一、BIM的網(wǎng)絡(luò)定義

我先引述一段網(wǎng)絡(luò)上通常對(duì)BIM的解釋：

?“BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是Autodesk公司在2002年率先提出，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，它可以幫助實(shí)現(xiàn)建筑信息的集成，從建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行直至建筑全壽命周期的終結(jié)，各種信息始終整合于一個(gè)三維模型信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、施工單位、設(shè)施運(yùn)營(yíng)部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進(jìn)行協(xié)同工作，有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本、以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

? ?BIM的核心是通過(guò)建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)。該信息庫(kù)不僅包含描述建筑物構(gòu)件的幾何信息、專業(yè)屬性及狀態(tài)信息，還包含了非構(gòu)件對(duì)象（如空間、運(yùn)動(dòng)行為）的狀態(tài)信息。借助這個(gè)包含建筑工程信息的三維模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，從而為建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)利益方提供了一個(gè)工程信息交換和共享的平臺(tái)。

? ? BIM有如下特征：它不僅可以在設(shè)計(jì)中應(yīng)用，還可應(yīng)用于建設(shè)工程項(xiàng)目的全壽命周期中；用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)屬于數(shù)字化設(shè)計(jì)；BIM的數(shù)據(jù)庫(kù)是動(dòng)態(tài)變化的，在應(yīng)用過(guò)程中不斷在更新、豐富和充實(shí)；為項(xiàng)目參與各方提供了協(xié)同工作的平臺(tái)。我國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)正在研究制定中，研究小組已取得階段性成果?！?/p>

是不是很難看懂？類似這樣的解釋很多。

那現(xiàn)在我就站在前人的肩膀上，結(jié)合我個(gè)人多年的工作經(jīng)歷和理解來(lái)解釋什么是BIM。

二、拆解BIM

BIM說(shuō)直白點(diǎn)就是建筑行業(yè)技術(shù)信息化的一種手段。

這是從行業(yè)發(fā)展的層面來(lái)看，而其實(shí)BIM有很多個(gè)側(cè)面，從每個(gè)側(cè)面都只能看到BIM的某個(gè)部分，我們先從字面意思來(lái)看：

BIM是Building Information Model或Building Information Modeling的縮寫，翻譯過(guò)來(lái)就是“建筑信息模型”或者“建筑信息模型化”。關(guān)于這個(gè)翻譯的爭(zhēng)論很多，但我看來(lái)是一回事，只是其中一些人更看重結(jié)果-模型，而另一些人更看重過(guò)程-模型化。但其實(shí)BIM本質(zhì)上都是把未建成的建筑做成數(shù)字虛擬模型。

所以字面上看BIM其實(shí)就是一類模型，是集成了建筑相關(guān)信息的模型。

《中國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用分析報(bào)告（2020）》中這樣把BIM拆開來(lái)解釋：

“BIM中的建筑?B，不單是狹義理解上的“一棟建筑”，而是廣泛意義上的工程建設(shè)領(lǐng)域。也就是BIM除了建筑，還可以應(yīng)用到路橋、城市、園林、設(shè)備、材料等等，大大小小的只要是工程領(lǐng)域中的一部分，都會(huì)在不同程度上應(yīng)用到BIM。

信息?I?在中間，它才是BIM技術(shù)的靈魂。這個(gè)信息是建設(shè)工程相關(guān)信息，它包含幾何信息和非幾何信息。以一棟建筑單體為例，幾何信息就大概包含這棟建筑的整體和各部件、構(gòu)件的幾何尺寸大小，空間定位信息；而非幾何信息就包含這棟建筑的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)信息、構(gòu)造信息、力學(xué)信息、材料信息、造價(jià)信息、物流采購(gòu)信息、施工工藝信息等等。

最后就是模型?M，雖然很多同行專家更看重過(guò)程，愿意將它翻譯成“模型化”，也有翻譯成“模擬”等等的。但我認(rèn)為本質(zhì)上還是模型，也是BIM誕生之初的樣子，不管BIM做得多炫酷，BIM本質(zhì)還是先要有模型。將建筑的各項(xiàng)信息都集成到這個(gè)模型里面，才能被提取出來(lái)應(yīng)用，也才能生出后面五花八門的應(yīng)用結(jié)果?！?/p>

知道了BIM是一種建筑信息模型，那么所謂的BIM技術(shù)軟件，則是一類能夠建立或應(yīng)用建筑信息模型的工具。

三、信息化

恐怕就有人要問(wèn)了，為什么要記錄和應(yīng)用這些信息呢？這就要先說(shuō)一下為什么會(huì)出現(xiàn)BIM。

任何一項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)都伴隨其使命，也就是目的。BIM應(yīng)用的最主要目的在于：在建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)工作中提高工作效率、節(jié)省資源。

其實(shí)很多技術(shù)都是為了這個(gè)目的，不管是人類開始使用石器，到鐵器的出現(xiàn)，到工業(yè)革命。而第三次工業(yè)革命才是BIM技術(shù)出現(xiàn)的基礎(chǔ)，也就是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)，它所帶來(lái)的就是信息化。

信息化不是建筑工程行業(yè)這一個(gè)行業(yè)出現(xiàn)的技術(shù)，也不只是建筑工程行業(yè)一個(gè)行業(yè)的事情。這是早就在人類各個(gè)行業(yè)中都在發(fā)展和使用的技術(shù)了，只不過(guò)蔓延到建筑工程行業(yè)比較晚。BIM作為建筑技術(shù)信息化最有可能成為的形態(tài)，它只不過(guò)才剛剛開始發(fā)芽而已。所以信息化是席卷人類幾乎所有行業(yè)的浪潮，建筑行業(yè)無(wú)法獨(dú)善其身。

接下來(lái)我們回到BIM的目的上來(lái)：如何提高效率和節(jié)省資源？

提高工作效率主要靠的是計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)所控制的機(jī)械來(lái)代替人工；節(jié)省資源主要靠的是利用信息，去優(yōu)化工程設(shè)計(jì)以及建設(shè)的過(guò)程和結(jié)果來(lái)達(dá)到的。其核心就是依靠計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

建筑工程行業(yè)傳統(tǒng)的建筑圖紙是二維的，里面就包含了建筑的幾何信息和非幾何信息，只不過(guò)是以文字和圖形的形式記錄在建筑圖紙上。我們的平、立、剖面圖和大樣圖就主要是記錄幾何信息的；而設(shè)計(jì)說(shuō)明、材料說(shuō)明、構(gòu)造說(shuō)明等等則是記錄非幾何信息。

那么傳統(tǒng)使用的AutoCAD只是快速繪制這種圖紙的工具，要注意這依然是二維圖紙而不是模型。而其他如3Dmax、Sketchup等等建模軟件所建立的模型只是包含了建筑的幾何信息，卻沒有非幾何信息，且這些信息只能用于傳遞不能作分析應(yīng)用。BIM的軟件卻是把建筑的幾何信息和非幾何信息集成在模型里面的，是可以被記錄、傳遞和應(yīng)用的。

四、BIM的本質(zhì)

了解了以上知識(shí)，接下來(lái)我就可以來(lái)說(shuō)一下BIM的本質(zhì)，個(gè)人認(rèn)為BIM的本質(zhì)是一種語(yǔ)言翻譯器。

為什么要這樣說(shuō)？那我首先就要解釋一下什么是語(yǔ)言？

語(yǔ)言是一種溝通、思考和傳錄信息的工具。何關(guān)培先生說(shuō)：

“傳統(tǒng)的建筑圖紙其實(shí)就是一種工程語(yǔ)言，是工程技術(shù)人員表達(dá)和交流技術(shù)思想的重要工具和手段，是項(xiàng)目各項(xiàng)工作中不可或缺的技術(shù)文件。AutoCAD就是輔助人類高效生產(chǎn)這種工程語(yǔ)言的一種工具；效果圖、動(dòng)畫等可視化技術(shù)，只是作為圖紙的補(bǔ)充和輔助品，主要目的是幫助項(xiàng)目各參與方提高理解項(xiàng)目的效率和水平?！?/p>

我前面說(shuō)了，傳統(tǒng)的圖紙已經(jīng)包含了建筑的各項(xiàng)信息，作為工程語(yǔ)言溝通使用已經(jīng)基本夠用了，為什么還要集成到模型里面呢？

因?yàn)閳D紙只是人類跟人類交流使用的語(yǔ)言，而我們現(xiàn)在需要計(jì)算機(jī)參與到項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程當(dāng)中來(lái)，需要借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的算力和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、傳播能力，來(lái)幫助人類更高效地完成工作。

那么問(wèn)題來(lái)了，計(jì)算機(jī)是看不懂工程圖紙這種“人類語(yǔ)言”的，人類建筑師也不懂計(jì)算機(jī)的“語(yǔ)言”。所以就要借助BIM軟件這個(gè)人類與計(jì)算機(jī)之間的橋梁來(lái)實(shí)現(xiàn)，建筑師依靠建立出數(shù)據(jù)模型（也只有3D或4D模型能更完整準(zhǔn)確地描述建筑物），使之成為計(jì)算機(jī)能懂的“語(yǔ)言”。

這就是我說(shuō)的“BIM是將建筑信息翻譯成計(jì)算機(jī)能懂的語(yǔ)言的一種工具”。只是人在編制這個(gè)語(yǔ)言（也就是建立模型、錄入信息）的過(guò)程，正好也是設(shè)計(jì)、驗(yàn)證設(shè)計(jì)和展示設(shè)計(jì)的過(guò)程。

我舉個(gè)直觀的例子：沒接觸過(guò)BIM的人也一定知道，我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)在很早的時(shí)候就在使用計(jì)算機(jī)建模來(lái)幫助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員快速計(jì)算、驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

其實(shí)那就是BIM的一部分，這類工作被稱為CAE，我們后面會(huì)解釋它。

使用結(jié)構(gòu)軟件代替人工后提高了多少效率？節(jié)省了多少資源？不言而喻。正是計(jì)算機(jī)分擔(dān)掉了繁瑣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計(jì)算工作，才使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師能有更多精力投入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心工作當(dāng)中去。只是“結(jié)構(gòu)模型”只包含了結(jié)構(gòu)一個(gè)專業(yè)的信息，這些信息無(wú)法傳遞和應(yīng)用到項(xiàng)目的其它環(huán)節(jié)當(dāng)中去而已。

正是有了類似的各種各樣的計(jì)算機(jī)介入人類工作的案例，大大提高了工作效率和質(zhì)量，也才有了現(xiàn)代社會(huì)大規(guī)模和飛速的現(xiàn)代化建設(shè)奇跡。

綜上所述，BIM應(yīng)用過(guò)程，就是人類將工作任務(wù)指令下達(dá)給計(jì)算機(jī)，使之輔助人類工作的過(guò)程。

這就是我所認(rèn)知的BIM的本質(zhì)，其他我們能看到的漫游動(dòng)畫、碰撞檢查、模擬施工等等，BIM應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)出的外在形式，都只是BIM應(yīng)用的輸出結(jié)果。在建筑的全生命周期中，只要計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠觸及到的領(lǐng)域，都是BIM技術(shù)施展的舞臺(tái)。

五、BIM定義結(jié)語(yǔ)

一直以來(lái)建筑市場(chǎng)上充斥著各種各樣關(guān)于BIM的論調(diào)，有神話的，也有妖魔化的，越是BIM發(fā)展落后的地區(qū)越是看不清楚BIM的廬山真面。

我想要說(shuō)BIM不是魔術(shù)，它歸根結(jié)底還是一種技術(shù)，一種工具。它并不能憑空生成不存在的結(jié)果，它所能做的工作理論上都是靠人工也能處理的工作。就像結(jié)構(gòu)受力分析、風(fēng)環(huán)境分析、能量分析等。

本來(lái)我們?nèi)祟惥驼莆樟顺墒斓睦碚撝R(shí)，我們自己也能計(jì)算分析，只是工作量太過(guò)巨大，現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)來(lái)做這些工作而已。所以不能過(guò)分重視或輕視BIM，要正確地看待BIM所能提供的價(jià)值。

BIM能改變的只是我們的一部分工作模式，至少目前并不能全面代替我們的核心專業(yè)技術(shù)。對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)院來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)是永遠(yuǎn)的根本，BIM技術(shù)只是幫助我們處理掉其他費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，讓設(shè)計(jì)師更加專注到設(shè)計(jì)工作本身上去。更高效率和高質(zhì)量地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，就是BIM給設(shè)計(jì)企業(yè)帶來(lái)的最大的價(jià)值。

六、BIM的歷史

前面我從個(gè)人的視角解釋了BIM是什么，但是BIM的體量過(guò)于龐大，單從一個(gè)視角看不清它的全貌，還需要提供其他的視角來(lái)讓我們更加清晰BIM的形象。

現(xiàn)在我們從BIM的發(fā)展歷程來(lái)看看BIM的歷史，清楚它的來(lái)龍去脈。

在六、七十年代，隨著現(xiàn)代科技高速發(fā)展，建筑體量越來(lái)越大，功能越來(lái)越復(fù)雜。新材料、新工藝越來(lái)越多，再加上全球石油危機(jī)、低碳環(huán)保的需求、智能化的發(fā)展等等問(wèn)題。這導(dǎo)致了建筑工程的規(guī)模也越來(lái)越大、復(fù)雜程度越來(lái)越高、技術(shù)含量也越來(lái)越大。

這些都給建筑業(yè)的發(fā)展提出了更多更大的挑戰(zhàn)，因此如何管理和應(yīng)用好日益龐大的附加在工程項(xiàng)目上的各項(xiàng)信息，就成了建筑工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中必須面對(duì)和認(rèn)真處理的重要問(wèn)題。所有與整個(gè)工程項(xiàng)目有關(guān)的信息如果利用處理得好，就能提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省工程開支，縮短工期，也可以惠及使用后的維護(hù)工作。

因此十分需要在建筑工程全生命周期中廣泛應(yīng)用信息技術(shù)，快速處理與建設(shè)工程相關(guān)的各種信息。CAD（不是AutoCAD，那只是一款軟件）“Computer Aided Design?計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”的概念也就應(yīng)運(yùn)而生。CAD技術(shù)在建筑行業(yè)掀起了驚濤駭浪，全球的建筑行業(yè)都得到了迅猛的發(fā)展。

隨著CAD技術(shù)發(fā)展所出現(xiàn)的問(wèn)題越來(lái)越多，BIM的概念也開始被提了出來(lái)。

BIM的雛形，最早是見于Charles Eastman在1974年發(fā)表的一篇論文《An Outline of Building Description System建筑描述系統(tǒng)概述》中。從這篇論文中可以見到，當(dāng)時(shí)提出的概念叫做BDS建筑描述系統(tǒng)，而不是BIM。

Eastman和他的合作者就在論文中指出CAD技術(shù)中存在的一些問(wèn)題，他率先提出了應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)建立建筑描述系統(tǒng)，并在文中給出了BDS的概念性設(shè)計(jì)。隨后又發(fā)表了名為《The use of computer

instead of drawings in building design在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)而不是圖紙》的論文，詳細(xì)介紹了BDS，并提出以下觀點(diǎn)：

1、 應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)是在空間安排3D元素的集合，這些元素包括強(qiáng)化橫杠、預(yù)制梁板或一個(gè)房間；

2、設(shè)計(jì)必須包含相互作用且具有明確定義的元素，可以從相關(guān)描述的元素中獲得剖面圖、平面圖、軸測(cè)圖或透視圖等。對(duì)任何涉及安排上的改變，在圖形上的更新必須一致，因?yàn)樗械膱D形都取之于相同的元素，因此可以一致性地做資料更新；

3、計(jì)算機(jī)提供一個(gè)單一的集成數(shù)據(jù)庫(kù)用作視覺分析及量化分析，測(cè)試空間沖突與制圖等功用；

4、大型項(xiàng)目承包商可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這種表達(dá)方法便于調(diào)度和材料的訂購(gòu)。

20多年后出現(xiàn)的BIM技術(shù)證實(shí)了Eastman教授的高瞻遠(yuǎn)矚，可惜當(dāng)時(shí)只是提出了概念，沒有引起太多的反響。

后來(lái)，Building model一詞第一次出現(xiàn)，是在Ruffle和Aish1986年的論文中。

Building Information Model一詞最早則是出現(xiàn)在Van Nederveen和Tolman 1992年的論文中。

然而BIM并沒有在1992年被提出時(shí)就開始流行，因?yàn)槿鄙儋囈陨耐寥?計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的支持。

20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初期，建筑領(lǐng)域是CAD大行其道的年代，特別是AutoCAD，幾乎成為國(guó)內(nèi)外建筑圖紙的標(biāo)準(zhǔn)格式。

伴隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的日益成熟，建筑領(lǐng)域?qū)τ谛畔⒓夹g(shù)的需求不斷增長(zhǎng)。直到2002年，CAD行業(yè)龍頭Autodesk公司發(fā)布了BIM白皮書，收購(gòu)了創(chuàng)立于1996年的Revit。至此BIM開始得到推廣與應(yīng)用，大量的公司和團(tuán)隊(duì)紛紛開始投入、關(guān)注和開發(fā)BIM軟件。

不過(guò)事物發(fā)展總是有其過(guò)程，BIM從誕生到它在全行業(yè)中大爆發(fā)又等了差不多10年。2002年至2009年BIM發(fā)展比較緩慢，2009年之后才有了明顯提升，2012年以后BIM發(fā)展呈井噴狀態(tài)，大幅上升。

2010年前后，很多業(yè)內(nèi)公司加速了BIM布局。Autodesk繼續(xù)強(qiáng)化建模軟件Revit，并多方收購(gòu)模型應(yīng)用軟件，包括Robobat、Ecotect、Horizontal Glue和Qontext等，此后發(fā)布了面向云端的產(chǎn)品BIM360，并推出基于Revit的可視化編程插件Dynamo。至此，Autodesk產(chǎn)品陣營(yíng)占領(lǐng)了BIM領(lǐng)域大部分市場(chǎng)份額。

美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)（American Institute of Architects）的Dennis Neeley這樣定義：

BIM1.0——可視化和畫圖

BIM2.0——分析

BIM3.0——模擬

BIM1.0的主要特征是可視化和建模，它的歷史使命是替代CAD，開啟BIM時(shí)代。2002年至2012年這20年既是BIM1.0的時(shí)代，這個(gè)時(shí)間段BIM的用戶逐漸接近或趕超CAD的用戶（當(dāng)然國(guó)內(nèi)要慢差不多5年以上）。

BIM2.0也就是在BIM1.0階段結(jié)束，業(yè)內(nèi)開始不滿BIM的建模和可視化價(jià)值，開始深耕挖掘BIM綜合應(yīng)用價(jià)值的階段，而我們現(xiàn)在正處于這個(gè)階段的起步期。