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1 BIM技术在新质生产力下的价值体现

2024年1月，习近平总书记在主持二十届中央政治局第十一次集体学习时强调，发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点，必须继续做好创新这篇大文章，推动新质生产力加快发展。总书记指出，新质生产力是创新起主导作用，摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径，具有高科技、高效能、高质量特征，符合新发展理念的先进生产力质态^[1]。通过技术创新、模式创新和制度创新等手段，实现生产力的跨越式发展。在建筑行业，这一变革主要体现在数字化、智能化和绿色化等方面。BIM技术，作为一种能够整合项目全周期信息的数字化工具，其特点与新质生产力所强调的创新、高科技、高效能、高质量等特征高度契合，为建筑行业带来了新的发展机遇，推动了建筑业的持续发展和全面进步。

1.1建筑成果信息资源化利用

传统建造方法的一个显著短板在于其成果难以有效固化，这直接制约了后续迭代与优化的可能。而BIM技术的引入，则有效填补了这一空白，使得建筑成果得以作为信息数据的模式留存，做到“有据可循”，为后续的持续改进和迭代提供了坚实的基础。通过BIM技术，建筑项目的每一个阶段都可以被记录、保存，并以数字化形式呈现，形成可追溯的数据基础。这样一来，设计师、工程师和其他相关人员可以轻松地访问和共享项目信息，从而实现协作、沟通和决策的无缝连接。

1.2优化项目管理

BIM技术为项目管理提供了一个全面的信息平台，项目参与各方可以在同一模型上共享信息和协同工作，实现信息的实时传递和共享，有助于项目团队更好地掌控项目进度、质量和成本等方面的风险，提高项目管理的效率和质量。此外，BIM模型可以在建造过程中进行实时更新，反映出实际进展情况，为项目管理提供实时数据支持，有助于及时发现和解决问题，降低成本和风险、优化资源利用。

1.3助力建筑行业的创新和可持续发展

BIM技术的应用不仅提高了建筑行业的生产效率和质量水平，还推动了相关产业的发展和创新。BIM技术与VR、物联网、GIS等前沿技术的结合，使得建筑物的智能化管理和运维成为可能。另外，通过对BIM数据的分析和挖掘，可以发现建筑行业在资源消耗、环境影响等方面的潜在问题，为制定针对性的优化措施提供了科学依据，通过BIM技术的光照能耗模拟、施工模拟等先进工具，建筑设计和施工方案得以进一步优化，确保了项目的环保性、节能性和低碳性，从而推动行业向更加绿色、低碳、高效的方向发展。同时，这些数字化的建筑成果还可以为未来的城市规划、基础设施建设、智慧城市等提供重要的数据支持，促进城市和社会的可持续发展。

2 BIM技术在建筑产品全生命周期的应用点

2.1 BIM技术在设计阶段的具体应用

2.1.1 BIM设计

传统设计模式中多专业协同主要基于二维图纸和文档的频繁交换，现在则利用CAD、BIM等数字化技术进行建筑设计，依据设计阶段图纸建立BIM模型，记录在模型创建过程中发现的问题，并对问题类型进行梳理，辅助图纸优化工作。实现从设计到施工的全过程数字化管理和自动化控制，实现跨专业数据协同和信息共享。

2.1.2全专业设计协同

通过BIM模型的协同设计，可以实现各专业之间的统筹和信息共享，提高设计效率。建筑、结构、机电等多个专业可以在一个统一的三维数据模型上进行协同工作，针对管线复杂区域进行局部BIM模型净高分析，并利用软件的冲突检测与协同设计有助于减少设计变更和施工错误，降低成本和缩短工期。

2.1.3设计性能分析

BIM模型可实现室内污染物浓度预评估分析、室外环境模拟分析、室内天然采光模拟分析、室内热舒适评价分析、室内自然通风模拟分析、室外环境模拟分析，基于分析结果调整设计方案，促进优化设计方案，从而最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间。

2.1.4辅助装修方案设计

精装修设计是公共建筑项目的重点内容。设计团队运用BIM相关协同软件工具，对重点房间进行精装修模型的建立与整合，实现装修效果的直观可视化，不仅便于设计人员提前发现并解决设计方案可能出现的问题，而且进一步结合720云技术与二维码技术进行精装修方案选型，可为业主提供一种沉浸式的虚拟现实体验，便于业主与设计团队间沟通、提升设计观感与工作效率。

2.2 BIM技术在生产阶段的具体应用

2.2.1装配式构件的生产流程管理

当运用BIM技术管理生产流程时，整个生产过程得以数字化，形成一个高度可视化的模型。这个数字模型不仅能够准确反映每个构件在生产线上的位置、工序完成情况和资源利用情况，而且能够实时更新这些信息，使管理者能够随时了解生产状态^[3]。通过这个数字模型，管理者能够及时发现并解决生产过程中的问题，例如生产线上的瓶颈、物料短缺等，从而保证生产的顺利进行。此外，利用BIM技术对生产流程进行分析和模拟，管理者可以更深入地了解整个生产过程，并发现潜在的优化空间。

2.2.2装配式构件的信息化生产

通过对设计阶段的BIM模型进行深化，可以自动导出详细的生产图纸和制造信息。这些生产图纸不仅包含了必要的构造细节和尺寸，还经过了针对实际生产流程的调整和优化，确保了生产的顺利进行。同时，BIM模型还能够生成供加工和安装所需的辅助数据，如材料清单和构件清单，为生产提供了全面的支持和指导。利用BIM信息平台上的预制构件三维模型，可以将其转化为生产机器可读取的数据类型，进而优化预制构件的加工生产流程，大大提高了预制构件的加工精度和生产效率^[2]。

2.2.3装配式构件的智能追踪

在投入生产前整合BIM设计模型与构件的项目信息，包括材料属性、尺寸大小、成本数据等，为每个构件生成专属二维码并嵌入BIM模型。录入预制构件生产的全过程信息，包括生产厂商、生产时间、材料、尺寸、质量状态等，实现构件信息与BIM模型的一一对应与信息整合^[3]。

在生产过程中，通过扫描构件上的二维码，可以追溯构件的生产历史、所在位置等信息。此外，在生产线上布置各种传感器，实时采集构件的生产信息，如温度、压力、湿度、振动等，并反馈到BIM系统中，实现生产过程的实时监控，提高生产效率和质量。利用BIM模型和扫描数据，便于施工团队对构件生产过程进行实时监控和智能化管理，以降低生产风险，提高管理效能。

2.3 BIM技术在施工阶段的具体应用

2.3.1辅助图纸会审

利用BIM技术的三维可视化功能，对建筑模型和施工图纸进行审核，以便直观地发现上下层间的错漏和图纸缺少信息的情况，检查建筑设计在空间上是否存在问题，以及结构是否满足建筑对造型、空间、功能的要求，同时确保设计符合规范和业主的使用要求，提高了图纸会审的沟通效率和工作质量。

2.3.2各专业深化设计

传统图纸常出现难理解、易出错等问题，通过BIM对各专业施工复杂节点的施工工序进行模拟，并进行三维交底，确保施工图深化设计的BIM成果，与施工时使用的二维成果内容、深度相一致，以保证复杂节点施工高效准确，提高施工的安全质量管理水平。

(1）二次结构深化

二次结构是连接结构与精装工程过程中一系列工作的重要连接点，其深化工程内容包含了多学科相互交叉的复杂性，质量也直接关系后期机电装配，精装修工程的实施。传统方式CAD深化的方式具有工作量大、效率低、效果无法直观展现等局限性，利用BIM模型则可以直接模拟施工过程，对二次结构、砌体施工进行优化，辅助计算砌体实际用量，控制材料用量^[4]。

图1 砌体排布

(2）砌体排布

运用BIM软件快速对砌体墙进行砌体排布模拟（图1）、统计出量，导出的工程量可以指导现场进料，并且基于BIM排砖模型可输出方案编制用的成果文件（三维构造图、材料清单、施工做法图等）、进行排砖方案编制、排砖清单输出辅助成本预算与材料采购。最后输出施工深化图、工艺表达图、节点漫游视频、施工进度工艺模拟视频等，用于现场施工技术交底、现场施工管理等，可以明显降低砌筑过程中的材料损耗率，实现切割量少、砖尺寸种类少，从而达到材料合理管控的目的，积极响应绿色施工的号召，实现最大程度的节约资源。

(3）碰撞检测及管线综合深化

机电是现场施工易发生拆改的专业，借助BIM三维可视化手段辅助进行管线综合（图2），精准布置和改善管线系统，深入细致地规划和复核净空净高、结构预留以及夹层的优化等，有效检查各种元素之间潜在的问题，保障开洞的准确性，满足使用需求、确保设计效率落地、各项功能的有效运行，在最大程度上降低施工拆改的可能性。

2.3.3施工方案模拟

在施工方案编制完成之后、项目施工之前，利用BIM辅助验证施工方案，建立模型并关联工序、资源配置信息。展示并验证在重要施工区域或部位施工方案的合理性，提前发现施工组织及工序协调问题，在施工前期做好相应协调工作，清除施工障碍，将施工制约项在实施前得到解决，从而保障现场施工效率。

2.3.4可视化交底

将施工模型与技术交底进行结合，通过BIM模型分析标注出项目重点及难点，用施工方案模拟的方式，进行可视化交底，允许现场人员对技术交底进行信息补充，使技术交底信息运用到施工各个环节，尤其是重难点部位的可视化交底，便于施工人员对施工内容有更加立体的认识与理解，尽早发现问题，进行优化调整，达到减少返工的目的。

图2 管综深化效果图

2.3.5施工进度预演

依托BIM进度管理技术，对重要节点及工序穿插配合复杂的节点进行复核及验证。在项目实际施工过程中，实时跟踪及录入实际生产工效及工程进度，利用实际生产工效、资源配置和工程进展对项目进行动态管控，预测进度走势，同时分析进度差异原因，协助控制现场进度（图3）。

2.3.6 BIM辅助场地平面管理

利用BIM软件，根据现场测量得到的场地布置实际情况和平面布置综合台账信息，建立施工各阶段的场地模型，在已建立的现场环境中，放置相关堆场及施工设备，通过BIM软件进行施工模拟、对比优化，从而选定设备型号及确定现场平面布置方案，直观地对场地布置的合理性、场地间的冲突进行表达和调整，辅助场地布置和交通规划的优化调整并实时更新模型，不断循环，实现对场地进行高效动态管理。

2.3.7智慧管理平台

通过结合BIM模型、云计算、物联网、移动应用等技术和智能设备，建立智慧管理平台。利用数据集成和共享，将建筑设计、施工、运营等各个阶段的数据整合在一起，对施工现场的人员、设备、材料、施工方法和环境等关键要素实时互联，利用传感器、监控设备等技术，实现对建筑物及工地各项参数的实时监控，将这些数据反馈到BIM模型中，使管理者可以随时了解运行状态，提高了生产管理的效率和协同性。实现了工地的数字化、在线化和智能化管理。同时，平台还支持移动端应用，使管理人员可以随时随地通过手机或平板电脑对工地进行远程监控和管理，大大提高了管理的便捷性和灵活性。

2.4 BIM技术在运维阶段的具体应用

2.4.1 BIM模型交付

根据不同施工阶段，定期将施工过程中的质量验收信息、设备信息等录入BIM模型，模型与现场变更同步更新，竣工阶段提交竣工BIM模型。并将竣工资料、产品信息、维护信息等录入至BIM模型，辅助业主后期运维管理。

2.4.2物业管理

在物业管理工作中，BIM模型主要用于模型展示、分析及空间管理和设备管理等；其他设备、构件信息用于设备运维、更新及拆改和质量问题追溯。例如对在吊顶内、地面以下的隐蔽工程，日常运行中出现问题的排查及工程检修等，都能够通过BIM模型快速寻根溯源，对物业管理的效率提升具有重要的意义。

2.4.3设备运转

根据竣工BIM模型，将设备信息导入物业管理平台，形成设备管理清单，并标注出设备方位及服务范围，管理者利用模型可以实时查看设备、设施或系统的运行状态、能耗情况、维护记录等信息，并借助模型对获得的数据进行智能分析和预测，这样的分析不仅能为管理者提供全面的设备运行状态和性能评估，还能帮助他们及时发现问题、预防故障，优化设备的运行效率和可靠性，辅助系统进行设备运转的管理^[5]。

3 BIM技术在新质生产力下的应用新进展

3.1 BIM+VR/AR系统应用

BIM+VR的结合将原本于第三视角操作模型转换为第一视角，形成一种全方位感官突破的认知模式。BIM模型数据在VR环境中变成和游戏场景一样具有高仿真、高互动性的模型，借助BIM和VR技术，可以实现建筑项目的实时交互与多人协作。

AR技术是一种通过在现实世界中叠加虚拟信息或对象来增强人们感知能力的技术，它可以将数字化的信息与物理环境相结合，从而创造出一种混合现实（MR）的体验。而其与BIM的结合则可以将3D模型以及模型的信息叠合在现实空间内，因此相较纯粹的VR较容易多人协作及带至施工现场使用。与VR/AR的结合则形成了数字化的使用说明书，具体应用整理见表1。

3.2 BIM+GIS+倾斜摄影

地理信息系统（GIS）是一种用于捕获、存储、管理、分析和展示地理环境信息的技术和工具^[7]。它将地理位置信息与属性数据结合起来，以便用户可以更好地理解和分析地理现象、模式和关系。倾斜摄影作为一种航拍技术，将这二者与BIM结合起来，实现了更丰富、更精确的地理空间数据模型，为各种应用场景提供更详细的信息和洞察力，具体应用整理见表2。

图3 施工进度预演

图4 BIM+二维码应用

3.3基于BIM+UE的建筑可视化技术

Unreal Engine（虚幻引擎）是一款由Epic Games开发的强大的游戏开发引擎。它最初是为制作电子游戏而设计的，但随着时间的推移，它的应用领域已经扩展到了虚拟现实、增强现实、电影制作、建筑可视化等多个领域。Unreal Engine具有强大的图形渲染功能、物理模拟引擎、人工智能系统等特点，能够实现高度逼真的视觉效果和交互体验^[8]。

结合BIM和Unreal Engine可以实现更生动、更具交互性的建筑可视化和仿真体验。开发团队可以将BIM模型导入Unreal Engine中，利用其强大的渲染和交互功能，创建逼真的建筑场景，实时、动态、直观地对数据进行全方位采集，集成周边配套、交通干线，动态展示项目特点与重难点、项目进度等数据信息，并实现用户在虚拟环境中的漫游、探索和交互。这种结合可以用于设计审查、客户交流、教育培训等方面，提供更直观、更生动的建筑体验。相较于传统的PPT、图片、视频、模型等分散的成果整理模式，基于BIM模型的UE建筑可视化平台，将各类分散信息通过模型集成化展示到对应的模型位置，更加形象直观，可最大程度地发挥BIM技术的可视化特性，方便项目对模型的使用，提高了设计效率和用户体验。

3.4 BIM+二维码交底/交互信息

将BIM与二维码结合，施工现场可以通过扫描BIM模型中嵌入的二维码获取特定构件或设备的详细信息（图4），包括制造商、型号、安装说明等，实现实时更新和反馈，提高安全和质量控制，并记录施工过程和维护信息，从而实现更高效、更可靠的交底和交互信息管理，提升工程质量和安全水平。

表1 BIM+VR/AR创新应用效果

表2 BIM+GIS+倾斜摄影创新应用效果

4结语

BIM技术作为数字化转型的关键工具，已经在建筑行业的设计、生产、施工和运维各个阶段发挥了重要作用。在新质生产力的推动下，BIM技术不断创新发展，为建筑行业带来了更高效、更精准的解决方案，并促进了行业的数字化转型和可持续发展。未来，亟需进一步研究挖掘并推广BIM技术在新质生产力下的价值体现，不断加强技术研发和人才培养，共同推动建筑行业迈向数字化、智能化和可持续发展的新阶段，为建筑行业的可持续发展注入新的动力和活力。