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一文读懂！BIM是什么？有什么优点和应用？超全面分析来了！

发布于：2023-07-05 15:22:05 来自：BIM技术/行见BIM [复制转发]

BIM是什么？

BIM建筑信息模型（Building Information Modeling），定义是由完整信息构成，易于统整各方信息方便建筑生命周期的规划、设计、施工及营运维护等工程与管理的系统技术。

BIM不仅可以支持新建案（或产品）的开发管理，还可以藉由电脑技术直接模拟建筑工程信息模型，是营建产业的新工具，也是趋势。

可惜的是很多公司只将BIM（Building Information Modeling）理解成模型，所以就算导入BIM技术也觉得成效普普，用户投入了大量的资金、人力、物力，最终只得到一个看起来很炫的立体模型，无法解决根本的问题。

那么BIM最正确的解释应该是什么呢？应是「由完整讯息构成、用以支持生命周期管理、可经由计算机程序直接解释的工程讯息模型」。

BIM解释

BIM最直白的解释就是「由信息技术支撑的，对建筑环境的生命周期管理」。是不是很饶舌？没关系，我们将BIM这3个字母分开来解释！

B（Building）：建筑领域

Building指的是建筑领域而非一栋建筑。

所谓Building并不是单指一栋建筑，而是整个建设领域，建设领域包含城市规划、交通建筑、环境工程、节能工程、地下空间工程等，这个有机会我们以后会整理给大家。

因此BIM中的B（Building）所涵盖的范围，可以是建筑中的一部分例如水电、土方工程等，也可以是单体建筑，也可以是社区，甚至是一座城市。

I（Information）：讯息

Information指的是讯息，包含几何讯息与非几何讯息。

I代表的就是讯息，而讯息又可以往下细分出「几何讯息」、「非几何讯息」这两种。

#1.几何讯息：尺寸、长宽等能用数字表示的信息

比如「展示柜的尺寸」、「门的尺寸」、「嵌入式冷气的长宽重量」等可以用数字表示的都叫几何讯息，BIM系统的一大用处就是可以根据这些几何讯息预先模拟并解决可能出现的碰撞问题。

比如可以预先模拟展示柜在房子中会不会与其他办公桌碰撞、管线是否不会互相干涉、会议室大门打开会不会干扰座位等。

以展示柜的例子联想，如果模拟时发现展示柜确实会跟办公桌发生碰撞的话，实际施作时可以选择将展示柜放在别的地方，或是干脆把办公桌移位。

而选择移动展示柜这个选择又可能引发后续的连锁问题，而BIM系统就可以让你预先了解这些问题并提前思考解决方法。

#2.非几何讯息：设备资料、厂商资讯、工程备注等信息

非几何讯息就是无法以数字表达与模拟的信息，比如展示柜的尺寸、提供展示柜厂商的联络数据、展示柜安装的方法等，这些都是所有参与者为了方便管理与模拟而放到BIM模型中的非几何讯息。

M（Modeling）：模拟

Modeling指的是模拟而非模型。

很多人会把M解释成「模型」，其实这只对了一半，BIM中的M（Modeling）代表的其实是「模拟」，代表的是建筑的过程而不是结果。

如果对于M（Modeling）的理解不正确的话，讲好听一点叫「无法发挥BIM技术真正的价值」，讲难听一点就叫「浪费钱」。

有那么严重吗？我们接着看：如果将M理解成「模型」

现在有不少企业会因为误解而将BIM技术与实际工程拆开，像一些公司会在建案开始前设立专门的BIM小组，在开工前会根据平面图绘制3D模型，只是开工后公司仍然是照传统方式执行，等完工之后，BIM小组会根据现场情况再绘制一份竣工的模型交差。

发现问题了吗？虽然有特别请技术人员绘制3D模型，但“模型”与“执行”这两件事是完全没有关联的！

这种只是把从平面图到竣工的流程搬到电脑操作的BIM系统，自然没办法带来多大效益，更别说解决问题了。因此类似错误的导入案例也默默在业主心中埋下了「BIM昂贵又没成效」的刻板印象。

如果将M理解为「模拟」，目前运用BIM技术最多的是设计阶段，用3D模型来取代传统的图纸，但如果只有设计方使用BIM，参与也只有设计方的话那么成效也是有限的。

因为一项建案工程就如像开发产品，设计方只是一开始的阶段，想要让BIM发挥最大效益，需要所有相关角色一同参与项目的所有过程（全生命周期）。

所以业主在开始之前要先召集施工、设计、材料供应、监造等角色一同参与BIM模型，在项目实际执行之前先用BIM中的模型「模拟」一遍，确认没问题之后再动工，实际执行时也应该要尽可能依照BIM中的模型去施作。

BIM的模型数据是会根据时间不断变化的，如果项目中每个角色在一开始就参予BIM中的模拟，就可以提早发现问题并解决，将实际施作中产生的错误降到最低，这样模拟才有价值。

如果有任何一方没有参与，都有可能遇到和传统同样的问题！

再举个例子让大家感受一下。

比如说现在要盖一间房子，房子里面预计放一个大型展示柜。

房子与展示柜都可以轻易画出平面图与模型，但假设今天施工方不参与BIM系统，可能会出现房子已经盖好，但展示柜却因为太大过不了门的问题，为了解决这个问题又会产生了许多不必要的成本。

从以上案例可以看出是设计、施工与展示柜厂商之间的沟通问题。

解决这个问题的方法其实不难，比如先将房子开个适当大小的口，让展示柜可以方便进出，等内部装修与展示柜都定好再把口封起来; 也可以一开始就请厂商订做可以组装的展示柜，这两种方式都能解决这个问题。

但换个角度思考，如果一开始就能发现这个问题并解决，那这个问题根本就不会发生。

而且实际施作会遇到的问题可是远比这个例子复杂得多，所以BIM系统需要所有角色一同参与协作才能发挥最大效益！

真正的BIM应该符合以下五个特点：

视觉性

协调性

模拟性

优化性

可出图性

视觉性

可视化最直白的解释就是「所见即所得」，对于建筑行业来说，可视化的作用是非常大的，例如传统营造最常使用的构通方式就是透过施工图纸，各个构件的信息均使用线条绘制表达，但是实际的构造与施作只能靠建筑人员自行脑补。

如果建案相对简单，那么自行想象确实是可行的，但是近年的建筑形式变化相当大，复杂的结构造型不断推陈出新，那么只靠脑补就想完成建案似乎就有点不现实。

所以BIM提供了可视化的呈现方式，让将以往平面的对象改成以立体实物的方式展示在人们面前，可视化的结果可以让项目在设计、建造、运营的沟通过程更加清晰。

协调性

协调性是建筑业中的重点内容，一旦项目的实施过程中遇到问题，就要将各有关人士组织起来开会，找各施工问题发生的原因，然后做相应补救措施等进行问题的解决。

那么真的就只能等问题出现后才进行协调吗？像设计时由于各专业设计师之间的沟通不到位，而出现各种专业之间的碰撞问题等，难道不能在一开始就先发现并解吗？

BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调并生成协调数据分享给所有相关角色。

除了碰撞问题之外，BIM还可以解决管线、地下排水布置等协调问题。

模拟性

模拟性不只能够预览建筑模型，还可以模拟不能在真实世界中进行操作的事物。

比如在设计阶段BIM可以针对施工规划预先模拟实际情况，确定合理没问题才开始施工，也可以根据模拟的结果进行造价管控，进而实现成本控制。

等建案完成之后，也可以使用这项功能模拟日常紧急情况的处理方式，例如火灾、地震的逃生路线或疏散模拟等。

优化性

设计、施工、运营是一个不断优化的过程，虽说优化要做好未必一定要使用 BIM，但如果借由BIM可以做更好的优化，那何乐而不为？

主要制约优化的因素是信息、复杂程度、时间这三样东西。信息如果不够准确、充分，就无法得到最合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息等。

而且由于现代建筑物的复杂程度已经不是少少几个人就能负担，BIM则为此提供了对复杂项目优化的一条捷径。

BIM优化主要可以针对项目、特殊项目进行优化，那么项目与特殊项目优化的具体内容是什么呢？我们接着看。

#4-1.项目方案优化

比如可以把项目设计与业主的预算结合（即5D），可以立即计算出设计变化与预算的关系，让业主对设计方案更有概念，而不是只专注于建筑的外型，也可以让业主知道哪种方案更适合自己。

#4-2.特殊项目的设计优化

比如屋顶、裙楼这类在大空间常看到的设计，虽然占整体建筑比例不多，但是占投资和工作量的比例可能相当多，通常也会是施工难度与问题最多的地方，如过能对这类的施工方案进行优化，将能带来明显的效率提升与节省成本！

可出图性

这边指的出图并不是只产出一张建筑设计图纸，而是藉由BIM将建筑进行数字化、可视化后展示，并经过展示、模拟、协调之后为业主提供以下3样资讯：

综合管线图：经过碰撞检查与修改，消除错误后的管线图。

综合结构留洞图：结构留洞图是配合管线图的重要参考资料。

碰撞检查的报告与改进方案：经分析后向业主提出碰撞问题与修改方案。

BIM软件有哪些？

常见BIM软件

最早的BIM模型是在大约1970年代末和1980年代左右出现，只是早期软件运行所需的硬件非常昂贵，因此无法被广泛采用。而 1984 年发布的 ArchiCAD 的 Radar CH 则是第一个可在个人电脑上运行的 BIM 软件。

在执行建案时使用BIM建筑信息模型可以集合所有相关信息，让工程更加顺利，这些软件套件如：Autodesk Revit、ArchiCAD、Synchro PRO、VectorWorks等。

不同以往如AutoCAD等建筑绘图工具，BIM软件可以在建筑模型中纪录更多完整的信息，比如成本、制造商信息、维护信息和施作工法等。

目前常用的BIM软件主要有以下几种

Revit

Navisworks

Civil 3D

ArchiCAD

AECOsim

Tekla Structures

ArchiCAD

MagiCAD

BIM软件价格

bim软件价格大致上落在几万到几十万，每年需要支付维护费与升级费，具体的方案每家公司不一样。

但是切记，并不是越便宜就越好！如果便宜没有效反而赔了夫人又折兵。

为什么要用BIM？

目前大部分营造产业在建筑生命周期各阶段的信息交换上仍使用传统的平面、立体图来呈现，因此导致信息不完整，不仅不能提升效能，还浪费不少人力物力资源。

BIM就是为了解决这个问题而开发的系统技术，利用可访问的标准化信息模型，改善完整项目的工作流程（建筑规划、设计、建造、维护管理）。

透过BIM系统，参与工程项目的各个角色将重要数据记录于建筑生命周期中，以便更好保存与交换信息。

这种共同协作的模式与观念可以减少不必要的成本支出与资源浪费，也能更有效的提升管理效率与建筑质量。

BIM可带来的效益

BIM具有降低错误、减少成本的实质效益。

BIM模型能协助决策者做出准确的判断，利用电脑系统检测各类构件在空间中彼此是否冲突或干涉，在设计初期能有效减少团队产生的疏漏，与后续承造厂商犯错的可能性，对工程的各个参与方来说，减少错误就能降低成本。

由于电脑和软件具有比传统作法有更强大的信息处理能力，会对工程项目带来相当正面的影响和助益，目前也有不少大公司使用BIM系统成功的案例。

比如德国慕尼黑的宝马世界（BMW Welt）、梅赛德斯-奔驰博物馆（Mercedes-Benz Museum），以及位于斯图加特的保时捷博物馆等许多世界知名案例，都是使用BIM技术来完成的建案。

使用BIM系统的效益总结如下

业主方面：可准确进行工期、成本、质量的管控，也较好掌握营建工程项目的进度与预期效果。

设计方面：藉由3D可视化分析、提早在设计阶段进行跨领域协同作业，使设计方案可以随时检讨修订。

施工方面：可在施工前进行碰撞检查。

使用方面：可整合建筑设备营运与管理系统，协助检视设备系统运作，提供节能舒适的空间。

BIM价值分析

如果能导入BIM技术将项目管理信息化，不仅可以提升项目执行效率与提高建筑质量，更可以缩短工期、降低建造成本，那么导入BIM之后究竟可以产生怎样的价值呢？主要体现在以下6点：

立体渲染
快速测量
准确规划
多重对比
虚拟施工
碰撞检查

接下来就为大家一一讲解这6大价值的重点吧！

1. 立体渲染：更直觉、美观的宣传展示让中标机率大增！

三维的渲染动画可以带给业主最美好的视觉体验。建好的BIM模型也可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提生了渲染的精度与效率，给业主更直观的宣传介绍，以提升中标几率。

2. 快速测量：精准计算信息，提升施工效率！

BIM数据库可以准确、快速地计算工程量，提升施工的精度与效率。由于BIM数据库的资料相当细致与精确，可以快速提供项目管理所需的资料信息，有效提升施工管理效率。

3. 准确规划：减少物流、仓储等资源浪费

营建施工很难做到精细化管理的根本原因在于工程资料太过庞大，无法及时、准确地获取信息，导致只能依靠过去经验执行计划。

而BIM的出现可以让管理工作变得快速又准确，可以为施工企业制定更合理的人材计划，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费。

4.多重对比：随时管控项目信息与对比分析

支撑管理的核心就是数据，项目管理的基础就是工程基础数据的管理，及时、准确地获取工程数据就是项目管理的核心竞争力。

BIM中的数据库可以快速获取任一时点上工程的基础信息，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等资料的多算对比，可以了解项目运营的盈亏、进货分包单价有无失控等，实现对项目成本风险的有效管控。

5.虚拟施工：让项目所有角色协同执行，减少返工与降低成本

BIM最厉害的特色在于它有三维可视化功能（3D），并能加上时间维度进行虚拟施工（4D）。随时都能快速地将施工计划与实际情况作对比。

并可以同时让施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主都能了解工程项目的现况与各种问题，大大减少建筑质量问题、安全问题与返工的发生。

6.碰撞检查：及早发现并解决问题，减少返工善后成本

利用BIM的三维技术可以在设计初期进行碰撞检查并优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能发生的错误与返工的状况。

最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。

BIM如何运作？

BIM主要运用电脑技术将建筑与设备绘制虚拟物件，并添加相关资料。

BIM主要是利用电脑信息的对象导向观念，依照施工流程与设备组成，将建筑物及设备有系统地拆分为数个虚拟组件，例如柱、梁、门窗、卫浴设备等。各类的虚拟元件除了具有3D外观，同时也包含与组件的相关资料，例如材质、性能、施作工法等。

BIM建模人员可以利用这些组件在电脑中建造想要的建筑物与模拟现况，也就是BIM中的 Modeling。

因为这些组件已经具备了详细的尺寸、施作工法等资料，设计单位可以利用BIM 进行如：采光、设备家具摆放等模拟，以便与用户沟通，调整优化设计等。

不同角色的专业人员可以在实际施工之前，整合空间、结构、机电等不同的BIM Models，检查是否有设计不足与冲突，例如，楼梯净高、管线重叠等，以免在施作时才发现错误造成浪费的情况。

如何应用BIM？

首先，业主应先提出符合自身需求、成本的信息内容，再由营建团队在过程中逐步建置模型与进行模拟，确认没问题之后再交给业主检核。

这样一来在建筑完工后，就能同时得到一个信息充足、精确且与完工实体建筑相对应的BIM 模型。

所以，应用BIM并不只是采买电脑软硬件就可马上看到效果，还要将建置BIM Model的工作整合，参与人员也都要有将营建作业流程结合BIM的观念，才能有效率地同时完成虚实相辅的BIM Model与实体建筑物。

再次提醒，BIM系统需要建案中的所有角色一同参与，才能达到最大的效益！

BIM是一种观念，也是务实的应用技术，更是营建产业未来的趋势！国外已经有不少国家拥有成熟的BIM标准或制度，那么BIM在国内是否能一样那么顺利？

如果BIM真的能与国内建筑市场特色相结合，并满足国内建筑产业的需求，将会给行业带来一次巨大变革！

bim

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