【正文】 念到實(shí)踐經(jīng)歷一個漫長的過程是必然的 ，并且多種現(xiàn)象表明該過程在中國可能要更長一些，但是這不應(yīng)是我們回避問題的理由。借助于 BIM 的技術(shù)優(yōu)勢，協(xié)同的范疇也將從單純的設(shè)計(jì)階段擴(kuò)展到建筑全生命周期，需要設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、維護(hù)等各方的集體參與，因此具備了更廣泛的意義，從而帶來綜合效率的大幅提升。 BIM 帶來的不僅是技術(shù)，也將是新的工作流及新的行業(yè)慣例。從這個意義上說，協(xié)同已經(jīng)不再是簡單的文件參照。 BIM 帶來的是激動人心的技術(shù)沖擊，而更加值得注意的是， BIM 技術(shù)與協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)將成為互相依賴、密不可分的整體。包括：通過 CAD 文件之間的外部參照，使得工種 之間的數(shù)據(jù)得到可視化共享；通過網(wǎng)絡(luò)消息、視頻會議等手段，使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員之間可以跨越部門、地域甚至國界進(jìn)行成果交流、開展方案評審或討論設(shè)計(jì)變更；通過建立網(wǎng)絡(luò)資源庫，使設(shè)計(jì)者能夠獲得統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件的輔助，使項(xiàng)目組成員以特定角色登錄，可以保證成果的實(shí)時性及唯一性，并實(shí)現(xiàn)正確的設(shè)計(jì)流程管理；針對設(shè)計(jì)行業(yè)的特殊性，甚至開發(fā)出了基于 CAD 平臺的協(xié)同工作軟件等等。建筑設(shè)計(jì)信息化的具體內(nèi)容是什么，主流技術(shù)正朝著什么方向發(fā)展？新技術(shù)是否意味著更多的 “奇形怪狀 ”的建筑作品，國內(nèi)設(shè)計(jì)院所應(yīng)何去何從？要回答這一系列的問題，我們不妨先從協(xié)同設(shè)計(jì)及 BIM 技術(shù)兩方面談起。穩(wěn)定訪問這些類型的信息可以提高建筑運(yùn)營過程中的收益與成本管理水平。 BIM 還促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)建筑模型對商業(yè)場地條件 (例如零售業(yè)場地，這些場地需要在許多不同地點(diǎn)建造相似的建筑 )的適應(yīng)。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 12 運(yùn)營維護(hù)階段 BIM 參數(shù)模型可以為業(yè)主提供建設(shè)項(xiàng)目中所有系統(tǒng)的信息，在施工階段做出的修改將全部同步更新到 BIM 參數(shù)模型中形成最終的 BIM 竣工模型 (Asbuilt model)，該竣工模型作為各種設(shè)備管理的數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的維護(hù)提供依據(jù)。同時，消除了利用 2D 圖紙施工由于周圍構(gòu)件與環(huán)境的不確定性導(dǎo)致構(gòu)件無法安裝甚至重新制造的尷尬境地。當(dāng)前，這種自動化的生產(chǎn)模式己經(jīng)成功地運(yùn)用在鋼結(jié)構(gòu)加工與制造、金屬 板制造等方面，從而生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件、玻璃制品等。 （ 3） BIM 模型為預(yù)制加工工業(yè)化的基石 細(xì)節(jié)化的構(gòu)件模型（ Shop model）可以由 BIM 設(shè)計(jì)模型生成，可用來指導(dǎo)預(yù)制生產(chǎn)與施工。 （ 2） 4D 施工模擬、優(yōu)化施工方案 BIM 技術(shù)將與 BIM 模型具有互用性的 4D 軟件、項(xiàng)目施工進(jìn)度計(jì)劃與 BIM 模型連接起來以動態(tài)的三維模式模擬整個施工過程與施工現(xiàn)場，能及時發(fā)現(xiàn)潛在問題和優(yōu)化施工方案 (包括場地、人員、設(shè)備、空間沖突、安全問題等 )。 建設(shè)實(shí)施階段 對于傳統(tǒng) CAD 時代存在于建設(shè)項(xiàng)目施工階段的 2D 圖 紙可施工性低、施工質(zhì)量不能保證、工期進(jìn)度拖延、工作效率低等缺點(diǎn)， BIM 所帶來的價值優(yōu)勢是巨大的 。傳統(tǒng)的 2D 技術(shù)只能在設(shè)計(jì)完成之后利用獨(dú)立的能耗分析工具介入，這就大大減少了修改設(shè)計(jì)以滿足低能耗需求的可能性。 （ 6）為精確化預(yù)算提供便利 在設(shè)計(jì)的任何階段， BIM 技術(shù)都可以按照定額計(jì)價模式根據(jù)當(dāng)前 BIM 模型的工程量給出工程的總概算；隨著初步設(shè)計(jì)的深化，項(xiàng)目各個方面如建設(shè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、設(shè)備類型等均會發(fā)生變動與修改， BIM 模型平臺導(dǎo)出的工程概算 可以在簽訂招投標(biāo)合同之前給項(xiàng)目各參與方提供決策參考，也為最終的設(shè)計(jì)概算提供基礎(chǔ)。由于專業(yè)化程度的提高及國內(nèi)絕大多數(shù)建設(shè)工程所采用的設(shè)計(jì)與施工分別承發(fā)包模式的局限性，設(shè)計(jì)與施工人員之間的交流甚少，加之很多設(shè)計(jì)人員缺乏施工經(jīng)驗(yàn)，極易導(dǎo)致施工人員難以甚至無法按照設(shè) 計(jì)圖紙進(jìn)行施工。對于施工平面圖的一個細(xì)節(jié)變動，Revit 軟件將自動在立面圖、截面圖、 3D 界面、圖紙信息列表、工期、預(yù)算等所有相關(guān)聯(lián)的地方做出更新修改。同時，結(jié)合運(yùn)用與 BIM 建模工具具有相關(guān)性的分析軟件，可以就擬建項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)合理性、空氣流通性、光照、溫度控制、隔音隔熱、供水、廢水處理等多個方面進(jìn)行分析，并基于分析結(jié)果不斷完善 BIM 模型。 （ 3）多個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)協(xié)作進(jìn)行、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量 對于傳統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)模式，各專業(yè)包括建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、機(jī)械、電氣、通信、山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 10 消防等設(shè)計(jì)之間的矛盾沖突極易出現(xiàn)且難以解決。 （ 1）保證概念設(shè)計(jì)階段決策正確 在概念設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需對擬建項(xiàng) 目的選址、方位、外形、結(jié)構(gòu)形式、耗能與可持續(xù)發(fā)展問題、施工與運(yùn)營概算等問題做出決策， BIM 技術(shù)可以對各種不同的方案進(jìn)行模擬與分析、且為集合更多的參與方投入該階段提供了平臺，使做出的分析決策早期得到反饋，保證了決策的正確性與可操作性。 BIM 可以為業(yè)主提供概要模型 (Macro or schematic model)對建設(shè)項(xiàng)目方案進(jìn)行分析、模擬，從而為整個項(xiàng)目的建設(shè)降低成本、縮短工期并提高質(zhì)量。 在可行性研究階段，業(yè)主需要確定出建設(shè)項(xiàng) 目方案在滿足類型、質(zhì)量、功能等要求下是否具有技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性。 4）高性能的項(xiàng)目結(jié)果 BIM 技術(shù)所輸出的可視化效果可以為業(yè)主校核是否滿足要求提供平臺，且利用BIM 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)耗能與可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)與分析，為提高建筑物、構(gòu)筑物等的性能提供了技術(shù)手段； 5）有助于項(xiàng)目的創(chuàng)新性與先進(jìn)性 BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng) 項(xiàng)目管理模式的優(yōu)化，如一體化項(xiàng)目管理模式IPD(Integrated Project Delivery Mode)下各參與方早期參與設(shè)計(jì)群策群力的模式有利于山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 9 吸取先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目創(chuàng)新性與先進(jìn)性； 6）方便設(shè)備管理與維護(hù) 利用 BIM 竣工模型 (Asbuilt model) 作為設(shè)備管理與維護(hù)的數(shù)據(jù)庫。 2）更加可靠與準(zhǔn)確的項(xiàng)目預(yù)算 基于 BIM 模型的工料計(jì)算（ Quantity takeoff） 相比基于 2D 圖紙的預(yù)算更加 準(zhǔn)確、且節(jié)省了大量時間 。 對于業(yè)主最關(guān)心的工程造價、工期、項(xiàng)目性能是否符合預(yù)期等指標(biāo)， BIM 所帶來的價值優(yōu)勢是巨大的。 其實(shí)，它是引領(lǐng)建筑業(yè)信息技術(shù)走向更高層次的一種新技術(shù)，它的全面應(yīng)用，將為建筑業(yè)界的科技進(jìn)步產(chǎn)生無可估 量的影響，大大提高建筑工程的集成化程度。 實(shí)現(xiàn)虛擬施工。項(xiàng)目各參與方信息共享，基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)文檔、圖檔山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 8 和視檔的提交、審核、審批及利用。實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目施工階段工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備 、成本和場地布置的動態(tài)集成管理及施工過程的可視化模擬。 實(shí)現(xiàn)動態(tài)、集成和可視化的 4D 施工管理。 (3) 基于 BIM 的施工及管理 實(shí)現(xiàn)集成項(xiàng)目交付 IPD（ Integrated Project Delivery ）管理。 實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)和智能設(shè)計(jì)。 實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)。 實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)設(shè)計(jì)之間的信息共享。 (2) 基于 BIM 的工程設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)。全面支持?jǐn)?shù)字化的、采用不同設(shè)計(jì)方法的工程設(shè)計(jì)，盡可能采用自動化設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。從根本上解決項(xiàng)目各參與方基于紙介質(zhì)方式進(jìn)行信息交流形成的 “信息斷層 ”和應(yīng)用系統(tǒng)之間 “信息孤島 ”問題。工程項(xiàng)目各參與方使用的是單一信息源，確保信息的準(zhǔn)確性和一致性。具體而言， BIM 的應(yīng)用具有以下價值 。 BIM 的應(yīng)用價值 其實(shí)，它是引領(lǐng)建筑業(yè)信息技術(shù)走向更高層次的一種新技術(shù)，它的全面應(yīng)用，將為建筑業(yè)界的科技進(jìn)步產(chǎn)生無可估量的影響，大大提高建筑工程的集成化程度。5D 造價控制手段使預(yù)算在整個項(xiàng)目生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)時行與可操控性 。 (5)BIM 參數(shù)模型的多維特性 (nD)將項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、舒適性及可持續(xù)性發(fā)展提高到一個新的層次。 (4) 對于 BIM 模型的設(shè)計(jì)變更， BIM 的參數(shù)規(guī)則（ Parametric rules） 會在全局自動更新信息。 (3) BIM 參數(shù)模型將各個系統(tǒng)緊密地聯(lián)系到了一起，整體模型真正起到了協(xié)調(diào)綜合的作用，且其同步化的功能更是錦上添花。以建筑師為例，其可以運(yùn)用 3D 平臺直接設(shè)計(jì)，無需將 3D 模型翻譯成 2D 平面圖以與業(yè)主進(jìn)行溝通交流，業(yè)主也無需費(fèi)時費(fèi)力去理解繁瑣的 2D 圖紙。 BIM 參數(shù)模型的優(yōu)勢就是在于其突破了傳統(tǒng) 2D 及 3D 模型難以修改和同步的瓶頸，以實(shí)時、動態(tài)的多維模型 (nD)大大方便了工程人員。傳統(tǒng)的 3D 模型是在 2D 模型的基礎(chǔ)上加了一個維度 Height，有利于建設(shè)項(xiàng)目的可視化功用，但并不具備信息整合與協(xié)調(diào)的功能。 Width 3D=2D+Height 4D=3D+Time 5D=4D+Cost 6D=5D+? nD=BIM 傳統(tǒng)的 2D 模型是用點(diǎn)、線、多邊形、圓等平面元素模擬幾何構(gòu)件，只有長和寬的二維尺度，故等于 Length amp。 BIM 的信息載體 BIM 的信息載體是多維參數(shù)模型（ nD Parametric models）。如果模型中的某個對象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對象都會隨之更新，以保持模型的完整性和健壯性。 BIM 一般具有以下特征 ： 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 5 （ 1） 模型信息的完備性 除了對工程對象進(jìn)行 3D 幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的描述，還包括完 整的工程信息描述，如對象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料、工程性能等設(shè)計(jì)信息；施工工序、進(jìn)度、成本、質(zhì)量以及人力、機(jī)械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護(hù)信息；對象之間的工程邏輯關(guān)系等。而功能特性 (Functional Characteristic)，是指此模型具備了所有一切與該建設(shè)項(xiàng)目有關(guān)的信息。 （ 1） BIM 作為模型結(jié)果 (product) BIM 作為模型結(jié)果，與傳統(tǒng)的 3D 建筑模型有著本質(zhì)的區(qū)別，其兼具了物理特性與功能特性。 BIM是基于公共標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同作業(yè)的共享數(shù)字化模型。 BIM 概念理解 美國國家 BIM標(biāo)準(zhǔn)對 BIM的定義 : “BIM是建設(shè)項(xiàng)目兼具物理特性與功能特性的數(shù)字化模型， 且是從建設(shè)項(xiàng)目的最初概念設(shè)計(jì)開始的整個生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源 ”。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 4 2 BIM 概述 BIM 概述 BIM(Building Information Modeling)，全稱建筑信息模型，是指基于最先進(jìn)的三維數(shù)字設(shè)計(jì)和工程軟件所構(gòu)建的“可視化”的數(shù)字建筑模型，為設(shè)計(jì)師、建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開發(fā)商乃至物 業(yè)維護(hù)等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”的科學(xué)協(xié)作平臺，幫助他們利用三維數(shù)字模型對項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營管理。 BIM 建筑 信息模型的發(fā)展，不僅僅是現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步和更新?lián)Q代，它也將間接表現(xiàn)在生產(chǎn)組織模式和管理方式的轉(zhuǎn)型。但這兩種方法均存在缺陷，設(shè)計(jì)者剝離了建筑空間，主要關(guān)注平面形象與功能。但二維信息無法同施工過程進(jìn)行整合，而 建筑信息模型卻可直接模擬施工，建筑師可將設(shè)計(jì)直接帶入到施工的過程中，這相當(dāng)于是古人三維構(gòu)造的回源，屬于三維的虛擬現(xiàn)場設(shè)計(jì)。而建造信息模型，提供的是真實(shí)的建筑三維搭建。但建筑信息模型解決了實(shí)體模型設(shè)計(jì)的缺陷，通過三維數(shù)字技術(shù)，統(tǒng)一了空間序列與外觀模型。 建筑信息模型 對我們的意義 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，催生了建筑信息模型，這種模型技術(shù)與現(xiàn)實(shí)世界更為接近，通過對真實(shí)物體進(jìn)行模擬，借助計(jì)算機(jī)將二維設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)換為三維 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，從根據(jù)改變?nèi)四X的主觀設(shè)計(jì)，采用電腦進(jìn)行設(shè)計(jì)。更新的還有升級了工程造價的五維概念，將工程造價的過程也通過 BIM 模型完成，進(jìn)而優(yōu)化施工的過程。 beau 作 BI M 模型可以用于各系統(tǒng)構(gòu)件的三維沖撞檢測；用于聯(lián)帶進(jìn)度圖表的四維模擬建造，進(jìn)行施工管理計(jì)劃。只要按照所需，編寫簡單的參數(shù)值，一切相關(guān)文檔都可以被輕松地統(tǒng)計(jì)并編排出來。對設(shè)計(jì)師來說 ,越到深層次的設(shè)計(jì)階段 ,BIM 設(shè)計(jì)軟件使用起來便越感得心應(yīng)手。作為智能工具， BIM 整合了計(jì)算機(jī)科技與建筑技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)的高效益。作為數(shù)據(jù)載體， BI M 整合了來 自各方信息的管理工作。 作為設(shè)計(jì)工具 ， BIM整合了設(shè)計(jì)師的各項(xiàng)工作。 針對目前情況，有必要總結(jié)我國科研機(jī)構(gòu)對 BIM 技術(shù)的研究和建筑行業(yè)對 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出我國推廣使用 BIM 技術(shù)過程中應(yīng)注意的問題及建議，為 BIM 技術(shù)在我國繼續(xù)推進(jìn)和更深入的應(yīng)用提供參考。 2021 年 6 月 29 日，由中國 BIM(建筑信息模型 )發(fā)展聯(lián)盟、國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》編制組共同組織、中 國建筑科學(xué)研究院主辦的中國 BIM 標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目發(fā)布暨簽約會議在北京隆重召開。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 2 2021 年 3 月 28 日，中國 BIM 發(fā)展聯(lián)盟成立會議在北京召開。 “十一五”期間，科技部制定國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目《建筑業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》 ， 基于項(xiàng)目的總體目標(biāo)，重點(diǎn)開展以下 5 個方面的研究與開發(fā)工作：建筑業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)體系及關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究；基于 BIM 技術(shù)的下一代建筑工程應(yīng)用軟件研究；勘察設(shè)計(jì)企業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用；建筑工程設(shè)計(jì)與施工過程信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用；建筑施工企業(yè)管理信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用 。但是目前對 BIM 技術(shù)的研究和應(yīng)用也僅僅處于起步階段，各研究機(jī)構(gòu)對 BIM 技術(shù)的研究相對分散，并沒有形成一套完整的技術(shù)體系；各企業(yè)單位也只是將 BIM 技術(shù)應(yīng)用到某一個或某幾個建設(shè)項(xiàng)目的部分建設(shè)過程中，還不能在建筑設(shè)計(jì)、施工管理及運(yùn)營等整個生命周期連續(xù)應(yīng)用 BIM 技術(shù)。歐洲一些國家已經(jīng)開始普及 BIM