淺析BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景

（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450064）

1 BIM的概述

1）什么是BIM

在科技飛速發(fā)展的時代，在建筑領(lǐng)域，BIM技術(shù)正悄然崛起。BIM的全拼是Building Information Modeling，即：建筑信息模型。BIM并不是一種軟件，而是一種以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。

目前我國建筑行業(yè)比較流行的BIM軟件有Revit、Archicad、Tekla等，它們都是把建筑分成若干個獨(dú)立的個體，每個個體以族或元件稱之，每個個體之間如搭建積木一般的方式進(jìn)行建模，組成整體。一個完善的信息模型，是對工程對象的完整描述，能夠連接建筑項目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，可被建設(shè)項目各參與方普遍使用。在建筑領(lǐng)域，含有BIM信息的構(gòu)件不但可以快速地建模、算量計價等，還可以為后期投入市場運(yùn)營期維護(hù)期提供必備的信息數(shù)據(jù)。利用BIM技術(shù)，將建筑信息模型躍然紙上，這種方法是一種應(yīng)用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法，同時也支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險。

2）BIM的特點

BIM 技術(shù)有五個特點，分別是可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性。

BIM技術(shù)的可視化特點是非常直觀的。在建筑行業(yè)，圖紙傳統(tǒng)思想上是以線條形式展現(xiàn)給我們的，而采用了BIM之后，將會以三維立體實物圖形展示在我們面前。在BIM建筑信息模型中，整個過程都是可視化的。這種可視化的過程，不僅可以用來工程最終效果圖的展示，而且可以用來項目設(shè)計的溝通、運(yùn)營過程中的討論、決策，這些過程都可以在可視化的環(huán)境下進(jìn)行。

BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性特點體現(xiàn)在，在建筑工程設(shè)計階段，通常由于各專業(yè)設(shè)計師之間溝通不到位，會出現(xiàn)一些互相矛盾的問題，這就是施工中常遇到的碰撞問題。如果在出現(xiàn)問題之后再進(jìn)行解決，就會使雙方變得非常被動。BIM的協(xié)調(diào)性體現(xiàn)在可以在建筑物建造前期就對各專業(yè)之間出現(xiàn)的碰撞問題進(jìn)行解決，為后期做其他工作節(jié)約一定的時間。

BIM技術(shù)的另一個特點是模擬性，具體體現(xiàn)在，它并不是只能模擬出目前現(xiàn)有的、已經(jīng)設(shè)計出圖的建筑物模型，它還可以模擬不能在實際中操作的具體事物。比如：在設(shè)備工程中的一些緊急疏散模擬等。在現(xiàn)有BIM技術(shù)的發(fā)展下，有4D模擬，還有5D模擬。相信隨著科技的進(jìn)步，今后BIM技術(shù)會更加發(fā)達(dá)。

BIM技術(shù)的亮點特點是優(yōu)化性。在實際建筑工程中，整個設(shè)計、施工、運(yùn)營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程。這些優(yōu)化過程具體體現(xiàn)在以下兩個方面：首先，是對一般項目方案的優(yōu)化，優(yōu)化后的項目方案可以使業(yè)主更多地了解哪種項目設(shè)計方案更有利于自身需求；其次，是關(guān)于特殊項目的設(shè)計優(yōu)化，這些項目通常在施工時難度是比較大的，施工時存在的問題也是比較多的，如果可以對這些內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，在建筑的總工期和整體造價上會得以改進(jìn)。

2 BIM的應(yīng)用現(xiàn)狀

1）建筑信息化

BIM技術(shù)的引用把通過紙質(zhì)信息的傳遞轉(zhuǎn)換為信息交流的方式，對于CAD出圖技術(shù)的應(yīng)用也是一個推進(jìn)。同時，因為采用了先進(jìn)的信息化技術(shù)，對建設(shè)項目全生命周期的成本等方面也可進(jìn)行分析和控制。

2）基于BIM的工程設(shè)計

BIM技術(shù)是可視化的三維設(shè)計。這種技術(shù)能夠根據(jù)3D模型自動生成各種圖形和文檔，如果模型發(fā)生變化，與之對應(yīng)的關(guān)系會自動發(fā)生變化更新。另外，BIM技術(shù)可以實現(xiàn)不同專業(yè)間在設(shè)計時的信息共享。當(dāng)某一個對象被修改時，其他與之對應(yīng)和相互關(guān)聯(lián)的任務(wù)會隨之更新。

3）基于BIM的施工管理

目前，利用先進(jìn)的技術(shù)可以實現(xiàn)3D施工現(xiàn)場管理效果。引入了BIM技術(shù)后，基于BIM技術(shù)的施工管理可以實現(xiàn)4D施工管理效果，建立4D施工管理信息模型，從而實現(xiàn)虛擬施工。

在實際工程的建造過程中，虛擬模型可以在實際建造之前對工程項目可實現(xiàn)的功能進(jìn)行預(yù)測以及對在建造過程中可能出現(xiàn)的潛在問題進(jìn)行分析。這樣做的目的，可以為建筑業(yè)的發(fā)展帶來長遠(yuǎn)的考慮，在設(shè)計階段就可以把一些后期會出現(xiàn)的碰撞問題解決，從而提高整個工程的質(zhì)量和效率，使整個成本降低。

BIM的應(yīng)用貫穿于項目的全過程，從招投標(biāo)階段到最后運(yùn)營投入使用階段。BIM技術(shù)對于工程階段的發(fā)展是一個重大的革新?；贐IM的三維模型技術(shù)比傳統(tǒng)的三維模型效果圖要先進(jìn)很多，包含了完整的建筑信息，可以使施工設(shè)計人員準(zhǔn)確地查看到自己存在的問題，并及時作出修改和調(diào)整自己的設(shè)計。這樣做，避免了在施工過程中的浪費(fèi)，同時能夠及時解決問題。并且，通過實時更新的三維模型可以實現(xiàn)與甲方及施工單位之間的無障礙交流。BIM技術(shù)的引進(jìn)對現(xiàn)有工程技術(shù)的質(zhì)量和效率有很大提高，成本也會隨著降低。

4）從二維到三維的BIM設(shè)計

通過CAD制圖表現(xiàn)出的是二維的圖紙，而BIM技術(shù)是將建筑工程以3D模式體現(xiàn)出來。3D是BIM技術(shù)的設(shè)計基礎(chǔ)，但并不是核心部分。在整個圖形轉(zhuǎn)換中，需要將3D模型升級為BIM模型。

BIM技術(shù)的出現(xiàn)是非常及時的，也是令人振奮的。然而從BIM技術(shù)最初的興起到目前的應(yīng)用，BIM技術(shù)在我國并沒有真正普及，因此BIM技術(shù)的發(fā)展前景有很大的空間。

5）影響B(tài)IM技術(shù)普及的因素

首先，是機(jī)制問題。BIM技術(shù)在2D圖紙方面存在著細(xì)節(jié)不到位、表達(dá)不規(guī)范等一系列的問題。因此，我們要一方面完善BIM技術(shù)的2D功能，另一方面完善制圖規(guī)范，將3D技術(shù)更好地融入設(shè)計成果的載體。

其次，BIM技術(shù)在實際運(yùn)用中存在一定的風(fēng)險。在我國，普遍存在項目設(shè)計周期短、工期緊張的情況。雖然BIM技術(shù)可以在建設(shè)工程設(shè)計初期預(yù)測可能出現(xiàn)的各方的碰撞問題，但是因為只是預(yù)測，難免在實際工程的操作中出現(xiàn)偏差。因此，對于工期的長短以及造價的高低都有影響。

3 BIM的發(fā)展前景

BIM的應(yīng)用貫穿在施工項目的整個過程中。BIM技術(shù)在對每個階段的意義和功能的實施方面都不同。首先，BIM技術(shù)應(yīng)用在設(shè)計階段，可以用此技術(shù)擁有基于三維模型的特點和實時更新的特點細(xì)化整個項目中的每一個細(xì)節(jié)。BIM技術(shù)應(yīng)用在施工階段，使得在實際工程中使用的4D技術(shù)甚至5D技術(shù)成為了可能，甚至現(xiàn)在又進(jìn)一步引入了虛擬現(xiàn)實技術(shù)。BIM技術(shù)應(yīng)用在運(yùn)營階段，主要思想是通過模擬的建筑信息模型將問題迅速定位，從而快速解決問題。

BIM技術(shù)對于設(shè)計是一個重大的改進(jìn)，其功能性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了CAD的運(yùn)用。BIM技術(shù)的出現(xiàn)使得圖紙很形象地轉(zhuǎn)換為三維立體模型，BIM技術(shù)的使用使得建筑設(shè)計從二維轉(zhuǎn)向了三維。BIM技術(shù)包含的三維模型是一個完整的建筑信息。目前，我們感觸到的BIM的最大優(yōu)點在于，它可以使各專業(yè)的矛盾碰撞問題在同一個模型中全部體現(xiàn)出來，這些問題會以一種直觀的形式表現(xiàn)出來。這樣的表現(xiàn)形式使建筑設(shè)計人員能夠準(zhǔn)確地查看到自身的問題，并及時做出修改調(diào)整自己的設(shè)計過程。這樣做的優(yōu)點是避免了在施工過程中才發(fā)現(xiàn)問題，因此可以直接避免施工過程的浪費(fèi)。BIM技術(shù)的引入使得整個工程的質(zhì)量和效率有了很大的提高，因而時間周期縮短，成本會隨之降低。

BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅使得施工設(shè)計階段的質(zhì)量得到了很大提升，而且在施工設(shè)計階段的質(zhì)量把控也變得非常簡單。應(yīng)用了BIM技術(shù)后，模型的創(chuàng)建過程就已經(jīng)完成了許多工作，如：三維可視化視圖、四維施工模擬、綠色建筑的應(yīng)用等，都將使得設(shè)計院的服務(wù)范圍得到擴(kuò)展。

通觀全局，BIM技術(shù)將作為今后建筑模型發(fā)展的一個方向。困難的是不管采取何種戰(zhàn)略方式都不是短期內(nèi)可以實現(xiàn)的，這需要一個長期的過程，但是，如果要實現(xiàn)這個目標(biāo)的基本格局并不復(fù)雜，就是讓行業(yè)內(nèi)的各個人才發(fā)揮自己的專長，在自己的領(lǐng)域內(nèi)將專業(yè)知識做到極致。

4 結(jié)語

當(dāng)今社會的發(fā)展是快速的，BIM技術(shù)的發(fā)展也是快速的。尤其在這樣一個大數(shù)據(jù)的時代，許多先進(jìn)的思想應(yīng)運(yùn)而生，智慧化城市、數(shù)字化城市的精細(xì)化建設(shè)，如云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)應(yīng)用的飛速發(fā)展，對BIM技術(shù)的需求更加強(qiáng)烈。BIM技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)了工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的融合；BIM技術(shù)的應(yīng)用正是符合國家推行智慧城市建造的發(fā)展戰(zhàn)略。一些先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，更是使我們的數(shù)字化城市做得更加精細(xì)。相信在不久的將來，BIM技術(shù)將成為一種新型的管理工具，為推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)添磚加瓦。