1　BIM基础概述

1.1　BIM概述

有记载的最早关于BIM概念的名词是“建筑描述系统”（Building Description System），由Chuck Eastman发表于1975年。1999年，Chuck Eastman将“建筑描述系统”发展为“建筑产品模型”（Building Product Model），认为建筑产品模型在概念、设计、施工到拆除的建筑全生命周期过程中，提供建筑产品丰富、整合的信息。2002年，Autodesk收购三维建模软件公司Revit Technology，首次将Building Information Modeling的首字母连起来使用，成为今天众所周知的“BIM”，BIM技术开始在建筑行业广泛应用。值得一提的是，类似于BIM的理念同期在制造业也被提出，在20世纪90年代业已实现，推动了制造业的科技进步和生产力提高，塑造了制造业强有力的竞争力。

1.1.1　BIM技术的定义

BIM技术的定义包含了四个方面的内容。

（1）BIM是一个建筑设施物理和功能特性的数字表达，是工程项目设施实体和功能特性的完整描述。它基于三维几何数据模型，集成了建筑设施其他相关物理信息、功能要求和性能要求等参数化信息，并通过开放式标准实现信息的互用。

（2）BIM是一个共享的知识资源，实现建筑全生命周期信息共享。基于这个共享的数字模型，工程的规划、设计、施工、运维各个阶段的相关人员都能从中获取他们所需的数据，这些数据是连续、即时、可靠、一致的，为该建筑从概念到拆除的全生命周期中所有工作和决策提供可靠依据。

（3）BIM是一种应用于设计、建造、运营的数字化管理方法和协同工作过程。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。

（4）BIM也是一种信息化技术，它的应用需要信息化软件支撑。在项目的不同阶段，不同利益相关方通过BIM软件在BIM模型中提取、应用、更新相关信息，并将修改后的信息赋予BIM模型，支持和反映各自职责的协同作业，以提高设计、建造和运行的效率和水平。

1.1.2　BIM的应用价值

1.1.2.1　BIM在项目规划阶段的应用

是否能够帮助业主把握好产品和市场之间的关系是项目规划阶段至关重要的一点，BIM则恰好能够为项目各方在项目策划阶段做出使市场收益最大化的工作。同时在规划阶段，BIM技术对于建设项目在技术和经济上可行性论证提供了帮助，提高了论证结果的准确性和可靠性。在项目规划阶段，业主需要确定出建设项目方案是否既具有技术与经济可行性又能满足类型、质量、功能等要求。但是，只有花费大量的时间、金钱与精力，才能得到可靠性高的论证结果。BIM技术可以为广大业主提供概要模型，针对建设项目方案进行分析、模拟，从而为整个项目的建设降低成本、缩短工期并提高质量。

1.1.2.2　BIM在设计阶段的应用

与传统CAD时代相比，在建设项目设计阶段存在的诸如图纸冗繁、错误率高、变更频繁、协作沟通困难等缺点都将被BIM所解决，BIM所带来的价值优势是巨大的。

在项目的设计阶段，让建筑设计从二维真正走向三维的正是BIM技术，对于建筑设计方法而言这不得不说是一次重大变革。通过BIM技术的使用，建筑师们不再困惑于如何用传统的二维图纸表达复杂的三维形态这一难题，深刻地对复杂三维形态的可实施性进行了拓展。而BIM的重要特性之一——可视化，使得设计师对于自己的设计思想既能够做到“所见即所得”，而且能够让业主捅破技术壁垒的“窗户纸”，随时了解到自己的投资可以收获什么样的成果。

1.1.2.3　BIM在施工阶段的应用

正是由于BIM模型将反映完整的项目设计情况，因此BIM模型中构件模型可以与施工现场中的真实构件一一对应。我们可以通过BIM模型发现项目在施工现场中出现的“错、漏、碰、缺”的设计失误，从而达到提高设计质量，减少施工现场的变更，最终缩短工期、降低项目成本的预期目标。

对于传统CAD时代存在建设项目施工阶段的图纸可施工性低、施工质量不能保证、工期进度拖延、工作效率低等劣势，BIM技术针对这些缺陷体现出了巨大的价值优势：施工前改正设计错误与漏洞；4D施工模拟、优化施工方案；使精益化施工成为可能。

在项目的施工阶段，施工单位通过对BIM建模和进度计划的数据集成，实现了BIM在时间维度基础上的4D应用。正因为BIM技术4D应用的实施，施工单位既能按天、周、月看到项目的施工进度，又可以根据现场实时状况进行实时调整，在对不同的施工方案进行优劣对比分析后得到最优的施工方案；同时也可以对项目的重难点部分按时、分，甚至精确到秒进行可建性模拟，例如对土建工程的施工顺序、材料的运输堆放安排、建筑机械的行进路线和操作空间、设备管线的安装顺序等施工安装方案的优化。

1.1.2.4　BIM在运营阶段的应用

BIM在建筑工程项目的运营阶段也起到非常重要的作用。建设项目中所有系统的信息对于业主实时掌握建筑物的使用情况，及时有效地对建筑物进行维修、管理起着至关重要的作用。那么是否有能够将建设项目中所有系统的信息提供给业主的平台呢？BIM的参数模型给出了明确的答案。在BIM参数模型中，项目施工阶段做出的修改将全部实时更新并形成最终的BIM竣工模型，该竣工模型将作为各种设备管理的数据库为系统的维护提供依据。

建筑物的结构设施（如墙、楼板、屋顶等）和设备设施（如设备、管道等）在建筑物使用寿命期间，都需要不断得到维护。BIM模型则恰恰可以充分发挥数据记录和空间定位的优势，通过结合运营维护管理系统，制定合理的维护计划，依次分配专人做专项维护工作，从而使建筑物在使用过程中出现突发状况的概率大为降低。