BIM理念及在建设项目中的应用分析

一、引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）思想源于20世纪70年代，其概念最早是由美国乔治亚技术学院建筑与计算机专业的查克·伊斯曼博士于30年前提出的。在这之后，Charles Eastman、Jerry Laiseri及McGraw-Hill公司、Autodesk公司等相继对其概念进行了定义。所谓BIM，是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。实际上，BIM就是通过数字化技术，在计算机中建立一座虚拟建筑，一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。

二、BIM在国内外的应用综述

BIM应用始于美国。2003年，GSA（General Services Administration）推出了国家3D-4D-BIM计划，并陆续发布了系列BIM指南；2006年，USACE（United States Army Corps of Engineers）制定并发布了一份2006~2020年的BIM路线图；2007年，美国建筑科学研究院发布NBIMS，旗下的BSA（Building SMART Alliance）负责BIM应用研究工作，2008年底，BSA已拥有IFC标准、美国国家CAD标准等一系列应用标准；2009年，美国威斯康辛州要求州内新建大型公共建筑项目使用BIM，德克萨斯州设施委员会也要求对州政府投资的设计和施工项目应用BIM技术；2010年，俄亥俄州政府颁布BIM协议。

2010年，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。

我国《建设事业信息化“十五”计划》中明确阐述了建筑业信息化的发展趋势，提出“完善建设领域信息化标准体系”的行业信息化总体目标；《“十一五”科技攻关计划》对BIM技术相关研究给予支持，“十一五”的重点项目的课题中，展开了基于BIM技术的成本预测、节能设计、建筑设计、施工安全与优化等的研究和软件的开发等；《2011～2015年建筑业信息化发展纲要》中指出，“十二五”期间，建筑业信息化发展的总体目标为“基本实现建筑企业信息系统普及应用”，加快BIM技术在工程中的应用，推动信息化标准建设。

三、BIM应用软件分析

BIM是应用于建筑业的信息技术发展到今天的必然产物。目前建筑信息模型的概念已经在学术界和软件开发商中获得共识，建筑设计软件ArchiCAD、TriForma以及Revit等，都是应用了建筑信息模型技术开发的，可以支持建筑工程全生命周期的集成管理环境。

BIM的实现手段是软件，与CAD技术只需一个或几个软件不同的是，BIM需要一系列软件来支撑。除BIM核心建模软件之外，BIM的实现需要大量其他软件的协调与帮助。一般可以将BIM软件分成BIM核心建模软件和基于BIM模型的分析软件两大类型。

四、BIM的理论研究和项目应用分析

由于BIM的优越性，引起国内外学者的高度重视，在建筑工程多个领域出现BIM技术的工程应用研究，这些研究将BIM技术应用于建筑工程的荷载分析、设备维护、三维模型重建、安全评估等领域， 如Caiyun Wan等对BIM标准结构分析模型在预应力荷载和荷载组合等方面的扩展提出了建议；Kevin Yu等通过扩展和延伸标准信息模型类型定义和数据表达规则，面向设备管理与维护功能需求，自主开发了FMC（Facilities Management Classes）信息模型；徐迪等提出了一种基于BIM技术的三维模型重建方法，讨论了从PKPM模型到Revit模型的转换策略，为利用重建结果进行更高层次工作打下基础；刘文鹏等建立了基于BIM技术的混凝土结构耐久信息管理与应用平台，可以进行混凝土结构全生命期耐久信息管理、结构耐久性设计审核、结构耐久性分析及安全评估。

BIM技术在国外应用已经较为普遍。在中国，由于BIM软件功能没有本土化，及BIM标准的缺失， BIM的发展及应用仍然处于技术的宣传和了解阶段。业内人员对于BIM技术的了解倾向于自身的专业，或者局限于理论方面。但是国内一些企业已经开始在不同程度上应用建筑信息模型了，如中建国际设计顾问有限公司（CCDI）、上海现代建筑设计集团等。BIM在我国建筑业应用初见成效，尤其适用于复杂项目。

国内的许多项目开始应用BIM技术。CCDI主要参与的北京奥运会水立方工程，用很短的时间完成了一个相当复杂结构的空间定位，取得了与设计内容协同一致，充分有效利用项目信息并缩短了建设周期的成效，为此这个项目获得了AIA颁发的建筑信息模型奖。上海现代建筑设计集团主要参与的上海世博会德国国家馆工程，是一个建筑造型和空间关系复杂、体量大、进度紧的项目，项目建立了建筑、结构、机电专业模型精确的BIM信息，极大地发挥了设计可视化的优势；将管线方面的检查提升为三维空间的碰撞，实现了在可视化的模型中实时修改，不到半年完成了所有深化设计，得到了德方的肯定。

五、结语

BIM的发展经历由BIM标准、BIM工具到BIM应用的过程。因此，对BIM进行深度分析，系统研究BIM国内外应用现状及软件交互性，探讨其发展动态及存在的障碍，将进一步促进BIM的深入推广并使其价值最大化，为BIM在我国的广泛应用起到重要基础研究作用和价值。

参考文献：

[1]何关培. BIM总论[M]. 北京：中国建筑工业出版社, 2011

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部. 2011-2015年建筑业信息化发展纲要[EB/OL], 2011-5-10

[3]张建新. 建筑信息模型在中国工程设计行业中应用障碍研究[J]. 工程管理学报, 2010（4）：387-392