摘 要：“BIM”現(xiàn)已成為建筑行業(yè)中的熱詞，其相對于傳統(tǒng)設計的優(yōu)勢十分明顯。但限于我國現(xiàn)有國情和行業(yè)狀況，在鋼鐵行業(yè)中的大部分設計院所及施工單位的實際應用推廣中，受到體制、專業(yè)劃分及項目特點的限制，BIM技術還沒有得到廣泛和系統(tǒng)的應用。但在對成本和質(zhì)量控制、設計和施工精度、人性化和環(huán)保要求越來越苛刻的今天，BIM技術的應用無疑是未來發(fā)展之路上必須跨過的一個門檻。

關鍵詞：BIM（建筑信息模型）；協(xié)同設計；信息化；鋼鐵行業(yè)

1 BIM的概念

1.1 BIM的定義

BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的簡稱。美國喬治亞技術學院的Chuck Eastman博士于30年前提出的BIM概念：“建筑信息模型綜合了所有的幾何模型信息、功能要求和構建性能，將一個建筑項目整個申明周期內(nèi)的所有信息整理到一個獨立的建筑模型中，而且還包括施工進度、建造過程、維護管理等過程信息。”[1]

美國標準對BIM的定義為：一個三維數(shù)字化技術，是集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數(shù)據(jù)模型，BIM是對工程項目設施實體與功能特征的數(shù)字化表達[2]。

1.2 BIM的特點

1.2.1 模型信息的關聯(lián)性。信息模型中的對象是可識別且相互關聯(lián)的，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M行統(tǒng)計和分析，并生成相應的圖形和文檔。如果模型中的某個對象發(fā)生變化，與之關聯(lián)的所有對象都會隨之更新，以保持模型的完整性和健壯性。

1.2.2 模型信息的完備性。除了對工程對象進行3D幾何信息和拓撲關系的描述，還包括完整的工程信息描述，如對象名稱、結構類型、建筑材料、工程性能等設計信息；施工工序、進度、成本、質(zhì)量以及人力、機械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護信息；對象之間的工程邏輯關系等。

1.2.3 模型信息的一致性。在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復輸入，而且信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進行修改和擴展而無需重新創(chuàng)建，避免了信息不一致的錯誤。[3]

2 BIM技術在我國鋼鐵行業(yè)中的發(fā)展現(xiàn)狀及問題

自2004年BIM技術的應用軟件引入我國以來，但鋼鐵行業(yè)中對其應用的推廣和普及程度并不理想。特別是陷于傳統(tǒng)思維理念和制度體制，無法順利的推行多專業(yè)跨部門的、從設計到施工再到生產(chǎn)維護的全周期正意上的BIM概念。究其原因本人概括如下。

2.1 技術上的原因

技術人員習慣于傳統(tǒng)的設計模式，在繁忙的工作中不能系統(tǒng)的學習并接受BIM這一全新的概念，在實際設計施工等流程中更無法實踐這一技術。并且BIM應用軟件大都是國外的，于國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范及標準不能很好的結合，在圖紙表達方式上也不同于國內(nèi)習慣，實用性不高。

2.2 國內(nèi)行業(yè)特點上的原因

國內(nèi)鋼鐵項目從立項到上馬再到投產(chǎn)，其對于工程進度上的要求遠遠大于對工程精度上。此外，極低的現(xiàn)場變更改造成本，導致國內(nèi)業(yè)主對于前期的設計的精細化和系統(tǒng)化要求不高，在保證安全及基本工藝要求的前提之下，以項目進度為一次要素，對于人性化要求、各專業(yè)間的協(xié)同以及設計與施工的充分銜接等方面上的深入優(yōu)化便不細究?？陀^上也不可能允許設計施工方花大量的時間進行精雕細刻。

2.3 國內(nèi)企業(yè)制度上的原因

國內(nèi)的鋼鐵行業(yè)設計單位的專業(yè)劃分，大都是前蘇聯(lián)模式的沿用。上游專業(yè)與下游專業(yè)之間的界限及分工非常明確，這就導致在專業(yè)間的銜接處往往問題頗多。而目前的BIM軟件大都是源于歐美，其專業(yè)的劃定及配合方式是以項目為核心，專業(yè)間協(xié)同非常緊密。這對我國鋼鐵行業(yè)設計單位的制度創(chuàng)新也提出了新的挑戰(zhàn)。

3 BIM技術優(yōu)勢

3.1 在工程設計方面

三維設計，模型直觀清晰，所見即所得。3D模型可自動生成圖紙文檔等設計成果，且模型與設計成果內(nèi)部數(shù)據(jù)相關，當模型發(fā)生變化時，與之關聯(lián)的圖形和文檔將自動更新；設計過程中所創(chuàng)建的對象存在著內(nèi)建的邏輯關聯(lián)關系，當某個對象發(fā)生變化時，與之關聯(lián)的對象隨之變化。實現(xiàn)不同專業(yè)設計之間的信息共享。各專業(yè)CAD系統(tǒng)可從信息模型中獲取所需的設計參數(shù)和相關信息，不需要重復錄入數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)冗余、歧義和錯誤。實現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同設計。某個專業(yè)設計的對象被修改，其他專業(yè)設計中的該對象會隨之更新。實現(xiàn)虛擬設計和智能設計。實現(xiàn)設計碰撞檢測、能耗分析、成本預測等。

3.2 在施工管理方面

實現(xiàn)集成項目交付IPD.（IntegratedProjectDelivery）管理。把項目主要參與方在設計階段就集合在一起，著眼于項目的全周期，利用BIM技術進行虛擬設計、建造、維護及管理。實現(xiàn)動態(tài)、集成和可視化的4D施工管理。將建筑物及施工現(xiàn)場3D模型與施工進度相鏈接，并與施工 資源和場地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型。實現(xiàn)建設項目施工階段工程進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態(tài)集成管理及施工過程的可視化模擬。實現(xiàn)項目各參與方協(xié)同工作。項目各參與方信息共享，基于網(wǎng)絡 實現(xiàn)文檔、圖檔和視檔的提交、審核、審批及利用。項目各參與方通過網(wǎng)絡協(xié)同工作，進行工程洽商、協(xié)調(diào)，實現(xiàn)施工質(zhì)量、安全、成本和進度的管理和監(jiān)控。實現(xiàn)虛擬施工。在計算機上執(zhí)行建造過程，虛擬模型可在實際建 造之前對工程項目的功能及可建造性等潛在問題進行預測，包括施工方法實驗、施工過程模擬及施工方案優(yōu)化等。

3.3 在運營維護管理方面

綜合應用GIS技術，將BIM與維護管理計劃相鏈接，實現(xiàn)構筑物的維護及設備的實時監(jiān)控相集成的智能化和可視化管理?；贐IM進行運營階段的能耗分析和節(jié)能控制。結合運營階段的環(huán)境影響和災害破壞，針對結構損傷、材料劣化及災害破壞，進行建筑結構安全性、耐久性分析與預測。

4 如何在鋼鐵行業(yè)中推廣BIM技術的應用

BIM技術作為未來計算輔助設計的基礎性技術，其重要性和優(yōu)勢不言而喻。隨著我國對項目成本控制要求的日益提高，在鋼鐵行業(yè)擺脫落后粗放型生產(chǎn)方式向精細化轉(zhuǎn)變的過程中，BIM技術的應用必將得到更廣闊的應用與發(fā)展，也將是未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而現(xiàn)階段如何跟好的應用BIM技術是，并將其與自身現(xiàn)有優(yōu)勢結合起來，便是擺在我們眼前的問題。

在軟件上僅僅依賴國外應用軟件是不夠的，其目前不能完全滿足國內(nèi)設計規(guī)范的要求。我國鋼鐵行業(yè)內(nèi)有條件的單位必須就自身的行業(yè)特點形成有自身特色、適合本行業(yè)特征的應用軟件。同時也要形成自己行業(yè)的BIM數(shù)據(jù)標準。沒有足夠技術力量的單位，也可積極與軟件商溝通協(xié)作，促使其軟件結合自身需求進行改良。目前在國家“十一五”科技攻關計劃中已經(jīng)包含了BIM技術應用軟件的研究課題，以推動我國企業(yè)發(fā)展自身技術。

生成及管理方式上，要改革現(xiàn)有的專業(yè)分工及管理體制，結合鋼鐵行業(yè)自身特點，著眼于項目的全周期，注重過程細節(jié)、打破專業(yè)壁壘。實現(xiàn)在設計-施工-維護全過程中，多專業(yè)協(xié)同、多關節(jié)緊扣的生產(chǎn)方式。

5 結束語

BIM技術在鋼鐵行業(yè)中的應用，是繼平面CAD代替圖板后的又一次革命。它將顛覆原有的概念和體制，實現(xiàn)傳統(tǒng)平面設計無法實現(xiàn)的目的。相信隨著BIM相關理論和技術的發(fā)展，其對于鋼鐵行業(yè)未來的發(fā)展將起到深遠的影響。

參考文獻

[1]曹銘.基于IFC標準的建筑工程信息集成及4D施工管理研究[D].北京：清華大學土木工程系，2005.

[2]王 .BIM理念及BIM軟件在建設項目中的應用研究[D].西南交通大學，2011.

[3]鄭聰.基于BIM的建筑集成化設計研究[D].中南大學，2012.