谈BIM 未来发展的方向

梁定河

(太原北晨综合开发有限责任公司，山西太原 030013)

0 引言

BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM就是传承、有序的信息载体。

BIM目前已经在全球范围内得到业内的广泛认可，被誉为工程建设领域实现可持续设计的标杆。BIM技术不仅是一次建筑设计革命，更是整个建筑领域的革命。

1 BIM建筑信息模型

1)BIM建筑信息模型通过对项目的各种物理和功能特性的数字表达，获得知识资源的共享，为各种决策提供依据。它的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术提供完整的与实际情况一致的工程信息库。

2)BIM是由一个三维的立体模型表述，它涵盖了工程的所有信息，是用虚拟世界搭建的反映真实世界的客观所在，可以根据需要，从模型中抽取各方面的信息。它直观、形象，将复杂问题简单化，是一次质的提升和飞跃。

3)BIM重要的改革是信息，改变的是信息产生的过程，管理的过程，可连接建筑生命期各个阶段的数据、过程和资源，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。

BIM的一项重要价值体现在通过构建建筑信息模型，实现建筑全生命期各阶段和各参与方之间的信息交换与共享。建筑全生命周期是BIM最大、最深远的优势，包括了建筑从立项、策划到规划、设计、施工，再到运维管理的全过程。

2 设计阶段

BIM技术使建筑、结构、给排水、空调、电气等各个专业基于同一个模型进行工作，在一个定义好的规则下与该建筑模型打交道，从而使真正意义上的三维集成协同设计成为可能。在合理的时间节点里，将含有准确信息的唯一模型，及时地传递到各大专业设计人员手中，避免了误差和少走弯路，相对于传统的二维设计，BIM信息模型的更新和传递方式，已不再仅仅依赖于图形及文字，而是更多的通过服务器同步的方式联系着每个人，各专业根据同一数据设计，任何反馈意见都是全专业共有的，可以在全息模型上同时修改，最终的设计成果一定是全面、最优、最符合甲方要求的设计。如同在计算机上完整、真实地盖了一次房子。

BIM中有关建筑工程的所有的数据及信息都存放在统一的数据库中，建筑师在设计过程中只需将模型中的信息导入相关的性能化分析软件，BIM就可以实现对方案的各种设计优化，进行结构、声学、热工、日照、能耗、建筑绿色节能等各种分析，进行各种干涉检查和规范检查，工程量的统计及成本预测，这大大降低了性能化分析的周期，简化了工作流程，达到了优化设计的目的，提高了设计质量。

BIM将整个设计整合到一个共享的建筑信息模型中，结构与设备、设备与设备间的冲突会直观地显现出来，通过对BIM进行三维碰撞检测，能及时发现错误并调整设计，避免了施工中的浪费。在建筑设计与建造过程中，房屋设计若是变动了，其他的工程师即可在平台上获悉提示被修改的数据，并对各自图纸做出相应调整，避免了施工中出现错误。

依靠BIM的本身优势，协同的范围也从设计阶段延伸到建筑全生命周期，需要规划、设计、施工、运维等各方的集体参与，因此具备了更为广泛的实际意义，也使各参与方的经济效益得到提高。

甲方也可参与到设计当中，真实地感受实际使用时的虚拟场景:上下班停泊车辆、坐电梯、吃饭聊天、开会等行为模式，判断使用功能、空间布局、风格、细节等设计功能的合理性与实用性。

3 施工阶段

通过5D宏观建造过程模拟和微观可建性模拟，可以将工程在建造前预先搭建一遍，直观、精确地反映整个建筑的施工过程，从而合理安排计划，提前发现问题。通过事前控制，减少了因管理造成的窝工、返工。利用施工进度计划、实际进度填报信息及其与施工模型的关联，动态的显示、对比施工进度，通过各施工工序之间的逻辑关系及进度计划支撑施工顺序的模拟，对不符合施工逻辑关系的进度计划进行预警提示，同时，利用已有的施工工艺数据，以动态的形式展示复杂节点的施工工艺，解决复杂节点施工难以解决的问题。

通过对施工中的重要环节进行可视化模拟分析，可以对施工组织设计方案进行优化论证，对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的特殊节点、关键部位，作施工时间进度模型配合各专业进行施工图深化设计，进行可视化演示。对不同的施工方案，进行优劣对比分析，得到最佳方案。使精益化施工成为可能，极大地节约了工期和施工成本。

施工过程中，点取任意设施实体，即可查询其施工段名称、标高、轴线、配筋、混凝土标号及工程量等详细信息。以列表方式同步显示当前施工状态的详细信息，计划开工和完成时间、实际开工和完成时间以掌控施工进度的详细状况。

4 运维阶段

建筑设备的运营维护需要大量信息的支持，而传统的建筑信息主要基于纸质文档和图纸进行储存，因此需要从海量纸质的图纸和文档中寻找所需的信息，效率低下。BIM技术中物管中心将物业管理、安全、消防及物联网服务等整合在一个管理平台上，做到全时全过程服务管理，可以对所有设备和建筑构件进行远程全息化自动检测，而且可以提醒人们对设备产品进行维保和定期更换，从而减少了故障率和潜在的设备隐患，灾害发生时应急的处置预案等，BIM可以使未来的家成为真正的智能之家，给我们的生活带来极大的便利。

通过三维可视化，直观地掌握室外各种附属设施、综合管网的功能，布置运行情况等详细信息，可以跟踪所有的维护、检修作业。

5 文档管理

BIM模型提供了一个文档存储的大容器，可以让所有的对接文档按时间顺序填入与之相关的建筑空间，永久留存。可以把存储在城建档案中的工程蓝图、CAD电子图纸按统一数据标准变为同一种“语言”转换成协同平台上可视化的数据信息，随时可填充、更新工程竣工交付后的改建、扩建等新生数据信息，构筑起了一座真正意义上的智慧信息城市。

一场由BIM引领的技术大变革已然开始。BIM不单单是软件，更是一种理念。包含了工程对象完整的工程信息，是建筑工程数字化建造最直接的信息源。

6 BIM发展的方向

BIM可以单独完成对本项工程全生命周期内所有信息的沟通、思维和录传工作。在建筑信息模型中，有关建筑工程所有基本构件的基本数据简单一些的放在EXCEL内，复杂的存放在统一的数据库中，在这个数字城市里，BIM可以为设计、施工、运维等参与方提供这个项目的所有信息，这些信息按照建筑行业本身的规律和建筑构件存放在一起，在这个事实上就是一个虚拟建筑的BIM模型中，不同参与方能够用最直观的方式找到和获取需要的资料，支持其对该项目的各种专业操作。

BIM意味着一个全新的建筑行业的操作模式，BIM技术实施不可能一蹴而就，技术发展首先要符合社会习惯，在技术提升过程中逐步改变传统，BIM的普及与推广，已不仅仅是建筑业本身的问题，而是涉及到社会发展的层面了，需要社会、政府、专业协会的广泛介入，进行大力倡导与推广，逐步让各界与所有参建的各方接受。

7 BIM现阶段存在的问题

1)目前BIM软件以国外软件为主，本土化程度不够，影响推广普及应用。

2)软件之间融合的问题，软件间接口不完善，BIM数据打通程度不够。不同公司、不同用途BIM软件之间暂时不能实现数据信息的完美传递，流程不配套。

3)软件的应用对人员素质要求较高，BIM人才欠缺，硬件的设备要求较高。

4)BIM标准不统一，目前国内缺乏系统化的、具有实际操作性的，且行之有效的BIM标准。

5)BIM意味着一个全新的操作模式，遇到了观念、习惯、体制、技术、成本等各方面的困难。

BIM是一个大的概念，一种理念，也是一种技术，它的应用可以贯穿于项目的全过程，实际应用可能有成百上千种，需要一系列的工具和服务软件来支撑。BIM技术不仅仅是一次建筑设计的革命，而是整个建筑产业链的革命。

BIM的特点决定了对建筑业的影响和价值将会远远超过20年前的CAD，同时也决定了学习掌握和推广普及需要付出更大的努力和艰辛，建筑信息模型(BIM)技术取代传统CAD技术已经成为必然趋势，CAD这一页肯定会翻过去的，建筑的未来是BIM，让我们共勉。

［1］ 欧阳东.BIM技术第二次建筑设计革命［M］.北京:中国建筑工业出版社，2012.

［2］ 刘济瑜.勇敢走向BIM［M］.北京:中国建筑工业出版社，2011.

［3］ 黄 强.BIM与模型［EB/OL］.筑龙网.

［4］ 何关培.我国BIM发展战略和模式探讨［J］.土木工程信息技术，2012(3):38-39.

［5］ 何关培.何关培谈BIM博客［Z］.