BIM技术的发展及应用研究

李淼+陈艳华

华北理工大学建筑工程学院

【摘 要】建筑信息模型（BIM）为建筑产业带来了一次新的革命，文中对BIM的发展历史进行了总结，分析了我国BIM的发展和应用现状，并对国内的研究成果进行总结，为我国BIM的发展提出建议。

【关键词】建筑信息模型；BIM；建筑业

引言

BIM（Building Information Modeling）技术即建筑信息模型，是一种多维建筑信息模型的集成，模型中增加了时间参数进行施工进度模拟。考虑造价因素进行造价模拟，同时深化了项目终身信息的管理。BIM技术的发展给建筑业带来了又一次的革命，其服务范围包括建设项目的设计阶段、施工阶段、终身维护等整个生命周期，改变了建设项目的参与方之间的信息交流方式，有利于减少失误、提高工程质量、降低工程成本。目前我國的BIM技术应用尚处于初级阶段，但随着住宅产业化、建筑信息化等概念的提出，BIM信息技术呈现快速发展趋势。

一、BIM的发展

BIM概念首次提出是20世纪70年代，由美国的乔治利亚大学提出，但并未明确提出其概念及应用价值，直到2002年美国才首次明确了BIM的概念，即建设项目兼具物理特性和功能特性的数字化模型，其实现的前提是在建设项目的各个阶段，不同的参与方通过对模型的插入、更新、更改等方式行使各自的职责。之后2005年新加坡提出BIM计划，并开始进行大范围推广。2007年美国建科院颁布了第一本BIM标准，2009年日本政府提出了BIM发展计划，次年韩国提出BIM发展计划，2011年我国住建部的“十二五”计划中明确提出了BIM的概念，直到2014年北京市制定了建筑信息勘察设计标准，这也是我国首个BIM设计标准。2015年住建部发布批文要求在2020年全国甲级设计单位和企业必须实现BIM与企业管理和相关技术的一体化，要求应用BIM技术的项目达到90%。目前我国的山东、广东、上海和深圳等地都制定了自己的BIM发展计划，在政府的大力支持下，都取得了一定的成果。

二、BIM技术的应用及存在问题

BIM作为全新的理念和技术，具有其独特的特点，基于BIM技术的三维数字软件日益增多，包括美国Autodesk公司的Revit系列软件和Bentley公司的Bentley系列软件、匈牙利的Archi CAD软件、德国Nemetschek公司的Allplan软件；国内包括清华斯维尔软件、Cityplan软件等。

在工程应用方面，德国、芬兰、挪威等国家，BIM普及率已经达到60%以上，这些国家或通过推行优惠政策，或通过行政手段推动BIM技术的应用。目前BIM技术已贯穿设计阶段、施工阶段以及后期的维护和管理阶段，相关大型企业已经具备应用BIM技术的能力，同时BIM咨询公司的出现，为中小企业应用BIM提供条件。

国外应用BIM技术进行大型建筑工程的案例有：美国SOM事务所设计的纽约自由塔，新加坡红河幕墙项目，美国的Letterman数字艺术中心等项目，由于BIM技术带来的经济效益达到1000万美元。在国内应用起步较晚，但通过一系列的研究和探索，也取得了一定的应用成果。在国内较早应用BIM理念的建筑项目包括北京奥运会水立方、西溪会馆、上海世博会的德国馆、苏州星海生活广场等工程，在这些工程中BIM技术主要应用设计阶段和模拟施工流程，实现了建设项目工程进度、设备和成本的4D动态集成管理以及施工过程的4D可视化模拟。通过具体项目对BIM理念进行新的认识和解读，并证明了BIM模型对于推进项目设计深化、项目全生命周期的监控具有重要意义。

在国家研究课题方面，设立了国家自然科学基金项目“面向建设项目生命周期的工程信息管理和工程性能预测”和“基于云计算的建筑全生命周期BIM数据集成与应用关键技术研究”，国家重点科技攻关计划课题“基于国际标准IFC的建筑设计及施工管理系统研究”，国家科技支撑项目课题“基于BIM技术的下一代建筑工程应用软件研究”，以及国家863课题“基于全生命周期的绿色住宅产品化数字开发技术研究与应用”。

虽然我国相关部门对BIM技术的重视日益加强，但相比于欧美等发达国家仍处于初级阶段，工程项目应用率不足1%，当前BIM在我国建筑领域面临的困难包括：

1.建模复杂，耗时长。BIM技术相比传统的二维CAD技术，具有可视化、可模拟、可协同的优势，但这需要设计师花费更多的精力和时间，更需要创造性的思维和设计，在国内建筑设计更追求速度和效益，这也导致设计师不积极参与BIM技术的应用与开发。

2.项目参与方众多，难以实现项目信息共享。在整个项目中，涉及到的参与单位众多，各参与单位应用软件也不统一，设计方主要应用Revit系列软件、施工方主要应用Navisworks、而管道设计主要应用Plant3D软件、设备设计主要应用Inventor软件，项目参与各方应用的数据模型不同，而国内目前没有统一的数据格式要求，这就导致项目信息的共享难以有效实现。

3.BIM综合应用模式缺乏。目前的BIM应用主要集中在设计阶段，在其他阶段的应用没有得到很好的推广，而推动BIM在建筑全生命周期的应用，需要探索与借鉴，目前国内尚无典型成功案例进行借鉴。

推动BIM技术的综合应用是建筑领域一场新的变革，需要大量的人力和资金的投入，更需要项目各参与方的积极性。

三、建议

1.加强建设单位的思维转型，建设单位作为BIM技术的最大受益者，需转变传统的思维方式，积极的参与并推动建设项目改革，鼓励采用数字化设计和一体化设计，促进BIM技术的发展。

2.加强专业人才的培养，任何新技术的发展都离不开人才，可通过高校开设专业课程、企业设立培训课程、邀请专家进行相关案例解读等方式进行人才的培养。

3.制定相关制度和规范，相关部门制定强制性要求，增加工程验收项目，将BIM设计作为工程验收强制性标准，并制定相关BIM规范。

参考文献：

[1]李慧敏， 杨磊， 王健男. 基于BIM技术的被动式建筑设计探讨[J]. 建筑节能， 2013， （1）：62-64.

[2]刘芳. 关于BIM技术对绿色建筑产生的积极意义的探讨[J]. 中外建筑， 2013 （6）：60-61.

[3]王陈远. 基于BIM的深化设计管理研究[J]. 工程管理学报， 2012， 26 （4）：12-16.

[4]吴吉明. 建筑信息模型系统（BIM）的本土化策略研究[J].土木建筑工程信息技术， 2011， 3（3）：45-52.

[5]张建平. BIM在工程施工中的应用[J]. 施工技术， 2012， （16）：10-17

基金项目：

国家自然科学基金（51378172）。

作者简介：

李淼（1996-），汉族，河北唐山人，2014级工程管理专业。