1　BIM基礎概述

1.1　BIM概述

有記載的最早關于BIM概念的名詞是“建筑描述系統”（Building Description System），由Chuck Eastman發表于1975年。1999年，Chuck Eastman將“建筑描述系統”發展為“建筑產品模型”（Building Product Model），認為建筑產品模型在概念、設計、施工到拆除的建筑全生命周期過程中，提供建筑產品豐富、整合的信息。2002年，Autodesk收購三維建模軟件公司Revit Technology，首次將Building Information Modeling的首字母連起來使用，成為今天眾所周知的“BIM”，BIM技術開始在建筑行業廣泛應用。值得一提的是，類似于BIM的理念同期在制造業也被提出，在20世紀90年代業已實現，推動了制造業的科技進步和生產力提高，塑造了制造業強有力的競爭力。

1.1.1　BIM技術的定義

BIM技術的定義包含了四個方面的內容。

（1）BIM是一個建筑設施物理和功能特性的數字表達，是工程項目設施實體和功能特性的完整描述。它基于三維幾何數據模型，集成了建筑設施其他相關物理信息、功能要求和性能要求等參數化信息，并通過開放式標準實現信息的互用。

（2）BIM是一個共享的知識資源，實現建筑全生命周期信息共享。基于這個共享的數字模型，工程的規劃、設計、施工、運維各個階段的相關人員都能從中獲取他們所需的數據，這些數據是連續、即時、可靠、一致的，為該建筑從概念到拆除的全生命周期中所有工作和決策提供可靠依據。

（3）BIM是一種應用于設計、建造、運營的數字化管理方法和協同工作過程。這種方法支持建筑工程的集成管理環境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率和大量減少風險。

（4）BIM也是一種信息化技術，它的應用需要信息化軟件支撐。在項目的不同階段，不同利益相關方通過BIM軟件在BIM模型中提取、應用、更新相關信息，并將修改后的信息賦予BIM模型，支持和反映各自職責的協同作業，以提高設計、建造和運行的效率和水平。

1.1.2　BIM的應用價值

1.1.2.1　BIM在項目規劃階段的應用

是否能夠幫助業主把握好產品和市場之間的關系是項目規劃階段至關重要的一點，BIM則恰好能夠為項目各方在項目策劃階段做出使市場收益最大化的工作。同時在規劃階段，BIM技術對于建設項目在技術和經濟上可行性論證提供了幫助，提高了論證結果的準確性和可靠性。在項目規劃階段，業主需要確定出建設項目方案是否既具有技術與經濟可行性又能滿足類型、質量、功能等要求。但是，只有花費大量的時間、金錢與精力，才能得到可靠性高的論證結果。BIM技術可以為廣大業主提供概要模型，針對建設項目方案進行分析、模擬，從而為整個項目的建設降低成本、縮短工期并提高質量。

1.1.2.2　BIM在設計階段的應用

與傳統CAD時代相比，在建設項目設計階段存在的諸如圖紙冗繁、錯誤率高、變更頻繁、協作溝通困難等缺點都將被BIM所解決，BIM所帶來的價值優勢是巨大的。

在項目的設計階段，讓建筑設計從二維真正走向三維的正是BIM技術，對于建筑設計方法而言這不得不說是一次重大變革。通過BIM技術的使用，建筑師們不再困惑于如何用傳統的二維圖紙表達復雜的三維形態這一難題，深刻地對復雜三維形態的可實施性進行了拓展。而BIM的重要特性之一——可視化，使得設計師對于自己的設計思想既能夠做到“所見即所得”，而且能夠讓業主捅破技術壁壘的“窗戶紙”，隨時了解到自己的投資可以收獲什么樣的成果。

1.1.2.3　BIM在施工階段的應用

正是由于BIM模型將反映完整的項目設計情況，因此BIM模型中構件模型可以與施工現場中的真實構件一一對應。我們可以通過BIM模型發現項目在施工現場中出現的“錯、漏、碰、缺”的設計失誤，從而達到提高設計質量，減少施工現場的變更，最終縮短工期、降低項目成本的預期目標。

對于傳統CAD時代存在建設項目施工階段的圖紙可施工性低、施工質量不能保證、工期進度拖延、工作效率低等劣勢，BIM技術針對這些缺陷體現出了巨大的價值優勢：施工前改正設計錯誤與漏洞；4D施工模擬、優化施工方案；使精益化施工成為可能。

在項目的施工階段，施工單位通過對BIM建模和進度計劃的數據集成，實現了BIM在時間維度基礎上的4D應用。正因為BIM技術4D應用的實施，施工單位既能按天、周、月看到項目的施工進度，又可以根據現場實時狀況進行實時調整，在對不同的施工方案進行優劣對比分析后得到最優的施工方案；同時也可以對項目的重難點部分按時、分，甚至精確到秒進行可建性模擬，例如對土建工程的施工順序、材料的運輸堆放安排、建筑機械的行進路線和操作空間、設備管線的安裝順序等施工安裝方案的優化。

1.1.2.4　BIM在運營階段的應用

BIM在建筑工程項目的運營階段也起到非常重要的作用。建設項目中所有系統的信息對于業主實時掌握建筑物的使用情況，及時有效地對建筑物進行維修、管理起著至關重要的作用。那么是否有能夠將建設項目中所有系統的信息提供給業主的平臺呢？BIM的參數模型給出了明確的答案。在BIM參數模型中，項目施工階段做出的修改將全部實時更新并形成最終的BIM竣工模型，該竣工模型將作為各種設備管理的數據庫為系統的維護提供依據。

建筑物的結構設施（如墻、樓板、屋頂等）和設備設施（如設備、管道等）在建筑物使用壽命期間，都需要不斷得到維護。BIM模型則恰恰可以充分發揮數據記錄和空間定位的優勢，通過結合運營維護管理系統，制定合理的維護計劃，依次分配專人做專項維護工作，從而使建筑物在使用過程中出現突發狀況的概率大為降低。