BIM—BLM技术发展及其应用研究

何罗

【摘 要】建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）和建设工程生命周期管理（Building Lifecycle Management，BLM）是近年来在建筑数字技术中出现的新概念、新技术，BIM技术已成为当今建筑设计软件采用的主流技术。BLM是一种以BIM为基础，创建、管理和共享信息的数字化方法，能够大大减少资产在建筑物整个生命期（从构思到拆除）中的无效行为和各种风险，是建设工程管理的最佳模式。

【关键词】BIM技术；绿色建筑；全生命周期

0 引言

近年来，随着产业革命和信息技术的迅猛发展，数字技术的更新发展日新月异。在数字技术的推动下，各行各业科技进步有力地促进了行业生产技术水平、劳动生产率水平和管理水平在不断提高。但是，相对于其他一些行业，我国的建筑业、建筑设计行业应用建筑数字技术的水平仍然不高。在当前数字技术飞速发展的情况下，我们必须提高对建筑数字技术的认识。Autodesk公司提出了BIM的概念，即在传统的三维几何模型基础上构建面向建设工程全生命周期的工程信息模型，并支持工程信息的交换、共享和管理，以实现“建筑全生命周期管理”。可从下面3点加以理解：

1）应用计算机进行设计是在空间中安排三维元素的集合，这些元素包括梁、柱、楼板、门、窗等；2）设计必须包含相互作用且具有明确定义的元素，可以从相同描述的元素中获得剖面图、平面图、轴测图或透视图等；对任何设计上的改变，在图形上的更新必须一致，因为所有的图形都取自于相同的元素，因此可以一致性的做资料更新；3）计算机提供一个单一的集成数据库用做视觉分析及量化分析，任何量化分析都可以直接与之结合。

1 BIM 建筑信息模型及其发展

早期基于二维图形的绘图系统其本质上只是手工绘图的延伸，而基于三维几何图形的计算机辅助绘图系统则在很大程度上提升和加强了设计人员的设计手段，借助于三维造型系统，设计师可以采用类似于虚拟建造的方式来建立三维建筑几何模型，从而以一种更为直接和形象的方式工作。

各构件对象之间是相互关联的对象， 通过各种不同种机制，各构件对象之间存在着内在的逻辑联系，从而将多个构件整合为一个单一的、多层次的、高度集成的工程项目模型。BIM建筑信息模型，旨在连接建设项目生命周期不同阶段的数据、过程和资源，建立单一工程数据源，从而解决分布的、异构的工程数据之间的一致性和全局共享问题，进而支持建设项目生命周期中动态的工程信息创建、管理和共享。实现建设项目的全生命周期管理。

2 BIM 建筑信息模型的应用特点

在项目中引入BIM，相对于采用传统的CAAD手段，BIM建筑信息模型具有更大的应用优势。下面以Autodesk公司的Revit建筑信息模型平台为例，来阐述BIM与传统CAAD软件之异同及BIM的应用优势。

2.1 支持设计者以更自然的设计交互模式工作

采用Revit进行建筑设计类似于创建与实际的建筑相对应的数字化建筑模型的过程，使用者创建数字化的建筑模型过程类似于挑选并添加不同的建筑构件，如墙体、门窗、屋顶、楼梯等，来搭建建筑本身的过程。从使用者与计算机交互来讲，采用这种类似于虚拟建造的应用模式，其相对于传统的基于图形的计算机制图系统则更为形象、直观和生动。

2.2 工程数据与构建模型高度集成

由于构建的设计者可以定义某构件在不同的视图下该如何表现，并且，其表现属性是可以被访问及调整的，比如门的开启方向开关，可以通过平面视图中的控制开关图标来调整门的的开启方向，构建的三维模型也会做出相应的调整。即在BIM模型中工程数据与构建模型是高度集成的，而工程中实际应用的二维图纸文档只会是BIM模型的“副产品”之一。

2.3 单一建筑模型使得项目修改高度智能及自动化

相对于传统的基于图形的CAD系统，BIM产生的是“协调的、内部一致的、可运算的建筑信息”。BIM从实现层上采用了参数化模型工具，而参数模型固有的的双向连续性和修改的及时性及其全面传递变更的特性。从而带来了高质量、协调一致、可靠的模型成果。参数化模型又和尺寸标注是双向关联的，对各个对象间关系所作的任何修改都会立刻通过参数化修改引擎在整个设计中反映出来，从而大大地提高设计的质量和效率，最大程度的减少图纸出错的可能性。

2.4 支持工程文档创建、发布、管理整个过程应用

由Autodesk Revit创建的涉及建筑信息的创建、发布、管理的BIM模型与传统的CAD系统产生的主要以二维图档为主的工程信息是截然不同的。将创建的信息发布为面向Web的矢量图形文件即DWF格式文档，其支持三维图形格式和用户批注及签名，这就为工程文档电子化提供了必要的技术支持，另外，作为面向于用户协同设计的Busszaw则为整个工程文档的发布及管理提供了有效的技术手段。

2.5 Revit软件及构件的面向对象特征

Revit软件从实现和具体的应用都带有软件工程的面向对象技术的特点，基本原则及出发点在于尽可能的模拟人类习惯的思维方式，将描述问题的问题空间与实现解法的解空间在结构上尽可能一致。 其具有以下特点：

1）认为客观世界由各种对象组成，复杂的对象可以由比较简单的对象以某种方式组合而成；2）所有的对象可划分为一种对象类，每个对象类都定义了一组数据和方法。数据用于表示对象的静态特性，是对象的状态信息，方法则是施加于该对象的操作；3）类具有一定的继承性，可以从某个类派生出不同的子类，按照其继承的关系，父类与子类构成其具有层次结构的系统；4）对象彼此之间通过消息互相联系。

2.6 Revit平台的集成及协同特性

Revit-平台集成了建筑、结构、系统（空调、机械、电器等多种专业）。同时不同专业的工程设计人员在不同的设计平台上创建的构件模型在不同软件中均可以被完整的识别应用。当然Revit还支持协同工作，其可以通过工作集将设计工作划分为多个实现单元，不同建筑师可以“并行”的工作，同时，多个用户可以通过构件共享的机制针对某个工作集并发操作。

2.7 建立在BIM模型上的建筑性能分析

BIM建筑信息模型是一个集成的、富含可用建筑信息的构件模型， 以Revit为例，针对建筑性能分析的多个方面都是直接应用在BIM模型本身。例如Revit支持gbXML标准，gbXML是专为绿色建筑设计与评估而定义的一种XML应用，gbXML结构中描述和定义了建筑的空间和维护结构等要素，可以被GeoPraxis的Green Building Studio在线服务所使用，这样，一旦在设计过程中建立了BIM模型，就可将其导出并通过网络提交到在线服务站点，通过其反馈的能耗及负荷数据来修改设计。

3 BIM与绿色建筑

绿色建筑设计是一个跨学科、跨阶段的综合性设计过程，而BIM模型则正好顺应此需求，实现了单元数据平台上各个工程的协调设计和数据集中。BIM的实施能将建筑各项物理信息分析从设计后期显著提前，有助于建筑师在方案阶段进行绿色建筑的相关决策。因此，运用BIM来贯穿绿色建筑的实施，将技术信息化与管理信息化融会贯通，以实现更有效的项目全生命周期管理和企业资源计划，已是我国建筑领域未来发展的必然趋势。

4 结语

BIM软件作为一种绘制方式的革新和全新的设计方式，具有设计效率更高，设计错误更少，设计质量更好的特点。BIM概念的引入和推广是需要包括软件开发商在内的各行业人员共同努力的，针对其不完善的地方，建筑设计者应在协同设计和标准化方面设定近期目标，并在实践过程中发现问题，向软件开发商进行反馈使BIM的发展进入良性循环。随着建筑行业信息化进程的加快，BIM设计也将不断完善和成熟，大力推广BIM技术将有助于提高建筑企业的管理水平与技术水平，提高工程质量和效率，增强企业的竞争力。同时快速发展的城市建设带来了越来越紧迫的设计任务和设计时间，层出不穷的新材料、新技术以及新的设计思想，这些都要求设计人员要不断更新自我，进行再学习。

【参考文献】

[1]王金红，等，主编.BIM建筑设计实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.11.ISBN 978-7-112-14889-9.

[2]冯康曾，等，编.节地·节能·节水·节材——BIM与绿色建筑[M].北京：中国建筑工业出版社，2015，2.ISBN 978-7-112-17909-1.

[3]欧阳东，主编.BIM技术——第二次建筑设计革命[M].北京：中国建筑工业出版社，2013，7.ISBN 978-7-112-15557-6.

[责任编辑：杨玉洁]