浅析BIM在国内建筑业中的发展与实践

BIM技术的建设应用

一、BIM概况

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。其具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图五大特点。作为一种全新的理念和技术，因不同类型的建筑项目都可在BIM平台上找到常见问题的解决办法，而受到国内外学者和建筑业界的普遍关注和热捧。

我国从“十二五”科技攻关计划中已经开始了对BIM技术相关研究的支持。经过多年发展，目前在设计和施工阶段已被广泛应用，而在项目运营后期设施维护中的应用案例并不多。但我们相信在运维阶段BIM技术需求非常大，尤其是对于大型复杂建筑的运维，将创造巨大的价值。将物联网技术和BIM技术融合，并引入到建筑全生命周期的运维管理阶段，必定会给企业带来巨大的经济效益。

二、国内BIM现状

1. BIM


应用让企业之间产生差距

BIM技术在国内施工企业的应用越来越深入和普遍，但总体上仍处于初级阶段。部分企业的理解误区和疑虑，使得当前施工企业的BIM应用水平差距越拉越大。

有的企业对BIM知之甚少、缺乏重视，处于被动应用状态。他们应业主方强制要求而被动应用BIM技术，有的甚至将BIM技术视为对施工企业不利的技术，在心理上加以抵触，这些企业的生存能力无疑将受到挑战。

2. BIM


的合理应用能让企业事半功倍

BIM技术在建模阶段就要预测实施阶段的问题和方案，并确定各参与方的对接标准与协调机制，前期需要投入比传统模式更多的时间和人力成本。而国内建筑行业的传统习惯是普遍偏重短期利益，工程管理粗放；赶设计、抢工期，工程节奏常临场变阵，与BIM有着明显的冲突。

但随着IPD工程模式（Integrated Product Development，集成产品开发）在国内的逐步普及，在工程开工前，由业主召集设计方、施工方、材料供应商、监理方等各项目参与方，共同确定统一的BIM模型（即最终做出来的竣工模型，所见即所得），然后各方均按照该模型开展工作。模型一旦确定，既不允许施工过程中的设计改图，也不允许材料应用方案的变更。

在这种模式下，虽然前期投入工程项目的时间精力较多，但通过对BIM的应用，一旦开工就不会在方案变更上浪费人、财、物、时，不仅可以排除大量图纸错误、减少返工，还能缩短工期、节约成本。因此，IPD工程模式的普及极大的促进了BIM技术的应用。这种模式在日本、美国、澳大利亚等发达国家都已经普及，但在国内还有很长的一段路要走。

整体BIM技术应用

3. 


国内政府对BIM的政策支持愈发强劲

（1）BIM在国外的应用非常成熟。

美国：政府自2003年起，实行国家级3D-4D-BIM计划；自2007年起，规定所有重要项目通过BIM进行空间规划。

香港：政府将BIM应用作为所有房屋项目的设计标准。

新加波：政府成立BIM基金，号召建筑业企业广泛应用BIM。

日本：由建筑信息技术软件产业发起，成立国家级国产解决方案软件联盟。

（2）中国政府对国内BIM发展的高度重视。

2011年：住建部在《2011-2015中国建筑业信息化发展纲要》中，将BIM、协同技术列为“十二五”中国建筑业重点推广技术。

2013年9月：住建部印发《关于推进BIM技术在建筑领域内应用的指导意见》(征求意见稿)，明确指出“2016年，所有政府投资的2万平米以上的建筑的设计、施工必须使用BIM技术”。到2020年形成BIM技术应用标准和政策体系。

2014年7月：住建部印发《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》，推进建筑信息模型技术在工程设计、施工和运行维护全过程的应用。

2015年6月：住建部正式印发《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，把BIM和工程造价大数据应用正式纳入重要发展项目。

2016年9月：住建部印发《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，增强BIM等技术的集成应用能力，全面提高建筑业信息化水平。

随着建筑行业增速快速下滑，房地产视如崩盘，人工成本快速上升，生产浪费严重，建筑业面临着巨大挑战。可以说，掌握BIM就等于掌握了建筑业的未来。

4. 


国内BIM技术领先但应用范围有限

随着BIM技术的不断创新，古老而传统的建筑行业开始了工业革命之后的又一次重大变革。近年来，国内智慧建筑应用的经典案例层出不穷（详见图1）。总体而言，虽然国内BIM应用起步相对较晚，应用范围和普及度有限，但相关技术的研发深度比肩国际！

中创立方经典案例

作为支撑建筑行业的新技术，BIM技术涉及不同应用方、不同专业、不同项目阶段等多个维度，其发展和普及都离不开软件技术的支撑，国内市场呼唤企业来建立起一个统一的信息平台，制定起可以相互转换导入的BIM模型。

三、中创立方对BIM技术的探索与应用

北京中创立方软件有限公司很早就察觉到这一敏感的市场趋势，于是针对智能建筑行业的特点，开始对BIM技术进行深入探索，提早对BIM技术在综合运维管理平台中的应用进行研究。

中创立方刚开始研究BIM的时候，国内相关市场处于空窗期，BIM研发投入力度相对薄弱。随着对大数据研发、工程调试、技术服务等功能的全面升级，在BIM系统应用雏形初现时，中创立方已经成为了业内BIM技术研究的领军者，不仅建立起智能建筑行业统一的基本准则，更为业内培养和输送了大量专业技术人才。

在这个BIM引领的数字时代里，中创立方赋予建筑物的每一条管线、每一台探头都拥有自己的身份标识，掌握每台设备全生命周期的生老病死。我们的BIM模型可以集成建筑生命周期内的结构、设施、设备甚至人员等与建筑相关的全部信息。同时还可以从设施、空间、管线、能耗、公共安全、知识等多个维度来展开运营维护。各类信息在建筑运维阶段不断地补充、完善和使用，不再表现为零散、割裂和不断毁损的图纸，全面的信息记录用于建筑全过程信息化管理，也为数据挖掘等后期分析预留了条件。

在运营维护阶段，中创立方从6个方面来对BIM技术展开了应用。这6个方向分别是：设施管理、空间管理、管线管理、能耗管理、公共安全管理和知识管理。

1.


设施管理

主要目的是建立“设备设施”的资产台账、安装记录、维修流程和维护计划，提高维护维修效率。主要分为以下5个模块。一是设备台账：主要工作是建立设备编码体系，完成标准化的设备管理，明确设备的基本参数、工况参数、位置参数、关联设备等相关信息。二是工单管理：主要工作是建立故障代码体系，完成标准化的故障管理，协助物业人员及时有效的处理故障；三是预防性维护计划：通过设置预防性维护计划，可以及时提醒维修人员进行日常检查和保养，延长设备的使用寿命；四是工具和备品备件管理：提供备品备件及专用工具的管理数据库，方便查询，对维修流程给予便捷支持；五是文档管理：主要工作是明确图纸和文档资料的管理规定，对图纸、手册等文档进行有效的管理控制。

2.


空间管理

主要目的是把编号或者文字变成三维的图形位置，直观形象且方便查找。还可以通过虚拟仿真看到建筑和设备的内部空间构造。主要分为以下3个模块：一是空间定位：包括设备设施的定位、管线的定位和走向，也包括维修人员的定位、安保人员的定位；二是路径规划：主要是维修路径的确定、安全通道的标识和维护；三是内部空间可视化：包括隐蔽工程的展示、不可移动设备的位置展示、管线的展示等，还包括设备内部空间和模型的展示。

3.


管线管理

主要目的是为了管理污水管、排水管、网线、电缆以及相关管井，便于管线定位、管线查询、管网维修和更换设备。一是管线可视化：就是查看管线的位置关系，以及相关设备（比如阀、各种表具）的各种属性；二是维护维修管理：记录管线以及相关设备的施工、维修过程，便于追踪和过程监管；三是容量管理：根据设计标准来计算负荷，为系统扩容提供数据支撑； 四是拓扑分析：这个模块可以准确描述管网的拓扑结构，同时根据拓扑结构对管网的相互影响进行分析。

4.


能耗管理

在BIM三维模型中实时展示温度云图、气流分布和能耗状态以及报表，通过和地理位置的结合，使能耗监控更加方便高效。在设备维度下，系统从建筑总体到系统、再到设备逐级分解，展示能耗使用情况；在空间维度下，系统从建筑群到单个建筑、再到楼层、到区域，甚至到房间，逐级深入分析；在时间维度下，我们为用户提供日周月年视图，依据不同的时间跨度对能耗进行统计与分析。

5.


公共安全管理

通过规约适配器技术，我们将各个系统的数据进行汇总，实现子系统间的互联互通，从而完成跨系统联动，同时在BIM三维空间内展示和维护安全通道，监控重点区域。当出现紧急情况的时候实现消防、安防、运营、设备管理等系统的联动，控制中心可以快速查询故障区域的位置、周边环境和设备情况，为及时疏散人群和处理灾情提供重要信息，确保建筑的安全运营。

6.


知识管理

知识是运维的成果和依据，以BIM为基础开展知识管理，来实现知识的创建、存储、共享、应用。知识管理可分为四个模块：知识存储、知识管理、知识查询和应用。一是知识存储：通过BIM的可视化三维模型来构造面向对象的、具有智能化和参数化特点的结构化知识库，可以极大地提高工作效率；二是管理和提炼：在整个运维期，有大量工况的实际应用和长期的经验积累，可以使知识库越来越高效；三是综合查询和应用：知识库支持按时间、位置、设备类型、故障代码等多种维度的查询，方便管理人员的应用；四是模拟培训和仿真演习，这是典型的知识应用的场景。

结语：

BIM技术的应用，能让建筑业管理更加精细化。通过中创立方智能化软件平台，用户可对建筑项目进行从设计、投资、建造到运维多方协同的全生命周期、全产业链一体化管控。

通过对建筑项目的线上预先模拟建造、线下对应实施管理，能够协助项目管理者真正做到对全部项目的数据分析与设备联通，并能实现移动端口的实时监控。期待BIM技术在智能建筑中更多丰富精彩的表现！