BIM的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢一、BIM的概念與特點

自從1975年，美國的ChuckEastman提出了建筑物計算機模擬系統(tǒng)(BuildingDescriptionSystem，BDS)的概念以來，建筑模型既BIM技術(shù)的理念有著快速的進展建筑模型(BIM)的概念最最先在美國得以推廣應(yīng)用，隨后歐洲、日本、新加坡等國家也得到了樂觀的推廣。

引用美國國家BIM尺度(NBIMS)對BIM的定義，BIM有三個層次的含義：

1.BIM是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達;

2.BIM是一個共享的學(xué)問資源，是一個共享有關(guān)這個設(shè)施的，為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的全部決策供應(yīng)牢靠依據(jù)的過程;

3.在項目的差別階段，差別利益相關(guān)方通過在BIM中**、提取、更新和修改，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。

依據(jù)BIM的定義，結(jié)合工程建設(shè)實踐，總結(jié)出BIM具有以下五個特點：

1.可視化;2.協(xié)調(diào)性;3.模擬性;4.優(yōu)化性;5.可出圖性。

二、BIM應(yīng)用現(xiàn)狀

1、國際BIM應(yīng)用進展?fàn)顩r

美國是較早啟動建筑業(yè)化討論的國家，BIM討論與應(yīng)用都走在世界前列。依據(jù)McGrawHill的調(diào)研。2023年工程建設(shè)接納BIM的比例從2023年的28%增長到2023年的71%。其中74%的承包商已經(jīng)在實施BIM了，超過了建筑師(70%)及機工程師(67%)。

2023年，新加坡BCA與一些政府部門合作確立了示范項目。BCA將強制要求提交建筑BIM模型(2023年起)、結(jié)構(gòu)與機BIM模型(2023年起)，而且最終在2023年前實現(xiàn)全部建筑面積大于5000平方米的項目都必需提交BIM模型目標(biāo)。BCA于2023年成立了一個600萬新幣的BIM基金項目，鼓舞新加坡的高校開設(shè)BIM課程、為卒業(yè)同學(xué)組織密集的BIM課程、為專業(yè)人士建立了BIM專業(yè)學(xué)位。

韓國公共選購服務(wù)中心(PPS)于2023年4月發(fā)布了BIM路線圖，內(nèi)容包羅：2023年，在1-2個大型工程項目應(yīng)用BIM;2023年，在3-4個大型工程項目應(yīng)用BIM;2023-2023年，超過5-億韓元大型工程項目都接納4D?BIM技術(shù)(3D+成本治理);2023年前，全部公共工程應(yīng)用BIM技術(shù)。2023年12月，PPS發(fā)布了《設(shè)施治理BIM應(yīng)用指南》，針對初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工等階段中的BIM應(yīng)用進行指導(dǎo)，并于2023年4月對其進行了更新。2023年1月，韓國國土交通海洋部發(fā)布了《建筑領(lǐng)域BIM應(yīng)用指南》，土木領(lǐng)域的BIM應(yīng)用指南也以立項。

香港房屋署自2023年起，已領(lǐng)先試用建筑模型。為了勝利地推行BIM，香港房屋署自行訂立BIM尺度、用戶指南、組建資料庫等設(shè)計指南和尺度。這些資料有效地為模型建立、治理檔案，已經(jīng)用戶之間的溝通制造了良好的環(huán)境。2023年11月，香港房屋署發(fā)布了BIM應(yīng)用尺度。估計在2023-2023年BIM技術(shù)將掩蓋香港房屋署的全部項目。

早在2023年，臺灣高校與Autodesk簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，重點討論建筑模型(BIM)及動態(tài)工程模型設(shè)計。2023年，臺灣高校土木工程系成立了“工程仿真與治理討論中心”，并與淡江高校工程法律討論進展中心合作出版了《工程項目應(yīng)用建筑模型之契約模板》高雄應(yīng)用科技高校土木系也于2023年成立了工程整合與模擬(BIM)討論中心。

2023年5月，我國住建部發(fā)布了《2023-2023建筑業(yè)化進展綱要》，2023年1月，住建部“印發(fā)2023年工程建設(shè)尺度規(guī)范制訂修訂方案的通知”宣告了中國BIM尺度制訂工作的正式啟動。前期一些高校和科研院所在BIM的科研方面也做了許多探究，如清華高校通過討論，參考NBIMS，結(jié)合調(diào)研提出了中國建筑模型尺度框架(CBIMS)。隨著企業(yè)各界對BIM的重視，對高校的BIM人才培育需求漸起，部門院校成立了BIM方向的工程碩士的培育。

2、國內(nèi)企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國的BIM應(yīng)用雖然剛剛起步，但進展速度很快，很多企業(yè)有了特別劇烈的BIM意識，消失了一批BIM應(yīng)用的標(biāo)桿項目，同時，BIM的進展也漸漸得到了政府的大力推動。

目前設(shè)計企業(yè)應(yīng)用BIM的主要內(nèi)容：

1、方案設(shè)計：使用BIM技術(shù)能進行造型、體量和空間分析外，還可以同時進行能耗分析和建筑成天職析等，使得初期方案決策更具有科學(xué)性;

2、擴初設(shè)計：建筑、結(jié)構(gòu)、機各專業(yè)建立BIM模型，利用模型進行能耗、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、熱工、日照等分析，進行各種干涉檢查和規(guī)范檢查，以及進行工程量統(tǒng)計;

3、施工圖：各種平面、里面、剖面圖紙和統(tǒng)計報表都從BIM模型中得到;

4、設(shè)計協(xié)同：設(shè)計有上十個甚至幾十個專業(yè)需要協(xié)調(diào)，包羅設(shè)計方案，互提資料、校對審核、版本掌握等。

5、設(shè)計工作重心前移：目前設(shè)計師50%以上的工作量用在施工圖階段，BIM可以幫手設(shè)計師把主要工作放到方案和擴初階段，使得設(shè)計師的設(shè)計工作集中在制造性勞動上。

目前施工企業(yè)應(yīng)用BIM的主要內(nèi)容：

1、碰撞檢查，削減返工。利用BIM的三維技術(shù)在前期進行碰撞檢查，直觀解決空間關(guān)系沖突，優(yōu)化工程設(shè)計，削減在建筑施工階段可能存在的錯誤和返工，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。最終施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的方案，進行施工交底、施工模擬，提高施工質(zhì)量，同時也提高了與業(yè)主溝通的力量。

2、模擬施工，有效協(xié)同。三維可視化功能再加上時間維度，可以進行進度模擬施工。隨時隨地直觀快速地將施工方案與實際進展進行對比，同時進行有效協(xié)同，項目參建方都能對工程項目的各種問題和狀況了如指掌。從而削減建筑質(zhì)量問題、安靜問題，削減返工和整改。利用BIM技術(shù)進行協(xié)同，可更加高效交互，加快反饋和決策后傳達地周轉(zhuǎn)效率。利用模塊化的方式，在一個項目的BIM建立后，下一個項目可類同的引用，達到學(xué)問積累，同樣工作只做一次。

3、三維渲染，宣揚展現(xiàn)。三維渲染動畫，可通過虛擬現(xiàn)實讓客戶有代入感，給人以真實感和直接的視覺沖擊，協(xié)作投標(biāo)演示及施工階段調(diào)整實施方案。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發(fā)的模型基礎(chǔ)，**提高了三維渲染效果的精度與效率，給業(yè)主更為直觀的宣揚介紹，在投標(biāo)階段可以提升中標(biāo)幾率。

4、學(xué)問治理，保留模擬過程可以獵取施工中不易被積累的學(xué)問和技能，使之變?yōu)槭┕挝婚L期積累的學(xué)問庫內(nèi)容。

目前運維階段BIM的應(yīng)用主要有：

1、空間治理。空間治理主要應(yīng)用在照明、消防等各系統(tǒng)和設(shè)備空間定位。獵取各系統(tǒng)和設(shè)備空間位置，把原來編號或者文字體現(xiàn)釀成三維圖形位置，直觀形象且便利查找。

2、設(shè)施治理。主要包羅設(shè)施的裝修、空間規(guī)劃和維護操作。美國國家尺度與技術(shù)協(xié)會(NIST)于2023年進行了一次討論，業(yè)主和運營商在持續(xù)設(shè)施運營和維護方面耗費的成本幾乎占總成本的三分之二。而BIM技術(shù)的特點是，能夠供應(yīng)建筑項目的協(xié)調(diào)全都的、可計算的，因此該特別值得共享和重復(fù)使用，且業(yè)主和運營商便可降低由于缺乏互操作性而導(dǎo)致的成本損失。此外還可對主要設(shè)備進行遠程掌握。

3、隱藏工程治理。在建筑設(shè)計階段會有一些隱藏的管線是施工單位不關(guān)注的，或者說這些資料可能在某個角落里，只有少數(shù)人知道。特別是隨著建筑物使用年限的增加，人員更換頻繁，這些安靜隱患日益顯得突出，有時直接導(dǎo)致悲劇釀成?；贐IM技術(shù)的運維可以治理簡單的地下管網(wǎng)，如污水管、排水管、網(wǎng)線、線以及相關(guān)管井，而且可以在圖上直接獲得相對位置關(guān)系。當(dāng)改建或二次裝修的時候可以避開現(xiàn)有管網(wǎng)位置，便于管網(wǎng)修理、更換設(shè)備和定位。內(nèi)部相關(guān)人員可以共享這些子，有變化可隨時調(diào)整，保證的完整性和精確?????性。

4、應(yīng)急治理?；贐IM技術(shù)的治理不會有任何盲區(qū)。公共建筑、大型建筑和高層建筑等作為人流聚集區(qū)域，突發(fā)大事的響應(yīng)力量特別主要。傳統(tǒng)的突發(fā)大事處理僅僅關(guān)注響應(yīng)和救援，而通過BIM技術(shù)的運維治理對突發(fā)大事治理包羅：預(yù)防、警報和處理。通過bim系統(tǒng)我們可以快速定位設(shè)施設(shè)備的位置，制止了在浩如煙海的圖紙中查找，假如處理不準(zhǔn)時，將釀成災(zāi)難**故。

5、節(jié)能減排治理。通過BIM結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使得日常能源治理監(jiān)控變得更加便利。通過安裝具有傳感功能的表、水表、煤氣表后，可以實現(xiàn)建筑能耗數(shù)據(jù)的實時收羅、傳輸、初步分析、定時定點上傳等基本功能，并具有較強的擴展性。系統(tǒng)還可以實現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的遠程監(jiān)測，分析房間內(nèi)的實時溫濕度變化，協(xié)作節(jié)能運行治理。在治理系統(tǒng)中可以準(zhǔn)時收集全部能源，而且通過開發(fā)的能源治理功能模塊，對能源消耗狀況進行主動統(tǒng)計分析，好比各區(qū)域，各戶主的每日用量，每周用量等，并對特別能源使用狀況進行警告或者標(biāo)識。

3、BIM應(yīng)用中存在的問題

BIM在實踐過程中也遇到了一些問題和困難，主要體現(xiàn)在4個方面：

一是在BIM應(yīng)用軟件方面。目前，市場上的BIM軟件許多，但大多用于設(shè)計和招投標(biāo)階段，施工階段的應(yīng)用軟件相對匱乏。大多數(shù)BIM軟件以滿意單項應(yīng)用為主，集成性高的BIM應(yīng)用系統(tǒng)較少，與項目治理系統(tǒng)的集成應(yīng)用更是匱乏。此外，軟件商之間存在的市場競爭和技術(shù)壁壘，使得軟件之間的數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)交互困難，制約了BIM的應(yīng)用與進展。

二是在BIM數(shù)據(jù)尺度方面。隨著BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用，數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)交換難的現(xiàn)象普遍存在。作為國際尺度的IFC數(shù)據(jù)尺度在我國的應(yīng)用和推廣不抱負(fù)，而我國對國外尺度的研究也比力單薄，結(jié)合我國建筑工程實際對尺度進行拓展的工作更加缺乏。在實際應(yīng)用過程中，不僅需要像IFC一樣的技術(shù)尺度，還需要更留意的專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

三是在BIM應(yīng)用模式方面。一方面，BIM的專項應(yīng)用多，集成應(yīng)用少，而BIM的集成化、協(xié)同化應(yīng)用，特別是與項目治理系統(tǒng)結(jié)合的應(yīng)用較少;另一方面，一個完善的模型能夠連接建設(shè)項目生命周期差別階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，為建設(shè)項目到場各方供應(yīng)了一個集成治理與協(xié)同工作的環(huán)境，但目前由于參建各方出于各自利益的考慮，不愿供應(yīng)BIM模型，不愿協(xié)同，不愿精確和透亮?????，無形之中為BIM的深化應(yīng)用和推廣制造了障礙。

四是在BIM人才方面。BIM從業(yè)人員不僅應(yīng)把握BIM工具和理念，還必需具有相應(yīng)的工程專業(yè)或?qū)嵺`配景，不僅要把握一兩款BIM軟件，更主要的是能夠結(jié)合企業(yè)的實際需求制訂BIM應(yīng)用規(guī)劃和方案，但這種復(fù)合型BIM人才在我國施工企業(yè)中相當(dāng)匱乏。

三、國內(nèi)外BIM尺度進展?fàn)顩r

美國的地方組織制訂了相關(guān)的BIM尺度。例如，2023美國總承包商協(xié)會發(fā)布《承包商BIM使用指南》;2023年美國建筑師學(xué)會頒布了BIM合同條款E202-2023“BuildingInformationModeling(BIM)ProtocolExhibit”;2023年美國洛杉磯高校制定了面對DBB工程模式的BIM實施尺度《LACCDBuildingInformationModelingStandardsForDesign-BidBuildProjects》。

此外，英國在2023年發(fā)布了“AEC(UK)BIMStandard”;2023年進一步發(fā)布了基于Revit平臺的BIM實施尺度—“AEC(UK)BIMStandardforAutodeskRevit”;2023年又發(fā)布了基于Bentley平臺的BIM實施尺度—“AEC(UK)BIMStandardforBentleyBuilding”。挪威也于2023年發(fā)布了BIMManual1.1，并于2023年發(fā)布了BIMManual1.2。

一些亞洲國家，例如新加坡在2023年發(fā)布了《SingaporeBIMGuide》。韓國方面，韓國國土海洋部在2023年1月頒布了《建筑領(lǐng)域BIM應(yīng)用指南》;2023年3月，韓國虛擬建筑討論院制訂了《BIM應(yīng)用設(shè)計指南—三維建筑設(shè)計指南》;2023年12月，韓國調(diào)達廳頒布了《韓國設(shè)施產(chǎn)業(yè)BI應(yīng)用基本指南書—建筑BIM指南》。

為了把BIM技術(shù)應(yīng)用的更好，許多國外政府制訂了詳細(xì)的技術(shù)政策，美國早在2023年就最先規(guī)定了詳細(xì)的政策。為了提高建筑領(lǐng)域的生產(chǎn)效率，支持建筑化水平的提升，GSA(美國總務(wù)治理局)推出了國家3D-4D-BIM方案，鼓舞全部GSA的項目接納3D-4D-BIM技術(shù)，并給與差別程度的資金資助。2023年7月，美國威斯康辛州成為第一個要求州內(nèi)新建大型公共建筑項目使用BIM的州政府，威斯康辛州國家設(shè)施部門發(fā)布實施規(guī)章要求從2023年7月最先，州內(nèi)預(yù)算在500萬美元以上的公共建筑項目都必需從設(shè)計最先就應(yīng)用BIM技術(shù)。

此外，韓國公共選購服務(wù)中心下屬的建設(shè)事業(yè)局于2023年制訂了BIM實施指南和路線圖，規(guī)定先在小范圍內(nèi)試點應(yīng)用，然后逐步擴大應(yīng)用規(guī)模，力求在2023-2023年500億韓元以上建筑項目全部接納3D+Cost的設(shè)計治理系統(tǒng)，到2023年方案實現(xiàn)全部公共設(shè)施項目使用BIM技術(shù)。

澳大利亞也制訂了國家BIM行動方案，2023年6月，澳大利亞buildingSMART組織受澳大利亞工業(yè)、等部門托付發(fā)布了一份《國家BIM行動方案》。制訂了按優(yōu)先級排序的“國家BIM藍圖”，首先規(guī)定需要通過支持協(xié)同、基于模型選購的新選購合同形式。其次規(guī)定了BIM應(yīng)用指南。第三將BIM技術(shù)列為之一。第四規(guī)定數(shù)據(jù)和BIM庫。第五規(guī)范流程和數(shù)據(jù)交換。第六執(zhí)行法律法規(guī)審查。第七推行示范工程，鼓舞示范工程用于論證和檢驗上述六項方案的成果用于全推廣普及的預(yù)備就緒程度。

我們國家在BIM討論方面起步比力早，1998年國內(nèi)專業(yè)人員最先接觸和討論IFC尺度，2000年IAI最先與我國政府有關(guān)部門、科研組織進行接觸，使我們周全了解了IAI的目標(biāo)、組織規(guī)程、IFC尺度應(yīng)用等問題。IFC尺度借鑒了國際數(shù)據(jù)尺度STEP尺度的技術(shù)，具有技術(shù)的先進性和開放性。

2023年至2000年，國家863方案項目提出“數(shù)字社區(qū)表達與交換尺度”，實際上就是基于IFC尺度制訂了一個計算機可識別的社區(qū)數(shù)據(jù)表達與交換的尺度，供應(yīng)社區(qū)的表達以及可使社區(qū)進行交換的必要機制和定義。探究了IFC尺度實際工程應(yīng)用問題，以及依據(jù)我國建筑的實際狀況進行必要擴充的問題。主要有三件事情：第一是深化討論IFC尺度，其次是基于這個尺度開發(fā)了一個CAD系統(tǒng)，第三是基于IFC建筑工程4D施工治理系統(tǒng)。

施工要有一個數(shù)據(jù)化系統(tǒng)框架，通過IFC尺度建立一套系統(tǒng)來存儲，同時，綠色建筑設(shè)計支撐軟件系統(tǒng)。2023-2023年，清華高校、Autodesk公司聯(lián)合開展了《中國BIM尺度框架討論》，同時也到場了歐盟的合作項目，它在建筑領(lǐng)域有一個歐洲的尺度統(tǒng)一討論項目，實際上就是討論IFC尺度在整個建筑產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中的適用性，組成了一個重大的課題組。第一方案是統(tǒng)一尺度建筑工程模型統(tǒng)一應(yīng)用尺度;其次是制訂基礎(chǔ)尺度，體例模型存儲和編碼尺度;第三是體例執(zhí)行尺度，制訂建筑工程設(shè)計尺度和制造工業(yè)工程設(shè)計模型應(yīng)用尺度。

上海申通地鐵集團2023年9月發(fā)布了《城市軌道交通BIM應(yīng)用系列尺度》，包羅：軌道交通工程建筑模型建模指導(dǎo)看法、交付尺度、應(yīng)用技術(shù)尺度、族創(chuàng)建尺度、設(shè)施設(shè)備分類與編碼尺度等5個分冊。

深圳工務(wù)署2023年5月4日發(fā)布了全國首例政府公共工程的BIM尺度：《政府公共工程BIM應(yīng)用實施綱要、BIM實施治理尺度》，包羅BIM應(yīng)用的形勢與需求、政府工程項目實施BIM的必要性、BIM應(yīng)用的指導(dǎo)思想、BIM應(yīng)用需求分析、BIM應(yīng)用目標(biāo)、BIM應(yīng)用實施內(nèi)容、BIM應(yīng)用保障措施和BIM技術(shù)應(yīng)用的成效推想等8章內(nèi)容。

廣州地鐵2023年通過上海建科工程詢問有限公司與之合作的企業(yè)級BIM詢問項目，打造了廣州地鐵的企業(yè)級BIM尺度，此尺度還將升級成廣東省BIM尺度，目前正在申報過程中。

四、BIM技術(shù)的應(yīng)用趨勢

BIM技術(shù)在將來的進展必需結(jié)合先進的通信技術(shù)和計算機技術(shù)才氣夠**提高建筑工程的效率，估計將有以下幾種進展趨勢：

第一，移動終端的應(yīng)用。隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動智能終端的普及，人們現(xiàn)在可以在任何地點和任何時間來獵取。而在建筑設(shè)計領(lǐng)域，將會看到許多承包商，為自己的工作人員都配備這些移動設(shè)備，在工作現(xiàn)場就可以進行設(shè)計。

其次，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的普及?，F(xiàn)在可以把監(jiān)控器和傳感器放置在建筑物的任何一個地方，針對建筑內(nèi)的溫度、空氣質(zhì)量、濕度進行監(jiān)測。然后，再加上供熱、通風(fēng)。、供水和其他的掌握。這些通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)匯總之后，供應(yīng)給工程師就可以對建筑的現(xiàn)狀有一個周全充分的了解，從而對設(shè)計方案和施工方案供應(yīng)有效的決策依據(jù)。

第三，云計算技術(shù)的應(yīng)用。不管是能耗，還是結(jié)構(gòu)分析，針對一些的處理和分析都需要利用云計算強大的計算力量。甚至，我們渲染和分析過程可以達到實時的計算，幫手設(shè)計師盡快地在差別的設(shè)計和解決方案之間進行比力。

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