一、BIM的定義
建筑信息模型(Building Information Modeling)
是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。
[美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)對(duì)BIM的定義，BIM是一個(gè)設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；BIM是一個(gè)共享的知識(shí)資源，是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項(xiàng)目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。]
二、BIM的目的——作用于工程管理
1、傳統(tǒng)工程管理框架（特點(diǎn)：信息割裂，管理協(xié)調(diào)困難）
傳統(tǒng)工程管理的方式，管理信息是相互獨(dú)立的，各方和投資建設(shè)方的關(guān)系為單一映射，彼此之間無交叉聯(lián)系或聯(lián)系不密切，數(shù)據(jù)信息共享過程有延遲，信息不對(duì)稱而引發(fā)管理問題常常影響項(xiàng)目進(jìn)度。管理模式采取的是過程中控制和事后監(jiān)督的模式。盡管有合同約定，建設(shè)工程質(zhì)量責(zé)任主體也明確，但是由于各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙都是獨(dú)自完成未進(jìn)行交叉會(huì)審，設(shè)計(jì)階段圖紙往往有很多問題，延后到現(xiàn)場施工時(shí)會(huì)造成不斷的變更，問題大的還可能違反規(guī)范出現(xiàn)設(shè)計(jì)事故。即使施工準(zhǔn)備階段有深化設(shè)計(jì)，也只是在二維圖紙上解決，無法從空間上協(xié)調(diào)排布管線設(shè)備等。
2、BIM信息化工程管理框架（特點(diǎn)：平臺(tái)總協(xié)調(diào)，進(jìn)度及成果可視，管理易協(xié)調(diào)。）
使用BIM技術(shù)手段進(jìn)行BIM信息化工程管理可以將參與各方人員統(tǒng)籌到一個(gè)平臺(tái)下，通過模型信息的狀況反應(yīng)項(xiàng)目進(jìn)度，獲得相應(yīng)權(quán)限的參與方可以通過BIM管理平臺(tái)直接快速地查看到項(xiàng)目，小問題盡量在小范圍和線上平臺(tái)解決，重大問題需要溝通的可以快速發(fā)起組織有關(guān)參與方參與項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)議，及時(shí)解決問題。BIM適用于設(shè)計(jì)階段和施工準(zhǔn)備階段，保證項(xiàng)目優(yōu)化在前施工在后。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，將傳統(tǒng)項(xiàng)目的過程中控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)?b>事前判斷控制模式，將事后監(jiān)督模式轉(zhuǎn)變?yōu)?b>事中監(jiān)督模式。
3、BIM作用效益層次（最終目標(biāo)進(jìn)程）
三、目前BIM的應(yīng)用特點(diǎn)：
1.可視化
可視化即“所見所得”的形式。BIM提供可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維直觀立體實(shí)物圖形展示在人們的面前。建筑設(shè)計(jì)效果圖只體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的表現(xiàn)而不具有真實(shí)建造的意義，然而BIM可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性的可視，在BIM建筑信息模型中，由于整個(gè)過程都是可視化的，所以可視化的結(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報(bào)表的生成，更重要的是，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。過程可視，結(jié)果同樣可視。
2．協(xié)調(diào)性
所有涉及到人的工作都需要溝通，這個(gè)方面是工程建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容。項(xiàng)目的進(jìn)展實(shí)施過程中如果遇到了問題，就需要協(xié)調(diào)有關(guān)參與方集中一起查找和解決問題。往往時(shí)間成本人力精力耗費(fèi)很大。BIM技術(shù)可在建筑物建造各階段通過虛擬建造的手段對(duì)各專業(yè)的設(shè)計(jì)問題提前預(yù)判，小問題小范圍解決，重要問題重點(diǎn)協(xié)調(diào)，同時(shí)借用可視化特性減少溝通成本及時(shí)解決問題。這類問題類似：各專業(yè)碰撞問題，凈高控制問題，電梯井布置與其他設(shè)計(jì)布置問題，防火分區(qū)與其他設(shè)計(jì)布置問題，地下排水布置與其他設(shè)計(jì)布置問題等。
例一，某大廈項(xiàng)目，地下車庫坡道坡度走向設(shè)計(jì)決策，通過BIM對(duì)比決策最終方案。（下圖中紅色表示進(jìn)地下車庫的坡道，黃色表示出地下車庫的坡道。）
例二，某綜合體項(xiàng)目，局部空間管線通路走向復(fù)雜不合理，協(xié)調(diào)給出管線解決方案。
3．模擬性
模擬性不僅表現(xiàn)在能模擬出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實(shí)世界中進(jìn)行操作的事物。在設(shè)計(jì)階段，BIM可以對(duì)設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4D模擬（三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時(shí)還可以進(jìn)行5D模擬（基于3D模型的造價(jià)控制），從而來實(shí)現(xiàn)成本控制；后期運(yùn)營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。
4．優(yōu)化性
事實(shí)上整個(gè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程就是一個(gè)不斷優(yōu)化的過程，BIM是設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要非充分條件。優(yōu)化受三樣?xùn)|西的制約：信息、復(fù)雜程度和時(shí)間。沒有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu)化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物的實(shí)際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實(shí)際存在。復(fù)雜程度高到一定程度，參與人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助一定的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的幫助?，F(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能。基于BIM技術(shù)可以對(duì)項(xiàng)目方案優(yōu)化，把項(xiàng)目設(shè)計(jì)和投資回報(bào)分析結(jié)合起來，設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響可以實(shí)時(shí)計(jì)算出來；這樣業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)方案的選擇就不會(huì)主要停留在對(duì)形狀的評(píng)價(jià)上，而更多的可以使得業(yè)主知道哪種項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案更有利于自身的需求。
5．可出圖性
BIM并不是為了出大家日常多見的建筑設(shè)計(jì)院所出的建筑設(shè)計(jì)圖紙，及一些構(gòu)件加工的圖紙。而是通過對(duì)建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出如下圖紙：
（1）綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改，消除了相應(yīng)錯(cuò)誤以后）；
（2）綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（預(yù)埋套管圖）；
（3）碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案。
四、設(shè)計(jì)階段BIM
1、建筑性能模擬分析
通過專業(yè)的分析軟件，建立分析模型，對(duì)建筑物的可視度、采光、通風(fēng)、人員疏散、碳排放等進(jìn)行分析模擬。
2、參數(shù)化找形
利用BIM技術(shù)對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目的建筑外形進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，通過參數(shù)的調(diào)整反映建筑形體。
3、建筑可視化
替代原有二維技術(shù)，把建筑物所有構(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖形展示；同時(shí)對(duì)空間進(jìn)行合理性優(yōu)化。
4、設(shè)計(jì)校審
審核設(shè)計(jì)圖紙，查找方案設(shè)計(jì)的缺失，提升各專業(yè)協(xié)同能力。
5、虛擬現(xiàn)實(shí)
模擬建筑物的三維空間的虛擬世界；以漫游、動(dòng)畫的形式提供身臨其境的視覺和空間感受。
6、三維管線綜合
實(shí)施碰撞檢查，完成建筑設(shè)計(jì)圖紙范圍內(nèi)各種管線的布設(shè)位置及與建筑、結(jié)構(gòu)平面布置和豎向高程相協(xié)調(diào)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)工作；實(shí)現(xiàn)管線綜合“零碰撞”。
7、凈空優(yōu)化
對(duì)建筑物最終的豎向設(shè)計(jì)空間進(jìn)行檢測分析，并且給出最大的凈空高度。
8、3D施工圖
通過剖切三維BIM設(shè)計(jì)模型，并輔以二維繪圖修正，輔助設(shè)計(jì)師快速實(shí)現(xiàn)平、立、剖等二維繪圖、設(shè)計(jì)以及滿足規(guī)范的各種圖紙表達(dá)。
9、施工指導(dǎo)配合
提取三維圖像和構(gòu)件信息等指導(dǎo)施工現(xiàn)場，消除對(duì)圖紙的誤解，控制材料成本，減少施工中的浪費(fèi)。
10、三維工程量（圖模量一體化）
區(qū)別于傳統(tǒng)圖紙?bào)w量，基于BIM優(yōu)化后的三維模型統(tǒng)計(jì)工程量。
五、成本造價(jià)BIM
項(xiàng)目成本管控是一個(gè)全過程的管理，也是一項(xiàng)多部門多環(huán)節(jié)的復(fù)雜活動(dòng)。但從目前成本管控工作來看，工程造價(jià)類軟件主要針對(duì)“量”和“價(jià)”兩部分業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用?，F(xiàn)階段的業(yè)主成本管控經(jīng)常性的出現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)成本管理失控、過程管理中設(shè)計(jì)變更失控、招采漏項(xiàng)嚴(yán)重、竣工結(jié)算時(shí)結(jié)算資料不全面、施工過程不清晰等問題。而基于BIM的造價(jià)成本管理，可實(shí)現(xiàn)將BIM、設(shè)計(jì)、成本、施工進(jìn)行耦合，貫穿項(xiàng)目的全生命周期。將建筑物信息模型同建筑工程的管理行為模型進(jìn)行完美的組合，從而提高行業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)成本的管控。從BIM技術(shù)自身的特點(diǎn)來看，BIM可以提供涵蓋項(xiàng)目全生命周期及參建各方的各類數(shù)據(jù)庫的積累，基于統(tǒng)一的信息模型，進(jìn)行協(xié)同共享和集成化的管理；對(duì)于工程造價(jià)行業(yè)，可以使各階段數(shù)據(jù)流通，方便實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同工作，為實(shí)現(xiàn)全過程、全生命周期造價(jià)管理、全要素的造價(jià)管理提供可靠的基礎(chǔ)和依據(jù)。
六、施工階段BIM
應(yīng)用BIM整合現(xiàn)場——BIM模型的虛擬建筑+ 實(shí)際的施工或管理現(xiàn)場 = 操控現(xiàn)場施工
主要包括以下幾個(gè)方面：
1.現(xiàn)場指導(dǎo)：利用BIM模型和3D施工圖進(jìn)行施工指導(dǎo)；
2.現(xiàn)場跟蹤：利用激光掃描、GPS、移動(dòng)通訊、RFID和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和項(xiàng)目的BIM模型進(jìn)行現(xiàn)場跟蹤，確保施工期間不產(chǎn)生重大事故（如火災(zāi)），并提供準(zhǔn)確、直觀的BIM數(shù)據(jù)庫；
3.造價(jià)管理：通過BIM模型，得到最準(zhǔn)確的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分解到構(gòu)件級(jí)、材料級(jí)，有效控制施工成本，實(shí)現(xiàn)全過程的造價(jià)管理；
4.進(jìn)度管控：BIM可以對(duì)施工的重點(diǎn)或難點(diǎn)部分進(jìn)行可見性模擬和分析，發(fā)現(xiàn)進(jìn)度偏差可隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)時(shí)掌控施工進(jìn)度，提高了進(jìn)度計(jì)劃的可執(zhí)行性；
5.數(shù)據(jù)共享：通過BIM，可以輕松完成工程數(shù)據(jù)的共享和重復(fù)利用，做到真正意義上的施工現(xiàn)場—項(xiàng)目部—子分公司—集團(tuán)公司的從基層到高層信息共享。
七、運(yùn)營階段BIM
通過平面圖、效果圖、建筑模型等各種信息和相關(guān)軟件的結(jié)合，能夠?qū)ㄖ锏哪芎?、折舊、安全性等進(jìn)行預(yù)測，并把物業(yè)使用、維護(hù)、調(diào)試情況記錄在冊(cè)，同步提供有關(guān)建筑使用情況或性能、入住人員與容量、建筑已用時(shí)間、建筑財(cái)務(wù)、建筑的物理信息（完工情況、承租人或部門分配、家具和設(shè)備庫存）和關(guān)于可出租面積、租賃收入或部門成本分配的重要財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。
結(jié)語：
BIM是否可以作為有效的技術(shù)手段，最終取決于專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)和有智慧的人。
“BIM是什么”全文邏輯推導(dǎo)框架
