BIM代表建筑信息模型（Building Information Modeling），BIM技術(shù)是繼CAD（計算機輔助設計）技術(shù)后出現的建設領(lǐng)域的又一重要的計算機應用技術(shù)。

　　BIM技術(shù)上世紀90年代起源于國外，其基本思想是，在計算機上進(jìn)行建筑設計時(shí)，不再是對線(xiàn)段、弧線(xiàn)、圓等基本圖元進(jìn)行操作，而是對帶有屬性信息的建筑構件進(jìn)行操作。例如，在設計中，利用軟件的功能，直接添加或刪除一根帶有其材料屬性的柱子，而不像在傳統的CAD系統中需要通過(guò)添加或刪除對應的線(xiàn)條來(lái)做同樣的事。

　　BIM技術(shù)的核心是基于該技術(shù)的建筑工程應用軟件，典型的基于BIM技術(shù)的建筑工程應用軟件例如美國Autodesk公司的Revit系列軟件，匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。這些軟件使得用戶(hù)可以更高效地開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)工作。它們具有如下共同特點(diǎn)：首先，在軟件中，用戶(hù)以面向對象的方式進(jìn)行設計，就如上述其基本思想所表明的一樣；其次，用戶(hù)直接使用三維模型來(lái)進(jìn)行設計；再其次，軟件支持開(kāi)放數據標準（例如IFC），用戶(hù)可以導入導出標準格式的數據，便于在不同的軟件之間進(jìn)行數據交換。

　　BIM技術(shù)帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的：不僅支持設計人員提高設計效率，而且可以支持設計數據的重復利用，例如，用于對設計結果進(jìn)行各種深入分析，設計階段數據可在施工階段直接利用等。但是，應用BIM技術(shù)不僅需要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程，而且需要解決一些關(guān)鍵問(wèn)題。

本文首先介紹國內外BIM技術(shù)研究與應用的情況，然后分析BIM技術(shù)在我國應用的關(guān)鍵問(wèn)題和對策。

　　2 我國關(guān)于BIM技術(shù)的應用與研究

　　基于BIM技術(shù)的應用軟件大約在2004年就已進(jìn)入我國。有的國際軟件開(kāi)發(fā)商為此專(zhuān)門(mén)組織編寫(xiě)了教材，還實(shí)行捆綁銷(xiāo)售，即，在售出傳統的CAD軟件時(shí)，附送一套基于BIM技術(shù)的應用軟件。但可以說(shuō)，應用的道路并不平坦。迄今為止，雖然已經(jīng)在一些工程中得到應用，但應用的主要是建筑專(zhuān)業(yè)設計軟件，即使這類(lèi)軟件的應用，距離普及還有很長(cháng)的路要走。根本原因有，一是，設計人員接受三維模型設計并不容易，似乎需要花更長(cháng)的時(shí)間；另外國外軟件廠(chǎng)商的產(chǎn)品對我國規范的支持程度差，例如，尚不能從三維模型自動(dòng)生成符合我國規范要求的二維設計圖紙，尚不能按照我國規范要求進(jìn)行結構的設計計算。

　　鑒于BIM技術(shù)的重要性，我國“十五”科技攻關(guān)計劃中開(kāi)始了對BIM技術(shù)相關(guān)研究的支持，研究課題的名稱(chēng)為“基于IFC國際標準的建筑工程應用軟件研究”，重點(diǎn)放在對BIM數據標準IFC和應用軟件的研究上。通過(guò)該研究，將IFC標準的平臺部分等同采用為行業(yè)標準和國家標準，開(kāi)發(fā)了基于IFC的結構設計和施工管理軟件，從而積累了對BIM技術(shù)的認識，為進(jìn)一步開(kāi)展研究奠定了基礎。在國家“十一五”科技支撐計劃中，對BIM技術(shù)研究給予了進(jìn)一步的支持，研究課題“基于BIM技術(shù)的下一代建筑工程應用軟件研究”即是專(zhuān)門(mén)為此設置的，其中包含了基于BIM技術(shù)的建筑設計、節能設計、成本預測、施工優(yōu)化、施工安全分析等下一代建筑工程軟件的研究子課題，與“十五”科技攻關(guān)計劃相比，從研究的廣度和深度上都有了進(jìn)一步的拓展。目前該研究課題正在進(jìn)行當中。

　　3 BIM技術(shù)在國外的應用

　　在一些發(fā)達國家，由于對BIM技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)起步很早，應用開(kāi)展也早，已走在我國的前面，并驗證了BIM技術(shù)的應用潛力。

　　從應用領(lǐng)域上看，國外已經(jīng)將BIM技術(shù)應用在建筑工程的設計階段、施工階段以及建成后的維護和管理階段。相應的應用軟件已經(jīng)逐步成熟。從兩個(gè)例子可以看出這一點(diǎn)。韓國的buildingSMART協(xié)會(huì )作為韓國B(niǎo)IM技術(shù)應用的推進(jìn)單位，去年曾組織了BIM技術(shù)體驗培訓，讓參加者通過(guò)1周的培訓，體驗涉及到建筑工程各階段、各專(zhuān)業(yè)的應用軟件，感受BIM技術(shù)的成熟度及潛在好處，從而推進(jìn)BIM技術(shù)的應用。在該培訓中使用的基于BIM技術(shù)的建筑工程應用軟件達到20種之多，涉及建筑工程的設計和施工階段，覆蓋了建筑、結構、設備等多個(gè)專(zhuān)業(yè)，培訓教師全部來(lái)自目前使用這些軟件的單位。在去年12月美國舉辦的EcoBuilding America會(huì )議上，BIM技術(shù)應用成為一個(gè)重點(diǎn)。在3天會(huì )期中，組織了名為“水族館”（Aquarium）的系列小組會(huì )，連續進(jìn)行了一個(gè)又一個(gè)的應用案例介紹。筆者參加了該會(huì )議，并與介紹者進(jìn)行了一些討論，對BIM技術(shù)在美國的應用所達到的深度和廣度留下了深刻的印象。

　　歸納一下，BIM技術(shù)已獲得的應用如下：

　　在設計階段，使用相應的軟件直接進(jìn)行建筑、結構、設備等各專(zhuān)業(yè)設計，設計中均建立了三維設計模型，各專(zhuān)業(yè)設計之間可以共享三維設計模型數據，避免數據重復錄入；二維設計圖紙可以從三維設計模型自動(dòng)生成。使用專(zhuān)門(mén)的軟件，可以對設計是否符合規范進(jìn)行自動(dòng)校核。另外，可以自動(dòng)地將三維設計模型的數據導入到各種分析軟件，例如能耗分析、綠色建筑分析、日照分析、風(fēng)環(huán)境分析等軟件中，快速地進(jìn)行各種分析和模擬，還可以快速計算工程量并進(jìn)一步進(jìn)行工程成本的預測。

　　在施工階段，通過(guò)使用相應的軟件，利用三維設計模型數據，進(jìn)行虛擬建造。虛擬建造最重要的目的是，對建造過(guò)程進(jìn)行預演，發(fā)現實(shí)際過(guò)程中將會(huì )出現的問(wèn)題，及時(shí)改進(jìn)，防患于未然。例如，可以綜合建筑、結構、設備等各專(zhuān)業(yè)設計，進(jìn)行碰撞檢查。一旦發(fā)現構件之間的碰撞，可以及時(shí)調整設計，而不用等到施工時(shí)發(fā)現問(wèn)題才進(jìn)行設計變更。

　　通過(guò)參加上述會(huì )議并結合之前對美國的幾個(gè)相關(guān)企業(yè)的考察，筆者將BIM技術(shù)在國外的應用特征歸納為如下三點(diǎn)。一是由于BIM技術(shù)已經(jīng)成為設計和施工企業(yè)承接項目的必要能力，BIM技術(shù)已受到廣泛重視，大企業(yè)一般均已具備了應用BIM技術(shù)的能力；同時(shí)，BIM技術(shù)的專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)公司已經(jīng)出現，并且十分活躍，為中小企業(yè)應用BIM技術(shù)提供了有力的支持。二是，在BIM技術(shù)應用過(guò)程中，不僅直接將BIM技術(shù)應用了建筑工程的局部環(huán)節中，例如，設計單位進(jìn)行各種分析和模擬，而且形成了新的工作模式，例如實(shí)施IPD（Integrated Project Delivery，集成項目交付）模式，即業(yè)主、設計、總包、分包等參與方在設計階段就參與到項目中，通過(guò)應用BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬建造，共同對設計進(jìn)行改進(jìn)，并共同分享收益或風(fēng)險，而且對此在行業(yè)中已經(jīng)建立了標準的合同條款。三是，應用軟件已經(jīng)比較成熟，特別是，像Autodesk這樣的大型軟件開(kāi)發(fā)商，提供了包括多個(gè)不同專(zhuān)業(yè)、跨不同階段的軟件，形成了全面的解決方案，從而有力地支持了BIM技術(shù)的應用。

　　4 在我國應用BIM技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題和對策

　　BIM技術(shù)作為下一代的計算機輔助設計的基礎性技術(shù)，其重要性毋庸置疑。我國作為一個(gè)大國，特別是我國正在進(jìn)行著(zhù)世界上最大規模的建設，有必要著(zhù)力推進(jìn)BIM技術(shù)的應用，以便促進(jìn)我國建筑工程技術(shù)的更新?lián)Q代。

　　筆者認為，在我國推廣應用BIM技術(shù)需要著(zhù)重解決以下三個(gè)方面的問(wèn)題。

　　首先是應用軟件問(wèn)題。上面提到發(fā)達國家基于BIM技術(shù)的軟件已經(jīng)比較成熟，多數軟件已經(jīng)進(jìn)入我國市場(chǎng)，但僅僅依靠它們是不夠的。一方面，這些軟件目前還不能很好地滿(mǎn)足我國設計規范的要求，另一方面，也是最重要的方面，我國必須形成有自主知識產(chǎn)權的應用軟件，這樣不僅可以制造新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，也可以避免受制于人。如上所述，目前在國家“十一五”支撐計劃中已經(jīng)包含了這樣的應用軟件的研究課題，在產(chǎn)業(yè)政策中也需要體現出對發(fā)展基于BIM技術(shù)的重視，以便推動(dòng)我國企業(yè)發(fā)展這方面的技術(shù)。

　　其次是標準問(wèn)題。目前作為BIM數據標準，IFC標準在國際上已日趨成熟，在此基礎上，美國提出了NBIMS標準。在美國，由于像Autodesk這樣的大型軟件開(kāi)發(fā)商提供了成套的軟件，軟件之間可以直接交換數據，因而這樣的標準的重要性沒(méi)有體現出來(lái)。實(shí)際上，因為BIM數據將應用于建筑工程的全生命期，時(shí)間跨度大多均為50年以上，從長(cháng)遠看，依靠某一個(gè)廠(chǎng)商支持的數據標準是不可取的。對于我國，因為沒(méi)有像Autodesk這樣的大型軟件開(kāi)發(fā)商，所以需要鼓勵更多的軟件參與到基于BIM的應用軟件開(kāi)發(fā)中，為此頒布數據標準可以保證應用軟件的數據互通。目前，在這方面我國只是引進(jìn)了IFC標準的平臺部分，對國外標準的研究還比較薄弱，結合我國建筑工程的實(shí)際對標準進(jìn)行拓展的工作更加缺乏。同時(shí)，應該意識到，在實(shí)際過(guò)程中，不僅需要像IFC一樣的技術(shù)數據標準，還需要較高層次的應用標準，例如三維建筑設計標準，才能更好地滿(mǎn)足BIM技術(shù)的應用需求。大專(zhuān)院校和科研院所有必要重視這方面的工作，國家有關(guān)部門(mén)對此應給予大力支持。

　　第三是應用模式問(wèn)題?？梢栽趧澐譃閮蓚€(gè)方面：一方面是技術(shù)模式，現實(shí)中容易走向兩個(gè)極端，一個(gè)是，只是小打小鬧地在建筑工程的局部環(huán)節應用BIM技術(shù)，例如只將其應用于進(jìn)行碰撞檢測，這樣做不利于充分地利用BIM技術(shù)帶來(lái)的、可以共享三維模型數據的好處。另外一個(gè)是，動(dòng)輒求大求全，恨不得用一個(gè)軟件或少數幾個(gè)軟件解決建筑工程施工階段、甚至全生命期的所有問(wèn)題。這也沒(méi)有必要，因為任何事情都不可能盡善盡美，任何人均不可以包打天下。解決這樣的問(wèn)題的關(guān)鍵是去實(shí)踐，只要能夠滿(mǎn)足實(shí)際要求，即可以作為有效的技術(shù)。另一方面是應用模式。上述IPD模式即是一個(gè)成功的例子。IPD模式把業(yè)主、設計方、總承包商和分包商集合在一起，通過(guò)利用BIM技術(shù)，可以在建筑工程中收到很好的效果。即使在國外，也是通過(guò)摸索，最終形成了相應的合約模板，才使得IPD的推廣應用成為可能。在我國，這樣做能夠收到預期的效果，還不好說(shuō)。在我國，即使解決了BIM的技術(shù)問(wèn)題，為推廣IPD還需要完成很多工作。這主要是因為，我國建筑工程的發(fā)包模式、相關(guān)法規和政策與國外均不盡相同。當然，只要勇于實(shí)踐和探索，通過(guò)努力，完全有可能創(chuàng )造出適合我國情況、更加有效的應用模式。

　　5 結語(yǔ)

　　BIM技術(shù)作為繼CAD（計算機輔助設計）技術(shù)后出現的建設領(lǐng)域的又一重要的計算機應用技術(shù)，在一些發(fā)達國家已經(jīng)得到了迅速發(fā)展和應用。在我國，要想發(fā)展BIM技術(shù)，需要重視基于BIM技術(shù)的應用軟件的開(kāi)發(fā)，還應該建立和完善BIM相關(guān)標準，同時(shí)應該勇于實(shí)踐探索有效的應用模式。只有這樣，才能讓BIM技術(shù)在我國建設領(lǐng)域中發(fā)揮應有的作用。