建築信息模型:建築學、工程學及土木工程的新工具-中文百科頻道

政策背景

2020年7月3日，住房和城鄉建設部聯合國家發展和改革委員會、科學技術部、工業和信息化部、人力資源和社會保障部、交通運輸部、水利部等十三個部門聯合印發《關于推動智能建造與建築工業化協同發展的指導意見》。意見提出：加快推動新一代信息技術與建築工業化技術協同發展，在建造全過程加大建築信息模型（BIM）、互聯網、物聯網、大數據、雲計算、移動通信、人工智能、區塊鍊等新技術的集成與創新應用。

2020年08月28日，住房和城鄉建設部、教育部、科技部、工業和信息化部等九部門聯合印發《關于加快新型建築工業化發展的若幹意見》。意見提出：大力推廣建築信息模型（BIM）技術。加快推進BIM技術在新型建築工業化全壽命期的一體化集成應用。充分利用社會資源，共同建立、維護基于BIM技術的标準化部品部件庫，實現設計、采購、生産、建造、交付、運行維護等階段的信息互聯互通和交互共享。試點推進BIM報建審批和施工圖BIM審圖模式，推進與城市信息模型（CIM）平台的融通聯動，提高信息化監管能力，提高建築行業全産業鍊資源配置效率。

為深入貫徹國務院辦公廳《關于促進建築業持續健康發展的意見（國辦發〔2017〕19号）文件精神，響應住房和城鄉建設部等多部門聯合印發的《關于加快新型建築工業化發展的若幹意見》，提高建築工業化應用領域專業技術人員的專業知識與技術水平能力，培養符合新型建築工業化領域發展趨勢、滿足企業用人需求的優質人才，中國建築科學研究院認證中心決定聯合北京中培國育人才測評技術中心共同開展建築工業化應用工程師（建築信息模型（BIM）技術）專業技術人員培訓及等級考試工作。

簡述

BIM（Building Information Modeling）技術是Autodesk公司在2002年率先提出，已經在全球範圍内得到業界的廣泛認可，它可以幫助實現建築信息的集成，從建築的設計、施工、運行直至建築全壽命周期的終結，各種信息始終整合于一個三維模型信息數據庫中，設計團隊、施工單位、設施運營部門和業主等各方人員可以基于BIM進行協同工作，有效提高工作效率、節省資源、降低成本、以實現可持續發展。

BIM的核心是通過建立虛拟的建築工程三維模型，利用數字化技術，為這個模型提供完整的、與實際情況一緻的建築工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建築物構件的幾何信息、專業屬性及狀态信息，還包含了非構件對象（如空間、運動行為）的狀态信息。借助這個包含建築工程信息的三維模型，大大提高了建築工程的信息集成化程度，從而為建築工程項目的相關利益方提供了一個工程信息交換和共享的平台。

BIM有如下特征：它不僅可以在設計中應用，還可應用于建設工程項目的全壽命周期中；用BIM進行設計屬于數字化設計；BIM的數據庫是動态變化的，在應用過程中不斷在更新、豐富和充實；為項目參與各方提供了協同工作的平台。我國BIM标準正在研究制定中，研究小組已取得階段性成果。

定義

BIM（Building Information Modeling）技術是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具，通過對建築的數據化、信息化模型整合，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建築信息作出正确理解和高效應對，為設計團隊以及包括建築、運營單位在内的各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生産效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。

這裡引用美國國家BIM标準（NBIMS）對BIM的定義，定義由三部分組成：

(1)BIM是一個設施（建設項目）物理和功能特性的數字表達；

(2)BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程；

(3)在設施的不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業。

專業人才

建築工業化應用工程師（建築信息模型（BIM）技術）

國家标準

2015年08月27日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《工業化建築評價标準》國家标準，編号為GB/T51129-2015，自2016年5月1日起實施。本标準由中國建築科學研究院、住房和城鄉建設部住宅産業化促進中心主編，由住房和城鄉建設部部标準定額研究所組織中國建築工業出版社出版發行。

2016年12月02日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《建築信息模型應用統一标準》國家标準，編号為GB/T51212-2016，自2017年7月1日起實施。本标準由中國建築科學研究院主編，由住房和城鄉建設部部标準定額研究所組織中國建築工業出版社出版發行。

2017年05月04日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《建築信息模型施工應用标準》國家标準，編号為GB/T51235-2017，自2018年1月1日起實施。本标準由中國建築科學研究院、中國建築股份有限公司主編，由住房和城鄉建設部部标準定額研究所組織中國建築工業出版社出版發行。

特點

BIM具有以下五個特點：

可視化

可視化即“所見所得”的形式，對于建築行業來說，可視化的真正運用在建築業的作用是非常大的，例如經常拿到的施工圖紙，隻是各個構件的信息在圖紙上采用線條繪制表達，但是其真正的構造形式就需要建築業從業人員去自行想象了。BIM提供了可視化的思路，讓人們将以往的線條式的構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們的面前；建築業也有設計方面的效果圖。但是這種效果圖不含有除構件的大小、位置和顔色以外的其他信息，缺少不同構件之間的互動性和反饋性。而BIM提到的可視化是一種能夠同構件之間形成互動性和反饋性的可視化，由于整個過程都是可視化的，可視化的結果不僅可以用效果圖展示及報表生成，更重要的是，項目設計、建造、運營過程中的溝通、讨論、決策都在可視化的狀态下進行。

協調性

協調是建築業中的重點内容，不管是施工單位，還是業主及設計單位，都在做着協調及相配合的工作。一旦項目的實施過程中遇到了問題，就要将各有關人士組織起來開協調會，找各個施工問題發生的原因及解決辦法．然後作出變更，做出相應補救措施等來解決問題。在設計時，往往由于各專業設計師之間的溝通不到位，出現各種專業之間的碰撞問題。例如暖通等專業中的管道在進行布置時，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，在真正施工過程中，可能在布置管線時正好在此處有結構設計的梁等構件在此阻礙管線的布置，像這樣的碰撞問題的協調解決就隻能在問題出現之後再進行解決。BIM的協調性服務就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建築信息模型可在建築物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調，生成協調數據，并提供出來。當然，BIM的協調作用也并不是隻能解決各專業間的碰撞問題，它還可以解決例如電梯井布置與其他設計布置及淨空要求的協調、防火分區與其他設計布置的協調、地下排水布置與其他設計布置的協調等。

模拟性

模拟性并不是隻能模拟設計出的建築物模型，還可以模拟不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設計階段，BIM可以對設計上需要進行模拟的一些東西進行模拟實驗。例如：節能模拟、緊急疏散模拟、日照模拟、熱能傳導模拟等；在招投标和施工階段可以進行4D模拟（三維模型加項目的發展時間），也就是根據施工的組織設計模拟實際施工，從而确定合理的施工方案來指導施工。同時還可以進行5D模拟（基于4D模型加造價控制），從而實現成本控制；後期運營階段可以模拟日常緊急情況的處理方式，例如地震人員逃生模拟及消防人員疏散模拟等。

優化性

事實上整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷優化的過程。當然優化和BIM也不存在實質性的必然聯系，但在BIM的基礎上可以做更好的優化。優化受三種因素的制約：信息、複雜程度和時間。沒有準确的信息，做不出合理的優化結果，BIM模型提供了建築物的實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規則信息，還提供了建築物變化以後的實際存在信息。複雜程度較高時，參與人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助一定的科學技術和設備的幫助。現代建築物的複雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優化工具提供了對複雜項目進行優化的可能。