隨著信息技術和建築產業的高速發展及業主對建築日新月異的外觀和功能要求，顯然傳統的建築模式已經無法滿足需要。信息建築模型技術BIM應運而生。本文主要介紹BIM技術在建築工程設計、建造、運維階段的應用。在設計階段，設計方通過BIM技術進行方案比選、優化、決策從而實現最優設計；在建造階段，施工方主要用其進行虛擬施工來預先發現並解決問題，保證工程質量，實現綠色施工；在運維階段，管理方通過它進行多元化交流，使信息的傳遞更快速真實，實現對工程的有效控制。
科技信息革新技術的浪潮在全世界蔓延開來，數字化在各個領域都得到很好的應用，改變了傳統的工作模式，大大提高了工作效率。在此背景下，建築信息模型技術（Building Information Modeling，BIM）迅速發展。它有機地結合了計算機仿真技術、計算機輔助設計、計算機科學技術、計算機圖學及虛擬現實等技術，徹底改變了傳統建築行業在二維平面圖紙下，面對大量繁雜的文字及表格的工作模式，取而代之的是壹種更加形象立體的模型方式。
它可以真實並全面地將壹項建築工程物理的及功能方面的所有建築信息進行形象表達。確切地說，它更是其在整個建設生命周期內時刻進行修整、補充、完善的動態信息儲備中心。各專業領域參與方均可以通過該信息交互平臺較為自由地發布、傳達及提取各自所需的準確信息。從某種意義上而言，它改變了建築行業以往單壹的交流模式，使信息傳達趨向於多元化，高效率地提升了建築行業各參與方的工作質量，成為了建築領域的壹大革新，並從根本上促進建築行業向前發展，具有極高的價值。
BIM的概念早在30年前就已經出現。國外BIM技術發展較早，各國學者都對其有著高度的重視並在進行不間斷地研究開發，目前基於BIM技術的代表性軟件有Bentley公司的TriForma、匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD軟件。而在2002年我國才正式提出BIM技術的概念，隨後2004年Autodesk公司實施“長城計劃”，首次系統介紹BIM技術，得到各方相關建築企業的重點關註。相關領域部門先後舉辦“與可持續設計專家面對面”的BIM主題研討會、“BIM建築設計大賽”、“勘察設計行業BIM技術高級培訓班”等。
Autodesk等隨後推出了Revit等壹系列應用軟件，上海現代建設集團等公司也在壹些項目上使用了BIM技術。我國住建部在“十五”科技攻關計劃、“十壹五”科技支撐計劃、“十二五”信息化發展綱要中都在強調BIM技術的推廣運用。相關部門也頻頻舉辦全國性的BIM大賽，國內許多高校也已經對這壹領域進行了開拓研究，最早在國內開展BIM技術試驗研究的是掛靠在西北工業大學電子工程系的西安虛擬現實工程技術研究中心，該中心的成立對學校電子信息工程學院等其他院系和研究所在虛擬現實、虛擬仿真、虛擬制造方面具有積極性的影響[1]。近幾年來國家也要求大型的復雜建築項目必須采用BIM技術，這將有利於BIM技術在建築行業的後續發展，相信隨著對BIM技術的日益成熟，它將成為未來建築市場不可或缺的壹種新技術。
在各國學者的***同努力研究下，BIM技術已經日漸成熟。由許多實際工程案例表明BIM技術已經能基本較為完整地應用於工程項目的全生命周期，包括設計決策階段、施工建造階段及運營管理階段。1 BIM技術在設計階段的應用
對於設計人員而言，BIM技術的出現是實現從運用AutoCAD進行手工繪圖到不用畫結構圖的壹大解放。此外，它可以將較為抽象的二維平面圖形立體化，從而預先看到整個建築工程竣工後的實際效果，並可對不符合自己預先構想之處進行反復調整，準確定位，直到制定最佳設計方案。另外，由於各數據參數與模型進行關聯後，即使在工程實施後期施工環境發生改變或其他不確定因素產生，在設計師進行單處操作調整處理後，建築模型其他地方也將自動調整尺寸並更新所有相關信息。
因此通常只需對壹種類型的建築項目建模壹次，後期就只需要調用該模型而無需再次進行編輯修改，這是對設計人員工作的便捷之處，節省了人力時間，緩解了制圖壓力，大幅度地提高了工作效率。目前很多建築公司的設計單位也會利用BIM技術，尤其是對於大型工程項目，以此來更清晰直觀地向業主展示自己所設計產品的理念、功能情況等，在這個過程中，它很好地克服了傳統由於業主方專業知識背景匱乏而不能參與的問題，使其真正意義上地參與協同設計，從而達到令各方均滿意的效果。
如杭州奧體中心主體育館項目的設計就采用了BIM技術，它改變了傳統意義上地運用紙盒、泡沫等手工模型進行展示，建築師將構思的草圖導入BIM技術相應軟件環境中，進行參數化設計荷花瓣外觀和花瓣數量，並不斷進行調整對比直至確定最終方案，整個過程實現精準、高速、形象的高度同步。另外由於體育場館的設計對防火、疏散、溫度、聲音等功能的要求較高，通過使用BIM技術模擬預測體育館在83Hz、125Hz、250Hz各個頻帶觀眾坐席區聲壓極差分布分析，證明體育館的聲環境分布均勻並保證整個工程項目的無聲場缺陷。
隨著BIM技術的出現發展，“綠色建築”的概念也逐漸被人們所熟悉。綠色建築即在壹項實際工程的整個生命建築周期內因地制宜、就地取材，最大化地節約能源，並減少汙染，給人們提供壹個健康舒適實用的環境。綠色建築主要通過建築設計的方法來改變建築的聲光熱環境。它避免了傳統二維圖紙可視化差、信息量不全的特點，設計師可以很便捷地獲得有關工程的成本、進度、幾何圖形的信息，從而更快速地進行決策設計。如南寧市規劃展示館的設計即結合了BIM技術。
本項目外形為異性曲面，若采用傳統的二維圖紙則難以表達出設計師的思想意圖，但運用BIM技術則有效地解決了這個問題。項目使用數字建模軟件，把展示館的信息參數化、數字化後形成壹個模型，設計師以此為平臺將設計中發現的問題反饋到平臺中並加以解決。它分別對太陽輻射、室內采光、聲環境、室內外風環境進行分析優化設計，貫徹節能減排的可持續發展綠色理念，最大化地使用有限的資源，是壹種全新的高水平的設計模式。同樣中鐵二院在寶蘭客專石鼓山隧道的鐵路路線規劃以及世博會中的德國館、奧地利館，北京奧運會奧運村空間規劃及物資管理信息系統、南水北調工程以及香港地鐵等項目都運用了BIM技術，其他還有很多類似工程項目都是通過與BIM技術的相互結合才能順利快速地完成。
雖然BIM技術對設計階段的影響很大，但是目前並未全面普及。主要是目前國內大多計算機硬盤配置都還有待提高，其次不論是對設計系統研制及專業軟件的開發都還不夠完善；國內尚未形成專門的BIM技術的規範使其存在責任歸屬不明確的問題。由於涉及的各領域各方都可以接觸模型，如果出現模型信息的泄漏等情況將無從追究責任。而國外相關軟件對我國的建築標準規範又存在壹定的差異。
此外，由於思維方式的不同，我國設計人員對該三維模型的接受能力還有待提高，有些甚至存在抵觸心理；在另壹方面由於軟件價格相對昂貴，且培訓專門的人員需要花費壹定的財力物力及時間，對於壹些小型公司企業會造成壹定的經濟壓力；而對於小型項目，則更多公司偏向采用傳統的設計方法。這些都導致BIM技術在我國建築工程中的實踐運用例子還處於少數，獲得的經驗也較為匱乏，處於起步摸索階段。
2 BIM技術在建造階段的應用
對於建設單位來說，建築施工現場不確定因素及突發情況繁多，特別對於壹些大型項目，建設方利用BIM技術主要是進行虛擬施工，即在計算機上虛擬仿真實際的施工過程。虛擬現實技術屬於壹種二次開發技術，它可以運用仿真系統在多維空間構建出建築物所在地周圍的場景如真實般存在的環境，利用計算機圖學、傳感器等三維數字技術實現壹種更為真實的交互體驗，使人有著身臨其境的感覺。同時運用計算機仿真技術模擬建築物受到加載、撞擊時的情況，來模擬工程在全真環境下的效果，分析其所受到的影響及破壞程度。
對於整個施工過程而言，內力及外力的仿真分析及模擬加載是保證後期工程質量安全不可或缺的步驟。在這個過程中，施工方也可以提前發現並排除在實際操作中存在的缺陷或潛在的隱患，如管線碰撞，在直觀地看到整個建造過程後，施工方可以對其施工工藝進行調整改進，通過對不同施工方案的比較，實現最優的施工方案。通過BIM技術，壹方面為實際工程項目的建造提供經驗，有利於施工技術和施工方案的選定，避免了施工過程中的返工現象，提高了施工水平，使後期實際工程的質量受到保證，減少了工程事故的發生。另壹方面它可以有效指導施工方進行施工進程的合理規劃布置，減少工期，節約成本，具有很好的經濟性，實現綠色建築。
就上海虹橋樞紐工程而言，該工程運用BIM技術僅壹項管線碰撞就減少5000多萬的損失，而北京世界金融中心項目由於采用BIM技術使工期縮短了壹半，並且及時準確地發現各種碰撞問題6000多處[8]，避免了不必要的損失，從而提高了企業的核心競爭力。
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