BIM 技術(shù)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

2022-11-23 20:33門麗君

佛山陶瓷 2022年8期

門麗君

（山西工程技術(shù)學(xué)院，陽泉045000）

1 前言

21 世紀是一個網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高速發(fā)展的時代，未來的社會必將是一個高度信息化的社會，各個行業(yè)也會隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展而發(fā)生巨大的變化，以適應(yīng)時代的進步，BIM 技術(shù)也是如此。隨著信息化時代的來臨，BIM 技術(shù)對建筑行業(yè)的發(fā)展起著越來越大的作用，而BIM技術(shù)的引入，為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了新的思路。

2BIM 的發(fā)展

四次工業(yè)革命由手工、機械、電器、計算機到互聯(lián)網(wǎng)，對于生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響和促進作用。建筑領(lǐng)域的發(fā)展也是如此，在最開始的建筑設(shè)計中，設(shè)計師們往往需要作圖工具和紙來表達自己的設(shè)計思路，繪圖的過程耗時又耗力。而建筑行業(yè)的特點又是需要反復(fù)推敲反復(fù)修改的，因此，整個設(shè)計階段會花費過多的時間，而建筑師們大部分的精力都花費在了畫圖上，設(shè)計的時間被壓縮到極少部分，不利于設(shè)計的發(fā)展。

20 世紀60 年代，CAD 開始進入人們的視野，CAD最初的意思是計算機輔助設(shè)計，而在后來的發(fā)展中，CAD一詞漸漸被人們所接受的則是AUTODESK 公司出品的CAD 軟件，這是由于該軟件開發(fā)出來之后，其實用性、可操作性及可優(yōu)化性的優(yōu)勢迅速占領(lǐng)了大部分的市場，現(xiàn)在CAD 所被人們熟知的就是AUTODESK 公司的這款軟件。CAD 的產(chǎn)生，將設(shè)計師們從圖板中解放出來，大大提升了畫圖的速率，這也是建筑領(lǐng)域的第一次革命。對于現(xiàn)代社會而言，更高、更快、更新逐漸成為人類對于現(xiàn)代建筑的要求，這對于設(shè)計師們的要求也就更高。迪拜塔、廣州大劇院、上海喜馬拉雅中心等等這些建筑，都是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展下的新作，而這些建筑無一例外都是異型建筑。異型的建筑往往沒有一個固定的平面圖，而CAD 二維的繪圖方式也已經(jīng)遠遠無法滿足這些建筑的需求，同時，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、更復(fù)雜的技術(shù)、更宏大的圖紙量以及更多人的參與，這些都使得CAD 這種單一形式的思維方式遠遠無法滿足現(xiàn)狀的需求，因此，BIM技術(shù)就變得尤為重要。

BIM 一詞是“Building Information Modeling”的縮寫，翻譯過來就是建筑信息模型。對于BIM 的闡述有很多種，但是總結(jié)起來，BIM所代表的基本含義就是：共享、過程（工具）、信息化、全生命周期這四個詞。簡單來講，BIM就是在建筑的全生命周期中共享建筑所有信息的工具。BIM技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，由于它的可視化、模擬性、協(xié)調(diào)性、可優(yōu)化性等特點，在引入到國內(nèi)之后就引起了巨大的關(guān)注。BIM技術(shù)的應(yīng)用與其本身的特點有著密切的關(guān)系，其多元化的表現(xiàn)形式，為建筑整個生命周期中各個階段信息的共享提供了保障，也有效地提高了每個階段的工作效率。

BIM技術(shù)的最初發(fā)展是由各大高校開始的，各大高校從最初的選修課到必修課，逐漸提升了BIM技術(shù)在高校土建類專業(yè)的重要性。與此同時，部分高校甚至成立了BIM教研室，為BIM 技術(shù)的發(fā)展提供了更好、更優(yōu)質(zhì)的教育平臺；同時，各大高校的師生也積極參與到BIM相關(guān)軟件的研發(fā)中，為開發(fā)更為專業(yè)、針對性更強的軟件提供了很大助力。

而各大設(shè)計院也都紛紛將BIM技術(shù)引入設(shè)計中，從最初的BIM技術(shù)設(shè)計小組，到BIM研究所，不斷地引進多元化的BIM技術(shù)，為建筑設(shè)計的各個階段都提供相應(yīng)的BIM技術(shù)支持，而施工單位也在為紛紛成立BIM技術(shù)中心，為建筑施工提供方便。一個技術(shù)的推廣與發(fā)展最開始都是自下而上的發(fā)展趨勢，而當(dāng)其發(fā)展到一定程度之后，就會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨隙碌男问?。從國家層面而言，我國住房與城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)部于2011 年發(fā)布了《2011-2015 建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，而這一國家層面的行為，也引發(fā)了BIM技術(shù)的井噴式發(fā)展，這一年也被稱為中國的BIM元年。2012 年1 月，我國又出臺了“關(guān)于印發(fā)2012 年工程建設(shè)標準規(guī)范定制修訂計劃的通知”，BIM技術(shù)自此有了更深遠的發(fā)展。就目前而言，BIM的發(fā)展呈現(xiàn)出多元化、多專業(yè)、多領(lǐng)域的趨勢，BIM技術(shù)也逐步成為一種常態(tài)化的軟件。

3BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域的主要應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用目前較為有限，一般只在大型項目中有可能用到；同時，在項目比較復(fù)雜的構(gòu)件中也會用到BIM技術(shù)；其次就是一些造型比較復(fù)雜、無法用二維圖紙表達的建筑設(shè)計中才會用到。BIM技術(shù)的應(yīng)用與否，不僅與建設(shè)項目的復(fù)雜與否有關(guān)，與承接建筑設(shè)計業(yè)務(wù)單位的BIM 水平也有關(guān)，同時，甲方的BIM 水平對建設(shè)項目是否使用BIM 技術(shù)也有著很大的影響。就目前BIM技術(shù)應(yīng)用的深度而言，仍是處于“翻?！钡臓顟B(tài)中，很少能夠讓BIM 真正參與到建筑設(shè)計的過程中。所謂的“翻?！本褪菍⑼瓿啥容^高的建筑設(shè)計圖紙進行模型的重建。該方式是用以檢驗建筑設(shè)計過程中在二維圖紙上不易被發(fā)現(xiàn)的錯誤，這也是三維直觀性的應(yīng)用。由此可見，未來BIM技術(shù)的發(fā)展與普及仍有很長的路要走。

就BIM的軟件類型而言，BIM可以分為兩種類型的軟件，即：核心軟件和其延伸的相關(guān)軟件。BIM的核心軟件主要包括：Autodesk Revit，Bentley，ArchiCAD 等，這些核心類型的軟件主要由四大公司開發(fā)，應(yīng)用領(lǐng)域略有不同。例如：Revit 系列軟件主要應(yīng)用于建筑設(shè)計領(lǐng)域，而Bentley 系列軟件主要應(yīng)用在建筑和道橋方面的建設(shè)。就目前而言，Revit 在建筑設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用相對而言較為廣泛，該軟件同樣是Autodesk 公司所設(shè)計的軟件，與CAD屬于同一間公司，因此，操作與CAD 極其相似，在設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用較廣。

而該軟件同時也是基礎(chǔ)的軟件平臺，可以用來搭載很多不同用途的插件，例如：該軟件搭載的Dynamo 插件，就是用來進行建筑參數(shù)化設(shè)計的插件。BIM系列不光只有四類核心軟件，從某種角度來說BIM所包含的類型有多種，例如模型軟件：Sketch up，Rhino；算量軟件：廣聯(lián)達、魯班；結(jié)構(gòu)軟件：PKPM，STAAD；節(jié)能軟件：Ecotact，IES 等。這些各類型的軟件基本都是用來滿足各個領(lǐng)域、各個功能而設(shè)計出來的，同時，也是為了建筑設(shè)計各階段的需求而產(chǎn)生的。

4BIM 技術(shù)發(fā)展前景

隨著BIM技術(shù)的日漸發(fā)展，BIM技術(shù)這一新興名詞逐漸成為一種常態(tài)化，這一發(fā)展也符合現(xiàn)狀。就CAD 的發(fā)展歷程而言，CAD 在最初引入國內(nèi)之后，引起了一定的關(guān)注和質(zhì)疑，且隨著時間的推移，CAD 現(xiàn)在已成為設(shè)計師們出圖的必備工具之一。同樣，BIM進入國內(nèi)市場之后，最初只是在高校使用，之后才被應(yīng)用到實際項目中，而應(yīng)用范圍也都停留在大型復(fù)雜的項目中。業(yè)界對于BIM的認知被分為兩個方向，一個方向視BIM為一種“炫技”的方式，甚至有些人認為BIM會是曇花一現(xiàn)的流行，無法得到推廣，這與任何新興技術(shù)的推廣都有著相似的過程。作為一個新興名詞，BIM確實引起了巨大的關(guān)注，但是隨著BIM的普及，BIM的發(fā)展是趨向于常態(tài)化的趨勢，也逐漸會淡出熱點話題的視野。而BIM技術(shù)的工具意識也會被強化、被大眾熟知，成為如同CAD 之類的日常工具，被大眾使用。

目前的BIM 技術(shù)應(yīng)用范圍很有限，究其原因，有以下幾點：目前的BIM 軟件仍處于發(fā)展階段，軟件的不成熟，導(dǎo)致在部分設(shè)計中應(yīng)用遇到阻礙；同時，在多元化的時代背景下，BIM軟件的類型也是呈現(xiàn)百花齊放的狀態(tài)，不同的公司、不同的設(shè)計階段必然會用到不同的BIM軟件，而軟件之間的交互仍然存在大大小小的問題。比如：同樣對于建模軟件而言，在舊版本的sketch up 與Rhino這兩款軟件之間，模型信息的交互就會出現(xiàn)問題，很多模型的面會在轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)破面的情況，而對于新版的兩款軟件而言，該方面就進行了很大的改善。

與此同時，很多BIM技術(shù)人員對于軟件的熟練程度不夠，多專業(yè)人員掌握的BIM 技術(shù)也大相徑庭，這也導(dǎo)致了工作效率低下、人員配合度較差等問題。另外，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展也對BIM技術(shù)的桎梏較為嚴重，很多國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)速度及服務(wù)器水平基本達不到“實時更新”的要求，這使得“云配合”的可能性幾乎為零，BIM技術(shù)的優(yōu)勢無法發(fā)揮。

隨著BIM技術(shù)的發(fā)展、5G 技術(shù)的普及，BIM 的應(yīng)用一定會越來越普及。從BIM技術(shù)本身應(yīng)用的層面來說，BIM技術(shù)不僅僅是少數(shù)重量級項目的優(yōu)勢，反而是一種常態(tài)化的應(yīng)用助手。未來，BIM技術(shù)不僅僅能夠進行“翻?！保嗟氖菚嬲齾⑴c到建筑的勘察設(shè)計及施工過程中，成為設(shè)計的有力助手。在設(shè)計過程中對各類建筑信息進行有序化處理，方便建筑設(shè)計方案的調(diào)整與優(yōu)化，從而大大提高工作效率，減少返工率。

在5G 技術(shù)的加持下，線上合作也變得更加便捷暢通，方便各專業(yè)設(shè)計師的配合。未來，各專業(yè)設(shè)計師的溝通交流會以線上云平臺的方式進行，各專業(yè)可同時在平臺同一項目圖紙中進行繪圖、交流、討論，也能夠及時將各專業(yè)圖紙的進行更新，防止返工。除此之外，BIM技術(shù)的應(yīng)用也將至助力裝配式建筑的發(fā)展，裝配式建筑將大量構(gòu)建的施工放到工廠中進行，現(xiàn)場進行拼裝而成的建筑，具有標準化生產(chǎn)、高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點，發(fā)展前景較大。

BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⑵渑c工業(yè)化建筑的設(shè)計及施工相互結(jié)合，利用軟件進行模擬，形成標準化的構(gòu)建，從而形成組塊化的單元。這些單元在工廠流水線中生產(chǎn)出來之后，在現(xiàn)場快速組裝成型，從而減少現(xiàn)場的濕作業(yè)，使得現(xiàn)場對于環(huán)境的要求不高；與此同時極大地縮短施工周期，提高施工效率。由此延伸，BIM技術(shù)也可以與3D打印技術(shù)相結(jié)合。BIM與3D 技術(shù)打印結(jié)合起來，可以將定制建筑變?yōu)榭赡?。BIM技術(shù)所見即所得的特點能夠使得建筑更具有造型感，也能夠讓建筑變得更加直觀，讓普通人也能夠看懂建筑，并通過一定技術(shù)手段直接將建筑打印出來，綠化環(huán)保、經(jīng)濟節(jié)能，這在未來的發(fā)展中，也是有著十分巨大的潛力的。

未來BIM 技術(shù)不僅將應(yīng)用到建筑勘察設(shè)計及施工過程中，在建筑的日常運營維護中也具有一定的發(fā)展?jié)摿?。尤其是在房地產(chǎn)企業(yè)，對于BIM技術(shù)與運營管理方向的結(jié)合，與建筑前期BIM信息的收集有著較大關(guān)系。在建筑的設(shè)計階段對建筑各種信息的收集，在建筑竣工之后，運營維護階段不僅能夠呈現(xiàn)建筑的三維空間模型展示，也可以對建筑內(nèi)部的各類設(shè)施、隱蔽工程、應(yīng)急管理及節(jié)能減排方向進行監(jiān)控。

BIM技術(shù)發(fā)展到后期，其研究方向會發(fā)生較大的改變，而設(shè)計師也會從BIM的主要研究者身份轉(zhuǎn)為為輔助研究的狀態(tài)，或者設(shè)計師也會轉(zhuǎn)為研發(fā)程序員。BIM技術(shù)會成為如同CAD 一般的常用工具，而研究方向會轉(zhuǎn)向為“查缺補漏”的方向。具體而言，就是各專業(yè)設(shè)計師將自己的使用需求訴諸于軟件開發(fā)工程師，與軟件開發(fā)工程師共同研究軟件，從而開發(fā)出更適合設(shè)計師們使用的軟件，而不僅僅是在認知范疇內(nèi)進行研究。

5 結(jié)論