浅析对BIM的认识

1浅析对BIM的认识1.BIM的总体框架认识1.1BIM的研究背景进入信息化时代，信息技术已经为制造业、电子业等行业带来了革新性的变化。在制造业，数字化模型作为其重要生产工具己有数年的历史，数控操作、三维软件等技术为提高生产效率发挥了显著的作用。而建筑业信息化程度仍旧处于较低的水平，针对目前建筑业向低能耗、低污染、可持续发展方向的发展趋势，并伴随着国外同行业日益激烈的竞争与挑战，信息化技术是我国建筑行业现阶段应运而生的发展方向。目前，我国的建筑行业在设计与施工两个领域存在着明确的分工，大多数建设项目管理模式采用设计一招标一建造模式(Design-bid-build,DBB)，其中信息的沟通不畅成为提高生产效率的主要瓶颈。故人们开始探索新型的技术与管理模式，如3D制图、一体化项目管理模式(IntegratedProjectDelivery,IPD)、精益建造管理模式(LeanConstruction)等等，其目的是为沟通架起桥梁、节约成本、提高生产效率。而建筑信息、建模(BuildingInformationModeling,BIM)的出现，真是顺应了建筑业主的这种发展需求。BIM作为一种创新的工具与生产方式，自提出后，己在欧美等发达国家引发了建筑业的巨大变革，并被无数的成功案例证明了其价值优势。BIM是信息化技术在建筑业的直接应用，其服务于建设项目的设计、建造、运营维护等整个生命周期，为项目各参与方提供了协同工作、交流顺畅的平台，其对于避免失误、提高工程质量、节约成本、缩短工期等具有巨大的优势作用。虽然我国的BIM应用还处在雏形阶段，但是认识并发展BIM、实现行业的信息化转型已是势不可2挡的趋势。1.2BIM的概念1.2.1国外对BIM的定义BIM(BuildingInformationModeling)是“建筑信息建模”的简称，最初发源于上世纪70年代的美国，由美国乔治亚理工大学建筑与计算机学(GeorgiaTechCollegeofArchitectureandComputing)的查克伊士曼博士(ChuckEastman,Ph.D.)提出。其被定义为:“Buildinginformationmodelingintegratesallofthegeometricsandcapabilities,andpiecebehaviorinformationintoasingleinterrelateddescriptionofabuildingprojectoveritslifecycle.Italsoincludesprocessinformationdealingwithconstructionschedulesandfabricationprocesses.”其翻译如下:“建筑信息建模是将一个建筑建设项目在整个生命周期内的所有几何特性、功能要求与构件的性能信息、综合到一个单一的模型中。同时，这个单一模型的信息中还包括了施工进度、建造过程的过程控制信息。”美国国家BIM标准对BIM的定义：1）BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达；2）BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；3）在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。1.2.2国内对BIM的定义3BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。42.BIM在结构设计阶段的应用对于传统CAD时代存在于建设项目设计阶段的2D图纸冗繁、错误率高、变更频繁、协作沟通困难等缺点，BIM所带来的价值优势是巨大的。2.1保证概念设计阶段决策正确在概念设计阶段，设计人员需对拟建项目的选址、方位、外形、结构形式、耗能与可持续发展问题、施工与运营概算等问题做出决策，BIM技术可以对各种不同的方案进行模拟与分析、且为集合更多的参与方投入该阶段提供了平台，使做出的分析决策早期得到反馈，保证了决策的正确性与可操作性。2.2更加快捷与准确地绘制3D模型不同于CAD技术下3D模型需要由多个2D平面图共同创建，BIM软件可以直接在3D平台上绘制3D模型，并且所需的任何平面视图都可以由该3D模型生成，准确性更高且直观快捷，为业主、施工方、预制方、设备供应方等项目参与人的沟通协调提供了平台。2.3多个系统的设计协作进行、提高设计质量对于传统建设项目设计模式，各专业包括建筑、结构、暖通、机械、电气、通信、消防等设计之间的矛盾冲突极易出现且难以解决。而如上文所述的BIM整体参数模型可以对建设项目的各系统进行空间协调、消除碰撞冲突，大大缩短了设计时间且减少了设计错误与漏洞。同时，结合运用与BIM建模工具具有相关性的分析软件，可以就拟建项目的结构合理性、空气流通性、光照、温度控制、隔音隔热、供水、废水处理等多个方面进行分析，并基于分析结果不断完善BIM模型。2.4对于设计变更可以灵活应对5BIM整体参数模型自动更新的法则可以让项目参与方灵活应对设计变更，减少例如施工人员与设计人员所持图纸不一致的情况。如图2-7所示，对于施工平面图的一个细节变动，Revit软件将自动在立面图、截面图、3D界面、图纸信息列表、工期、预算等所有相关联的地方做出更新修改。2.5提高可施工性设计图纸的实际可施工性(constructability)是国内建设项目经常遇到的问题。由于专业化程度的提高及国内绝大多数建设工程所采用的设计与施工分别承发包模式的局限性，设计与施工人员之间的交流甚少，加之很多设计人员缺乏施工经验，极易导致施工人员难以甚至无法按照设计图纸进行施工。BIM可以通过提供3D平台加强设计与施工的交流，让有经验的施工管理人员参与到设计阶段早期植入可施工性理念，更深入地可以推广新的工程项目管理模式如一体化项目管理模式IPD(IntegratedProjectDeliverymode)以解决可施工性的问题。2.6为精确化预算提供便利在设计的任何阶段，B工M技术都可以按照定额计价模式根据当前BIM模型的工程量给出工程的总概算;随着初步设计的深化，项目各个方面如建设规模、结构性质、设备类型等均会发生变动与修改，BIM模型平台导出的工程概算可以在签订招投标合同之前给项目各参与方提供决策参考，也为最终的设计概算提供基础。2.7利于低能耗与可持续发展设计在设计初期，利用与BIM模型具有互用性的能耗分析软件就可以为设计注入低能耗与可持续发展的理念，这是传统的2D工具所不能实现的。传统的2D技术只能在设计完成之后利用独立的能耗分析工具介入，这就大大减少了修改设计以6满足低能耗需求的可能性。除此之外，各类与BIM模型具有互用性的其他软件都在提高建设项目整体质量上发挥了重要作用。73.BIM在国内外研究现状BIM起源于美国，并逐渐被欧美、日本、新加坡等发达国家广泛认同并采用，BIM应用在一些发达国家己经达到了极高的普及率。美国建筑师协会曾在2006年曾警告说，不懂BIM的建筑师会在不久的将来失去竞争力甚至失去工作。这些不难看出，BIM时代已经来临。目前，在美国建筑业已有一半以上的机构都在使用BIM，包括房地产开发企业、设计单位及相关咨询服务机构、施工单位等等，而美国军方也是最早应用BIM受益的机构。在美国政府的推动引导下，美国国家建筑科学研究院(NationalInstituteofBuildingSciencesNIBS)制定了美国国家BIM标准(NationalBIMStandards)、创建了各种BIM协会。在国内目前BIM的应用还处于起步阶段，应用BIM的建筑企业不到10%。但在中央“十一五”国家科技支撑计划重点项目《现代建筑设计与施工关键技术研究》中，其己明确提出将深入研究BIM技术，完善协同工作平台以提高工作效率、生产水平与质量。国内的许多高校如清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学、华南理工大学都先后成立了BIM(建筑生命周期管理)实验室，正是BIM技术的分支领域。而且目前国内己有许多成功应用BIM的案例，如奥运“水立方”场馆、世博场馆等。以上都不难看出BIM应用在我国正在进入高速发展的轨道。84.结束语BIM的发展经历由BIM标准、BIM工具到BIM应用的过程。当前BIM应用不仅是一种技术实现问题，更是一种上升到行业发展战略层面的管理问题。因此，结合工程管理学和计算机科学，从管理范畴对BIM进行深度分析，系统研究BIM国内外应用现状及软件交互性，探讨其发展动态及存在的障碍，对提高综合集成管理质量和水平具有重要理论和现实意义;同时也将进一步促进BIM的深人推广并使其价值最大化，为BIM在我国的广泛应用起到重要基础研究作用和价值。虽然BIM的确是代表先进的生产力，但它一定要考虑和大环境的融合，才能逐渐发展和推广。推广BIM不是一下子推翻现有的行业做法，而是渐进的提升，同样需要一个量变积累的过程。如能切合国内建筑行业大环境，循序渐进地推广BIM应用，最终的结果将是我们所希望看到的。9参考文献[1]Alhazmi,T.andMcCaffer,R.,ProjectProcurementSystemSelectionModel,JournalofConstructionEngineeringandManagement,2000,126(3),176-182.[2]Exstmxn,C.,Tcicholz,P.,Sacks,R.andListon,K.BIMHandbook:AGuidetoBuildingInformationModelingforOwners,Managers,Designers,EngineersandContractors}M}.NcwJersey:JohnWilcy&Sons,Inc.,2008.[3]刘爽，建筑信息模型(BIM)技术的应用，2008,建筑学报，2008年02期。[4]BIM，百度百科，来自[5]丁士昭等.建筑上程信息化导论[M].北京:中国建筑上业出版社，zoos[6]何关培BIM总论[M]北京:中国建筑工业出版社，2011.[7]美国国家BIM标准第一版第一部分:NationalInstituteofBuidingSciences，UnitedStatesNationalBuildingInformationModelingStandardVersionl-Part1[R][8]张人友，王珺，BIM的内涵，2012，工业建筑，2012年第12卷增刊。