BIM在建筑工程中的應(yīng)用及前景

趙一鵬　裴躍鋒　雷少華

摘 要：BIM建筑信息模型是通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，它是信息化發(fā)展的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)使建筑行業(yè)正在經(jīng)歷著一次信息化的革命。文章主要介紹了目前BIM技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)關(guān)于BIM應(yīng)用的三種模式：設(shè)計方主導(dǎo)模式、施工單位主導(dǎo)模式、業(yè)主方主導(dǎo)模式。并從法律、技術(shù)、管理這三個角度分別探討了BIM技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展存在的一些障礙，給出了相應(yīng)的解決辦法，為推動BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑業(yè)應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM含義；國內(nèi)BIM現(xiàn)狀；應(yīng)用前景

1 BIM含義

BIM作為信息化發(fā)展的成果，除了具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等優(yōu)點外它最核心的競爭力在于其強大 的信息整合能力。傳統(tǒng)的信息交換方式是一種分散的信息傳遞模式，各個參與方必須與其他所有參與方進行信息交換才能獲取自己所需的信息以及將信息傳遞出去。從而實現(xiàn)協(xié)同管理，提高項目管理的效率。簡單地說，BIM就是工程項目管理中使用的一種信息化管理技術(shù)。

2 BIM在國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前在中國，BIM正在為越來越多的人了解，建筑行業(yè)正在經(jīng)歷著一場BIM的洗禮。軟件公司、設(shè)計單位、房地產(chǎn)開發(fā)商、施工單位、高校科研機構(gòu)等都已經(jīng)開始設(shè)立BIM研究機構(gòu)。國家“十一五”規(guī)劃中BIM已成為國家科技支撐計劃重點項目，國家“十二五”規(guī)劃中進一步將BIM建筑信息模型作為信息化的重點研究課題。BIM在項目中的全程應(yīng)用尚屬首次，為以后BIM更廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，進一步推動了BIM在中國的發(fā)展勢頭。BIM在國內(nèi)的三種應(yīng)用模式 目前BIM的應(yīng)用主要在設(shè)計階段和施工階段，從BIM技術(shù)的應(yīng)用方來分，國內(nèi)關(guān)于BIM的應(yīng)用模式主要包括：設(shè)計方主導(dǎo)模式、施工單位主導(dǎo)模式、業(yè)主方主導(dǎo)模式。

2.1 設(shè)計方主導(dǎo)模式

設(shè)計方主導(dǎo)模式是BIM在工程項目建設(shè)中應(yīng)用的比較早的一種模式，也是最多的一種模式。設(shè)計單位為了更好的表達自己的設(shè)計意圖，增加中標的機率，特別是大型建筑項目都會采用BIM技術(shù)進行三維設(shè)計，用于向業(yè)主展示設(shè)計理念及設(shè)計成型后的效果圖，當設(shè)計方案為業(yè)主接受與了解后，如業(yè)主不做要求，則設(shè)計單位就不再繼續(xù)擴充利用BIM模型。也就是說設(shè)計方主導(dǎo)模式是在項目設(shè)計階段初期使用BIM技術(shù)，而沒有在全生命周期中使用。

2.2 施工單位主導(dǎo)模式

施工單位主導(dǎo)模式是指施工單位為了提高企業(yè)競爭力，節(jié)約企業(yè)成本，而采用BIM技術(shù)進行施工模擬，以提前排除建設(shè)過程中可能發(fā)生的沖突。施工單位采用BIM技術(shù)主要包括兩個原因，一是增加中標機會，施工單位可以利用BIM的施工模擬技術(shù)向業(yè)主直觀地展示施工方案，包括進度安排、資源調(diào)度安排、施工工序搭接等等，提高業(yè)主的主觀感受。二是提高施工管理的效率，在工程項目建設(shè)中，尤其是大型項目，不確定因素很多，施 工的工序搭接、進度安排，資源調(diào)度安排等等往往存在著眾多矛盾，施工單位通過BIM模型可在項目施工之前預(yù)先模擬項目施工過程，提前將可能出現(xiàn)的問題找出并加以解決，保證項目的順利進行，保證工期的同時也節(jié)約了返工等帶來的不必要成本。

2.3 業(yè)主方主導(dǎo)模式

業(yè)主方主導(dǎo)模式是隨著BIM不斷發(fā)展而產(chǎn)生的，這種模式是最符合BIM全生命周期的理念的，由業(yè)主方主導(dǎo)可以在建設(shè)項目的全生命周期內(nèi)運用BIM技術(shù)進行項目的管理。業(yè)主方主導(dǎo)模式加強了業(yè)主方對建設(shè)項目的控制力，有效克服了業(yè)主方工程專業(yè)知識不足的缺點，為建設(shè)項目各參與方提供了協(xié)同工作的平臺。另外，通過變換項目各種不確定因素來預(yù)測項目在不同環(huán)境下的成本、工期等的變化，從而對項目方案進行優(yōu)化比選，最終選定一個較為滿意的方案。施工階段，BIM模型作為信息交流平臺，業(yè)主可以很好地控制施工進度，合理安排進度款的支付，起到監(jiān)督施工的作用，保證項目工期的同時保證了項目質(zhì)量。

3 BIM發(fā)展前景

對于BIM在未來將有以下幾種發(fā)展趨勢：

3.1 以移動技術(shù)來獲取數(shù)據(jù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動智能終端的普及，人們現(xiàn)在可以在任何地點和任何時間來獲取信息。而在建筑設(shè)計領(lǐng)域，將會看到很多承包商，為自己的工作人員都配備這些移動設(shè)備，在工作現(xiàn)場就可以進行設(shè)計。

3.2 數(shù)據(jù)的暴露

現(xiàn)在可以把監(jiān)控器和傳感器放置在建筑物的任何一個地方，針對建筑內(nèi)的溫度、空氣質(zhì)量、濕度進行監(jiān)測。然后，再加上供熱信息、通風信息、供水信息和其他的控制信息。這些信息匯總之后，設(shè)計師就可以對建筑的現(xiàn)狀有一個全面充分的了解。

3.3 未來還有一個最為重要的概念——云端技術(shù)，即無限計算

不管是能耗，還是結(jié)構(gòu)分析，針對一些信息的處理和分析都需要利用云計算強大的計算能力。甚至，我們渲染和分析過程可以達到實時的計算，幫助設(shè)計師盡快地在不同的設(shè)計和解決方案之間進行比較。

3.4 數(shù)字化現(xiàn)實捕捉

這種技術(shù)，通過一種激光的掃描，可以對于橋梁、道路、鐵路等等進行掃描，以獲得早期的數(shù)據(jù)。我們也看到，現(xiàn)在不斷有新的算法，把激光所產(chǎn)生的點集中成平面或者表面，然后放在一個建模的環(huán)境當中。因此，我們可以利用這樣的技術(shù)為客戶建立可視化的效果。未來設(shè)計師可以在一個3D空間中使用這種進入式的方式來進行工作，直觀地展示產(chǎn)品開發(fā)的未來。

3.5 協(xié)作式項目交付

BIM是一個工作流程，而且是基于改變設(shè)計方式的一種技術(shù)，而且改變了整個項目執(zhí)行施工的方法，它是一種設(shè)計師、承包商和業(yè)主之間合作的過程，每個人都有自己非常有價值的觀點和想法。

如能通過分享BIM讓這些人都參與其中，在這個項目的全生命周期都參與其中，那么，BIM將能夠?qū)崿F(xiàn)它最大的價值。剛開始接觸BIM的建筑師，初步認為BIM是用三維模型來實現(xiàn)從方案到施工圖的整合過程，甚至可以統(tǒng)計數(shù)據(jù)、編寫投資預(yù)算、施工組織計劃、虛擬現(xiàn)實施工、做效果圖，出動畫。即使再有經(jīng)驗的建筑師、總工，都無法真正做到一絲不漏的境界，甚至會出現(xiàn)錯誤傾向。一個工程，一但出現(xiàn)問題，其后來的各方面損失，都是不可估量的，悲慘的。只有將數(shù)千個總工程師的審核經(jīng)驗編制在審核系統(tǒng)里，才能夠?qū)⑦@種損失，減少至微乎其微。

4 結(jié)語

作為計算機信息技術(shù)發(fā)展的成果，BIM技術(shù)將引領(lǐng)建筑信息技術(shù)走向更高層次，提高建筑工程的信息化管理程度，提高管理效率。我國建筑市場龐大，參與主體和參與潛量巨大，相信在各方的積極努力下，BIM技術(shù)必將為我國建筑業(yè)的科技進步發(fā)揮重大作用。要實現(xiàn)BIM技術(shù)在項目管理中全方位的應(yīng)用，不僅要解決的是技術(shù)問題，更需要解決的是管理層面的問題，這有利于提高集成管理的水平，同時也能促進BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用。