王瑞珍

（內(nèi)蒙古廣播電視大學(xué)， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011）

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，現(xiàn)代建設(shè)項(xiàng)目具有建設(shè)工期長、建設(shè)規(guī)模大、參與建設(shè)單位眾多、項(xiàng)目形態(tài)與功能要求高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及工程管理已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這些要求。那BIM 作為建筑領(lǐng)域的新興技術(shù)，引領(lǐng)建筑信息化未來的發(fā)展方向，其發(fā)展和應(yīng)用必將引起整個建筑業(yè)及相關(guān)行業(yè)革命性的變化。

1 關(guān)于BIM的概念

1.1 BIM的定義

對于BIM 的概念，大家比較認(rèn)可的是美國麥克格勞.希爾提出的建筑信息模型（Building Information Modeling）是通過創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營管理的全生命過程。BIM實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)二維繪圖向三維繪圖的轉(zhuǎn)變，可以建筑信息更加全面、直觀的展現(xiàn)出來。

BIM是對建設(shè)項(xiàng)目或設(shè)施功能特性和物理數(shù)字化表達(dá)，是項(xiàng)目參建方共享的知識資源。建設(shè)項(xiàng)目不同階段的參建方通過在BIM 中提取、插入、完善、更新信息參數(shù)，在共同的BIM模型中實(shí)現(xiàn)共同協(xié)助作業(yè)，在建設(shè)項(xiàng)目全生命周期BIM 模型為建設(shè)過程的所有決策提供直接可靠的依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)建筑工程質(zhì)量提高、效率增加、風(fēng)險大量降低的目的[1]。

1.2 BIM的特點(diǎn)

1.三維圖形化

BIM模型的特點(diǎn)是直觀可視，易于接受與理解的，通過BIM三維圖形可以地完整表達(dá)建筑的空間位置關(guān)系和構(gòu)件的幾何形狀。同時在BIM建筑信息模型全壽命周期過程都是可視化的，不僅所有參數(shù)報表的生成和建設(shè)效果圖的展示是可視化的，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營過程中的討論、溝通、決策也在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。

2.構(gòu)件對象化

在BIM模型中只依靠自身就可以完整表達(dá)梁、板、柱等建筑構(gòu)件對象的信息，從而準(zhǔn)確完善地表達(dá)各類建筑構(gòu)件的三維幾何圖形。

3.信息參數(shù)化

BIM模型建筑信息進(jìn)行表達(dá)和存儲是通過參數(shù)化的形式，因此BIM模型可以用下列等式來表示，BIM= 3D圖形 + N維參數(shù) +應(yīng)用。在等式中建筑信息模型N維參數(shù)代表宏觀信息和微觀信息，一般N維宏觀信息包括：地理信息、經(jīng)度、緯度、海拔高度、建筑空間信息、在城市中的位置、周邊交通、配套、在小區(qū)內(nèi)的位置、其他建筑遮擋關(guān)系，氣象信息（所在城市）、溫度、濕度、風(fēng)速、太陽高度、氣象信息（小區(qū)環(huán)境），溫度、光照遮擋、風(fēng)速、周邊噪音等。建筑信息模型N維微觀信息體現(xiàn)在：建筑構(gòu)件的定義尺寸長寬高、點(diǎn)（頂點(diǎn)），面（曲面），三維型體空間信息，構(gòu)件所在樓層、軸網(wǎng)的位置，定位點(diǎn)、放置向量、建筑構(gòu)件名稱、分類、編號、分組等方面。那專業(yè)BIM應(yīng)用軟件可以利用各種參數(shù)信息實(shí)現(xiàn)不同的功能與用途，參與方不需要重新輸入相同的信息，在共同的模型中建筑全壽命期各個階段進(jìn)行信息參數(shù)共享。

2 BIM的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 BIM技術(shù)國外研究應(yīng)用現(xiàn)狀

早在 1975年，美國查克·伊士曼教授（Chuck Eastman）提出了 Building Description System系統(tǒng)，被大家稱作BIM理論之父。接著由Autodesk公司在2002年提出Building Information Modeling，簡稱BIM建筑信息模型，這是建筑設(shè)計(jì)真正意義的創(chuàng)新。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的急速發(fā)展，BIM的研究和應(yīng)用得到跨越式發(fā)展。全球三大建筑軟件開發(fā)商，推出了占據(jù)市場主流地位的Revit系列、Bentley Architecture 、ArchiCAD等BIM軟件，這些應(yīng)用軟件已經(jīng)非常成熟，極大的促進(jìn)了建筑業(yè)的BIM發(fā)展。

伴隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，歐美、新加坡、韓國等發(fā)達(dá)國家在建工程項(xiàng)目使用BIM也比較成熟。同時BIM的應(yīng)用領(lǐng)域不再僅僅局限于建筑工程局部環(huán)節(jié)，已經(jīng)涉及設(shè)計(jì)階段、施工階段以及建成后的維護(hù)和管理階段，BIM技術(shù)已經(jīng)成為國外設(shè)計(jì)單位和施工單位承接項(xiàng)目的必要能力，受到廣泛重視。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

在國內(nèi)，BIM的應(yīng)用處于起步階段。在2002年我國BIM理念和技術(shù)研究正處于萌芽的階段，隨后2004年各種BIM為核心的專業(yè)應(yīng)用軟件相繼出現(xiàn)，接著國家在“十一五”科技支撐計(jì)劃中提出加大基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、成本預(yù)測、施工優(yōu)化、施工安全分析等下一代工程軟件研究，我國BIM應(yīng)用正在進(jìn)入快速發(fā)展的時期。

3 BIM的應(yīng)用價值

3.1 BIM在建筑工程項(xiàng)目施工模擬中的應(yīng)用

工程施工過程中，以建設(shè)項(xiàng)目各項(xiàng)基本參數(shù)為模型基礎(chǔ)，利用BIM專業(yè)軟件三維可視化和時間維度的功能，得出碰撞優(yōu)化后的三維管線方案，參建方進(jìn)行施工交底、施工模擬，預(yù)測本工程的重難點(diǎn)施工部位，從而模擬實(shí)際的工程建設(shè)行為，參建方結(jié)合工程特性和實(shí)際情況制定詳細(xì)切實(shí)可行的施工方案。BIM還可模型化或動漫化施工方案，讓非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)、評標(biāo)專家都對施工方案的各種問題和情況一目了然。

3.2 BIM在建筑工程項(xiàng)目施工安全中的應(yīng)用

利用BIM模型，施工方可以提前對建設(shè)項(xiàng)目的電梯井、臨邊、洞口等容易存在安全隱患的位置布置安全圍欄，對施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。BIM模型的直觀形象，讓施工人員在實(shí)際施工時對安全隱患位置有較深的影響，從而確保施工過程不出現(xiàn)安全事故。

3.3 BIM在裝配式建筑中的應(yīng)用

裝配式建筑是以構(gòu)件工廠預(yù)制化生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配式安裝為模式，以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工，一體化裝修和信息化管理為特征的新型建筑生產(chǎn)方式。

BIM平臺在預(yù)制構(gòu)件庫的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在承載裝配式建筑設(shè)計(jì)，深化設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、庫存、運(yùn)輸、吊裝安裝等技術(shù)及管理信息。生產(chǎn)階段預(yù)制構(gòu)件一般在構(gòu)件廠生產(chǎn)，生產(chǎn)過程由基于BIM的生產(chǎn)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的生產(chǎn)自動化和管理信息化。設(shè)計(jì)階段的構(gòu)件模型通過BIM平臺直接輸送到鋼筋加工設(shè)備和構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備。在施工階段，可以采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工現(xiàn)場可視化管理，在預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、堆放和安裝過程中，根據(jù)工程進(jìn)度和現(xiàn)場情況動態(tài)調(diào)整各構(gòu)件堆放位置，結(jié)合基于BIM的構(gòu)件編碼體系，智能與施工進(jìn)度計(jì)劃無縫對接，動態(tài)模擬施工變化過程，實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度的高效管理[2]。

4 結(jié)語

本文對BIM和BIM技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了分析，雖然BIM技術(shù)發(fā)展還存在不少障礙，比如缺乏政策引導(dǎo)及保障、參建方對于數(shù)據(jù)分享持消極態(tài)度，缺乏協(xié)同管理、BIM應(yīng)用軟件之間缺乏交互性，缺乏有效的技術(shù)接口、短期成本高、收益不確定、BIM人才缺失，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)風(fēng)險大等方面。但隨著大型復(fù)雜建筑項(xiàng)目越來越完善地使用BIM，BIM在未來工程中的優(yōu)越性、可行性和預(yù)見性不言而喻，引領(lǐng)建筑業(yè)真正地實(shí)現(xiàn)建筑信息化。