BIM 是什么？你入坑了吗？

柚柚爸

大家好！我是基金行业从业小白，很荣幸能开启一段关于行业研究信息的内容科普！

虚拟与现实的界限越来越模糊了，感觉现实生活中的一切都在不断复刻在虚拟的空间中啊～

高质量编辑助理 小杜

柚柚爸

近期社群讨论过的 BIM 技术，就是一种有关在虚拟空间中更真实呈现现实世界，并能影响真实世界的技术。 

本期的内容就是介绍 BIM，欢迎拍砖！

什么是 BIM ？

BIM（Building Information Model）技术又称为建筑信息模型，是将工程设计、施工、维护等全生命周期的过程进行信息化的技术。通过信息化、参数化的方式构建建筑模型，从而实现管理项目全生命周期历程、优化工程项目资源、缩减工程开支、 提升工程施工效率等目的。

BIM 的概念最早是由乔治亚理工大学的 Chunk 教授提出，于 21 世纪初进入中国，并在奥运场馆 - 水立方以及上海世博会中国馆上得到应用。并于 2011 年由住建部发布的建筑业 “十二五” 发展纲要中建议建筑企业普及应用。

“BIM 之父”：Chunk 教授

BIM 的特点及应用

与传统的 CAD 二维制图 / 3D 制图不同，BIM 的应用维度更深，涉及的内容更为丰富。

但根据 Civil Engineer 的定义，将 BIM 氛围 0-3 四个等级，由此，BIM 的概念变得更为广泛，将 CAD 的二维制图与 3D 制图都涵盖在内。

图片非原创，自百度

BIM level 0	2D	二维CAD或图纸化，与后续施工相对独立
BIM level 1	3D	三维制图，可对施工现场进行动画设计和渲染
BIM level 2	4D	加入时间概念，提供施工周期规划
BIM level 3	5D	加入成本概念，提供施工成本估算
BIM level 4	6D	加入环保概念，即建筑设计、施工、后运维全生命周期的管理

目前 BIM 已经在 level 2 级别应用较为成熟，未来将会向着 level 3 的 6D 管理方向发展。

由此，可以总结出完整状态下的 BIM 技术具有以下特点：

① 模型可视化

BIM 软件中的平面图、立 面图、3D 模型以及组成模型的基本元素、模块能够以可视化的方式呈现给设计人员、施工 人员，方便模型的查看、修改和优化；

② 参数化

工程模型由大量的元素、构件、模块等构 成，而参数的作用是赋予其属性和性能，比如赋予工程模型中一段梁的长度、强度等属性信息，参与主体可对其进行核查、修改或者更新，因此 BIM 参数化的特点为设计提供了较大的便利；

③ 可交互性

BIM 可以通过相关软件接口，接入或者输出必备的模型要素（如数据、信息等），以实现信息共享、软件互通；

④ 全生命周期性

BIM 可应用于建筑工程的整个生命周期内，包括初期的工程设计、中期的建筑施工和后期的运营维护等环节，能够以数 据信息的方式呈现包括项目周期、预算、进度、范围、人员使用情况、开支等多方面的项目 指标，提升项目透明度。

BIM 应用现状

如今 BIM 的应用已经较为普遍 ，在阐述 BIM 技术时，常听到正向设计或者逆向设计。我们来简单谈谈正向设计与逆向设计。

正向设计

正向设计就是指，从建筑的方案设计概念开始，到设计师三维建模绘图，下游单位沿用模型至生产、施工、交付等阶段。即从最源头的设计到最终的交付、运维全程使用 BIM，也是最正统的 “BIM化”。

正向设计过程中涉及到不同专业、不同软件的协同，比如在某一个项目中，设计师三维建模完成后，会使用该模型利用不同的软件计算日照、风速、能耗等不同参数分析，并将分析结果汇总至BIM的模型中，这种方式提高了建筑模型构建的准确性，但也随之带来一个很严峻的问题——需要不同的设计师上传不同的数据，并进行实时更新与改进。

对于复杂模型而言，这种同时应对不同专业不同领域的数据难度大、成本高，设计周期也比较长。

由于建筑业属于相对传统行业，受限于技术、人员水平、软件发展等，正向设计的难度较大，因此在国内形成了一批逆向设计的方法。

逆向设计

逆向设计是指，利用二维图纸进行 “翻模” ，即按照二维图纸重新进行三维建模，构建 BIM 模型以便建筑后期的运维管理。而这一二维模型转为三维 BIM 模型的过程就称被形象的称为 “翻模”。

这种手段更适用于既有建筑的信息化需求。但很多时候，由于建筑建造时间久远，建筑图纸缺失还需要借助如 3D 激光扫描仪等设备进行实物扫描，获取建筑的实际尺寸，再进行三维建模。

相比于正向设计，增加了工作量，但设计难度低。BIM 应用最经典的案例莫过于上海中心了。

图自 《BIM基本原理和在施工企业中的应用》

细心的你可能已经发现了，上海中心的外玻璃墙并不是规则的圆形，而是成 120 度旋转的。这是为了应对上海的台风气候。因为外立面的玻璃是旋转向上的，整栋楼共有 20357 块外墙玻璃，每一块玻璃的朝向、摆放位置都是不同的。

在传统施工中这种操作几乎是难以完成的，而借助 BIM 信息模型，每一块的尺寸规格、如何安装都已经提前在模型中设计完成。

目前我国建筑业信息化率约为 0.04％，远低于国际建筑业信息化率 0.3％ 的平均水平。

柚柚爸

未来，相信我们会看到更多更好的建筑是通过 BIM 正向设计完成。

下一期行业研究：元宇宙

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