【摘 要】建筑信息化模型（BIM）技術(shù)近年來(lái)以其在建筑全生命過(guò)程中的應(yīng)用而蓬勃發(fā)展，國(guó)家、地方都已出臺(tái)了相應(yīng)的BIM技術(shù)應(yīng)用文件來(lái)推動(dòng)其在建筑業(yè)的發(fā)展，本文從其應(yīng)用現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了一定的分析。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；全生命周期；3D可視化

近幾年來(lái)建筑業(yè)的發(fā)展蓬勃向上，使得建筑信息化成為了可能，而在建筑信息化的過(guò)程中，BIM技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，國(guó)外有很多國(guó)家都已采用甚至推廣普及了BIM技術(shù)，國(guó)內(nèi)也越來(lái)越多的工程開(kāi)始采用BIM技術(shù)，BIM以其強(qiáng)大的潛力，在建筑市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中獨(dú)樹(shù)一幟，其作用日益彰顯了出來(lái)。

1.建筑信息化模型簡(jiǎn)介

BIM是BuildingInformationModel（建筑信息化模型）的簡(jiǎn)稱，它以一種獨(dú)特的建筑設(shè)計(jì)、施工和工程管理的方法，以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，將規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、預(yù)結(jié)算等建筑全壽命周期的所有數(shù)據(jù)資料，全部融匯到建筑信息化模型（三維模型）中。

建筑信息化模型的使用意義在于讓建筑物整個(gè)生命周期中各階段工作人員在使用該模型時(shí)，都能擁有精確完整的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，從根本上解決各階段以及應(yīng)用系統(tǒng)間的信息斷層問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)全過(guò)程工程信息管理乃至建筑生命期管理，具有巨大的應(yīng)用潛質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。建筑信息化模型的出現(xiàn)可以說(shuō)是建筑業(yè)的又一次革新，在當(dāng)時(shí)建筑CAD的出現(xiàn)是讓建筑人員脫離了繪圖板，而如今建筑信息化模型軟件的出現(xiàn)又是向當(dāng)初建筑技術(shù)的一種挑戰(zhàn)，它的出現(xiàn)甚至可以讓建筑人員脫離圖紙。

2.建筑信息化模型的背景

美國(guó)“商業(yè)房地產(chǎn)革命”專著中數(shù)據(jù)顯示，目前現(xiàn)有模式生產(chǎn)出來(lái)的建筑其成本差不多是應(yīng)該花費(fèi)的兩倍，目前72%的工程項(xiàng)目預(yù)算超標(biāo)，70的工程項(xiàng)目工期超標(biāo)，75%的不能按時(shí)完工的工程項(xiàng)目至少超出初始合同價(jià)格的50%，工程領(lǐng)域的工人死亡威脅是其他行業(yè)的2.5倍。

美國(guó)建筑行業(yè)研究院的研究報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，工程建設(shè)行業(yè)的非增值工作（即無(wú)效工作和浪費(fèi)工作）高達(dá)57%，而制造業(yè)的非增值工作只有26%，相比之下，建筑業(yè)的浪費(fèi)額高出了1倍以上。因此工程建設(shè)行業(yè)需要通過(guò)技術(shù)升級(jí)和流程改造優(yōu)化來(lái)達(dá)到目前制造業(yè)的水平，美國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)為以BIM技術(shù)為核心的信息化技術(shù)的目標(biāo)，預(yù)計(jì)到2020年為建筑業(yè)每年節(jié)約2000億美元的額度。

3.BIM的優(yōu)點(diǎn)及我國(guó)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM在本項(xiàng)目土建中的應(yīng)用主要以項(xiàng)目總承包管理、深化設(shè)計(jì)、出圖指導(dǎo)施工等為主線進(jìn)行，主要有碰撞檢查、可視化溝通、漫游仿真、4D（甚至5D）施工模擬、出圖指導(dǎo)施工、數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)模塊功能。

首先建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程需要更加渴望駕馭復(fù)雜多變，更富美感的自由曲面。然而2D設(shè)計(jì)沒(méi)法做到這一點(diǎn)，它甚至連一些建筑最基本的幾何形態(tài)也無(wú)法表達(dá)。因此在這種情況下，3D設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生了。3D建筑技術(shù)能夠精確表達(dá)建筑的幾何特征，相對(duì)于2D繪圖來(lái)說(shuō)，3D設(shè)計(jì)不存在幾何表達(dá)障礙.對(duì)任意復(fù)雜的建筑造型均能準(zhǔn)確表現(xiàn)。

在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家，關(guān)于BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較早，已經(jīng)在建設(shè)工程的設(shè)計(jì)施工以及維護(hù)和管理階段得到了應(yīng)用，實(shí)際上，即使在其它國(guó)家，例如亞洲的鄰國(guó)日本，BIM設(shè)計(jì)技術(shù)也在逐步推廣的過(guò)程中。目前，BIM在我國(guó)正受到廣泛的關(guān)注，逐步為我國(guó)建筑行業(yè)所知曉和采納。

我國(guó)建筑業(yè)是典型的立足于消耗大量資源和能源的產(chǎn)業(yè)，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的負(fù)面影響，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，建筑業(yè)消耗了地球上大約50%的能源（我國(guó)部分城市建筑業(yè)的能耗甚至達(dá)到了70%），42%的水資源，50%的材料和48%的耕地。并且造成了嚴(yán)重的生態(tài)失衡，建筑業(yè)產(chǎn)生了全球24%的空氣污染、50%的溫室效應(yīng)、40%的水源污染、20%的固體垃圾和50%的氯氟烴等等。隨著社會(huì)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，國(guó)內(nèi)實(shí)行自上而下的戰(zhàn)略，由行業(yè)主管機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)建筑業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展，強(qiáng)化可持續(xù)發(fā)展知識(shí)的普及、專業(yè)人才儲(chǔ)備以及技術(shù)評(píng)價(jià)工具的研究，而B(niǎo)IM技術(shù)將是解決建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的唯一選擇。這方面國(guó)家在政策上也給予了較大的推動(dòng)，比如說(shuō)，建筑施工企業(yè)特級(jí)資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)信息化的建設(shè)就做出了明確的要求。

我國(guó)目前建筑業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃提出了全面提高行業(yè)信息化水平的要求，推廣BIM協(xié)同等技術(shù)在工程中的應(yīng)用，2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要明確了十二五期間，基本實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，著重提出把BIM技術(shù)作為信息技術(shù)應(yīng)用的重要內(nèi)容，在建筑業(yè)新技術(shù)中也將BIM技術(shù)作為主要新技術(shù)進(jìn)行推廣。

目前，我國(guó)在BIM技術(shù)研究方面，也取得了較好的成果，并且部分高校也都逐步開(kāi)展了相關(guān)的學(xué)術(shù)研究，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)等近10所高校先后成立了BIM研究小組研發(fā)相應(yīng)的BIM技術(shù)。2009年，由Autodesk公司組織編制了BIM建筑信息模型在中國(guó)市場(chǎng)的研究報(bào)告，闡明了BIM目前在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀，中國(guó)房地產(chǎn)協(xié)會(huì)商業(yè)地產(chǎn)計(jì)劃委員會(huì)組織編制了中國(guó)商業(yè)地產(chǎn)BIM應(yīng)用研究報(bào)告，以商業(yè)地產(chǎn)的角度指出了BIM在中國(guó)的發(fā)展前景，并且計(jì)劃從2010年開(kāi)始每年組織研究和發(fā)布研究報(bào)告，用于指導(dǎo)和跟蹤BIM在商業(yè)地產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。

4.BIM的不足

其一，雖然說(shuō)我國(guó)在政策上也給予了建筑信息化較大的推動(dòng)，但是技術(shù)創(chuàng)新的真正動(dòng)力應(yīng)該來(lái)源于市場(chǎng)，中國(guó)的建筑軟件市場(chǎng)存在著較嚴(yán)重的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象，企業(yè)研發(fā)投入也相對(duì)不足，這給我國(guó)建筑信息化的發(fā)展帶來(lái)了不小的阻力。

其二，當(dāng)前，2D圖紙是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)最終交付的設(shè)計(jì)成果，這是目前的行業(yè)慣例也是我國(guó)相關(guān)法律文件所規(guī)定的。因此，生產(chǎn)流程的組織與管理均圍繞著圖紙的形成來(lái)進(jìn)行，這是阻礙BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因。

其三，盡管BIM軟件一再?gòu)?qiáng)調(diào)其易學(xué)易用性，但是BIM軟件培訓(xùn)難度還是比較大的，對(duì)于一部分設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)熟練掌握BIM技術(shù)有一定難度，還有一部分人員墨守成規(guī)，對(duì)于幾十年來(lái)形成的建筑習(xí)慣不愿意去打破不愿意去改變。另外，復(fù)雜模型的創(chuàng)建甚至要求建筑師具備良好的數(shù)學(xué)功底及一定的編程能力，或有相關(guān)CAD程序工程師的配合，這無(wú)形中也提高了應(yīng)用難度，確實(shí)是部分設(shè)計(jì)人員很難具備的能力。

此外，我國(guó)普遍存在著項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期短、工期緊張的情況，BIM軟件在初期應(yīng)用過(guò)程中，不可避免地會(huì)存在技術(shù)障礙，這有可能導(dǎo)致無(wú)法按期完成設(shè)計(jì)任務(wù)。并且，設(shè)計(jì)企業(yè)為適應(yīng)BIM技術(shù)需要進(jìn)行傳統(tǒng)管理模式的改變，并需要投入時(shí)間和資金制定新的工作流程和企業(yè)管理機(jī)制，為設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)BIM理念和技術(shù)提供時(shí)間和資金，以及購(gòu)買(mǎi)BIM相關(guān)軟件的資金投入等等。所以說(shuō)，BIM應(yīng)用不僅帶來(lái)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，還影響到設(shè)計(jì)工作流程。因此，設(shè)計(jì)師應(yīng)用BIM軟件不可避免地會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)影響到個(gè)人及部門(mén)利益，并且一般情況下設(shè)計(jì)師無(wú)法獲得相關(guān)的利益補(bǔ)償。因此，在沒(méi)有切實(shí)的技術(shù)保障和配套管理機(jī)制的情況下，強(qiáng)制在單位或部門(mén)推廣BIM是不太現(xiàn)實(shí)的。

5.結(jié)語(yǔ)

基于以上原因，我們應(yīng)該從各設(shè)計(jì)單位與高等院校入手來(lái)做好這件事，各設(shè)計(jì)單位首先應(yīng)建立自己的BIM技術(shù)中心，以確保本單位獲得有效的技術(shù)支持。這種情況在一些實(shí)力較強(qiáng)的設(shè)計(jì)院所應(yīng)率先實(shí)現(xiàn)，這也是有實(shí)力的設(shè)計(jì)公司及事務(wù)所的通用作法，在愈來(lái)愈強(qiáng)調(diào)分工協(xié)作的今天，BIM技術(shù)中心將成為必不可少的保障部門(mén)。各高等院校也應(yīng)勇于創(chuàng)新，走在建筑業(yè)改革的前沿，做好BIM及相關(guān)軟件的研發(fā)與校內(nèi)外的推廣。

總而言之，BIM技術(shù)的關(guān)鍵在于所有項(xiàng)目成員在一定的規(guī)則下協(xié)同建立統(tǒng)一項(xiàng)目信息模型。我們應(yīng)該齊心協(xié)力、結(jié)合實(shí)際、勇于探索，推動(dòng)BIM在中國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]何關(guān)培。BIM總論[M]，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011。

[2]清華大學(xué)BIM課題組編著。中國(guó)建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究[M]，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011。

[3]馬智亮。BIM技術(shù)及其在我國(guó)的應(yīng)用問(wèn)題和對(duì)策[J]，中國(guó)建筑信息，2010，4。

[4]姚遠(yuǎn)。BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀[J]，四川建材，2011，1。