BIM技术对工程管理教学创新的影响探讨:创新工场

BIM技术对工程管理教学创新的影响探讨

BIM是由Autodesk所创建的，它是来形容那些以三维图 形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。最初出现 于20世纪70年代的美国，由美国乔治亚理工大学建筑与计算 机学院（Georgia Tech College of Architecture and Computing）的查克伊士曼博士（Chuck Eastman，PH.D.） 提出。其被定义为：建筑信息模型是将一个建筑建设项目在 整个生命周期内的所有几何特性、功能要求与构建的性能信 息综合到一个单一的模型中。同时，这个单一模型的信息中 还包括了施工进度、建造过程的过程控制信息。”美国BIM 标准对BIM的定义为：（1）BIM是一个设施（建设项目）物 理和功能特性的数字表达；
（2）BIM是一个共享的知识资源， 是一个分享有关这个设施的信息；
（3）在项目的不同阶段， 不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息， 支持和反映其各自职责的协同作业。

建筑行业经过了两次革命，第一次是从甩掉图板，利用电脑和AutoCAD进行的设计，第二次革命就是从AutoCAD到基 于BIM的三维可视化设计时代。全球的建筑信息模型技术在 广泛的应用和传播，发展速度不平衡，标准不统一，应用点 不同。

BIM技术在国外的研究情况：（1）BIM在美国的应用和 研究。追溯BIM的最初发展，可以发现美国是它的发源地， 并伴随着全球一体化的趋势逐渐将BIM的这一股风潮吹到欧 州发达国家、亚洲（日本、韩国等国家），而且在这些国家 BIM已获得了一个较大的发展，技术水平在全球来说都属于 一个较先进的水平。（2）BIM在英国的应用和研究。与大多 数国家相比，英国政府要求强制使用BIM。2011年5月，英国 内阁办公室发布了“政府建设战略（Government Construction Strategy）”文件，其中有一整个关于建筑 信息模型（BIM）的章节，这章节中明确要求，到2016年， 政府要求全面协同的3D·BIM，并将全部的文件以信息化管 理。

迄今为止，英国建筑业BIM标准委员会已于2009年11月 发布了英国建筑业BIM标准（AEC（UK） BIM Standard）、 于2011年6月发布了适用于Revit的英国建筑业BIM标准（AEC （UK） BIM Standard for Revit）、于2011年9月发布了适 用于Bentley的英国建筑业BIM标准（AEC（UK） BIM Standard for Bentley Product）。目前，标准委员会还在制定适用 于ArchiCAD、Vectorworks的类似BIM标准，以及已有标准的更新版本。

亚洲国家如日本，韩国、新加坡等都在BIM方面进行了 大量研究，制定了标准和实施途径。

2 BIM技术在国内的研究情况和水平 纵观全球建筑行业的发展与进步，BIM的应用已成为建 筑行业信息化技术的一项重要技术手段。但目前，我国国内 BIM的发展和应用还处于初步阶段，对BIM的理解、应用、开 发都落后于欧美、亚洲的发达国家。对于智慧城市建设，在 我国一些地区也开始进行了简单和初步的研究，没有形成完 整的推行经验和成熟做法。BIM进入国内市场大约是在2002 年，它是由欧特克公司引入的。国家“十一五”规划明确了 BIM作为国家科技支撑计划的重点项目，国家“十二五”规 划进一步奠定BIM的重要性，将其视为信息化的重点研究课 题。相应地，除了软件公司外，政府相关单位、科研院校、 各相关专家和协会、房地产开发商、设计单位、施工单位也 将目光投向了开发并推广BIM。

BIM在我国的各个部门的应用与研究状况如下。

（1）为了在建筑领域方面能与国际接轨，住建部编制 了建筑业“十二五”规划，明确了将BIM作为建筑物全生命 周期的连续性模型以实现从设计、采购、建造、投产到运行 的全过程集成运用，BIM将会是我国建筑行业接下来应用和 发展的主要技术。2015年我国的上海，北京和深圳等城市进 行了BIM技术应用于投标阶段的应用规定。

国内的BIM技术应用进展较快，但是普遍水平和层次，基本上侧重于单体 建筑物的碰撞检查，对于大型项目的优化技术尚处在研究之 中，主要应用于施工企业的招投标活动，三维可视的效果， 虚拟施工，并未在项目的各个阶段，不同的使用者之间实现 信息互通和共享。目前建设管理部门在BIM 的应用标准方面， 还没有出台正式的标准。

（2）应用范围正在逐步扩大，一些建筑软件开发企业 做了一些研究和开发。广联达公司和鲁班公司在智慧建造中 对BIM的应用方面做了大量研究和拓展应用，广联达公司在 Revit基础上二次开发了一些建模与算量软件，比如MagiCAD 和建模算量软件，引入了进度和造价的BIM5D产品，用于投 标阶段和施工过程。但是因为软件价格较高，且有可替代性， 出现同质产品，目前正在进行产品的初级推广过程。鲁班软 件公司和广联达软件公司在智慧建造方面做了一些初步的 应用研究。

斯维尔公司把BIM技术应用在绿色建筑模型面体现在其 设计的软件中。

（3）中国大型建筑公司开始逐步认识BIM技术在施工中 的重要性，中建和中铁、中交等公司对公司的技术骨干进行 了BIM的培训和推广。促进了国内的技术人员对其认识和使 用，但是由于建筑施工企业人员素质普遍不高，应用还在处 于初级阶段。

（4）目前国内设计咨询行业也正在进行BIM的应用和研究，比如悉地国际设计有限公司（CCDI）在北京成立了BIM 研究中心，进行了很多大项目的虚拟设计的应用。北京和上 海、深圳等大城市涌现出一些BIM咨询和培训公司。

目前国内也有许多应用BIM成功的案例，如奥运“水立 方”、青岛海湾大桥及昆明长水机场等大型工程。北京、上 海、深圳等城市走在了BIM应用和推广的前沿，深圳市政府 发布了我国首例政府公共建筑BIM实施纲要及标准。

3 工程管理专业BIM课程的教学改革目标 （1）改革的目标，通过教学，学生应该能够熟练掌握 和运用BIM技术软件的应用，了解数字城市建设项目管理过 程和基本程序，了解发达国家的BIM应用基本规范，研究国 际工程建设领域关于建筑信息模型的标准、规范的制定和实 施措施。会使用常用设计分析软件和设计图纸深度，达到建 筑领域的BIM技术在建筑部品的生产和使用中的应用。

BIM教学内容主要包括如下方面。①可视化应用。可视 化的应用可以划分为设计可视化，虚拟施工模型与碰撞检查 等三个部分。通过可计算的BIM系统平台，可以在正式施工 前预估建筑的性能，从而获得比2D平面图更为直观全面的3D 立体图。经整合后的项目集合数据，可一定程度上提高时空 的协调利用率，甚至能在项目实施前通过这样的系统平台发 现设计中的问题，提前修改。对于目前的建造业，可见可视 的设计对预测建筑物、构筑物等成型效果是必要的。②成本 预算应用。这些建筑信息能够对相关的建筑设计及施工工作等进行服务：分析结构构成、MEP系统建模、分析建筑物的 耗能、管理的规范等等。在建筑过程中，可计算的建筑信息 能够支持成本预算工作。采用模型来替代图示时，其所相关 的材料的各种属性、性能都能在建模过程中作为模型出现。

相对应的该材料的属性和性能也会随改变而改变。预算员可 根据更新后的模型进行造价、成本预算，评估风险等工作。

③运营维护阶段应用。BIM能够将运营维护阶段所需的信息 包括维护计划、检验报告、工作清单、设备参数、故障时间 等内容列入模型中，实现物业管理与BIM模型、图纸、数据 一体化，BIM的模型信息与实际建筑物、构筑物信息一致化。

（2）课程改革的内容和对教师的要求。了解发达国家 的大学在工程建设管理专业领域的教学手段，分析其教学内 容和主要的专业课程，了解国外在智慧城市建设的设计施工 中的现代化手段，掌握工程中经常使用和教学中常用的软件 类型和基本应用，为的大学在工程管理专业的院校教学内容 和方法改革提供有力的借鉴和指导后能够顺利、熟练地用于 教学和科研实验中，指导本科生和研究生，掌握三维立体软 件的应用。有针对性的进行BIM课程的设计和安排，有效地 组织和安排教学内容，使大学的办学水平更加贴近国际社会 需求，缩短我国工程管理专业与国际同行业的差距，使高等 学校能够培养素质更高、能力更全面的复合型工程管理人才， 同时加强我国高校与国际工程管理界的交流，加强高校教师 对知识更新和知识传播的能力。（3）加强实践应用。在智建设项目中的各个阶段比如 招投标和施工项目管理等方面，了解建筑施工市场新技术、 新工艺和项目管理模式，让学生进行项目的实践练习，激发 学习兴趣，侧重实践案例的应用。

4 结论 综上所述，国内的BIM建筑信息模型技术正在逐步的走 上建筑设计和施工以及运营管理的各个环节中，越来越多的 业主和施工企业、设计企业对BIM的认识程度在加强，BIM技 术将在未来的项目智慧建造进程中起到关键作用，逐步在建 设行业各个领域广泛应用和普及。

建筑类和土木工程专业大专院校对BIM的研究情况发展 不均衡，国内仅有少数高等院校开设了BIM的课程，教材参 差不齐，授课内容各有不同，但是随着BIM应用技术的推进， 越来越多的大专院校建设了BIM综合实验室， 国内已有多所高校例如清华大学、哈工大、华南理工大 等“985”大学都相继开设了BIM的研究实验室，但是存在着 师资力量的薄弱问题。但是，值得欣喜的是，很多高职院校 率先进行了BIM实验室建设和教学与工程实践的应用，并起 到了示范作用。