BIM技术在建筑产业价值链中的应用

石 静 杨添麟

(1.深圳职业技术学院,广东 深圳 518000; 2.深圳建筑设计研究总院有限公司,广东 深圳 518000)

2002年，Autodesk公司提出建筑信息模型(Building Information Modeling)的概念，这是通过完整体系的技术运用对建筑设计的整体创新；至2014年，BIM已经成为了一种应用于建筑工程行业和建筑后期运营管理行业的数字化工具，通过建立参数化的三维建筑信息模型来整合并处理建筑、工程在设计、建造和运营等一系列产业链中的各种相关工作。

BIM即B+I+M，其中B代表Building——建筑、建筑物或者工程项目；I代表Information——信息,其中包含大量的非几何信息;M代表Modeling——建模、模型。

综合来说,BIM的特点为以下三个:

第一，三维可视化：

BIM是通过数字化技术,在计算机中建立带参数的三维虚拟建筑模型,将传统的二维平面图纸扩展到三维立体模型，表达方式更直观，更形象。

第二，建筑信息化：

BIM模型提供了一个包含建筑、结构、设备在设计、施工、管理等各产业链中的各类信息库(见图1)，这些参数在项目向前推进的过程中保持不断更新并可提供访问,使建筑师、工程师、施工人员以及业主四方联动，随时、清楚、全面地了解整个项目的相关信息及各项进度。

第三,协同平台化：

BIM模型为建筑、结构、设备等各专业提供了一个统一工作的协同平台，通过这个平台可以检查并解决信息传递过程中可能出现的问题，并支持各专业及各参与方在各阶段的多方联动。

BIM强调的是利用参数化三维模型对建筑项目进行设计、施工和管理的一个动态的过程,在模型中集成了大量的涉及建筑各产业链中的全部信息。信息和模型构成了BIM技术的核心内容，是BIM的必要条件，模型是信息的载体,信息是模型的内容。

目前建筑市场上使用BIM技术的主要是一些超大型、高层建筑项目以及政府项目，如：深圳江苏大厦(179 m)，深圳腾讯科技大厦(197 m)，深圳平安国际金融中心(598 m)，在这些项目中BIM的应用价值非常明显。

BIM技术在建筑各产业链中的应用点主要体现在以下几个方面：

建筑造型设计、性能分析：基于BIM技术的建筑模型可对建筑造型进行推敲，其性能分析进一步推动绿色建筑理念有效实施、将传统的效果图、定性设计与研究的设计思路转变为定量化、可视化、信息化和集成化(见图2)。

场地分析：设计师可在设计之初对场地的景观规划、环境现状、建筑配套及建成后的交通流量等各种影响因素进行虚拟现实的评价和分析，帮助项目在规划之初来评估场地的使用条件和特点，从而做出最理想的设计方案。

建筑设计优化：借助BIM技术模拟人流、车流等路线的可靠性，以及车道、人行道及其交汇设计的合理性，对交通组织进行优化；将场地各类数据三维化、参数化展示，并进行竖直方向的调整，合理改造自然地形，使之满足建设目的的使用功能。

各专业碰撞：通过全专业冲突检测，找出设计与施工流程中的空间碰撞，并进行错误分析和排除，在施工前预先解决问题，节省工时和不必要的变更避免造成浪费。

管线综合：基于各专业模型，应用BIM软件检查建筑施工图阶段的建筑、结构、设备等各专业之间的冲突，完成建筑项目设计图纸范围内的各种管线布设以及建筑、结构、设备的平面布置和竖向高程相协调的三维协同设计工作(见图3)，预判可能出现的设计失误，以避免常规设计中在施工阶段发现错误及冲突，造成不必要的时间、经济损失。

施工组织模拟：建筑信息化模型可对项目的重点或难点或全过程进行可建性模拟、分析，并可按月、日、时进行施工安装方案的进度设计及分析优化。

施工进度模拟：根据信息化模型，可进行:

1)合理制定施工计划；

2)精确掌握施工进度;

3)模拟整体开挖方案；

4)优化施工资源、科学地进行场地布置；

5)对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一的管理和控制，以缩短工期，降低成本、提高质量。

工程量统计或校验：建筑信息化模型是一个富含工程各项信息的数据库，可以真实有效的提供建筑管理所需要的各工程量信息，借助这些信息，计算机可以快速对各种构配件进行统计分析，生成相关表格及文件，大大减少人工操作和潜在错误。

装饰设计模拟：BIM模型可以进行室内装饰设计，对户型进行设计优化，内部空间优化，机电设计配合等，甚至可以利用模型库，随时对家具布置，装饰材料进行调换，让业主实时感受不同的装饰风格。

项目沉浸式体验：利用AR技术及互联网+，可进行线上场景模拟，小区漫游，室内精装体验等一系列应用(见图4)，帮助甲方、业主提前感受建筑产品的效果和功能。

以著名的万科地产为例，万科于2011年开始试点，尝试独立的BIM应用，然后开始BIM技术推广，信息平台建设至今已有7年。万科在BIM的应用点主要分三个阶段：设计阶段(场地分析、建筑策划、方案论证、性能化分析、协同设计、可视化设计、管线综合)、施工阶段(施工方案三维交底、可视化指导施工现场、施工总图平面布置、管线综合预埋深化设计、竣工模型)以及运营阶段(空间管理、资产管理、设备分类及维护检修、空间使用与访客追踪等)，除此之外，万科还关注采购成本、施工操作、预结算的BIM应用。

当然，目前BIM技术在建筑各产业链上的运用由于受成本控制，市场运作以及工程操作固有流程等一系列因素的影响还没有大面积大范围的铺开，目前还处于政策推进，标准筹建阶段，但是随着技术越来越成熟，模型库越来越完善，行业的标准进一步建立以及互联网+的快速发展，BIM终将成为市场的主导。

参考文献：

[1] 郑 聪.基于BIM的建筑集成化设计研究[D].长沙：中南大学硕士学位论文,2012:30.