浅析BIM技术在建筑设计中的应用

郑长青 李也

摘要：BIM是建筑信息模型的英文简称，也是当前建筑行业中应用的最先进的工程管理技术。本文主要从三方面对BIM技术在建筑设计中的应用进行了研究，即传统工程管理方法的局限性、BIM的应用，BIM技术在中国建筑领域应用的局限性，同时对面临的问题进行了分析，以期为该工作顺利开展提供参考建议。

关键词：BIM技术；建筑设计；局限性；应用

建筑行业事关民生问题，其对我国城镇化发展和国民经济都有重要影响，由于我国城镇化速度的加快，我国在建筑领域的投资也不断增加。建筑行业比较特殊，其具有周期长、部门多、用人杂、工艺繁琐、条件差等特点，因此管理起来就有很大难度，而且当中涉及到很多数据，这些都会对建筑物产生一定影响，所以，如何管理好这项工程就成为当下难题。

我国建筑行业在发展过程中受各种因素的影响，具有一系列特征，比如精细化施工能力弱、管理方法落后、人员素质偏低、建筑质量低等。这当中最需要解决的问题就是管理方法，很多国外的先进管理方法值得我们学习和引进，建筑行业中，业主方需要运用先进的理念，同样设计方、施工方、运营方也是如此，只有方法得当，才能保证建筑企业具有较强的竞争力。

BIM（建筑信息模型）是当前建筑行业中应用的最先进的工程管理技术，笔者从该技术出发，同时结合国内对该技术的应用情况，然后提出BIM以后的发展建议，希望为我国建筑行业长远发展而建言献策。

一、传统工程管理方法局限性分析

建筑行业的特殊性决定了其拥有众多的参与方，比如业主、运营、监理、施工、设计、业主等，他们的工作不同，目标差异比较大，这就需要不同的信息，因此，信息传递过程中会有不同的侧重点，但是，建筑工程包含的信息有一定的复杂程度。

国内建筑行业对CAD软件应用比较多，该软件具有一定的优势，能够帮助建造者去认识问题和表达问题，让建造者可以清晰的表述出建筑的基本信息，比如形状、尺寸等。但是CAD软件的劣势也较明显，没法表述非几何信息，比如墙体的传热系数，这在很大程度上不利于信息传递。

以往传统的管理模式中，不同的参与方都是各自做各自的工作，不同工作之间缺乏沟通和交流，信息传递比较少，对于各参与方而言，信息也不透明，这就使得在交流信息时难免出现错误，进而耽误建筑工程进度，影响工程安全和质量目标。因此，在当前信息化的今天，建筑行业更应该要做到与时俱进，通过采用更科学、更先进的管理方法来为建筑工程贡献力量。

二、BIM技术的应用分析

从国内建筑行业发展来看，我国对BIM技术的应用越来越重视，同时也为此出台了很多政策，旨在为BIM技术的发展构建良好的社会环境。比较突出的案例就是，南京的青奥会议中心、广州的小蛮腰等建筑，都是在BIM技术的支持下诞生。

建筑信息模型的英文全称为BuildingIn-formation Modeling，缩写为BIM，其包含了很多学科知识，比如空间关系、几何学、地理信息系统、建筑组件性质、建筑组件数量等。BIM可以对建筑的生命周期进行展示，也包含其兴建和营运过程。通过BIM来提取建筑内材料信息就变得很便捷，并且建筑内各个部分、系统都可以得以展现。BIM技术的应用，为建筑行业科技进步提供了极大帮助。

从当前来看，BIM概念在学术界和软件开发商中已经达成共识，不论是Autodesk公司的R evit，斯维尔的建筑设计（Arch），还是Bentley公司的 TriFonna，Graphisoft公司的ArchiCAD，这些建筑设计软件系统在国内外都引领潮流，它们都是在BIM技术的基础上研发的，对建筑工程全生命周期集成管理比较適用。

在整个建筑工程全生命周期中，对BIM技术的应用都贯穿其中，也就是设计、招标/投标、施工、运维的全过程，站在发展的角度分析，BIM被认为是设计阶段向施工阶段的延伸，也是单一软件发展至多软件集成的过程。建筑信息模型技术的价值较大，本文主要从五方面进行分析。

第一，参数化设计。建筑信息模型技术既可以表达丰富的信息，也可以表达建筑的几何信息，比如建筑的形状、尺寸、围护结构的导热性能、供应商具体信息，这些都可以通过BIM技术来表述。

第二，信息传递一致性和同步性。在建筑信息模型界面，建筑工程的所有参与方都是协同办公，如果有其中一方对某项信息进行了改变，其他的参与方会在第一时间知晓，这样一来就明显提高了办事效率，而且也使得信息更具有一致性和同步性。

第三，施工模拟，包括具体工况。通过建筑信息模型技术能够对整个施工过程进行模拟，对实际建筑当中遇到的问题进行预测，比如怎样对场地进行布置，需要什么样的材料，资金如何使用等，以此指导实际施工。

第四，模型集成浏览。BIM技术可以通过三维模型的方式来了解任意信息，最常见的就是点击某一构建，就能够很快知道其材质、体积等一系列信息。

第五，碰撞检查。具体施工的时候，各专业相对独立，这使得专业之间有冲突产生，例如，在安装管线的时候发现，施工图和实际建筑物的结构位置不太一样，由此使得设计图纸必须修改和返工，影响了工作效率。但是通过BIM技术就可以很好的避免上述问题，其能够以碰撞检查的方式发现冲突原因，然后为建筑工期、进度目标、建筑成本等工作服务。

三、建筑信息模型技术在我国建筑领域应用的局限性分析

现阶段，建筑信息模型技术在国内比较受欢迎和推崇。相较于传统工程管理方法，BIM是一种新型的技术，对于建筑行业长远发展来看，该技术确实可以通过技术的变革带给建筑企业相对丰厚的回报。但并非应用BIM技术就没有劣势，其弊端体现在目前主要是通过设计公司为主，占建设经费最大比例的施工阶段应用的比较少。有报告显示，有40%的人认为，BIM技术在建筑工程施工阶段意义重大，但实际情况却是，施工企业应用BIM技术还不足34%，造成这样原因主要有五方面。

第一，制度保障欠缺。建筑信息模型技术虽然优势显著，但是在法律界定方面仍属于盲点，相关的规章制度比较欠缺，政府在这方面作为行业指导地位，在技术应用和政策方面没有及时落实。

第二，收益结果失衡。BIM技术中最难解决的一个问题就是平衡建筑工程各参与方的收益，从当前来看，通过该技术获得收益最多的是设计方和建设方，但是这有不合理之处，因为施工方投资比重最大，但是收益却没有上述两方多，同时BIM技术也需要各参与方同时协作才能运行。在市场经济体制下，经济利益为上，如果各参与方收益失衡，也就必然导致该技术不能运行。

第三，必须投入时间和资金成本。建筑信息模型技术在刚开始的时候投入比较大，不仅需要大量资金，同时也需要时间。BIM技术核心就是实现建筑信息的集成和共享，完善建筑全生命周期。国内相关技术人员通过学习，已经能够熟练掌握当前的工作模式。考虑到技术人员的收入和业务能力挂钩，这就使得工程技术人员难以放弃之前的工作方式，转而学习相对不熟练的BIM技术，由此也造成很多单位和研究所不愿意投入时间、资金、人力去探索新技术。

第四，氛围欠缺。纵观建筑行业在国内的发展，没有为BIM发展提供所需的环境，在氛围上比较欠缺。很多从事BIM的工作人员收入并没有提升，这就降低了相关从业人员对其学习的积极性，很多人又都重新投入到传统业务当中，很多优秀人员由此耽搁。就当前国内环境来看，BIM技术要想获得预期发展，确实还有很长一段路要走。

第五，国产软件缺乏技術，同时兼容性差。国产软件和国外BIM软件相比有很大劣势，不但软件的国产化不到位，而且三维设计方面的功能不符合要求。国内能够有建模功能的软件主要是CAD和PKPM，这些软件相较于国外软件，差距不小。除此之外，我国当前用的较多的BIM软件有清华斯维尔、广联达、鲁班，这些软件厂家不同，由于涉及到竞争和商业利益，软件之间兼容性不好，不能实现数据共享和交换，这对建筑工程各参与方来说就实现不了协同办公。

四、结束语

总之，继CAD之后，建筑信息模型己经成为建筑行业的再次技术革命，当前建筑施工企业的首要任务就是制定科学的管理体制，通过BIM技术为产业升级提供契机，同时也为企业培养更多的BIM应用人才，实现国家制定目标。通过上述技术应用遇到的问题，主要提出以下几方面建议：

第一，政府要做好扶持，通过资金鼓励和强制措施来确保BIM技术应用到建筑行业当中。

第二，当前我国建筑信息模型方面的制度和标准不完善，因此，要加快制定相关制度，构建符合我国具体情况的BIM标准。

第三，做好人才培养规划，国内各高校要开设相关课程和技能培训，为社会培养更多符合要求的BIM人才。

第四，借鉴和学习国外的先进技术和经验，同时再结合国内的具体情况，多开发符合我国建筑行业的系统软件。

第五，通过学习BIM技术的先进思想和理念，要引起深思，考虑在其它行业中推广应用。

参考文献：

[1]刘占省，赵明，徐瑞龙.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].建筑技术开发，2013，4003：65-71.

[2]于红亮，王楠.BIM技术在建筑电气设计中的应用研究[J].电气应用，2015，3414：30-35.