淺析BIM技術的應用現狀及發展前景

（河南建筑職業技術學院，河南 鄭州 450064）

1 BIM的概述

1）什么是BIM

在科技飛速發展的時代，在建筑領域，BIM技術正悄然崛起。BIM的全拼是Building Information Modeling，即：建筑信息模型。BIM并不是一種軟件，而是一種以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型。

目前我國建筑行業比較流行的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據、過程和資源，可被建設項目各參與方普遍使用。在建筑領域，含有BIM信息的構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營期維護期提供必備的信息數據。利用BIM技術，將建筑信息模型躍然紙上，這種方法是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法，同時也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和大量減少風險。

2）BIM的特點

BIM 技術有五個特點，分別是可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性。

BIM技術的可視化特點是非常直觀的。在建筑行業，圖紙傳統思想上是以線條形式展現給我們的，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計的溝通、運營過程中的討論、決策，這些過程都可以在可視化的環境下進行。

BIM技術的協調性特點體現在，在建筑工程設計階段，通常由于各專業設計師之間溝通不到位，會出現一些互相矛盾的問題，這就是施工中常遇到的碰撞問題。如果在出現問題之后再進行解決，就會使雙方變得非常被動。BIM的協調性體現在可以在建筑物建造前期就對各專業之間出現的碰撞問題進行解決，為后期做其他工作節約一定的時間。

BIM技術的另一個特點是模擬性，具體體現在，它并不是只能模擬出目前現有的、已經設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：在設備工程中的一些緊急疏散模擬等。在現有BIM技術的發展下，有4D模擬，還有5D模擬。相信隨著科技的進步，今后BIM技術會更加發達。

BIM技術的亮點特點是優化性。在實際建筑工程中，整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷優化的過程。這些優化過程具體體現在以下兩個方面：首先，是對一般項目方案的優化，優化后的項目方案可以使業主更多地了解哪種項目設計方案更有利于自身需求；其次，是關于特殊項目的設計優化，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，如果可以對這些內容進行優化，在建筑的總工期和整體造價上會得以改進。

2 BIM的應用現狀

1）建筑信息化

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

2）基于BIM的工程設計

BIM技術是可視化的三維設計。這種技術能夠根據3D模型自動生成各種圖形和文檔，如果模型發生變化，與之對應的關系會自動發生變化更新。另外，BIM技術可以實現不同專業間在設計時的信息共享。當某一個對象被修改時，其他與之對應和相互關聯的任務會隨之更新。

3）基于BIM的施工管理

目前，利用先進的技術可以實現3D施工現場管理效果。引入了BIM技術后，基于BIM技術的施工管理可以實現4D施工管理效果，建立4D施工管理信息模型，從而實現虛擬施工。

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的功能進行預測以及對在建造過程中可能出現的潛在問題進行分析。這樣做的目的，可以為建筑業的發展帶來長遠的考慮，在設計階段就可以把一些后期會出現的碰撞問題解決，從而提高整個工程的質量和效率，使整個成本降低。

BIM的應用貫穿于項目的全過程，從招投標階段到最后運營投入使用階段。BIM技術對于工程階段的發展是一個重大的革新。基于BIM的三維模型技術比傳統的三維模型效果圖要先進很多，包含了完整的建筑信息，可以使施工設計人員準確地查看到自己存在的問題，并及時作出修改和調整自己的設計。這樣做，避免了在施工過程中的浪費，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與甲方及施工單位之間的無障礙交流。BIM技術的引進對現有工程技術的質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設計

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

BIM技術的出現是非常及時的，也是令人振奮的。然而從BIM技術最初的興起到目前的應用，BIM技術在我國并沒有真正普及，因此BIM技術的發展前景有很大的空間。

5）影響BIM技術普及的因素

首先，是機制問題。BIM技術在2D圖紙方面存在著細節不到位、表達不規范等一系列的問題。因此，我們要一方面完善BIM技術的2D功能，另一方面完善制圖規范，將3D技術更好地融入設計成果的載體。

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

3 BIM的發展前景

BIM的應用貫穿在施工項目的整個過程中。BIM技術在對每個階段的意義和功能的實施方面都不同。首先，BIM技術應用在設計階段，可以用此技術擁有基于三維模型的特點和實時更新的特點細化整個項目中的每一個細節。BIM技術應用在施工階段，使得在實際工程中使用的4D技術甚至5D技術成為了可能，甚至現在又進一步引入了虛擬現實技術。BIM技術應用在運營階段，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技術對于設計是一個重大的改進，其功能性已經遠遠超過了CAD的運用。BIM技術的出現使得圖紙很形象地轉換為三維立體模型，BIM技術的使用使得建筑設計從二維轉向了三維。BIM技術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的最大優點在于，它可以使各專業的矛盾碰撞問題在同一個模型中全部體現出來，這些問題會以一種直觀的形式表現出來。這樣的表現形式使建筑設計人員能夠準確地查看到自身的問題，并及時做出修改調整自己的設計過程。這樣做的優點是避免了在施工過程中才發現問題，因此可以直接避免施工過程的浪費。BIM技術的引入使得整個工程的質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技術的應用不僅使得施工設計階段的質量得到了很大提升，而且在施工設計階段的質量把控也變得非常簡單。應用了BIM技術后，模型的創建過程就已經完成了許多工作，如：三維可視化視圖、四維施工模擬、綠色建筑的應用等，都將使得設計院的服務范圍得到擴展。

通觀全局，BIM技術將作為今后建筑模型發展的一個方向。困難的是不管采取何種戰略方式都不是短期內可以實現的，這需要一個長期的過程，但是，如果要實現這個目標的基本格局并不復雜，就是讓行業內的各個人才發揮自己的專長，在自己的領域內將專業知識做到極致。

4 結語

當今社會的發展是快速的，BIM技術的發展也是快速的。尤其在這樣一個大數據的時代，許多先進的思想應運而生，智慧化城市、數字化城市的精細化建設，如云計算、移動互聯網等新一代信息技術應用的飛速發展，對BIM技術的需求更加強烈。BIM技術的應用體現了工業化、信息化、城鎮化和農業現代化的融合；BIM技術的應用正是符合國家推行智慧城市建造的發展戰略。一些先進技術的出現，更是使我們的數字化城市做得更加精細。相信在不久的將來，BIM技術將成為一種新型的管理工具，為推進現代化建設添磚加瓦。