什么是BIM
BIM，既Building Information Modeling，建筑信息化模型，是一個貫穿于建筑物全生命期的，以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)為建?；A(chǔ)的動態(tài)的過程。早在2003年，為了提高建筑領(lǐng)域的生產(chǎn)效率、提升建筑業(yè)信息化水平，美國公共建筑服務(wù)部門首席設(shè)計師辦公室推出了全國BIM計劃。該計劃目標(biāo)是為所有對BIM感興趣的項目團(tuán)隊提供一站式服務(wù)。從BIM設(shè)計過程的資源、行為、交付三個基本維度，給出設(shè)計企業(yè)的實施標(biāo)準(zhǔn)的具體方法和實踐內(nèi)容。BIM（建筑信息模型）不是簡單的將數(shù)字信息進(jìn)行集成，而是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，并可以用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法。這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險。
BIM來源
1975年，“BIM之父”——美國佐治亞理工學(xué)院的Chuck Eastman教授創(chuàng)建了BIM理念至今，BIM技術(shù)的研究經(jīng)歷了三大階段：萌芽階段、產(chǎn)生階段和發(fā)展階段。BIM理念的啟蒙，受到了1973年全球石油危機(jī)的影響，美國全行業(yè)需要考慮提高行業(yè)效益的問題，1975年“BIM之父”Eastman教授在其研究的課題“Building Description System”中提出“a computer-based description of-a building”，以便于實現(xiàn)建筑工程的可視化和量化分析，提高工程建設(shè)效率。
BIM應(yīng)用跨專業(yè)、跨行業(yè)
BIM為項目全生命期提供助力
BIM的價值
建立以BIM應(yīng)用為載體的項目管理信息化，提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本。具體體現(xiàn)在：
三維渲染，宣傳展示
三維渲染動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發(fā)的模型基礎(chǔ)，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹，提升中標(biāo)概率。
快速算量，精度提升
BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，通過建立5D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，可以準(zhǔn)確快速計算工程量，提升施工預(yù)算的精度與效率。由于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)粒度達(dá)到構(gòu)件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數(shù)據(jù)信息，有效提升施工管理效率。BIM技術(shù)能自動計算工程實物量，這個屬于較傳統(tǒng)的算量軟件的功能，在國內(nèi)此項應(yīng)用案例非常多。
精確計劃，減少浪費
施工企業(yè)精細(xì)化管理很難實現(xiàn)的根本原因在于海量的工程數(shù)據(jù)，無法快速準(zhǔn)確獲取以支持資源計劃，致使經(jīng)驗主義盛行。而BIM的出現(xiàn)可以讓相關(guān)管理條線快速準(zhǔn)確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為施工企業(yè)制定精確人材計劃提供有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費，為實現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐。
多算對比，有效管控
管理的支撐是數(shù)據(jù)，項目管理的基礎(chǔ)就是工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，及時、準(zhǔn)確地獲取相關(guān)工程數(shù)據(jù)就是項目管理的核心競爭力。BIM數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)任一時點上工程基礎(chǔ)信息的快速獲取，通過合同、計劃與實際施工的消耗量、分項單價、分項合價等數(shù)據(jù)的多算對比，可以有效了解項目運營是盈是虧，消耗量有無超標(biāo)，進(jìn)貨分包單價有無失控等問題，實現(xiàn)對項目成本風(fēng)險的有效管控。
虛擬施工，有效協(xié)同
三維可視化功能再加上時間維度，可以進(jìn)行虛擬施工。隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進(jìn)展進(jìn)行對比，同時進(jìn)行有效協(xié)同，施工方、監(jiān)理方，甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)都對工程項目的各種問題和情況了如指掌。這樣通過BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測，大大減少建筑質(zhì)量問題、安全問題，減少返工和整改。
碰撞檢查，減少返工
BIM最直觀的特點在于三維可視化，利用BIM的三維技術(shù)在前期可以進(jìn)行碰撞檢查，優(yōu)化工程設(shè)計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案，進(jìn)行施工交底、施工模擬，提高施工質(zhì)量，同時也提高了與業(yè)主溝通的能力。
沖突調(diào)用，決策支持
BIM數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有可計量(computable)的特點，大量工程相關(guān)的信息可以為工程提供數(shù)據(jù)后臺的巨大支撐。BIM中的項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以在各管理部門進(jìn)行協(xié)同和共享，工程量信息可以根據(jù)時空維度、構(gòu)件類型等進(jìn)行匯總、拆分、對比分析等，保證工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確地提供，為決策者制訂工程造價項目群管理、進(jìn)度款管理等方面的決策提供依據(jù)。
施工階段BIM應(yīng)用
施工準(zhǔn)備階段，從廣義上是指從建設(shè)單位與施工單位簽訂工程承包合同開始到工程開工為止。主要工作內(nèi)容是為工程的施工建立必需的技術(shù)條件和物質(zhì)條件，統(tǒng)籌安排施工力量和施工現(xiàn)場，使工程具備開工和施工的基本條件。施工準(zhǔn)備工作是建筑工程施工順利進(jìn)行的重要保證。
施工圖模型審核評估,在施工準(zhǔn)備階段開始，要首先進(jìn)行施工圖模型的審核評估。根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行施工應(yīng)用模型的深化設(shè)計，如：模型內(nèi)容深化、管線優(yōu)化、施工工藝、施工方案、施工設(shè)施、場地布置等信息添加。
機(jī)電模型優(yōu)化前后對比示例
施工準(zhǔn)備階段BIM應(yīng)用主要包含以下方面：
（1）施工深化設(shè)計；
（2）施工方案模擬；
（3）構(gòu)件預(yù)制加工。
施工深化設(shè)計模型示例
1、目的和意義
施工深化設(shè)計的主要目的是提升深化后建筑信息模型的準(zhǔn)確性、可校核性。將施工操作規(guī)范與施工工藝融入施工作業(yè)模型，使施工圖滿足施工作業(yè)的需求。
2、成果
1）施工作業(yè)模型。模型應(yīng)當(dāng)表示工程實體即施工作業(yè)對象和結(jié)果，包含工程實體的基本信息，并清晰表達(dá)關(guān)鍵節(jié)點施工方法。
2）深化施工圖及節(jié)點圖。施工圖及節(jié)點圖應(yīng)當(dāng)清晰表達(dá)深化后模型的內(nèi)容，滿足施工條件，并符合政府、行業(yè)規(guī)范及合同的要求。
施工深化設(shè)計模型及圖紙示例
1、目的和意義
在施工作業(yè)模型的基礎(chǔ)上附加建造過程、施工順序等信息，進(jìn)行施工過程的可視化模擬，并充分利用建筑信息模型對方案進(jìn)行分析和優(yōu)化，提高方案審核的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)施工方案的可視化交底。
2、成果
1）施工過程演示模型。模型應(yīng)當(dāng)表示施工過程中的活動順序、相互關(guān)系及影響、施工資源、措施等施工管理信息。
2）施工方案可行性報告。報告應(yīng)當(dāng)通過三維建筑信息模型論證施工方案的可行性，并記錄不可行施工方案的缺陷與問題。
施工方案模擬示例
1、目的和意義
工廠化建造是未來綠色建造的重要手段之一。運用BIM 技術(shù)提高構(gòu)件預(yù)制加工能力，將有利于降低成本、提高工作效率、提升建筑質(zhì)量等。
2、成果
1）構(gòu)件預(yù)裝配模型。模型應(yīng)當(dāng)正確反映構(gòu)件的定位及裝配順序，能夠達(dá)到虛擬演示裝配過程的效果。
2）構(gòu)件預(yù)制加工圖。加工圖應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)構(gòu)件編碼，達(dá)到工廠化制造要求，并符合相關(guān)行業(yè)出圖規(guī)范。
基于BIM的機(jī)電管線預(yù)制加工應(yīng)用示例
施工實施階段是指自工程開始至竣工的實施過程。本階段的主要內(nèi)容是通過科學(xué)有效的現(xiàn)場管理完成合同規(guī)定的全部施工任務(wù)，以達(dá)到驗收、交付的條件。
施工實施階段BIM應(yīng)用主要包含以下方面：
1、虛擬進(jìn)度與實際進(jìn)度比對；
2、工程量統(tǒng)計；
3、設(shè)備與材料管理；
4、質(zhì)量與安全管理；
5、竣工模型構(gòu)建。
1、目的和意義
基于BIM技術(shù)的虛擬進(jìn)度與實際進(jìn)度比對主要是通過方案進(jìn)度計劃和實際進(jìn)度的比對，找出差異，分析原因，實現(xiàn)對項目進(jìn)度的合理控制與優(yōu)化。
2、成果
1）施工進(jìn)度管理模型。模型應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確表達(dá)構(gòu)件的外表幾何信息、施工工序、施工工藝及施工、安裝信息等。
2）施工進(jìn)度控制報告。報告應(yīng)當(dāng)包含一定時間內(nèi)虛擬模型與實際施工的進(jìn)度偏差分析。
虛擬進(jìn)度與實際進(jìn)度比對應(yīng)用示例
1、目的和意義
基于從施工作業(yè)模型獲取的各清單子目工程量與項目特征信息，能夠提高造價人員編制各階段工程造價的效率與準(zhǔn)確性。
2、成果
工程量清單。工程量清單應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確反映實物工程量，滿足預(yù)結(jié)算編制要求，該清單不包含相應(yīng)損耗。
模型預(yù)算量和商務(wù)采購量清單示例
1、目的和意義
運用BIM技術(shù)達(dá)到按施工作業(yè)面配料的目的，實現(xiàn)施工過程中設(shè)備、材料的有效控制，提高工作效率，減少不必要的浪費。
2、成果
1）施工設(shè)備與材料的物流信息。在施工實施過程中，應(yīng)當(dāng)不斷完善模型構(gòu)件的產(chǎn)品信息及施工、安裝信息。
2）施工作業(yè)面設(shè)備與材料表。建筑信息模型可按階段性、區(qū)域性、專業(yè)類別等方面輸出不同作業(yè)面的設(shè)備與材料表。
二維碼技術(shù)應(yīng)用示例
1、目的和意義
基于BIM技術(shù)的質(zhì)量與安全管理是通過現(xiàn)場施工情況與模型的比對，提高質(zhì)量檢查的效率與準(zhǔn)確性，并有效控制危險源，進(jìn)而實現(xiàn)項目質(zhì)量、安全可控的目標(biāo)。
2、成果
1）施工安全設(shè)施配置模型。模型應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確表達(dá)大型機(jī)械安全操作半徑、洞口臨邊、高空作業(yè)防墜保護(hù)措施、現(xiàn)場消防及臨水臨電的安全使用措施等。
2）施工質(zhì)量檢查與安全分析報告。施工質(zhì)量檢查報告應(yīng)當(dāng)包含虛擬模型與現(xiàn)場施工情況一致性比對的分析，而施工安全分析報告應(yīng)當(dāng)記錄虛擬施工中發(fā)現(xiàn)的危險源與采取的措施，以及結(jié)合模型對問題的分析與解決方案。
基于BIM模型的現(xiàn)場質(zhì)量管理示例
1、目的和意義
在建筑項目竣工驗收時，將竣工驗收信息添加到施工作業(yè)模型，并根據(jù)項目實際情況進(jìn)行修正，以保證模型與工程實體的一致性，進(jìn)而形成竣工模型，以滿足交付及運營基本要求。
2、成果
1）竣工模型。模型應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確表達(dá)構(gòu)件的外表幾何信息、材質(zhì)信息、廠家信息以及施工安裝信息等。其中，對于不能指導(dǎo)施工、對運營無指導(dǎo)意義的內(nèi)容，不宜過度建模。
2）竣工驗收資料。資料應(yīng)當(dāng)通過模型輸出，包含必要的竣工信息，作為政府竣工資料的重要參考依據(jù)。
近年來BIM在國內(nèi)建筑業(yè)形成一股熱潮，其項目應(yīng)用和研究工作開展如火如荼。目前，施工階段的BIM應(yīng)用主要受以下條件制約：
（1）缺乏優(yōu)秀經(jīng)濟(jì)的BIM應(yīng)用支撐軟件
國產(chǎn)軟件符合中國工程實際，但是精細(xì)建模、分析能力不足；國外軟件與中國工程實際的結(jié)合有待加深，面臨如規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、管理模式方面的阻礙。
（2）項目管理模式制約
施工單位的項目掛靠及勞務(wù)分包管理模式，使BIM無法滲透到生產(chǎn)一線。
（3）設(shè)計變更頻繁制約
設(shè)計變更頻繁導(dǎo)致“計劃式施工”與虛擬指導(dǎo)現(xiàn)實的作業(yè)方式無法得到貫徹；變更頻繁使得BIM模型的維護(hù)成本高，并且模型價值無法得到有效利用。
（4）盈利模式制約BIM技術(shù)的推廣
“低價中標(biāo)、高價索賠”盈利模式，決定了施工單位必須努力去尋求信息不對稱，主觀上就必須去人為制造“信息孤島”，這是違背“BIM精神”的。為了尋求與外部的信息不對稱，靠不透明來掙錢，施工單位內(nèi)部也無法做到信息透明，大量的信息都儲存在了施工單位管理崗的大腦。
（5）設(shè)計與施工的割裂
兩者割裂使得設(shè)計模型在施工階段還無法得到有效利用。設(shè)計施工一體化以及集成交付是未來行業(yè)發(fā)展的方向。
機(jī)電管線深化設(shè)計減少現(xiàn)場碰撞40%以上
自動化預(yù)制加工技術(shù)減少30%現(xiàn)場制作，減少60%的焊接與有毒有害作業(yè)，減少現(xiàn)場返工15%，節(jié)約6%的人工成本，實現(xiàn)綠色文明施工
機(jī)械運行空間分析、施工方案模擬以及進(jìn)度控制，提高了施工方案和進(jìn)度控制的科學(xué)實用性，節(jié)約施工機(jī)械成本5%以上
實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)、幕墻精確工廠加工和現(xiàn)場安裝，減少現(xiàn)場返廠或返工20%以上
機(jī)器人全站儀用于現(xiàn)場測繪放樣和復(fù)測校核，節(jié)約工期3%以上，降低人工成本5%以上
更多具體BIM技術(shù)應(yīng)用請閱讀《建筑施工》雜志
2016年第2期43篇 《BIM技術(shù)在中國博覽會會展綜合體（北塊）項目鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)上的應(yīng)用》
2016年第3期33篇 《逆作法+BIM技術(shù)在中心城區(qū)醫(yī)療建筑改擴(kuò)建施工中應(yīng)用》
2016年第6期50篇 《建設(shè)工程項目監(jiān)理過程中的BIM技術(shù)管理應(yīng)用》
2016年第9期40篇 《BIM技術(shù)在工程各管理環(huán)節(jié)應(yīng)用實踐》
2016年第9期41篇 《BIM技術(shù)在建安山海中心項目中的應(yīng)用》
2016年第10期51篇 《基于BIM技術(shù)的深化設(shè)計管理在上海國際金融中心項目中的應(yīng)用》
2016年第11期44篇 《BIM技術(shù)在某大型文旅項目上的應(yīng)用》
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