BIM技术简史和应用现状研究

BIM技术简史和应用现状研究

杨金龙 1，田清元 2，董睿 3

中国建筑第八工程局上海公司，上海 200040

摘要：BIM的出现给工程建筑行业带来了极大的变革，在全球范围内部引起了极大的重视。经过不断的发展，BIM的应用范围更加广泛，技术更加熟练。BIM的生命力是整个项目周期，为工程管理从根本上提供了新的思路，不再拘泥于传统的生产模式，使建筑业又重新焕发生机。本文主要阐述了BIM的发展历史，并对BIM技术在各工程阶段的应用进行了分析。

关键词：BIM；简史；应用现状；发展；全生命周期；变革

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0 引 言

BIM（Building Information Mode-ling），中文翻译是建筑信息模型。BIM是一种应用于工程设计建造管理中的数据化工具，通过对项目中多种参数模型的整合，帮助工程技术人员更好的掌握与理解项目建筑信息，利用数据信息模拟实际的建筑工程建设中建筑物的日照、外部维护结构的传热状态等、以节省建筑工程的效率、减少建筑项目建设中存在的风险。

随着信息化时代的到来、计算机信息技术与网络技术得以快速的发展，BIM已经逐渐成为建筑行业进行项目设计、可行性分析以及施工作业中必不可少的工具，也是建筑行业实现转型升级、节能减排、提升增效的重要手段。

1 BIM技术简史

BIM应用始于美国，美国总务管理局（General Services Administration，GSA）于2003年推出了国家3D-4D BIM计划，并陆续发布了系列BIM指南。美国联邦机构美国陆军工程兵团（United States Army Corps of Engineers，USACE）在2006年制定并发布了一份15年（2006~2020年）的BIM路线图。美国建筑科学研究院于2007年发布NBIMS，旗下的Building SMART联盟（Building SMART Alliance，BSA）负责BIM应用研究工作。2008年底，BSA已经拥有IFC（Industry Foundation Classes）标准、NBIMS、美国国家CAD标准（United States National CAD Standard）以及BIM杂志（Journal of Building Information Modeling，JBIM）等一系列应用标准。2009年，美国威斯康辛州成为第一个要求州内新建大型公共建筑项目使用BIM的州政府，德克萨斯州设施委员会也宣布对州政府投资的设计和施工项目提出应用BIM技术的要求。2010年，俄亥俄州政府颁布BIM协议，日本的国土交通省宣布推行BIM技术。目前日本BIM应用已扩展到全国范围，并上升到政府推进的层面。欧洲、韩国也已有多家政府机关致力于BIM应用标准的制定。在建筑这项集体“运动”的事业中，BIM正引发一次史无前例的彻底变革。

我国工程建设行业从2003年开始引进BIM技术，目前的应用以设计公司为主，各类BIM咨询公司、培训机构，政府及行业协会也开始越来越重视BIM的应用价值和意义。先后举办了“全国勘察设计行业信息化发展技术交流论坛”、“与可持续设计专家面对面”的BIM主题研讨会、“BIM建筑设计大赛”、“勘察设计行业BIM技术高级培训班（第一期）”等；Autodesk也正式推出基于BIM的Autodesk Revit Architecture 2010、Revit Structure 2010、Revit MEP 2010、AutoCAD Civil 3D 2010以及Autodesk Navisworks 2010等软件；中建国际设计顾问有限公司（CCDI）、上海现代建筑设计集团、Kling Stubbins国际建筑设计中国分部以及美国Aedis建筑与规划设计中国公司等都在不同项目的不同程度上使用了BIM技术。国家“十一五”科技支撑计划和“十二五”建筑信息化发展纲要中也将BIM技术纳入研究内容。

现阶段BIM的使用者以设计单位为主，就应用广度和深度而言，BIM在中国的应用还只是刚刚开始，但会逐步推广和深入到建筑行业各个领域。从全球化的视角来看，BIM的应用已成主流。

2 BIM技术应用现状

2.1 可行性研究阶段

BIM对于可行性研究阶段建设项目在技术和经济上可行性论证提供了帮助，提高了论证结果的准确性和可靠性。

在可行性研究阶段，业主需要确定出建设项目方案在满足类型、质量、功能等要求下是否具有技术与经济可行性。但是，如果想得到可靠性高的论证结果，需要花费大量的时间、金钱与精力。BIM可以为业主提供概要模型（Macro or schematic model）对建设项目方案进行分析、模拟，从而为整个项目的建设降低成本、缩短工期并提高质量。

2.2设计工作阶段

对于传统CAD时代存在于建设项目阶段的2D图纸冗杂、错误率高、变更频繁、协作沟通困难等缺点，BIM所带来的的价值优势是巨大的：①保证概念设计阶段决策正确；②更加快捷与准确地绘制3D模型；③多个系统的设计协作进行、提高设计质量；④对于设计变更可以灵活应对；⑤提高可施工性；⑥为精确化预算提供便利；⑦利于低能耗与可持续发展设计

2.3建设实施阶段

对于传统CAD时代存在于建设项目施工阶段的2D图纸可施工性低、施工质量不能保证、工期进度拖延、工作效率低等缺点，BIM所带来的的价值优势是巨大的：①施工前改正设计错误与漏洞；②4D施工模拟，优化施工方案；③BIM模型为预制加工工业化的基石；④使精益化施工成为可能。

2.4运营维护阶段

BIM参数模型可以为业主提供建设项目中所有系统的信息，在施工阶段作出的修改将全部同步更新到BIM参数模型中形成作中的BIM竣工模型（As-built model），该竣工模型作为各种设备管理的数据库为系统的维护提供依据。

此外，BIM可同步提供有关建筑使用情况或性能、入住人员与容量、建筑已用时间以及建筑财务方面的信息；同时，BIM可提供数字更新记录，并改善搬迁规划与管理。BIM还促进了标准建筑模型对商业场地条件（例如零售业场地，这些场地需要在许多不同地点建造相似的建筑）的适应。有关建筑的物理信息（例如完工情况、承租人或部门分配、家具和设备库存）和关于可出租面积、租赁收入或部门成本分配的重要财务数据都更加易于管理和使用。稳定访问这些类型的信息可以提高建筑运营过程中的收益与成本管理水平。

3 结 语

BIM的发展经历由BIM标准、BIM工具到BIM应用的过程。BIM的生命力是整个项目周期，其为可行性研究阶段、设计阶段、施工阶段与运营维护阶段带来了巨大的利益优势。目前，BIM已在欧美等发达国家引发了建筑业的巨大变革，并被无数的成功案例证明了其价值优势。虽然我国的BIM应用还处在雏形阶段，但是认识并发展BIM、实现行业信息化转型已是势不可挡的趋势。

[参 考 文 献]

[1] 王珺. BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用研究[D]. 成都：西南交通大学,2011.

[2] 成丽媛. BIM在全球的应用现状[J]. 中国高新区, 2017(11): 27.

[3] 何清华, 钱丽丽, 段运峰, 等. BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J]. 工程管理学报, 2012(1): 12-16.