BIM技术的产生与发展

发布日期:2023-08-30来源:本站浏览次数:331


随着信息时代的高速发展,建筑行业也提出了自己的数字化需求。而要把建筑业的信息数据化,就需要一项关键的技术,这就是BIM,即“Building Information Modeling”,中文译为“建筑信息模型”。


BIM的起源


Charles Eastman

1975年,"BIM之父"--乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授创建了BIM理念,在其研究的课题"Building Description System"中提出"a computer-based description of-a building",以便于实现建筑工程的可视化和量化分析,提高工程建设效率。
 
1986年美国学者 Robert Aishb 在论文中首次应用了“ Building Model ”。主要作用有三维建模、自动成图、智能参数化、关系数据库、施工进度计划模拟等。

1992年,“Building Information Modeling”一词最早出现在 Van Nederveen 和 Tolman 的论文中。

2002年,Autodesk 公司发布了 BIM 白皮书,书中提出了“ Building Information Modeling”,BIM 开始得以快速推广与应用。 

之后,随着技术发展,BIM这一概念不断发展和完善,同时也因为CAD二维图的局限性,使其为BIM兴起奠定了重要的基础。

具体来说,BIM通过数字化技术,可以让设计师在计算机中创建出包含与物理和功能特征相关的数据的数字3D模型。该虚拟模型会提供一个单一、完整、包含逻辑关系的建筑信息库。

BIM技术的核心是要通过对建筑模型数据的运用,实现系统设计、协同施工、虚拟建筑、工程量计算、造价管理、设施运行的技术和管理手段。可以说,BIM贯穿在建筑的整个生命周期中。

BIM的发展


从BIM理念萌芽期到推广应用,共分三个阶段:

·1975~1992——BIM概念萌芽期;

·1992~2002——BIM概念形成期;

20世纪90年代,在政府的支持下,CAD行业迎来蓬勃发展,同时这个时期,也是全球BIM技术发展的开端。2002年,Autodesk收购RevitTechnology公司,BIM术语才开始逐渐成为主流。
 
·2004~2012——BIM技术应用期。

BIM技术应用期则又分为BIM1.0、BIM2.0以及成熟的BIM3.0三步骤。

BIM1.0


该BIM技术应用期阶段的主要特征是可视化和绘图。
 
其在这个时候的主要作用是替代CAD,开启BIM的市场主流时代。丰富的Revit、Tekla等BIM建模工具成为建筑从事人员的首要选择。大家可以通过BIM技术实现建筑方案效果图、内部功能展示宣传以及在设计阶段综合管线的碰撞检查等。不过由于市场已经适应CAD,且相关技术也已经发展成熟,所以这个阶段的BIM技术发展,主要依赖于国家政策的推动:比如鼓励大中型企业采用BIM技术进行竞标。由此也推动了BIM技术在施工领域的推广应用。
 
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柳州市儿童医院项目


BIM2.0


BIM技术在施工领域的广泛应用,导致BIM2.0应用时代的出现。

这个时期BIM的核心价值就是其的信息化应用,即BIM中“I”(Information)的应用。其在BIM1.0建模的基础上,紧密结合信息领域新技术,以实施阶段BIM的综合应用为重点,逐步覆盖建筑全生命周期。

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汤坑第一工业区城市更新配套学校


BIM3.0


BIM3.0阶段,是BIM技术成熟的阶段。该阶段更侧向于项目全生命周期的管理应用,即BIM中的“M”Management。
 
其在这个阶段的重要转变特征为——从施工技术管理应用拓展到项目全生命期全过程技术管理应用。此外,BIM技术在项目现场管理的应用也开始延伸到向施工企业经营管理。整个BIM技术将从施工阶段应用向建筑全生命期辐射。

 

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目前BIM技术在国际上已经形成了完善的BIM标准体系,并且得到了广泛应用。如北欧已经培育tekla、solibri等主要建筑信息技术软件厂商;美国自2003年起推出全国实行3D-4D-BIM计划;英国在2016年前就实行企业3D-BIM的全面协同,并将全部文件信息化管理。

BIM技术在国内的应用


BIM在中国的发展较为滞后。
 
1998—2005:BIM概念初步导入
 
这个时期国内BIM技术的发展主要为理论研究。国内重点还是放在对国际上的IFC标准的研究,以及探索IFC标准实际的应用上。并使用国际IFC标准来对建筑类的对象进行定义。
 
2006—2010:BIM理论研究与初步应用阶段
 
在这个阶段,BIM的概念认知得到逐步加深。同时BIM技术开始在一些高端、复杂的示范工程上试点应用。在聚集设计阶段应用的同时,开始出现向建造全过程应用扩展的趋势。
 
但在这个时期,BIM技术在软件工具上,依然以国外的设计软件为主。如AutodeskRevit,国内软件依然处于研究和探索阶段。2009年,中国正式开启BIM技术应用元年。
 
2011—至今:BIM技术标准制定,进入深度应用阶段
 
2011年后我国的BIM技术迎来高速发展。国家政策开始倾斜,明确提出支持邴发展BIM技术;各级政府积极协同推进BIM应用。国内BIM技术应用软件迅速发展,BIM技术在建筑行业得到极大应用,且不再仅限于大型复杂建筑工程。
 
2017年左右,住建部颁发了《建筑信息模型施工应用标准》,这是我国第一部建筑工程施工领域的BIM应用标准,该《标准》包含BIM术语、BIM基本规定、施工模型、深化设计、施工模型、预制加工、进度管理、预算与成本管理、质量与安全管理、施工监理、竣工验收等主要技术内容,填补了我国BIM技术应用标准的空白。
 
此外,我国也在“十三五”规划和“十四五”规划中,提出将BIM技术列为建筑业信息化建设的关键技术之一,要加快推进BIM技术在工程全寿命周期的集成应用。
 
2021年12月7日深圳市人民政府办公厅印发了《关于加快推进建筑信息模型(BIM)技术应用的实施意见(试行)》的通知。通知中强调,要按照中央、省关于加快建筑业高质量发展各项部署要求,以“新城建”对接“新基建”。要求建立健全BIM技术应用标准体系,加大自主知识产权软件系列的研发应用,推动在房屋建筑、市政基础设施、水务工程等领域采用BIM报批报建,在重点区域率先开展BIM技术全面深度应用,加强BIM与CIM(城市信息模型)对接,着力构建高质量的智慧城市数字底座,努力实现城市全要素数字化、城市运行实时可视化、城市管理决策协同化和智能化,不断提升城市治理体系和治理能力现代化水平。
 
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惠州星河丹提V2区项目概况


目前国内的BIM的发展方向可以总结为以下几类:
 
1、勘察设计企业BIM发展:系统建立BIM应用环境,推进BIM普及应用;建立平台化思维,积累并利用企业的核心数据资产;推进BIM设计,打造多方共享共赢的产业生态圈。

2、施工企业BIM发展:BIM技木与企业管理体系有效结合;建立工程总承(EPC 项目)BIM 协同管理机制;建立工程项目数字化建造集成管理系统。

3、业主/开发商BIM发展:开展“BIM +”应用;推进BIM平台化建设;充分利用BIM数据,使得业主/开发商实现高校、高质、低成本的发展。

4、生产制造企业 BIM 发展:完善“BIM+装配式”全过程数据应用标准;发展建筑机器人及智能装配线;建设基于 BIM 的装配式建筑全产业链信息平台;加强产业工人培养。

5、软件开发商BIM发展:建立开放的数据接口;加强国产BIM建模软件的研发;BIM 专业应用软件深度研发;建立设计成果自动审核系统。

6、政府推动BIM发展:加强政府的政策指导;完善并逐步落实标淮体系;加大对基础技术的研究支持:建立健全监管认证体系;加强各地BIM示范工程建设;行业主管部门人员 BIM/CI 应用能力建设。

7、BIM人才培养:完善BIM人才技能评价、推进BIM人才培养;高校开设BIM相关课程;构建 BIM 人才培养体系。
 
作为一款真正意义上的全球第一项数字建设技术,BIM改变了建筑行业开发设计、施工运营的固化模式,打破了虚拟和现实之间的界定。未来,BIM技术将成为支撑建筑业发展的重要基础和支点,其作用不可忽视。