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摘要：随着我国社会进入高质量发展阶段，BIM技术在工程建设领域日益受到重视，在工程建设期就考虑今后维护保养之方便成为诸多业主的选择。本文以工业厂房的设计工作为出发点，介绍了BIM技术在工业建筑全生命周期中不同阶段的优势及不足，以期使BIM技术在未来能得到更广泛的应用。
关键词：BIM技术；工业建筑；工程管理；管线综合
引言
BIM技术的出现已有几十年历史，近年来在中国取得了快速发展。在工业工程领域，随着人工物料的上涨，企业对建设项目的管理提出了更高的要求。BIM技术的有效运用能够加强管理，把控建设周期，提升项目的整体效益。
1.BIM技术的概述
1.1 BIM的概念
BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型。是指通过计算机软件建立虚拟的三维模型，将建筑或土木工程中各类构件的信息整合其中，搭建统一的协同工作平台，为工程全生命周期所需的各项决策提供可靠依据。
1.2 BIM与CAD的联系
随着BIM技术在我国的发展，广大工程设计人员开始了解并使用BIM，其与CAD之间的联系常成为讨论的话题。通俗来讲，CAD为平面二维表达，BIM为立体三维表达，但二者之间的区别并不仅仅如此。
CAD的重点在于辅助设计，利用软件的运算能力帮助设计人员快捷方便地完成图纸，表达内容与手工图纸几无差异。因此，当硬件软件费用相对合理时，CAD的普及成为顺理成章之事。不仅在建筑工程，CAD在石油化工，电子电路，园林设计等诸多领域都有广泛应用。AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一款CAD软件，也是全世界应用最广泛的CAD软件。
BIM的重点在于建立模型及数据，利用软件强大的图形处理能力和数字化技术模拟真实的工程项目。目前BIM技术主要应用于民用建筑、工业厂房、市政工程等领域。近十年来已取得较大的发展，但由于诸多原因还未在所应用的领域内普及。BIM软件较多，如Autodesk公司的Revit软件，Graphisoft公司的ArchiCAD软件，Bentley公司旗下各类专业BIM软件等等。
对于工程设计人员来说，CAD犹如量身定做的功能产品，而BIM则更多地从工程项目本身出发，为建设方、设计团队、施工单位、运营管理部门等各参与方提供项目平台，使工程项目从规划、建设、维修直至拆除的全生命周期内都能得到有效管理。设计人员应从更为广阔的视角来审视BIM技术在工程项目中的重要作用。
2.BIM技术在工业厂房设计中的优势
2.1设计内容形象直观
传统的平面CAD图纸以二维方式表达图纸内容。多张平剖面，大样图也难以直观体现工程概貌。局部修改的内容若不在其它相关图纸上体现，则可能造成图纸误读。利用BIM技术，使工业厂房在设计时即以三维模型呈现。建设单位有了直观的感受，可以将自身的需求更及时地传递给设计师。设计师可以在三维模型上修改后再二维出图，确保修改内容的统一。施工方可与建设方及设计方更便捷精准的交流，更好地满足建设需求和设计意图。沟通协调是工程建设中非常重要的环节，有了三维模型这个统一的工作平台，必然提升沟通协调的效率。
2.2工程量计算更为精确
BIM模型具有参数化的特点。运用BIM软件前，模型管理者可将工程项目所需的各类构件建立模型并输入相应的数据。例如，管道专业可将各类管道、阀门等制成模型，不同公称直径的管道有相对应的外径与壁厚。当工业厂房的管道模型全部建立后，软件可自动统计各类构件的类型与数量。模型准确，则工程量计算更为精确，避免了一定误差。此外，BIM技术提升了造价人员核对图纸工程量的效率，使项目预算更科学合理。
2.3管线碰撞检查效率更高
由于BIM模型可以相互链接，各专业在建立自身模型后，可以将其他专业的模型链接至同一文件下进行管线综合。平面CAD设计时，通常各专业互提资料在前，随着设计的进行，改动难以传递给相关专业。BIM建模时，可随时链接其它专业的最新模型，进行碰撞检查，发现问题可以及时沟通解决。而且BIM软件能够自动进行检查，不易遗漏碰撞问题。提升了管线综合的设计效率，后期也能提升施工各环节的效率，降低返工率，促使整个工程项目顺利推进。
2.4便于施工和后期运维
BIM技术还可将实际的施工情况与工程模型进行结合，通过各个模型呈现的次序不同模拟实际施工的先后顺序，即以4D的方式展现施工的全过程，以便更好地进行人员、材料、进度的统一管理。在模拟施工时也将发现施工的难点，提前做好预案。BIM模型可以显示各构件的数据，这些数据可随着项目的需要添加，对后期整个项目的运营维护起着重要的数据支撑作用。
3.现阶段BIM技术运用中存在的问题
3.1软件不统一
BIM是一项技术，它需要通过软件来实现具体功能。以CAD来类比，虽然国内的中望CAD、浩辰CAD等软件取得了非常大的进步，但AutoCAD仍然是使用最为广泛的软件，dwg文件格式几乎成为CAD的文件标准。且二维的图纸目前也能方便地转为pdf格式而不影响图纸理解。BIM领域中目前还未出现如AutoCAD在二维设计行业内地位的软件，而BIM又是需要从方案设计、施工监理、运营维护等各方都参与才能发挥其内涵的一项技术。参与方众多而尚未有被广泛认可的软件出现，使BIM的发展受到一定局限。
3.2设计周期长
如今的工程建设市场，业主方越发显得强势，工程项目的方案规划、初步设计等阶段的工作常常没有起到应有的作用。这样就造成第一版施工图无法满足业主的要求，修改在所难免。在二维设计时，大量的修改已使设计人员不堪重负，若采用三维设计，修改工作难度更大。据设计人员反应，BIM设计工作量通常是CAD设计工作的2~3倍，这还是做好前期工作的情况下。若前期初步设计等工作没有得到业主方和设计方各专业的充分认可，同一个项目BIM设计的工作周期甚至能达到CAD设计工作的6~7倍，这几乎是设计方无法接受的负荷。
3.3与二维图纸聚焦点不同
BIM技术的出发点是建立模型，模型就必须贴近实际，“所见即所得”。而二维图纸主要表达自身专业的主要内容，可适当忽视次要内容。拿工业厂房举例，在一张1：300的平面布置图上，厂房内二根平行敷设的管道间距一般在250mm左右。二维图纸设计时，二根管道不会按照实际位置去布置，为使图纸上管道清晰可见，通常管道的距离约600~750mm。但BIM建模必然按实际的间距来处理，如此情况下出图，二根管道在平面图上几乎贴合在一起，无法有效区分，造成标注不准确，读图困难等一系列问题。
3.4参与方的利益诉求不一致
建筑工程行业在我国已有几十年的高速发展历程，建设单位、设计师、施工单位、设备商、运维（使用）部门等各参与方已有相对稳定的工作模式和责任范围。在工程项目生命周期的各个阶段，各参与方也有着不同的利益诉求。而BIM技术的运用会改变现有的工作模式，将工程项目可能出现的问题提前发现并加以解决。相对而言，工业厂房项目的使用部门和施工单位将从BIM技术中获得较大收益，但目前BIM技术的工作量主要由设计师和建设单位的基建部门承担。长此以往，付出与收益的不一致也导致BIM技术的发展无法进入良性循环。
4.结语
BIM技术在工业厂房设计中的优势与不足具有较强的代表性，民用建筑或市政工程的设计人员在运用BIM做正向设计时也会遇到上述问题。随着我国社会进入新时代，高质量发展深入人心，以往粗放式的建设模式将逐步淘汰，工程项目精细化管理成为日益追求的目标。BIM技术的应用是工程项目精细化管理的有效手段，应当汇集各方才智，制定适应我国现阶段发展的BIM标准。通过合理安排与激励，最大程度的降低工程总成本，加强精细化管理水平，提升企业的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张建平，余芳强，李丁.面向建筑全生命期的集成BIM建模技术研究[J].土木建筑工程信息技术，2012（1）：6-14.
[2]于庆阳.基于BIM的工程造价精细化管理研究[J].绿色环保建材，2018（11）：196，198.