BIM在智慧建筑方面发展的方向与成果

何继坤，曹 丹，肖 航

（成都纺织高等专科学校，四川 成都 611731）

“智慧城市”是当今发展的主要目标，也是全球城市发展的一种新的模式，若想在自己国家建立一个智慧化城市，那么对于城市最为重要的标志性建筑也必须全面地进行智慧化，智慧建造是整个智慧城市构建的主要因素。“智慧建设”是一种全新的建设理念，区别于传统的建筑模式，要求在实际城市建筑过程之中降低产能消耗、降低资源输入、降低环境污染，走可持续发展的道路。同时，信息化技术的改革可以最大程度改变传统的建筑生产方式，“智慧建设”理念核心的技术就是Building Information Modeling，即BIM。BIM技术能够让信息在各个工程项目的部门有效的传递，是现代智慧建设主要的一种应用技术，这也是传统建筑走向智慧建筑的一大转变。

1 BIM技术的起源

BIM技术最早是在1975年的美国，一位叫chuck EastMan的博士所提出的一项理念，他也被称为BIM之父。工程项目在施工的全过程以及全生命周期之内，将建筑物的几何特性、功能要求和建筑构件的性能综合到同一个建筑模型中的功能就可称之为建筑信息模型。该信息模型不仅仅包括上述的功能，同时还包括整个建造过程之中的建造周期、建造所使用的一些器材、人工等成本以及一些资源的信息等。世界上很多大型的软件公司都开始推出一系列BIM类的建筑设计、建筑构造、建筑模型、建筑分析的软件，为智慧建筑的发展奠定了“软”基础，也同时为智慧城市的建造付出了一份力量。

2 BIM技术的定义

所谓的BIM技术，通俗地说就是通过电脑软件建模来构建出一个建筑物，在正式施工之前，能够为整个建造的全过程“披荆斩棘”，清理“路障”，保证智慧建筑能够按照预先设计好的蓝图来进行，从而最大程度避免在实际建筑过程之中出现粗放管理和问题。有了BIM技术的支持，则能够为建筑全生命周期的决策提供科学的、可靠的信息支撑。BIM技术总的来说是建立在三维数字技术之上的，三维数字技术可以有效整合在建筑工程项目之中的各项数据，并为其提供数据模型支撑，在该技术的进展之中，能够不断优化、深化数据内容，这也被称之为第一次“建筑革命”。

住建部在《2011～2015建筑业信息发展纲要》之中把BIM技术列为“十二五”重点推广技术之一。BIM技术自从引入我国之后逐渐被建筑行业热捧，成为我国智慧化建设的主旋律。总的来说，BIM技术是能够保证我国建筑行业可持续发展的一项技术，能够丰富建筑的规模和强度，能够引领我国建筑发展与世界发展相同步。

BIM技术是三维可视化的，它可以把在建筑过程之中所有的数据有机的整合在一起，如果一旦在三维可视化之中发现建筑存在一定程度的问题，那么就能及时解决从而最大程度地提高建筑的质量。同时还能够协调各部门的工作，让各部门去承担相应的工作以达到最佳工作质量和最优工作效率。并能实现多阶段间信息的有效流转，减少因为设计和施工以及运维等环节在分工作业时造成的失误，最终有效降低整个建筑物的全生命周期成本。

BIM技术是整个建筑行业数字化、信息化、“互联网+”的基础，后续整个智能家居、智能城市也都会建立在 BIM技术之中。BIM技术是互联网技术、GIS、3D打印技术的集成体，未来会有更多的技术建立在BIM技术之上，所以，该技术在未来的发展空间可以说是不可限量的。

3 建筑智慧化是根据用户的实际需求的

建筑物的最终目的还是服务于人们，所以建筑物智慧化是需要根据用户的实际需求来进行构建的。将建筑物的结构、系统、功能、服务和管理进行有效的组合，以期能够给用户去创造一个更加舒适化、人性化、便捷化以及智能化的建筑环境。通过建筑物内部的智能化系统把每一个功能进行有效的联系，来共同运行，并能够为用户服务，这是构成智能化城市的一个有机部分。例如，当出现一些应急的安全事件的时候，智能城市所使用的系统就可以将安全事故报告紧急发送给城市的指挥中心，每个智能建筑物都需要服从于城市指挥中心的命令。将互联网技术、通信技术、生物识别技术、控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术进行有效的结合，还能够对建筑物内置的一些智能化设备，及其使用者信息进行采集、监测、管理和控制，能够把各项的子系统有效组合和优化，能够满足使用者对于建筑物的各功能需求，并具备将现代信息技术应用与需求相结合等功能。

4 基于BIM技术的智慧建设的发展策略

4.1 加强政府的支持

实现智慧建造新型理念，这是能够引起现代建筑行业的一种革命性的理念。采用BIM技术，可以将复杂的工程简单化、可视化，能够通过电脑的软件功能，将建筑图3D模式化，就可以根据建模过程所体现的建筑来解决可能会存在的问题，减少建筑所存在的一些风险。设计阶段，建筑团队的各单位协同合作，共同发挥出自身专业的优势，根据三维建模及时进行建筑设计的调整，保证各项资源能够“物尽其用”，施工阶段，通过BIM技术，使施工人员实现整个施工周期的可视化管理和施工模拟，避免管理问题导致的成本抬升。运维阶段，项目建筑物的所有信息协调一致，完全可以共享和重复利用这些信息。智慧建造新型建造理念是未来建筑行业发展的大势所趋，所以这就需要政府及主管部门能够将BIM的技术应用多加推广和宣传，让相关的建筑行业部门正确认识并理解这项技术对于我国建筑行业的健康发展所具备的高度价值，政府还需要给予相关政策的倾斜，让各个单位更加积极使用该项技术，力争产、学、研，单位和政府形成一个合力，共同发展好这项技术。

4.2 制定BIM准则

由于BIM技术应用可以作用于整个建筑行业的各部分、各环节之中，其中的应用模式可以包括建筑物的设计模型、施工单位的建造模型、预制构件模型、工程造价模型、运营维护模型等等。

例如，通过应用BIM技术，西咸空港综合保税区事务办理服务中心项目，工程的计算精度可以无限接近100%，工期的提前率更是能够突破10%的屏障，还可将成本降低5%。由于该建筑物的总体面积已达到7×104m2，而且其结构大多数都是通过钢筋混凝土浇筑而成的，并由68条球面曲肋组成一个内球面，其造型和施工难度即使是在国内也是极为罕见的，更是被业界冠以“小鸟巢”的美誉。如此复杂的工程项目，能够保证完美达到工程质量的目标，BIM技术的应用功不可没。通过BIM的虚拟仿真来进行计算，在工程未开设之前就已经在电脑里面进行了运算和检验，能够及时根据相关的参数来调整和修改，最大程度消除安全隐患，给工程的施工实施“保驾护航”，从而达到避免风险，降低工程期限，提升工程质量以及保证工程成本的目的。在中铁二十局集团六公司西空港综合保税区项目部还设立一个专门研究和使用BIM技术的部门，确立BIM技术能够有效地在整个施工环节之中具体应用。

4.3 完善设计和运营的管理

BIM是绿色建筑设计和运营管理的基础支撑。在复杂工程体系之中采用BIM技术，可以通过该项技术本身具备的优势，对工程建设时所需要的物理信息进行综合的分析，这样可以最大程度把后置计划提前，有助于建筑师在进行方案设计的过程中，综合考虑到绿色建筑的要求。在实际工程开始前，首先利用BIM技术进行建模，在系统功能的支撑之下，可以进行自我的检查、模拟、分析碰撞，最后提交一份碰撞报告，从根本上杜绝资源浪费和工期损失。BIM技术为减少碳排放提供了强力的保障，建筑物建成运营阶段，基于BIM模型和互联网技术，能够适时分析建筑物的实际能耗，并对其进行有效的分析，解决城市能源浪费问题，节省经济投入还能够达到绿色环保目的，构建出绿色环保的智能城市。

4.4 业主方推进智慧建筑的发展

若想让智慧建筑能够健康稳定地在我国建筑领域蓬勃发展，那么一定是离不开业主方的推进以及高层管理部门领导的重视。

建立企业级的BIM信息化系统平台。通过企业级的BIM信息化系统平台，可以有效整合庞大的数据资料，把项目工程建设的所有数据上传到该平台之中，依据系统强大的功能将项目信息的数据进行智能化处理，方便相关的工作人员能够进行数据查询和修改，最大程度优化了企业内部的信息管理，提高企业的信息化水平，同时也能够为企业实现智慧建造打下良好的基础。与此同时，若想让系统和技术能够最大化的实现，培养高素质的BIM人才也是刻不容缓的，基于BIM智慧建造的实施，其中最为关键也是相应的专业操作人才。作为业主可以选择BIM咨询公司来承担这个项目的任务，以降低BIM技术应用的投入。但是，BIM咨询公司往往会在沟通和专业技术支持方面存在一定的滞后，基于这一点，公司需要配备相应的BIM技术人才，才能够解决这一个问题。培养一个BIM人才队伍，可以将智慧建造技术贯穿到整个项目之中，不依赖于别人，凭自身来完善各种疑难问题，以高质量的要求、高效率的速度来进行各项工作。

4.5 促进培训以及试点运行

目前BIM的工作推进，主要的阻力来自于人才的不足。所以，我国的各项工作单位都需要开展针对性的人才培训。同时，各高校也可以把 BIM技术融入到高校课程之中，以期有效的为我国建筑领域输送专业的人才，从源头上解决这一个问题。多途径、多方式、多领域地开展 BIM应用知识和培训。高校可以开展 BIM大讲堂，各建筑公司也可以通过其他途径为公司纳入一些专业性高的BIM技术人才或者讲师来给公司的员工进行项目示范。以试点促进运用，再带动推广，不断提高我国全行业对于BIM的应用水平。

5 结语

建筑业在我国国民经济之中占据着半壁江山，但是随着我国人口的提升，以及劳动成本的提高，建筑行业的转型升级也遇到了根源性的问题，其生产的效率也只是维持在曾经的标准之内，难以实现提高。目前，我国的经济发展和社会需求存在一定的矛盾，这又导致了建筑行业所获得的利润逐年降低，而且随着工程量增大、工程设计复杂性提升，管理起来是非常困难的。通过BIM技术作用于建筑领域之中，则可以最大程度减小甚至解决这些问题，使得工程项目投资风险、工期、质量、管理效果均趋于稳定。如今低碳生活和智能化生活是导向，采用BIM技术就可以最大程度地保证建筑物进行低耗能、高效率的转变，进一步研究BIM技术在实践之中的运用可以有效缩短工期、节省人工与管理成本，为我国建筑行业的发展奠定坚实的基础。