一篇文读懂BIM技术发展现状及应用前景!

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所谓BIM,既建筑信息模型(building information model)。是指在建设工程及设施全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称,是在建设项目的规划、设计、施工和运维过程中进行数据共享、优化、协同与管理的技术和方法。






所谓BIM,既建筑信息模型(building information model)。是指在建设工程及设施全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称,是在建设项目的规划、设计、施工和运维过程中进行数据共享、优化、协同与管理的技术和方法。

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BIM通过数字化技术,利用大数据库资源,在计算机中建立一座虚拟建筑,一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。通俗一点说,BIM就是在建筑工程真正动工之前,先在电脑上模拟一遍建造过程,以解决设计中的不足和真实施工中可能存在的问题。这个模拟是带有真实数据的,能够真正反映现实问题的模拟。




经过二十多年的发展和论证,各大城市均认可BIM的技术优势,BIM作为基于可视化建筑信息模型的信息集成和管理技术,先天具有协同性、可视化、模拟性、优化性、节约成本、共建共享等优势。

     可视化:所见即所得,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。

     模拟化:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟、施工模拟等。

     协同管理 :各参建方在项目规划、设计、施工、运维全过程通过一个信息模型协同工作。

     成本控制:BIM模型可精确提取工程量信息,从而实现成本控制。

     进度控制:BIM施工模拟加入进度计划信息,实时模拟工程进度 。

     廉政风险防控 :通过BIM信息化平台,建立更加公开、透明的政府核查与监督机制。

     提升管理水平 :减少错漏碰缺,提高工程质量,协同管理提升工作效率,从而提升整体管理水平。

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基于BIM的这些优势,各大城市纷纷出台了鼓励BIM行业发展的政策文件:如北京已出台《民用建筑信息模型(BIM)设计基础标准》(2014年5月1日实施),并有《民用建筑信息模型施工建模细度技术标准》、《智慧工地技术规程》在编 ;上海有《建筑信息模型应用标准》、《上海市建筑信息模型技术应用指南(2017版)》、《上海市城乡和住房管理委员会关于本市保障性住房项目实施建筑信息模型技术应用的通知》 ;香港建筑业议会出台了《建筑信息模拟标准》(第一版) 。




虽然BIM的优势人尽皆知,但是经过二十多年的发展,BIM并没有像大家想象的一样,带着天生的优势改变建筑行业的现状,原因何在?

对于不同的主体,对这个问题有完全不一样的回答。

对设计单位而言,现阶段的BIM多是在二维设计图纸基础上重新翻模,增加工作量,增加人力成本。同时因为BIM行业人才匮乏,年轻设计师软件能力强但专业能力弱,资深设计师专业能力强但软件能力弱 ,因此培训难度大,设计师需投入额外时间学习;

而施工单位应用BIM只为满足甲方要求,额外投入大,工作量增加反而拖慢了进度。此外,项目局部应用于某项施工作业,如碰撞检查,并没做到全过程应用,没有体现BIM对进度、成本控制等方面的优势 。部分单位单枪匹马做BIM,没有与其他单位协同工作,数据没有共享……


如果对这些现象的原因进行总结,我们可以将国内BIM应用的症结归纳为以下几个方面:

   (一)法律法规不完善。国家层面关于BIM技术的标准尚未完善,已出台的国标可操作性和指导性有待进一步验证。因无标准就无法理清工程建设中规划、设计、施工、运维、监管等各个主体单位各自的专业边界和相应法律责任。设计企业因无BIM服务费,不愿提供真实完整的模型;而施工企业无统一交付标准,不敢使用设计单位提供的模型。

   (二)各方应用层次低范围小。按不完全,目前部分项目的BIM应用且仅仅是综合管线碰撞方面,设计阶段使用极少,更谈不上全生命周期或在更高的城市级层面上应用。绝大多数项目还是按照几十年不变的传统方式,在管理项目的规划设计施工。建设单位和建设监管部门因无BIM验收标准和专业人才,无法实施有效管理。

   (三)本地企业缺乏BIM人才。设计单位受限于人才缺乏,导致正向设计推行缓慢,以BIM后验证(先有图纸再建模)为主;且有经验的设计师方案能力强但软件建模弱,年轻设计师方案能力弱但软件建模强。

   (四)企业利益干扰导致廉政风险。设计施工图纸的错漏缺失导致的修改变更引起造价增加就是施工企业主要利润来源之一,而BIM应用的目标之一以无限接近零变更为目标,动了施工企业的奶酪;投标人恶性竞争,施工企业往往在低价或围标中标后,通过设计变更获取利润,如果建立完整的设计施工模型,就像皇帝的新装被一览无余,设计可变更性大幅下降,因此不仅设计和施工模型的共享性差,且造成建设行业的廉政风险。



各地的BIM政策不尽相同,实施路径也有差异。以深圳为例,在《福田区政府投资项目应用建筑信息模型(BIM)技术实施指引》中,对BIM的应用场景做了详细的规定。


     1.方案设计阶段:利用BIM技术对项目的设计方案可行性进行验证,对下一步深化工作进行推导和方案细化。利用BIM软件对建筑项目所处的场地环境进行必要的分析,如坡度、坡向、高程、纵横断面、挖填量、等高线、流域等,作为方案设计的依据。进一步利用BIM软件建立建筑模型,输入场地环境相应的信息,进而对建筑物的物理环境(如气候、风速、地表热辐射、采光、通风等)、出入口、人车流动、结构、节能排放等方面进行模拟分析,选择最优的设计方案。

     2.初步设计阶段:深化结构建模设计和分析核查,推敲完善方案设计模型,通过BIM设计软件,对专业间平面、立面、剖面位置进行一致性检查,将修正后的模型进行剖切,生成平面、立面、剖面及节点大样图。在初步设计过程中,沟通、讨论、决策应用围绕方案设计模型进行,发挥模型可视化、专业协同的优势。

     3.施工图设计阶段:各专业模型构建并进行优化设计的复杂过程,包括建筑、结构、给排水、暖通、电气等专业。在此基础上,根据专业设计、施工等知识框架体系、进行碰撞检测、三维管线综合、竖向净空优化等基本应用,完成对施工图阶段设计的多次优化。针对某些会影响净高要求的重点部位,进行具体分析并讨论,优化机电系统空间走向排布和净空高度。

     4.施工准备阶段:施工深化设计、施工场地规划、施工方案模拟。该阶段BIM应用对施工深化设计准确性、施工方案的虚拟展示等方面起到关键作用。施工单位应结合施工工艺及现场管理需求对施工图设计阶段模型进行信息添加、更新和完善,以得到满足施工需求的施工作业模型。

     5.施工实施阶段:主要体现在施工现场管理,一般是将施工准备阶段完成的模型,配合选用合适的施工管理软件进行集成应用,其不仅是可视化的媒介,而且能对整个施工过程进行优化和控制。有利于提前发现并解决工程项目中的潜在问题,减少施工过程中的不确定性和风险。同时,按照施工顺序和流程模拟施工过程,可以对工期进行精确的计算、规划和控制,也可以对人、机、料、法等施工资源统筹调度、优化配置,实现对工程施工过程交互式的可视化和信息化管理。

     6.运维阶段:基于竣工模型搭建运维管理平台并付诸于具体实施。其主要工作和步骤是:运维管理方案策划、运维管理系统搭建、运维模型构建、运维数据自动化集成、运维系统维护五个步骤组成。其中基于BIM的运维管理的主要功能模块主要包括:空间管理、资产管理、设备管理、能源管理、应急管理等。



从2013年开始,BIM在中国进入了一个快速发展的时期。近年来,国务院、建设部以及全国各省市政府等相关单位,频繁颁发关于工程建设项目要求强制应用BIM技术的文件。根据住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见:到2020年末,甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。到2020年末,新立项项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%。预计到2020年全国BIM技术人才缺口将达到60万!


由此可见,BIM无论从现阶段技术工具出发,还是基于未来的协同管理模式的创新来看,其应用的趋势已不可阻挡。

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  • 加倍努力
    加倍努力 2020年03月24日 08:40:57 2楼

    学习中,谢谢了。

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  • hong32696
    hong32696 2020年03月27日 09:05:23 4楼

    师傅领进门,学艺在自身!

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  • wanshuns
    wanshuns 2020年03月27日 12:41:30 5楼

    谢谢楼主分享好资料

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  • jzhdajia
    jzhdajia 2020年03月27日 12:45:49 6楼

    谢谢楼主分享好资料

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  • jianzhudj
    jianzhudj 2020年03月27日 13:10:16 7楼

    谢谢楼主分享好资料

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  • doushengf
    doushengf 2020年03月27日 13:15:16 8楼

    谢谢楼主分享好资料

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  • 王喜
    王喜 2020年03月30日 15:01:21 9楼

    数据共享的确很重要 不是单打独斗可以完成的

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  • hongers
    hongers 2020年04月01日 18:52:30 10楼
    前景挺不错的,就是得有耐心去学
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