關于中國建筑信息化模型（BIM）的應用研究

【摘 要】 隨著中國經濟的快速發展，我國的建筑行業也日漸發展迅速，人民生活水平的提高和生活質量的改善對建筑行業的要求也越來越高，表現在建筑材料，設計結構和理念，環保要求等方面。這就要求中國的建筑設計師推陳出新，樹立新的建筑觀念，更新設計思想。建筑信息化模型（BIM）是適應社會的新興產物，將會成為建筑行業的趨勢。本文分三個方面分別介紹了BIM的內涵，BIM在國內外發展狀況以及BIM在中國的應用價值和前景。

【關鍵詞】 建筑信息化模型（BIM）；BIM應用價值；BIM應用前景

引言

進入21世紀以來，由于人們生活質量和品味的提高，建筑行業的競爭日漸加劇，不但有來自國內建筑業的壓力，國外的建筑業也逐漸挺近國內。如何提高我國建筑行業的競爭力，滿足人們的需求，建筑信息化模型（BIM）應運而生。目前，我國工程項目的規模日益擴大，結構形式愈加復雜，尤其是超大型工程項目層出不窮，使企業和項目都面臨著巨大的投資風險、技術風險和管理風險。應用BIM技術，從根本上解決建筑生命期各階段和各專業系統間信息斷層問題，從設計、施工技術到管理全面提高信息化水平和應用效果，已成為建設企業的迫切需求。

一、建筑信息化模型（BIM）的內涵

建筑信息模型（BIM）是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM技術是一種應用于工程設計建造管理的數據化工具，通過參數模型整合各種項目的相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息做出正確理解和高效應對，為設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

在建筑工程整個生命周期中，BIM可以實現集成管理，因此這一模型既包括建筑物的信息模型，同時又包括建筑工程管理行為的模型。將建筑物的信息模型同建筑工程的管理行為模型進行完美的組合。因此在一定范圍內，建筑信息模型可以模擬實際的建筑工程建設行為，例如：建筑物的日照，外部維護結構的傳熱狀態等。

二、BIM在國內外發展狀況

BIM的研究率先在國外開始，1996年美國斯坦福大學提出的4D模型，將建筑構件的3D模型與施工進度的各種工作相鏈接，動態地模擬這些構件的變化過程。新加坡南洋理工大學提出了一個基于IFC的網絡工作平臺，采用網絡及XML技術進行信息交換，支持建筑設計到結構分析的模型轉換。

美國Autodesk公司于2002年首次提出BIM解決方案，推出了相應的Revit和Civil3D軟件。然而，這些應用軟件僅僅是應用BIM的概念，針對建筑或某個專業設計建立構件對象的3D模型，并附加相關的工程屬性和構件對象之間的相互關系，實現該設計過程中的數據共享。而如何建立面向建筑生命期的BIM，實現全過程的數據共享和交換，還存在大量亟待解決的理論和技術問題。

在我國，BIM是一種新興事物，它的設計理念正逐步被建筑行業人士所知。BIM技術對施工企業的管理而言將是一個劃時代的變革，它徹底改變了施工企業生產和管理的理念和方式。并且，國內已經有一些實力領先的廠商開始嘗試BIM技術的應用。國內先進的建筑設計團隊和地產公司紛紛成立BIM技術小組，一些項目也率先應用上了BIM，比如2008北京奧運會奧運村空間規劃及物資管理信息系統、南水北調工程以及香港地鐵項目等。BIM最初只是應用于一些大規模標志性的項目當中，除了堪稱BIM經典之作的上海中心大廈項目外，上海世博會的一些場館也應用了BIM。僅僅經過兩三年，BIM現在已經應用到一些中小規模的項目當中。以福建省建筑設計研究院為例，全院70%～80%的項目都是使用BIM完成的。

住建部編制的建筑業“十二五”規劃明確提出要推進BIM協同工作等技術應用，普及可視化、參數化、三維模型設計，以提高設計水平，降低工程投資，實現從設計、采購、建造、投產到運行的全過程集成運用。不過相對于中國的建設大潮，BIM的應用僅僅處于萌芽時期，中國的BIM應用還有很大的空間待挖掘。

三、建筑信息化模型（BIM）的應用價值及前景

（一）BIM的應用價值

BIM不是簡單的將數字信息進行集成，它還是一種數字信息的應用，并可以用于設計、建造、管理的數字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風險。BIM的應用提升項目生產效率、提高建筑質量、它的應用價值具體體現在：

（1）三維渲染，宣傳展示

三維渲染動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發的模型基礎，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業主更為直觀的宣傳介紹，提升中標幾率。

（2）快速算量，精度提升

BIM數據庫的創建，可以準確快速計算工程量，提升施工預算的精度與效率。由于BIM數據庫的數據粒度達到構件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數據信息，有效提升施工管理效率。BIM技術能自動計算工程實物量，這個屬于較傳統的算量軟件的功能，在國內此項應用案例非常多。

（3）精確計劃，減少浪費

BIM的出現可以讓相關管理條線快速準確地獲得工程基礎數據，為施工企業制定精確人材計劃提供有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環節的浪費，為實現限額領料、消耗控制提供技術支撐。

（二）BIM在中國的應用前景

BIM是一種全新的理念，它涉及到從規劃、設計理論到施工、維護技術的一系列創新和變革，是建筑業信息化的發展趨勢。BIM的研究對于實現建筑生命期管理，提高建筑行業設計、施工、運營的科學技術水平，促進建筑業全面信息化和現代化，具有巨大的應用價值和廣闊的應用前景。與歐美發達國家相比，我國BIM應用起步并不晚，但由于建筑企業和項目管理模式及水平的限制，致使其推廣應用會更為艱難。然而，國家政府的重視，行業發展的需求，將極大地促進BIM更深層次的研究和廣泛的推廣應用。

我國BIM技術的基礎性研究得到國家的大力支持，并取得了卓有成效的研究成果。如清華大學完成的國家“十五”科技攻關計劃課題研究成果“基于IFC的建筑工程4D施工管理系統”，成功應用于國家體育場、青島海灣大橋、廣州西塔等多個大型、復雜工程，專家評價屬國內首創，填補了國內空白，達到了國際先進水平，并榮獲2009年華夏建設科學技術一等獎。

因此要在中國推動BIM，需要充分發揮政府的作用，制定相關政策大力扶持對BIM的研究應用。另一方面，BIM市場的發展，需要一群理解BIM理念，掌握BIM方法論和實施技術，充分發揮BIM優勢的人才，因此各大院校應該加強合作，培養專門人才。

結語

BIM實現了建筑生命期各階段的工程性能、質量、安全、進度和成本的集成化管理，適應了建筑行業改革的要求，在中國雖然起步晚，但是逐漸被國家和建筑行業人士認可。BIM的廣泛應用必然在中國的建筑行業引發一場巨大的變革，在國內外都有廣闊的發展前景。加大政府的作用，培養專門人才，才會更大程度的推動BIM在中國的應用。

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