浅谈BIM 技术及其应用

张小月 于海洋 吴立之

摘 要：当今，建筑行业飞速发展，各项超高层项目拔地而起，BIM技术对于建筑行业是一个革命性的飞跃，对于实现建筑行业全寿命周期管理有重大意义，BIM技术具有广阔的发展前景和发展空间，但是在我国推行BIM技术还面临着许多困难。

关键词：BIM技术；关联性；协同设计

前言

随着时代和社会的发展，顺应人们的要求，现代的建筑物体积不断膨胀，，形态也日渐新颖，在追求进步的同时也出现了以下问题：大规模的投资，长时间的工作周期，参与建设单位众多，对建筑工程功能性要求高，施工信息量大等。这类复杂的建筑对于施工人员的技术是由严苛的要求的，对于此类施工，用传统的沟通管理办法已经无法满足。经过调查数据表明，信息传达的错误或不完善是實际施工中造成施工错误的主要因素。而BIM技术就是把建筑相关的数据整合起来，储存在BIM数据库中，使原本分散的各个设计项目具有了关联性。为实现设计与施工的完美融合提供了新的方案。

在建筑领域，如果说第一次技术进步是CAD技术的应用，那么BIM的出现，将引领整个建筑工程领域的另一次飞跃，在CAD出现后，BIM技术是新一代计算机技术运用在建筑范畴的重要技术。BIM技术是一种先进的工程技术，其重要性不可否认，我国国土面积广阔，需要进行建设的发展空间还很大，因此，有必要着力在我国应用，推广BIM技术。它已成为实现建筑业工程技术新一代革命重要方式。在某些国家中，由于BIM技术软件体系较为完善和成熟，因此他们早已将BIM技术应用于施工之中，从工程实例上来看BIM技术在工程领域的应用潜力已被印证。目前，我国在“十一五”计划中，提出的研究课题涵盖推动发展这类软件。BIM技术在我国发展迅速，其依靠的优势有以下几点：

1 参数化设计

BIM模型被誉为参数化的模型，提高了施工预算的准确性。在建模的同时，各类的构建就被赋予了尺寸、型号、材料等约束参数。由于BIM是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果，所以由此导出的材料设备数据有很高的可信度，应用BIM模型导出的数据可以直接应用到工程预算中，为造价控制、施工决算提供了有力的依据。

以往，施工决算都是拿着图纸测量，现在有了BIM模型以后，数据完全自动生成，做决算、预算的准确性大大提高了。各施工单位会将大量的构件，如门窗、钢结构、机电管道等进行工厂化预制后再到现场进行安装，运用BIM导出的数据可以极大程度地减少预制架构的现场测绘工作量，同时有效提高了构件预制加工的准确性和速度，使原本粗放性、分散性的施工模式变为集成化、模块化的现场施工模式，从而很好地解决了现场加工场地狭小、垂直运输困难、加工质量难以控制等等问题，为提高施工效率，降低工作成，本起到了关键性作用。以往做预制加工都是在现场测绘，所以准确性很有问题。现在根据正确的已检验好的模型来做预制加工，并利用软件绘制预制加工图，把每个管段都进行物流编号，进行后厂加工，是一个很好的解决方案。

2 构件关联性设计

参数化设计衍生发展出构件关联设计。假设我们将原本由参数控制的建筑模型构建互相关联起来，那么我们就实现了关联性设计。BIM是一个建筑项目可共享的、全生命周期的信息平台，建筑全产业链各方均在BIM中插入、提取、更新信息以完成其协同作业。在BIM中怎样来解决构件的关联性设计，换言之，当建筑模型在其构件被进行修改时，它将进行同步的改变，而且，这种改变是有关联性的。例如，有时在实际工程中，我们遇到一些情况需要修改楼层的高度，若我们使用BIM进行施工设计，我们不需逐一改变所有楼层的墙、柱、窗、门，我们只需修改每层楼层的层高它们就会相应随之改变，因为这些建筑构件的参数已经不是独立的，它们与楼层高度互相关联，所以它们会随之改变，且这种改变是全面的。因此我们不再需要去分别修改各视图的尺寸。有了这种关联性设计，不仅提高了各单位的工作效率，而且解决了各方单位汇总信息时图纸之间的信息传达容易出现错误的问题，所以BIM的这种构件关联性所具有的意义是显而易见的。应用BIM模型导出的数据可以直接应用到效果图的展示、报表的生成及工程预算中，更重要的是项目设计、建造都是在可视化的状态下进行的。

3 分布式模型

完整的设计工作，不能仅仅依赖一个BIM软件而完成，在当前建筑行业中，通常使用的是BIM分析工具与BIM创作类工具相结合的分布式模型，建筑项目中一些独立的模型需要由设计单位及或施工单位进行设计完成，主要包括设计模型、施工模型、施工进度模型、制造模型、操作模型等。这些分布式模型都属于BIM数据库，可以为工程项目施工过程中提供较多的分析工具，如模型检测工具、进度安排工具、估算工具等，可以为设计人员优化设计、协同设计提供极佳的平台。

4 协同设计与BIM技术的融合

目前我们口中说的协同设计很大一部分是三维协同设计，它是基于三维数字技术上，以CAD设计软件为辅助，各专业间知识共享和整合的过程，各个专业设计人员为了达成一个共同的目标，互相协助配合工作。在共同设计的过程中，团队人员们必须经过信息的交流传递来完成整个工程。建筑工程的分工一直以来呈分散结构，每个团队有自己负责的范围，在各自完成后再进行汇总，这种作业方式不利于工程中信息的交流，在某种程度上还限制了各施工团队的合作，在未来若将协同设计与BIM融合在一起，借助于BIM技术和BIM软件，建设三维协同设计平台，从而实现三维协同设计。

BIM是数字技术在建筑领域的直接应用，使我国的建筑有了新的发展方向，它代是工程项目信息的数字化。当然在我国现如今，BIM技术体系发展还不够完全，但就目前在国外的发展来看，只要我们由于探索实践，形成适合我国建筑模式的合约模板，BIM将会得到更有效的全面应用，这样可以在未来的建筑工程中得到理想的成效。

参考文献

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[2]马智亮.中国勘察设计[J].我国建筑施工行业BIM技术应用的现状、问题及对策，2013.

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[5]张春霞[J].建筑经济[J].BIM技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究，2015.

作者简介：张小月（1997-），女，辽宁沈阳人，大连海洋大学本科在读，研究方向：给排水科学与工程。

*通讯作者：于海洋（1980-），男，黑龙江肇东人，硕士，讲师，研究方向：土木工程。