BIM在建筑领域的应用

[摘 要]建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）是利用工程项目的一些属性、信息等数据的提炼与合成，通过数字化模型对工程项目进行设计、施工、运维等全方位立体化管理的一门科学技术。BIM在建筑领域的应用是非常广泛的，它覆盖了工程项目的各个阶段。要进一步推动BIM技术在我国的蓬勃发展，需要多种方法相结合：1.政府以及相关行业部门应大力支持并对BIM相关标准进行规范；2.国家应大量培养相关BIM人才；3.国内软件开发商应积极推广BIM技术。对BIM从管理的高度进行研究，这对我国提高集成一体化管理质量和水平有重要意义。

[关键词]BIM；建筑领域；工程设计

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）09-0057-03

一、BIM的发展现状

任何一种创新与改革，只要能够加速行业的发展，提高人类的生存价值就实现了其本身的价值，BIM技术也不例外。建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）是利用工程项目的一些属性、信息等数据的提炼与合成，通过数字化模型对工程项目进行设计、施工、运维等全方位立体化管理的一门科学技术。在BIM的发展进程中，美国是最早启动并研究建筑信息化的国家。目前，美国的建筑领域对BIM技术的应用已经相对熟练，其中包括建筑企业在建设初期的设计、施工模拟及运维管理等。

除了美国，BIM技术现也已扩展到了欧洲、日本、韩国等许多国家。我国BIM在建筑业也掀起了一股热潮。目前，住建部已经发布了相关文件并明确提出将BIM技术应用到建筑施工的各个阶段。同时，经过这两年BIM在国内的发展与应用，各个省市也出台了相应的BIM文件以及相应的BIM标准。深圳市住建局发布的一份文件就提出“推广运用BIM技术等新兴协同设计技术”。2014年，上海市政府也提出在3年内将BIM技术应用到世博园区、前滩地区等6大重点功能区。他们要将BIM技术作为上海市建筑业发展的核心战斗力。但是BIM在运营方面还缺乏统一的实施标准，有些小型建筑公司因为资金等问题而不能使用BIM技术。但不否认，BIM在建筑领域的应用是非常广泛的，它覆盖了工程项目的各个阶段。

二、BIM在建筑领域的应用

目前，在许多建筑工程设计中，设计者应用传统的CAD等软件进行图纸设计，然后进行招标以及后期的施工建设。简单的二维图形使投标方及施工者都难以领会设计者的想法，而且这种设计在初期也不能看到最后的竣工效果，施工过程中施工人员之间的相互协助也很少见。可见，建筑施工企业要想迈进一条系统的、高效的、合理的发展道路，那就需要结合可视化的工程项目，就必须加强BIM技术在建筑领域的推广与应用。

（一）BIM在设计管理上的应用

在设计管理上，BIM技术可以发挥它的特长。设计人员可以通过BIM技术建立三维模型，将传统的二维图转换成空间立体结构，并将大量的设计标准输入到模型中，从而构造出三维信息模型，还可以对机电以及钢结构等复杂的物件进行深化设计，从而使这些复杂的构件更加简单明了。例如，在一些大型建筑工程中，由于建筑空间布置复杂而且多样化，对建筑内的各种管线构件质量要求很高。在进行设计时，各种管线之间容易发生碰撞，这会给施工方带来诸多麻烦，造成施工方的二次施工等，这不但会增加其成本而且还延误工期。在这种情况下，可以应用BIM技术进行设计。BIM技术可将建筑、结构、机电等一系列模型结合，再根据Green Building软件进行能量分析和碰撞试验检查。这样就可以根据试验数据对管线进行相应的调整，从而在工程设计阶段发现问题并解决。利用BIM技术除了可以对机电深化进行设计外，还可以将钢结构进行深化设计。利用钢结构BIM模型，可以在建筑施工前对具体钢构件的相关节点进行优化调整，并且通过碰撞试验提前校核等。这样可以进一步节省人力、物力，并且为复杂环境下的施工提供更有力的帮助。在设计阶段除了可以建立3D信息模型外，设计人员还可以进行可视化设计，为施工方及其他人员提供更有力的保障。BIM技术还可以在设计初期对施工场地进行三维的场地布置，这样可以将工程施工周边的实际环境通过数据信息的方式填充到建筑模型中，让施工人员灵活地进行平面布置，从而使施工更加合理高效。

（二）BIM在投标签约管理上的应用

首先，在投标签约的管理上，BIM模型的可视化能让投标方深入了解各种相关条件，从而保证数据资源的共享。其次，我们还可以用Revit软件中自带的渲染功能，让设计出来的模型达到真实的效果，同时还可以使用漫游功能，让所有人都能够了解模型的内外部构造。同样，我们还可以建立三维模型以及使用BIM5D，对工程施工过程中的各个阶段进行模拟，让相关人员了解施工各阶段的工程进度。接下来可以用三维动画展示施工方的不同施工方案。使用BIM可以进行无纸化招标，从开始到结束，全部招标都可以用BIM技术完成。最后，还可以根据BIM所属的算量软件进行工程预算等。这样不但节约了大量的纸张，而且携带方便，真正做到了快捷、方便、绿色环保。用BIM技术进行招标，与传统的文字加上口述等相比，其更简单明了，更容易展示技术的应用。

（三）BIM在施工管理上的应用

在施工管理上，BIM技术不仅可以让施工人员了解自身的任务，还可以模拟施工进度。工作人员可以用BIM技术在计算机上执行施工过程，模拟施工布置和施工流程等。此外，BIM技术还可以关联各个专业的施工过程以及不同专业在同一区域、同一平面的施工状况。这样可以更系统地为各专业施工人员提供帮助。当一些施工人员出现施工分歧时，BIM技术可以相应地模拟各种方案并寻找出最优方案。BIM技术不仅可以进行上述施工的模拟，还可以进行工程量的統计，只要将模型导入到QTO等相关软件中，工程量就可以精确地汇总出来。当建筑工程竣工验收之后，BIM技术还可以将最终制定的全部BIM模型，包括工程信息电子资料等都刻录成光盘备份保存。

BIM技术覆盖了整个建筑施工过程，从最开始的招标，到最后的运维管理阶段。如今的许多大型建筑工程都应用了BIM技术。2011年，辽宁省盘锦市就应用BIM技术建立了第一个大型体育场馆——盘锦红海滩体育中心。盘锦体育场应用索膜结构进行建造，超大跨度的索膜是国内外所有同类结构中最大的。但是传统的方式大都是通过Ansys建模进行找形，然后在CAD上进行深化。这需要很长的时间，况且这种方法比较容易出现错误。作为结构设计的难点之一，利用BIM技术可以实现索膜结构设计的高度参数化和高度精确性。这既节省时间，又为后期相关的工作与试验提供了相关保障。在盘锦体育场的建设过程中，BIM技术不仅应用到初期的建模，而且工作人员还进行了施工动态模拟以及结构仿真模拟等。这样，在设计初期就已经解决了后期施工的许多问题，这大大缩短了施工的工期，而且还减少了不必要的失误。

（四）BIM在造价管理上的应用

在造价管理上，目前我国的建筑领域造价管理还停留在传统的阶段性造价管理的模式上，并没有连续性地将整个施工过程的造价进行联通，从而实现工程一体化。然而，基于BIM技术的建筑工程造价管理已经将零散的数据信息过渡到了施工过程一体化的模式。在设计决策阶段，BIM技术可以完成工程项目预算书的编制。同时，设计人员在设计初期可以将模型相应构件的造价信息输入到BIM造价软件中，从而直接生成有效的工程量以及相应的成本预算量。在工程竣工后，就可以利用BIM直接生成工程的结算量。目前，我国建筑领域大多采用限额领料的管理方式，对工程材料的消耗额度没有明确的规定。在数据信息相对不完整的情况下，工程人员不能有效地进行材料估算。使用BIM技术，工程人员就能够快速地对所消耗的材料进行分析结算，从而真正实现限额领料的政策。可见，利用BIM技术的全过程造价管理，可以快速提高工程造价的效率、细化工程量的计算以及有效控制造价数据信息的缺失。

（五）BIM在运维管理上的应用

在运维管理上，BIM技术能够实现标准化的管理，在创造更舒适的使用环境的同时，让使用者得到更大的便利，从而达到事半功倍的管理效率，实现成本的最大控制。利用BIM系统透过3D演示图形的模式，能将业主，设计单位以及施工单位联系起来，这样除了可减少施工纠纷、提高施工效率外，还能够保证并促进建筑工程的质量和信息科技一体化的推进与发展。

同时，良好的物业管理是确保人民资产安全的最基本原则，有效合理地管理业主的资产对一个机构保持财务健全是极其重要的。利用BIM图形数据库整合设备，可以协助监控资产，将建筑信息传递到后期的运营与维护阶段，最后通过数据结构的通用性将建筑信息整合到其他可以使用的应用程序中。除此之外，传感器与RFID技术也可以与BIM技术进行合作，通过自动化技术实现与BIM模型的相互集成，为建筑物运营之后的火灾现场人员逃生、室内准确定位等提供支持。

三、进一步推进BIM的方法

如果要进一步推动BIM技术在我国的蓬勃发展，则需要多种方法相结合。

1.政府以及相关行业部门应大力支持，并对BIM相关标准进行规范。

目前，我国的建筑企业都是国有企业占主导地位，他们对BIM技术的应用相对保守。因为BIM技术正处于初始研发与使用阶段，很多企业不敢贸然应用。若政府能够采取提供扶持政策积极宣传使用BIM，并出臺相关文件将BIM技术列入基本建筑软件中，同时设立统一的BIM相关标准，成立BIM中心，那么BIM技术在建筑领域以及相关领域的发展将更加迅速。

2.国家应大量培养相关BIM人才。

从目前来看，BIM技术是未来建筑领域的发展趋势。政府以及各大高校应该让更多的大学生去了解BIM技术，鼓励他们去学习并使用它参加相关的BIM赛事。

3.国内的软件开发商应积极推广BIM技术。

BIM技术刚刚在中国兴起，作为软件技术的领头羊，国内的软件开发商应该建立优良的市场环境，大量开展以BIM技术应用为核心的建筑设计及工程咨询服务。同时，应协助政府建立相应的BIM标准，例如：标准产业化及住宅使用标准、规划设计报批审核标准等。大型且成熟的软件开发商可以与高校进行合作，成立BIM实训基地，让学生接触新兴技术，在学生毕业后可以推荐学生就业，同时，也可以对高校教师进行BIM培训。

四、结语

BIM技术虽然是一门新兴的科学技术，但是其发展的速度已经超越了人们的想象，它的出现引发了工程领域的第二次信息革命。BIM不仅是一门技术，它更是一种具有现实意义的信息化模型。它让传统的线条转化成为三维立体模型，把单一的工种变成了多工种协调工作，它还将设计出的同一模型应用到整个施工阶段。BIM技术不仅可以应用到设计中，而且可以应用到施工、运维等阶段。BIM技术虽源于建筑领域，但是未来它一定会发展到各个领域。随着信息化时代的到来，社会上会涌现出一大批BIM人才。根据BIM技术的特点与功能，其未来不仅可以在建筑领域内广泛应用，而且可以在其他领域发光发热。在建筑领域，建筑方可以根据BIM技术的特点进行可视化招标，设计方可以利用BIM技术进行设计规划，施工人员可以依据BIM技术进行施工，工程竣工之后开发商可以利用BIM进行销售等。消费者可以依据BIM技术的三维动画渲染图和漫游对自己要消费的物品进行深入了解。随着BIM技术的完善与发展，BIM技术会渗透到我们生活的各个方面。因此，对BIM从管理的高度进行研究，这对提高我国集成一体化管理质量和水平有重要意义。

[ 参 考 文 献 ]

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[4] 周鑫辉，路潮，陈铁.BIM技术在建筑领域的应用[J].江西建材，2017（1）：65-66.

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[责任编辑：陈 明]

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