BIM技术在建筑设计上的应用
——以中国尊大厦为例

宋 赫

中电建保险经纪公司

1 什么是BIM技术？

BIM 是Building Information Modeling 的缩写，意为建筑信息模型。BIM 技术是指通过建筑工程项目的各项真实信息，如建筑材料的价格、性能、重量、位置等为基础建立模型，将建筑过程通过软件应用可视化，从而提高建筑效率、降低施工过程中可能产生的各类风险。BIM模型可用于支持项目全生命周期建设及管理，它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。

2 BIM技术的在我国的发展现状及前景

随着我国经济的快速发展，人民群众对于建筑的质量要求也在不断提升，这对于建筑工程的开展也带来了一定的压力。BIM 技术在项目全生命周期的采用，不但减低了施工方的压力和项目的复杂性，也提升了建筑物的质量，因而BIM技术在我国处于不断发展的状态。总的来说，BIM 在我国的快速发展受以下三个因素的主要影响。

2.1 地方政策的大力支持

以广州市为例，广州在建筑行业出台的新政策中明确，自2020 年1 月1 日起，以下新建工程将强制应用BIM 技术：政府投资单体建筑面积2万平方米以上的大型房屋建筑工程、大型桥梁（隧道）工程和城市轨道交通工程；装配式建筑工程；重点发展区域大型建设项目。并且鼓励其他建筑项目应用BIM 技术。此外，广州市在建筑工程的各个阶段，如项目立项、规划审批、施工图审查、施工及竣工等均给出了BIM 技术的应用指导及审查和监管要求。由此可见，地方政府在推进BIM 技术落地应用上是十分主动地。

2.2 BIM是建筑行业从工业化转向信息化的加速器

建筑业的固有属性决定了它是一个劳动密集型的产业，传统的建筑行业现代化程度不高，建设周期较长，科技含量也不够高。据统计，近四成建筑公司使用纸质办公，近半建筑从业人员收工准备报告等材料，只有不到18%公司报告其一直采用移动应用处理项目数据和协作，将近60%公司没有在新技术上进行投入、研发。

此外，建筑行业从业人员流动性强，也迫使建筑业进行优化升级。现阶段，建筑行业产业升级的关键就在于工业化转向工业与信息化的高度结合，而BIM 技术则是建筑行业信息化的关键技术，因此，BIM技术被誉为建筑行业从工业化走向信息化的加速器。

2.3 社会向数字化方向快速发展

根据英国2019 年BIM 调研报告数据显示，62%被调研者认为在采用数字技术完成工作方面，建筑行业落后于其他行业。然而，建筑业数字化需求却十分强烈，近七成受访者表示建筑业不采用数字化工作方式的人将会被淘汰。80%以上被调研者认为在2030年，建筑行业的运作方式将与现在产生巨大变化。

3 BIM在项目建设阶段的具体应用有哪些？

近些年我国建筑行业发展迅速，越来越多的摩天大楼拔地而起。传统的CAD工具面对建筑工程项目中出现的问题愈发捉襟见肘，BIM技术的应用可以有效地对这些问题进行解决，在项目建设阶段，BIM 可以具体应用到项目建设的沟通、信息整合、施工和运营环节当中。

3.1 沟通环节

由于现代建筑丰富的设计和较高的技术内涵，传统CAD 工具逐渐不再能够完整传达设计意图以及及时反馈设计变更。利用BIM 技术可以通过可视化模型和协作平台，大幅度优化各流程沟通环境。同时，BIM技术也更有利于非专业人员进行沟通。

3.2 信息整合环节

由于建筑工程过程复杂，需要多部门合作，有时会发生由于信息不同步导致的偏差出现。这样浪费了人力、财力，也耽误了工程进度。通过BIM 技术建立数据库，将各个环节信息录入实时动态数据库中，一方面使得整个建设项目数据可视化，方便决策。另一方面也使得信息可以实时更新到每个施工环节，避免了由于信息不同步导致的成本浪费问题。

3.3 施工环节

在施工过程中，BIM 技术集成了工程环节中的各种相关信息，通过对项目进程的数字化表达，实现工程管理效率的提升。例如，在支付环节中，BIM 技术可以通过技术支持，实现工程进度和工程款的计算，大大缩短工程款结算跨越时间。在设计变更过程中，BIM技术可以通过建立虚拟三维模型，使变更后的设计可视化。成本控制中，BIM可以通过对采购物品的精准、完整地控制，实现采购行为的优化，这有利于节约成本。

3.4 建筑物运营环节

传统的运营过程中，由于建筑项目资料保存的方式限制，相关运营人员与施工方信息不对称等原因，有时会发生无法掌握设备位置、耗损率，以及维修记录丢失等问题，通过利用BIM 技术，可以建立模型，完整记录建筑物各个环节的详细属性，方便运营者进行监管。

4 中国尊——BIM技术案例分析

4.1 中国尊大厦介绍

图1 中国尊大厦实景图

中国尊大厦为近年来北京市标志性的超高层建筑项目，位于北京市朝阳区东三环北京商务中心区，建筑面积约43.7 万平方米(地上约35万平方米，地下约8.7万平方米)。主要建筑功能为办公、观光和商业。该塔楼地上108 层，地下7 层(局部设夹层)，建筑高度528m，外轮廓尺寸从底部的78m×78m向上渐收紧至54m×54m，再向上渐放大至顶部的59m×59m，似古代酒器“樽”而得名，建筑效果图如图1所示。中国尊大厦创造了两项世界之最。首先，中国尊大厦是世界首座在抗震设防烈度为8度区域建造的结构超过500m的大楼。同时，它的智能顶升钢平台是世界房建施工领域面积最大、承载力最强、首个自带两台大型塔机的智能化超高层建筑施工集成平台。

4.2 BIM技术在中国尊大厦建设过程中的应用

（1）全范围协同设计。中国尊大厦的设计是由北京院主导，多个不同方公司共同完成的。在设计过程中，所有参与到项目设计环节的设计师全部通过BIM 标准平台进行沟通、协作。由于BIM 技术能够将施工中实际涉及到的信息完整集成，对于中国尊这样一个超大型的建筑物来说，它有效地将集成信息不断实时地反馈给设计师们，同时也提升了建筑设计的完成度，提高了工作效率。工作效率的提升对于节约时间和建设成本都起到了积极的作用。

（2）BIM 核心技术贯穿设计和施工全流程。在中国尊大厦的建设过程中，BIM技术是贯穿整个设计和施工流程，并且为不断动态优化的设计来服务的。传统的施工环节中，建筑从业人员根据建筑设计按部就班完成设计。有时，面对设计的优化，或者外部突发状况是无力反应的。而在中国尊大厦建造过程中，通过利用BIM 技术，在设计过程中存在的一些问题能够被及时反馈给设计师们，得到有效处理。同时，由于BIM集成了整个施工环节的信息，也能够发现并且规避建设后期可能出现的问题。

5 结束语

BIM 技术在国内有着广阔的发展前景，但是也存在一定的限制。当下，较为限制BIM 在我国建筑领域快速发展的阻力之一就是现有部分建筑行业从业人员对于BIM技术的掌握能力有限，而BIM 技术过于碎片化。BIM 可以应用于建筑工程的全生命周期，但具体到建筑项目的每一个环节当中时，由于建造施工结算的特性，决定了BIM 技术大多时候只能服务某一个环节或流程。此外，BIM技术应用于建筑行业全生命周期，每个细领域用到的软件都有所差异（见表1）。然而正如文中强调的那样，BIM 技术是利用项目工程中各项真实信息为基础建立模型，只有信息数据的完整才能让BIM 技术的优势最大程度的发挥出来。

表1 BIM软件信息表

在当前，我国从政策上给与BIM技术强力支持，鼓励BIM技术能够从建筑业产业链条顶端：项目立项、设计等开始发力，这将在很大程度上缓解BIM 技术的碎片化应用现状。相信随着BIM 技术在我国的不断发展，更多城市推进BIM 技术落地应用的政策，BIM技术在我国将会迎来更广阔的发展空间。