BIM在国内应用的现状和未来发展趋势

柳建华 （苏州工艺美术职业技术学院，江苏 苏州 215004）

1 BIM概念和优势

建筑信息模型（Building Information Modeling），简称BIM，最早于1975年，由“BIM之父”——乔治亚理工大学的Charles Eastman教授创建。简单说，就是以三维数字技术为基础，集成建筑工程项目全生命周期中各种相关信息的工程基础数据模型，对整个工程项目进行的相关信息详尽的数字化表达。BIM理念的诞生一方面基于计算机技术的发展，另一方面也迫于人类建造项目的超大型化、复杂化的压力。进入21世纪，人类已进入信息化的后工业社会。在计算机、大容量存储、网络等硬件水平达到一定程度时，对于海量数据的管理、分析、量化、传输、共享已经没有技术瓶颈。

BIM建筑数据模型不仅仅是简单的将建筑的各阶段的数字信息进行集成，更有价值的是对大数据信息的分析挖掘应用。在大数据时代，各种数据在BIM信息平台上丰富和传递后的附加值非常大。在设计、建造以及运营的整个生命周期中，建筑信息模型可以实现集成管理，通过信息数据模型和管理行为模型的相互匹配，促成了整个建造运营过程管理理念及方法的根本改变，促进了管理模式的变革，大大促进了产业生产力的发展。

2 BIM国际发展状况

国外的BIM发展已经充分显示了其带来的行业变革和行业价值。以美国为例，美国的BIM标准共有5个方面：性能、效率、质量、安全、可预测性。这5个方面在建筑的全生命周期过程中，通过数据的收集、信息的创建、管理、分析、共享，使数据发挥前所未有的作用。BIM概念提出早期由于受到计算机技术、数据存储、网络等硬件技术的限制，其深度和广度都不大。进入21世纪后BIM系统也得以进入一个全新发展和大规模应用的阶段，开始形成相应的制度化的技术指南和标准。

Building SMART联盟（Building SMART Alliance BSA）是美国建筑科学研究院（National Institute of Building Science，NIBS）在信息资源和技术领域的一个专业委员会，成立于2007年，同时也是Building SMART国际（Building SMART International，BSI）的北美分会。BSI的前身是国际数据互用联盟（International Alliance of Interoperability，IAI），开发了和维护IFC（Industry Foundation Classes）标准以及Open BIM标准。

BSA致力于BIM的推广与研究，使项目所有参与者在项目生命周期阶段能共享准确的项目信息。通过收集和共享项目信息与数据，可以有效地节约成本、减少浪费。因此，美国BSA的目标是在2020年之前，帮助建设部门节约31%的浪费或者节约4亿美元。BSA下属的美国国家BIM标准项目委员会（The National Building Information Model Standard Project Committee-United States，NBIMS-US）是专门负责美国国家BIM标准（National Building Information Model Standard，NBIMS）的研究与制定。2007年12月，NBIMS-US发布了NBIMS的第一版的第一部分，主要包括了关于信息交换和开发过程等方面的内容，明确了BIM过程和工具的各方定义、相互之间数据交换要求的明细和编码，使不同部门可以开发充分协商一致的BIM标准，更好地实现协同。2012年5月，NBIMS-US发布NBIMS的第二版的内容（图1）。NBIMS第二版的编写过程采用了一个开放投稿（各专业BIM标准）、民主投票决定标准的内容（Open Consensus Process），因此，也被称为是第一份基于共识的BIM标准。

图1 美国国家BIM标准第一版与第二版

除美国之外，从2010年起，欧洲、亚洲的日本、韩国、新加坡、香港等国家和地区也开始致力于BIM应用的推广和标准的制定。BIM系统在当今计算机技术高度发达的今天，体现出了优于传统人工主观管理的巨大优势，使得工程过程管理更系统、更精准、更全面。由于它体现出的无与伦比的技术优势，因此很多欧美大型复杂项目已经非BIM系统无法管理。所以目前欧美大部份国家已经要求新建的大型公建项目必须使用BIM系统，以致于现在应用BIM的项目数量远远大于仍采用传统手段的项目数量。

3 国内BIM发展现状

我国从2003年开始引入BIM系统的概念，但是目前国内BIM的应用主体主要为设计单位，应用项目主要为空间建模和碰撞检测，这些应用只涉及BIM的冰山一角。在2010年，清华大学通过研究，参考NBIMS，结合调研提出了中国建筑信息模型标准框架（Chinese Building Information Modeling Standard，简称CBIMS），并且创造性地将该标准框架分为面向IT的技术标准与面向用户的实施标准。

2011年5月，住建部发布的《2011-2015建筑业信息化发展纲要》中，明确指出：在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减；研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。通过对建筑信息模型的建立收集整合，不仅对单体建筑的全生命周期设计、施工、运营阶段中节约资源和时间的投入，更在建筑形成集群后，提高城市的建设和运营管理水平和效率。

2010与2011年，中国房地产业协会商业地产专业委员会、中国建筑业协会工程建设质量管理分会、中国建筑学会工程管理研究分会、中国土木工程学会计算机应用分会组织并发布了《中国商业地产BIM应用研究报告2010》和《中国工程建设BIM应用研究报告2011》。虽然样本不多，一定程度上反映了BIM在我国工程建设行业的发展现状。根据两届的报告，关于BIM的知晓程度从2010年的60%提升至2011年的87%。2011年，共有39%的单位表示已经使用了BIM相关软件，而其中以设计单位居多。

在产业界，前期主要是设计院、施工单位、咨询单位等对BIM进行一些尝试。最近几年，业主对BIM的认知度也在不断提升，SOHO董事长潘石屹已将BIM作为SOHO未来三大核心竞争力之一；万达、龙湖等大型房产商也在积极探索应用BIM；上海中心、上海迪士尼等大型项目要求在全生命周期中使用BIM；其他项目中也逐渐将BIM写入招标合同，或者将BIM作为技术标的重要亮点。

4 BIM系统的标准化

4.1 BIM横向联系的标准化问题

由于建筑物的生命周期长，涉及的专业众多，使得与建筑物相关的数据非常复杂，并且各个专业之间的交换数据中可能会由于没有及时更新而造成施工中的错误。这些数据完整性以及数据交换性的问题一直困扰着建筑产业，并且给建筑业造成了巨额的浪费。近些年随着人们对与建筑信息模型的日益关注，通过以建筑为基础的软件数据交换形成高效连续的工作流渐渐成为热门话题，而IFC目前是唯一支持这种交互性的公共标准。

建筑对象的工业基础类（Industry Foundation Class——IFC）数据模型标准是由国际协同联盟（International Alliance for Ineteroperability——IAI）在1995年提出的标准。该标准是为了促成建筑业中不同专业，以及同一专业中的不同软件可以共享同一数据源，从而达到数据的共享及交互。IAI成立于1995年，其主要使命为提出工业数据标准，使得建筑项目全生命周期中的信息在不同专业中能够实现共享。

4.2 BIM实际建模的标准化问题

BIM系统的标准化其实是以制造业和工业标准化为基础和前提的，非标体系在实际运行过程中势必造成巨大人力物力的浪费，降低生产效率。建筑的建造涉及的材料、产品品种、类型较多，相关工艺水平较为复杂，专业涵盖面极广，因此主流材料信息的标转化是BIM系统建立所必须的。BIM的建立不仅是建筑业的事，也是全行业的事。将来产品的存在将会以两种形式，一种实物，一种3D虚拟的，它们对所处系统的价值可以说同等重要。制作业成熟的产品生产流程通过标准化的数字对接口，实现与BIM系统的数据共享和覆盖，将是打开BIM推广瓶颈的关键。

5 BIM促发新的管理体系

传统的管理模式更着重于人的主观分析，而基于的信息量偏少、片面都是导致人主观判断偏差的关键因素。与此相反，BIM系统则整理了全过程资料，信息量丰富全面，而且基于计算机技术，使得查询、分析、汇总、统计等等都不费吹灰之力。因此，基于信息时代的BIM全新管理模式比传统模式来得更全面、准确、客观。

BIM的最大价值在与准确描述项目全生命周期，这一作用已经被大家所公允。阶段式的管理模式已无法促发它整体价值的体现，而且由于阶段式管理模式的投入成本和利用率比值较大，BIM的真正价值会被传统管理手段的优化所掩盖。因此，目前急需一种全新的、着眼于全过程的管理模式在时间维度上与之相匹配。

综合而言，人和计算机可以各取所长，以低成本的虚拟运作后，人工决策于现实的实际运作。这样可以将人从繁重的信息收集整理中脱离出来，回归管理的本源，促发在信息环境下的管理运作新模型。

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