信息化(BIM技术)对工程建设领域生产与教学的影

1工程建设领域信息化的代表技术BIM技术概述

信息化的定义最早是被日本学者TadaoUmesao于20世纪60年代，在他的文章《论信息产业》中首次提出。当时的定义是“信息化是指通讯现代化、计算机化和行为合理化的总称。”其中通讯现代化是离不开计算机技术的。而行为合理化是指按公认的合理标准、规范对信息进行获取、转化并使用，在有明确的标准和规范的前提下，同样可以利用计算机技术对海量且近似度高的信息进行识别、统计、分析、判断，进而做出准确决策或提出决策建议。因此，最大化利用计算机对信息进行处理和运用是信息化的核心。我国是在1997年召开的第一届全国信息化工作会议上，对信息化和国家信息化做出了明确的定义：“信息化是指培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。国家信息化就是在国家统一规划和组织下，在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术，深入开发广泛利用信息资源，加速实现国家现代化进程。”此次大会还总结出实现信息化的6个要素：开发利用信息资源、建设国家信息网络、推进信息技术应用、发展信息技术和产业、培育信息化人才、制定和完善信息化政策。2006年印发的《2006—2020国家信息化发展战略》中，补充“信息安全”这一要素，将之前6个要素增加为7个要素。这些都体现了我国对各行各业信息化的重视。

工程建设领域的信息化同样是大势所趋，近年的发展如火如荼。其重要性，往小了说，有利于进一步实现工程建设管理更科学、质量更优、效率更高、风险更低、损耗更小等；往大了说，它是实现城镇信息化和智能化，乃至实现国家信息化和智能化不可或缺的重要基础之一。代表工程建设领域信息化的前沿技术就是建筑信息模型(BuildingInformationModeling)技术，简称BIM技术。到目前为止，BIM技术在国外已被广泛运用。例如美国，2012年工程建设领域采用BIM技术的比例高达71%；再如英国，2011年在其内阁政府办公室发布的一份文件中就明确要求：到2016年，建设项目全面使用协同的3D-BIM，并将全部的文件以信息化进行管理；还有如亚洲的新加坡、日本、韩国和北欧的瑞典、芬兰、挪威等国家也都在工程建设领域积极推进和普及BIM技术的应用。[1]我国从2011年到2016年，陆续出台了《2011～2015年建筑业信息化发展纲要》《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》《2016～2020年建筑业信息化发展纲要》等一系列计划、政策及意见，体现了国家对建筑业信息化与BIM技术研究、推广及应用的高度重视。事实是，从2011年以来，国内建筑业信息化程度逐步提高，进行BIM技术应用实践与教学、科研的企业和高校越来越多。

2 BIM技术对工程建设领域生产实践与专业教学的影响分析

2.1 BIM技术对工程建设领域生产实践的影响分析

BIM技术的实质就是将小到一栋具体的建筑物，大到一个综合的建设项目，在其全生命周期内所涉及的所有信息进行信息化，即利用计算机技术对这些信息进行获取、转化、处理(储存、加工、统计、分析等)、传播和应用。笔者通过近年来BIM技术相关课程教学与真实项目应用实践经验的总结，认为BIM技术对工程建设领域产生的巨大影响主要体现在两个方面：一是，BIM技术源于其强大的可模拟性，降低了工程建设领域虚拟仿真(模拟建造)的门槛，提供了大多数普通从业人员都能掌握的强大便捷的模拟工具和技术手段，通过对复杂静态实物和动态实施过程的真实模拟，使得隐藏的问题被发现和解决在施工正式实施之前，从而真正实现工程建设更科学的管理、更优的质量、更高的效率、更低的风险、更小的损耗。二是，通过BIM技术生成的建设项目BIM模型，集中储存了最完整的项目信息，再结合BIM技术强大的信息(数据)处理与传播功能，必将引起工程建设领域协同工作方式和管理模式的巨大变革。

就同大型演出前需要彩排、重大行动前需要演习一个道理。任何复杂活动正式开展前，都需要进行尽量真实的预演或模拟。这样的预演或模拟，可以是真人在真实的环境中进行，也可以利用现代信息技术在计算机所创造的虚拟环境中进行。在计算机技术日新月异的今天，后者由于成本低、风险小、可控性高等众多优点，正被越来越广泛地应用于各行各业。工程建设活动通常需要较长的时间、复杂的流程和各种资源的巨大投入，一旦过程中发生问题往往会造成严重损失和恶劣影响。因此一个建设项目，在正式开工建设前需要事先对项目建成后的功能、建造的成本以及建造的过程进行模拟。建设项目的勘察、设计(可研或方案、初步、施工图)阶段实质就是对项目建成后的功能和安全性等进行一次全面的模拟；建设项目的招投标阶段主要是对建造成本的模拟(预算)，并对建造过程进行一个初步的模拟(施工组织设计)；施工前的准备阶段，会对建造过程进行更深入的模拟，即深化施工组织设计，此时的进度计划、施工方案、质量与安全计划等比招投标阶段更详细、更具备可操作性。上述建设项目正式开工建设前的各种模拟，笔者将之统称为“预建造”，其阶段称为“预建造阶段”或“预建造环节”，与施工阶段相对应。建设项目越是复杂，就越是要详细、真实地做好预建造环节的各种模拟，否则施工中就会出问题，一旦施工中出问题将会造成难以挽回的巨大损失。过去，由于建设项目信息数据量庞大且信息数据间存在广泛联系的客观原因，设计师想要修改之前的设计是比较困难的，而且容易出现错误和遗漏；现在，得益于BIM技术对庞大信息进行高效处理和管理的能力，以及对相关信息进行自动关联的功能，修改设计不再是令设计师头疼的难题，出错率也大大降低。过去，建设项目预算是靠专业人员对照施工图纸来计算工程量，这是一项耗时较长、重复度高、计算烦琐且容易出现错漏的工作，而且不同的人算出的结果也容易不一致；现在，得益于BIM模型储存了建设项目几乎所有的几何与非几何信息，其中就包含工程量信息，因此，只要BIM模型精度够高，模型算量在模型建成之时就已经自动生成，只要再根据相应标准进行转换就可以获得准确性和一致性非常高的工程算量。过去，由于对施工过程的模拟只能是二维的、静态的构成施工组织设计的各种文字和图表，对于复杂构件和节点或复杂重要的施工过程，其中存在的很多问题只有在实际实施过程中才会暴露出来，由此造成的损失无可避免；现在，依靠BIM模型丰富、完整、准确的项目信息，以及BIM技术强大的三维可视化功能和把模型信息与虚拟时间相关联的功能，不仅能模拟任意静态实物，还能模拟施工过程这样的动态过程，把问题在施工前暴露出来，从而减少甚至避免损失。

文章来源：《科学与信息化》 网址: http://www.kxyxxhzz.cn/qikandaodu/2021/0119/968.html