BIM技术在国内外发展现状综述_吴佩玲.pdf

第 43卷第1期辽宁工业大学学报(自然科学版)Vol.43,No.12023 年 2 月Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition)Feb.2023收稿日期：2022-10-17作者简介：吴佩玲(1997-)，女，四川广安人，硕士生。董锦坤(1969-)，男，辽宁凌海人，教授，博士。DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2023.01.009BIM 技术在国内外发展现状综述吴佩玲1，董锦坤1，杨晓林2（1.辽宁工业大学 土木建筑工程学院，辽宁 锦州121001；2.重庆市设计院，重庆404100）摘要：在检索大量国内外研究文献的基础上，发现国内相关研究还处于探索阶段，在国内 BIM 具有良好的可行性和广泛的前景，国外的研究相较成熟。总结了 BIM 国内外研究现状，梳理了 BIM 国内外发展以及发展过程中存在的问题，并为国内 BIM 体系创新构建了基础。关键词：BIM 技术；建筑业；国内外研究中图分类号：TU17文献标识码：A文章编号：1674-3261(2023)01-0037-05Review of the Development Status of BIM Technologyat Home andAbroadWU Pei-ling1,DONG Jin-kun1,YANG Xiao-lin2（1.School of Civil and Architectural Engineering,Liaoning University of Technology,Jinzhou 121001,China;2.Chongqing Design Institute,Chongqin 404100,China）Abstract:On the basis of searching a large number of domestic and foreign research documents,itis found that the relevant domestic research is still in the exploration stage,and the domestic BIM hasgood feasibility and broad prospects,while the foreign research is relatively mature.This papersummarizes the research status of BIM at home and abroad,sorts out the problems existing in thedevelopment of BIM at home and abroad and builds the foundation for the innovation of domestic BIMsystem.Key words:BIM technology;construction industry;research at home and abroadBIM 作为我国建筑行业一种前沿的建筑信息技术，从二维平面图到现在动态多维的转变，BIM技术在项目不同阶段中均占据着优势地位，全方位发挥 BIM 技术促进了中国建筑业的发展，进而实现向信息化时代的转变。BIM 目前尚处在研制和开发阶段，要直视 BIM 技术存在的优势和障碍，剖析其成因并给出完善建议。通过收集整理 BIM 在国内外的应用与发展现状，并对其内容进行分析，为今后BIM 深入发展打下扎实的基础。1BIM 技术发展简史BIM 是 Building Information Model 的缩写，国内称之为建筑信息模型，如今，BIM 技术在建筑领域已经广为人知，但如果说到 BIM 的诞生发展过程，许多人还不太了解，其发展简史如图 1 所示。2BIM 技术国外研究现状Shi1为解决钢结构装配式建筑存在的不足，提出了降低成本、提高效率、减轻工作量的措施，分析了在钢筋结构装配式建筑中应用 BIM 技术的重要性，然后以 BIM 为基础在装配式钢筋结构建筑中进行研究设计，最后提供以 BIM 为基础的装配式钢筋结构的建筑设计实例应用。Tao 等2将 BIM 与区块链结合，提出了一种面38辽宁工业大学学报(自然科学版)第 43 卷图 1BIM 技术发展简史关键节点向区块链设计协作的保密思想框架(CFM)。主要创新有 2 方面。首先，在 CFM 中开发了访问控制模型，以防止在区块链分类账中未经授权访问敏感的BIM 数据。第二，在 CFM 中开发了新的设计策略，便于访问控制区块链网络内部的设计协调。设计实例验证了所提 CFM 的可行性和性能，具有可接受的延迟和存储性能。Abdelaal 等3的研究有利于现有知识对建筑环境评估的集成 BIM-LCA 框架的潜在实施。为此，研究调查了从利益相关者的角度，BIM 和 LCA 在绿色建筑中的应用现状，对新西兰建筑行业的多个利益相关者进行了全国性调查。结果表明，绿色建筑的 BIM 和 LCA 应用还不成熟稳定，还需做进一步研究。Zhu 等4系统研究了数据级 BIM/GIS 集成，主要结论和结果如下：开发了一个包含 BIM/GIS 数据集成所有数据处理任务的统一框架，BIM 到 GIS 数据转换的大部分问题已经解决，这使得 BIM/GIS 集成成为可能，而这些未解决的问题主要与表示转换和语义映射有关，为确保信息流流畅，BIM 模型应更可靠，转换路径应更稳健和高效，需要 GIS 更灵活的数据模型。Louis5通过使用建筑信息管理(BIM)模型测量各种建筑健康指标(BHI)的可行性进行进一步研究。旨在找到将 BIM 的使用与一系列和建筑设计相关的健康指标相结合的最佳策略。进行了系统的文献审查，以确定 BIM 模型中使用的潜在 BHI。然后，研究采用德尔菲法来检验假设，新冠大流行迫使数十亿人进入封锁状态；突出建筑与健康之间的重要关系。在这方面，建筑部门迫切需要改善建筑物的健康状况。Pereira 等6通过科学的计量分析和系统的文献综述，探讨了利用 BIM 提升建筑节能的影响。此外，BIM 与能源分析工具之间缺乏互操作性，BIM 与热像仪、GIS、监测等其他技术的集成潜力很大，BIM 在建筑解决方案优化中的应用对 AECO部门节能减排产生非常积极的影响。BIM 工具使设计师能够实现更高效的解决方案，BIM 工具是 LCA分析和建筑能源认证的良好支持。Saka 等7从多方面的角度研究 BIM，并通过实现变量评估，调动了信息技术学科的数字鸿沟模型。情境化模型将 BIM 分为 4 类，需要重新考虑BIM 的应用，将其视为一个多方面的动态过程，而不是现有的静态两层表示。它突出了发达经济体和发展中经济体企业之间的 BIM 差异。这些发现需要进一步审查企业规模和年限对 BIM 使用的影响，以及 BIM 鸿沟不可避免的效应。最后，它为利益相关者和决策者提供了推动 BIM 实施的途径。Xiao 等8为了在设计阶段掌握 BIM 模型的准确性，建立了 PCP 设计的概念模型。利用参数化设计工具 Dynamo 和 revit 软件。结果表明，对于 BIM的建筑协同设计方法通过实际案例得到了验证。Tian 等9以洪家忠大桥为例，研究和探索 BIM技术在桥梁中的应用。开展问责、程序模拟、质量安全管理、BIM 平台管理等应用研究，解释 BIM第 1 期吴佩玲等：BIM 技术在国内外发展现状综述39技术在 GIS、VR、AR、运维等领域的创新应用。zgr 等10为了应对不断上升的能源成本和减少对环境的影响，升级能源效率成为一项重要任务，通过精确的预改造模型实现。该模型可以有效地获取和集成多种形式的建筑数据，作为全面了解待改造建筑的关键步骤。利用建筑信息模型(BIM)和地理信息系统(GIS)进行改造项目，是通过对历史悠久的校园建筑的研究来探索的。利用原状几何数据和原状数据，得到了建筑数据图。研究的下一步是利用该模型进行情景比较，并基于经济和环境的优化改造的目标。Mohammad 等11由于风、结构工程和 BIM 设计创作软件平台之间的互操作性问题已经成为这种协作过程的障碍，该研究采用了基于评估的方法，提出并开发了解决互操作性问题的工作流，以及自动化协同设计过程的重要部分，在这篇论文中，提出了一个自动化建模系统的开发，以促进集成结构设计和风工程分析来使用 BIM。3BIM 技术国内发展现状石硕12将GIS 与BIM 相结合研究，通过将BIM模型与管理业务合并，形成微服务，在 GIS 的基础上，进行三维可视化，实现项目全过程管理，不仅提高工程项目的质量，保证项目的安全，还可以缩短项目周期，保证项目的进度控制，通过某地铁案例，表明了将 GIS 与 BIM 相结合的设计系统合理，有效保证了铁路轨道交通运输管理的有效性。郑凯轩13从建筑结构和场地环境分析、结构可视化、优化建筑设计形体结构，实现建筑节能设计等方面的优化应用，在国内建筑市场而言，借助BIM 技术的可视化，发挥着积极的作用，因此要不断提高 BIM 技术，促进我国的建筑业的可持续发展。赵海平14将 BIM 技术与 3D 打印技术相结合，能够获得有效的建筑信息，能更好地对建筑项目进行有效管理，从设计、生产、建设、维护和其他方面来提高装配式建筑工程的管理效率。张正国等15运用 BIM 技术对 A 项目成本控制进行研究，A 项目运用 5D 模型构建软件，BIM 技术也运用于项目的全寿命周期阶段，BIM 有效地进行优化设计，从而提高了效率，节约了项目成本，达到了全面控制项目成本的效果。王庆贺等16将 BIM 技术通过云技术和物联网技术相结合，构建桥梁全寿命周期的 BIM 信息管理平台。一系列实验信息验证后得出结论，实现大规模数据的实时收集和存储。总体而言，项目安全风险降低，实现精确管理，不同参与者、不同阶段、不同职业之间的分散属性，为探索数据之间的协作管理提供了基础。李熊飞17通过 BIM 技术与二次开发应用技术相结合，其研究发明技术获得国家发明专利技术，同时软件已取得国家计算机软件著作权，通过对该软件的应用，梳理了复杂的建筑、结构关系，以及容易发生的数据偏差问题，有效节约施工工期，保证施工质量，实现建筑施工绿色化。牛立军等18提出了基于 BIM 二次开发的水利工程正向设计实现方法，从功能需求出发，综合考虑正向设计全过程任务，实现一模多用。张鲁莎等19从 BIM 发展趋势和技术背景基础下建立 BIM 学习资源库，建立数字化管理，是以后建筑行业管理的必然之路，再加上 BIM 技术与数字库的融合，其移动数据库的建立大大提高了学习效率，使教学与技术相融合，改进实践水平，实现了信息化、时代化的便捷。蒲国柱20以某项目异性桥梁为背景，基于一系列软件中，结合 Dynamo、Excel、二次开发技术，结合特大型桥梁的特点，建立了适合大型桥梁的快速建模方法。这个方法视觉化、参数化、质量可以实现可重复的建模，可提高建模效率，有效改善手动修改的误差，节省人力和时间成本，改进了传统的建模方法的不足，能够取长补短。温全21建立绿色建筑中 BIM 全流程应用价值优化提升模型，针对 BIM 应用价值关键影响路径展开分析。研究内容主要包括研究 BIM 在绿色建筑全生命周期的应用价值体系，分析其经济实用性，研究 BIM 在绿色建筑全过程的价值提升路径。李鑫生等22提出智能建造的本质是信息监测这一概念，同时进一步提出基于 BIM 的施工信息智能监测体系以及智能监测管理功能架构，将工程监测的被动监督转换为主动监控。接着，基于上述理论研究，利用计算机技术、WebGL 图形引擎技术等开发施工智能监测平台来实现施工信息的集成化监测与管理，其中通过 BIMFACE 图形引擎解决了BIM 数据在网页端的轻量化显示。最后，基于 BIM、IoT、UnityWebGL 等提出施工信息监测子模块技术方案，并以基坑监测子模块