BIM 技术的研究与应用

 

在建筑工程领域，如果将

CAD 技术的应用视为建筑工程设计的第一次变革，建筑信

息模型（

BIM，Building Information Molding ）的出现将引发整个 A/E/C（Architecture/ 

Engineering/Construction ）领域的第二次革命。BIM 研究的目的是从根本上解决项目规划、
设计、施工、维护管理各阶段及应用系统之间的信息断层，实现全过程的工程信息管理乃至
建筑生命期管理（

Building Lifecycle Management, BLM）。然而，由于建筑业本身所固有的

特性，如产业结构的分散性、工程对象的唯一性、工程信息的复杂性等，使得

BIM 的实现异

常复杂且艰难。国际协同工作联盟（

IAI ）推出的 IFC

（

Industry Foundation Classes ）为 BIM 的实现提供了建筑产品数据表达与交换的标准，标

志着

BIM 概念的成熟，推动 BIM 技术的发展。BIM 已成为当前建设领域信息技术的研究和

应用热点。
一、何谓

BIM

BIM 的理论基础主要源于制造行业集 CAD 、CAM 于一体的计算机集成制造系统

CIMS（Computer Integrated Manufacturing System ）理念和基于产品数据管理 PDM 与 STEP 
标准的产品信息模型。

BIM 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息

的工程数据模型，

BIM 是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。一个完善的信息

模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，
可被建设项目各参与方普遍使用。

BIM 具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据

之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享 。
BIM 一般具有以下特征。

模型信息的完备性。除了对工程对象进行

3D 几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整

的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息；施工工序、进度、
成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；
对象之间的工程逻辑关系等。

模型信息的关联性。信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息

进行统计和分析，并生成相应的图形和文档。如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的
所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮性。

模型信息的一致性。在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无需重复输

入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需
重新创建，避免了信息不一致的错误。

二、

BIM 的价值

具体而言，

BIM 的应用具有以下价值。

1、解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题

建立单一工程数据源。工程项目各参与方使用的是单一信息源，确保信息的准确性和一

致性。

实现项目各参与方之间的信息交流和共享。从根本上解决项目各参与方基于纸介质方式进行信息

交流形成的

“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题。

推动现代

CAD 技术的应用。全面支持数字化的、采用不同设计方法的工程设计，尽可能采

用自动化设计技术，实现设计的集成化、网络化和智能化。

促进建筑生命期管理，实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集

成化管理，对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。
2、基于 BIM 的工程设计