BIM技术浅析

黄滟雯， 廖文涛， 龙 伟

(1.西华大学土木建筑与环境学院， 四川成都 610000；2. 西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710000)

BIM(Building Information Modeling)是以工程项目的几何的和非几何的所有信息为基础而建立的信息模型。在BIM模型中每一个构件都包含自己的信息，如材料类型、价格、重量、保修期、厂家、进度、负责人等。在建筑设计、施工、运维的每个阶段中，应用BIM技术对每个阶段进行精细化管理。

应用BIM技术可以避免因设计各专业不协同而可能导致的工期延迟与造价浪费问题[1]，利用BIM管理平台，如广联达5D、鲁班等，可实现项目全过程精细化管理，从而提高项目效益[2-3]。BIM技术的出现还可解决传统建造与造价难以解决的问题，如异形幕墙的安装与造价问题。

1 BIM应用的特点

(1)可视化：效果表现、碰撞检查、移动终端现场比对。在建筑设计、施工、运维过程中可通过三维模型进行沟通，可有效减少沟通成本。

(2)出图：施工图、深化设计图、加工图、竣工图。BIM模式是二维、三维联动的状态，可通过碰撞检查后直接出深化设计后的施工图纸。

(3)协调性：各专业出现冲突，机电与机电的碰撞、机电与结构的碰撞、预留洞口尺寸与位置错误、净空不够等问题，可使用BIM技术进行有效地协调。

(4)模拟性：可进行三维的施工模拟、紧急疏散路线模拟、日照采光等的模拟。

(5)优化性：可利用BIM模型每个构件所携带的工程信息来对整个项目进行优化。

(6)工程量统计：国标清单、施工结算、备工备料。

(7)参数化设计：模块化设计、装配式、住宅产业化。

(8)模型与信息关联：进度信息、施工运维信息。

2 BIM应用存在的问题

(1)在BIM设计及建模标准化上缺乏技术积淀；(2)各自为战，无统一标准和实施方法；(3)缺少底层的基础建设及落地应用，概念炒作居多。所以完善的BIM应用要同时满足以下三个方面的要求：①设计——全专业出图；②施工——国标清单算量及施工阶段的信息添加及管理；③运维——各类信息的应用，与其它专项管理软件的接口。

3 交互问题解决方式

BIM模型是信息的载体，信息是整个BIM技术的关键所在[5]，因此如何更好地使用BIM技术的关键问题就是如何将模型所承载的信息使用起来。但没有统一的建模标准和信息添加标准，信息就不能实现在各个BIM软件中流通。建模标准、构件命名标准可由国家进行统一[4]，但信息涉及面很广，从可研、设计到施工再到运维阶段，每个阶段都有很多信息要往BIM模型中添加，工作量大、人员复杂因此从国家出台标准去实现信息添加统一比较困难。

现笔者提出一种统一信息的方法，以Revit软件为例。Revit可用作BIM模型的建立，然后在Revit软件的基础上进行二次开发，开发一个小插件。这个插件包含了从可研、设计到施工、运维建筑整个生命周期所需要的所有信息名称，用户则可以通过在插件中选择信息来实现对BIM模型每个构件信息的添加。其它后续BIM软件则可以通过对统一命名的信息开发一个接受信息的插件来实现对BIM模型信息的提取，提取后的信息则可以使用到自己的软件中。以有限元分析软件为例：如果要进行有限元分析我们首先要在有限元软件中建立模型再进行分析，这样做费时费力也不符合信息流通的概念。我们可以在BIM模型中添加要进行有限元分析所需要的信息，如荷载、边界条件等。这样有限元分析软件则可以直接在BIM模型中提取所需的信息来进行分析，而不用二次建模。

此种方法可以不用使用共享参数对BIM信息进行添加，简化了BIM添加信息的操作，实现了信息命名的统一化。

4 实际项目应用举例

4.1 项目概况

四川美术馆(新馆)是四川省美术家协会所在地，位于成都市青羊区东城根街与人民西路交汇处。此项目是个双曲面的装饰外墙(图1)，传统算量方法难以满足要求，因此在结算时建设方与施工方就工程量核对出现争议。

图1 四川美术馆(新馆)

4.2 通过BIM技术进行解决

由于此馆已经修建完成，所以使用三维扫描仪对美术馆外墙进行扫描[6]，三维扫描仪精度在3 m以内，扫描完成后图形如图2所示。然后使用Dynamo对美术馆进行参数化建模如图3，建立好的模型与三维扫描仪模型进行拟合(图4)。从拟合图中可以看出三维扫描模型与BIM模型完全契合，建设方与施工方一致认可后BIM模型直接出量，解决了双方争议，颠覆了传统结算模式。

图2 三维扫描仪图形

图3 美术馆BIM模型

5 结束语

BIM技术是建筑行业的设计、管理、施工运维新技术，是建筑企业发展的必要条件。BIM应用拥有可视化、出图性、协调性、模拟性、优化性、工程量统计、参数化设计、模型与信息关联性等特点，能够解决以往难以解决的问题。BIM技术具有诸多优点，但至今为止仍然还有很大的发展空间，如软件交互问题、模型承载信息的使用问题等，还需要继续探索下去。

图4 三维扫描图形与BIM模型拟合