)在向城市模型構(gòu)建（CIM）發(fā)展可能是天方夜譚，但是未來的趨勢(shì)是肯定能夠的，并且只有少數(shù)人可以掌握，如今經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，如果一不小心錯(cuò)過了BIM技術(shù)的浪潮，而當(dāng)CIM技術(shù)撲面襲來的時(shí)候，將會(huì)產(chǎn)生技術(shù)的隔閡，所以建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)變理念，積極擁抱CIM，未來將有無限額機(jī)遇。利用BIM技術(shù)，我們可以充分構(gòu)筑建筑物的全形態(tài)模型，甚至包括5D模型，能夠貼切的模擬出建筑物的內(nèi)部和外部環(huán)境，通過采用BIM技術(shù)，建筑工程公司可以在施工整個(gè)流程期間使用協(xié)同一致的信息設(shè)計(jì)和管理施工的進(jìn)度，也可以精確地對(duì)目標(biāo)建筑實(shí)現(xiàn)效果可視化。

BIM技術(shù)的線上應(yīng)用首先可以消除地域方面的限制，使得使用者可以及時(shí)獲得有效信息，BIM技術(shù)不僅可以對(duì)施工業(yè)務(wù)中的資金使用產(chǎn)生良好的控制，在對(duì)施工人員的安全保障方面也有重要的意義，設(shè)計(jì)人員可以使用BIM技術(shù)對(duì)模型中產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行檢測(cè)與排查，有效避免施工危險(xiǎn)的發(fā)生，在對(duì)施工質(zhì)量管理方面，BIM技術(shù)還可以分析使用數(shù)據(jù)的精確程度，并對(duì)建筑施工的實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)督，有效提升建筑施工業(yè)務(wù)的工作效率，保障建筑企業(yè)所承接業(yè)務(wù)的順利完成。扁平化系統(tǒng)要建造完備的BIM實(shí)施技術(shù)，必須要從建筑工程企業(yè)內(nèi)部出發(fā)，通過制定整體協(xié)同的制度來保證各部分的協(xié)同共進(jìn)，將原工程師、設(shè)計(jì)師和施工人員進(jìn)行扁平化處理，實(shí)現(xiàn)所有部門的成果共享，使得BIM技術(shù)使用最小的成本實(shí)現(xiàn)建筑工程期間價(jià)值最大化。

五、結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快的現(xiàn)階段社會(huì)，BIM技術(shù)的興起是整個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物，利用科學(xué)技術(shù)改革傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化各環(huán)節(jié)的資源配置，有效避免施工出現(xiàn)的安全隱患問題，并且也可以有效地控制建筑企業(yè)的設(shè)計(jì)成本，提高建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)的發(fā)展必定影響著我們?nèi)粘５纳罘绞剑ㄟ^BIM技術(shù)的一體化信息管理平臺(tái)的構(gòu)建，工程總承包模式下工程建造一體化管理模式，對(duì)工程目標(biāo)建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和配置進(jìn)行資源的分配以及對(duì)工程進(jìn)度的計(jì)算，最終能完全實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目資源整個(gè)周期的有效配置。BIM技術(shù)如今已經(jīng)成為了各大型建筑企業(yè)的必備技能之一，有效推動(dòng)著建筑企業(yè)的磅礴發(fā)展。