浅谈BIM技术及应用

2019-05-15 版权声明 举报文章

摘要:BIM作为国际新兴建筑信息建模技术,其应用价值已得到政府的高度关注和行业的普遍认可,但BIM技术在行业内的认识与应用还存在不足。

关键词:BIM 定义 应用价值 技术推广

中华人民共和国住房和城乡建设部于2011年5月印发了《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》,在纲要中提出“十二五”期间,基本普及使用建筑企业信息系统,在工程中进一步加快应用建筑信息模型(BIM),以及基于网络的协同工作等新技术,纲要的颁布拉开了BIM技术在我国建设项目管理各阶段推进的序幕。

1 BIM定义

BIM技术出现至今四十年,但BIM到底是什么,在业界不同参与方对BIM有着不同的认识,BIM技术概括起来就是依靠建模软件,整合建设项目各种相关信息,以形成立体、动态、实时的建筑模型,在项目全寿命周期内提高项目管理能力与效率的新技术。

1.1 BIM名称 BIM的英文全称是Building Information Modeling,官方、国内较为一致的中文翻译为:建筑信息模型。

1.2 BIM组成 BIM技术达到应用阶段的组成分为软件、硬件、网络、团队、流程、标准等。①软件。实现BIM的应用,通常情况下需要一系列软件的支持,这些软件以BIM核心建模软件为中心,同时具备分析、模拟、可视化、模型检查、复杂造型、深化设计、造价管理、运营管理、成果发布等功能。②硬件。在硬件的计算能力和图形处理能力方面,与传统的CAD软件相比,BIM的要求要高出许多,对于BIM应用来说着重需要考虑的配置是CPU、内存和显卡。③网络。BIM技术需要强大的信息流支持,以实现实时、动态的信息管理,高速的互联网是必不可少的。④团队。BIM对专业技术要求较高,必须由熟练掌握其技术的专业人士组成的团队才可以完成该技术的应用。⑤流程。可以借助生产力与生产关系之间的关系,对BIM应用和流程之间的关系进行类比,BIM应用与流程之间相互作用,相互影响。⑥标准。BIM技术应用,需要各个阶段的各专业模块相互配合,统一的数据、图形标准是确保各模块间信息无障碍交换的前提。

2 BIM作用

2.1 BIM与CAD区别 BIM(建筑信息模型)与CAD(计算机辅助设计)作为两种建模的技术,有着很大的关联性。可以说BIM是CAD的加强升级,实现了二维向三维的扩展。①BIM与CAD概念对比。通常情况下,“BIM”就是“Building Information Modeling建筑信息模型”,对建设项目几何、物理和功能信息等通过利用数字技术进行表达,进而支持项目生命周期建设、运营、管理决策的技术、方法或者过程。所以,有时候我们又把支持BIM技术的软件叫做“BIM软件”,用BIM技术建立起来的建设项目信息模型就称“BIM模型”。②BIM与CAD内容对比。目前BIM正处于推广应用阶段,而CAD已经到了发展较为成熟阶段,CAD向BIM发展有一定的过渡期;BIM发展成熟后会逐步代替传统CAD技术。

由以上图表看出,目前BIM应用处于推广阶段,其工程与CAD有部分重叠,部分不兼容;成熟期后,BIM将完全涵盖CAD并取代。

2.2 BIM特点 对于BIM模型来说,一方面集成数字信息,另一方面应用这些数字信息,进而在一定程度上用于项目的规划、设计、施工、运营的各个阶段。建筑模型在建筑工程整个生命周期中通常可以实现集成管理,进而将建筑物的信息模型与建筑工程的管理行为模型进行相应的组合,在整个进程中,提高建筑工程的效率、降低其风险。

2.2.1 可视化。BIM工作过程就是将收集的综合信息通过软件建模形成三维、动态、直观形象的过程。让人们平常见到的各类信息,二维图像,形成直观的模型,转化为可视的过程,也就是所见即所得的形式。可视化在建筑行业的作用非常大,BIM技术之前,真正的构造形式通过情况下,需要建筑业参与人员进行自行想象,这种方式不仅效率低,更重要的是准确率也非常低。BIM为可视化提供了可能,对于线条式的构件,人们通过BIM可以形成三维立体实物图形,同时展现在人们面前;通常情况下通过BIM形成的可视化,可以与构件形成互动和反馈。

2.2.2 协调性。协调是建筑业中的重点内容,是完成其他目标的必要工作及保障。关于协调、配合方面的工作施工单位、业主,以及设计单位等都在积极地开展着。在项目实施过程中,一旦遇到问题,就要组织有关人士进行协调,进而在一定程度上寻找造成问题的施工原因,制定解决问题的措施或方案,或者是对原有的施工方案进行变更,或者制定相应的补救措施。对于这种问题,通过BIM的协调性服务就可以处理,在对建筑物进行建造之前,通过BIM建筑信息模型对不同专业的碰撞问题进行协调。

2.2.3 模拟性。对于模拟来说,一般情况下主要是模拟设计出的建筑物模型,或者对现实世界中不能够直接进行操作的事物进行相应的模拟处理。对节能、紧急疏散、日照、热能传导等,通过BIM在设计阶段进行模拟。在招投标阶段,以及施工阶段,通过采用4D对相应的工程项目进行模拟处理,进而在一定程度上确保制定施工方案的科学性、合理性。

2.2.4 优化性。对于工程项目来说,其设计、施工、运营就是一个不断优化的过程,并且优化与BIM之间存在某种联系,通常情况下,在BIM基础上可以进行更好的优化。

2.2.5 可出图性。通常情况下,与大家日常多见的建筑设计院相比,BIM并不是为了出建筑设计图纸和一些构件加工的图纸。而是对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化,进而帮助业主出综合管线图;综合结构留洞图;碰撞检查侦错报告和建议改进方案。

3 BIM发展与应用

3.1 BIM的发展 早在1975年,Chuck Easterman就提出了关于建筑信息化建造的核心思想。随着计算机的不断发展进步,欧洲有学者在1997年提出Building Information Model。随着科学技术的不断发展,无论是在硬件方面,还是软件配置能力方面,计算机都有了质的飞跃,Autodesk公司副总裁Phil Bernstein2002年向美国建筑师协会(AIA)提出了建筑信息化模型的设计理念,从此正式诞生Building Information Modeling一词。

目前,BIM在欧美发达国家推广较快,美国已经制定国家BIM标准,并要求在所有政府项目中推广使用。

3.2 BIM在我国施工企业中应用 目前,我国已有多家单位应用BIM技术进行管理的项目,应用项目包括中建国际设计顾问有限公司-世博会建筑、北京市建筑设计研究院-北京航空航天大学培训中心改造工程项目、广东省建筑设计研究院-云南昆明小哨国际机场项目、同济大学建筑设计研究院-华东师范大学物理信息楼项目、沈阳建筑设计院-辽宁体育训练中心、湖南省建筑设计院-中南大学艺术馆项目。

3.3 BIM应用中的缺点

3.3.1 投入量大。BIM技术的成熟运用,需要先进的硬配置、完整的软件支持、同时需要有专业的BIM团队,前期投入量巨大,制约了全面应用。

3.3.2 效益不直观。BIM的效益产出不直观,BIM应用时,通常不会直接产生经济效益,只会间接提高效率、节省成本,有些急功近利企业对系统推广不积极。

3.3.3 门槛较高。无论是BIM技术应用的前期成本投入、或者是BIM本身的技术要求,及企业实施BIM所需要的相关人才,对实力较弱企业短期都是无法实现的。

4 结语

作为CAD(计算机辅助设计)技术的后继者,BIM技术的出现,使得计算机技术在建设领域又一次得到重要的应用,在这一方面一些发达国家得到了迅速发展和应用。要想在我国发展BIM技术,需要重视BIM技术的应用软件的开发,还应该建立和完善BIM相关标准。BIM技术的发展与推广是必然趋势,然而其发展之路任重道远。

参考文献:

[1]中国建筑业协会工程建设质量管理分会.施工企业BIM应用研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]清华大学BIM课题组.中国建筑信息模型标准框架研究[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.

[3]何清华,张静.建筑施工企业BIM应用障碍研究[J].施工技术,2012,41(377):80-86.

[4]何关培.BIM总论[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[5]何关培.谈BIM[EB/OL].http://.cn//heguanpei.

[6]程建华,王辉.项目管理中BIM技术的应用与推广[J].施工技术,2012,41(371):18-21.

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