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根据美国国家BIM标准(NBIMS,NationalBuildingInformationModelingStandard)对BIM的定义[ii]:

BuildingInformationModeling(BIM)isadigitalrepresentationofphysicalandfunctionalcharacteristicsofafacility.ABIMisasharedknowledgeresourceforinformationaboutafacilityformingareliablebasisfordecisionsduringitslife-cycle;

definedasexistingfromearliestconceptiontodemolition。

可翻译为:

BIM是创建与管理设施物理与功能特性的数字化表达的过程。

BIM是关于设施的共享的知识资源,为设施全生命周期的决策制定提供可靠的信息支持,从最早期的概念阶段到最终的拆除阶段。

可以发现,维基百科对BIM的定义很大程度上受到了美国国家BIM标准的影响。

BIM最先从美国发展起来,随着全球化的进程,已经扩展到了欧洲、日、韩、新加坡等国家,目前这些国家的BIM发展和应用都达到了一定水平。

1. 

BIM在美国的发展现状

美国是较早启动建筑业信息化研究的国家,发展至今,BIM研究与应用都走在世界前列。

目前,美国大多建筑项目已经开始应用BIM,BIM的应用点也种类繁多,而且存在各种BIM协会,也出台了各种BIM标准。

根据McGrawHill的调研[iii],2012年工程建设行业采用BIM的比例从2007年的28%增长至2009年的49%直至2012年的71%。

其中74%的承包商已经在实施BIM了,超过了建筑师(70%)及机电工程师(67%)。

BIM的价值在不断被认可。

5. 

BIM在日本的发展现状

在日本,有“2009年是日本的BIM元年”之说。

大量的日本设计公司、施工企业开始应用BIM,而日本国土交通省也在2010年3月表示,已选择一项政府建设项目作为试点,探索BIM在设计可视化、信息整合方面的价值及实施流程[x]。

2010年秋天,日经BP社2010年调研了517位设计院、施工企业及相关建筑行业从业人士,了解他们对于BIM的认知度与应用情况[xi]。

结果显示,BIM的知晓度从2007年的30.2%提升至2010年的76.4%。

2008年的调研显示,采用BIM的最主要原因是BIM绝佳的展示效果,而2010年人们采用BIM主要用于提升工作效率。

仅有7%的业主要求施工企业应用BIM,这也表明日本企业应用BIM更多是企业的自身选择与需求,见图7。

日本33%的施工企业已经应用BIM了,在这些企业当中近90%是在2009年之前开始实施的。

图7日本企业应用BIM的原因

日本软件业较为发达,在建筑信息技术方面也拥有较多的国产软件,日本BIM相关软件厂商认识到,BIM是需要多个软件来互相配合,而数据集成的基本前提,因此多家日本BIM软件商在IAI日本分会的支持下,以福井计算机株式会社为主导,成本了日本国国产解决方案软件联盟,主要软件厂商见图8。

图8日本国产BIM软件解决方案联盟[xii]

此外,日本建筑学会于2012年7月发布了日本BIM指南[xiii],从BIM团队建设、BIM数据处理、BIM设计流程、应用BIM进行预算、模拟等方面为日本的设计院和施工企业应用BIM提供了指导。

6. 

BIM在韩国的发展现状

根据buildingSMARTKorea与延世大学2010年的一份调研[xiv],问卷调查表共发给了89个AEC领域的企业,34个企业给出了答复:

其中26个公司反映说他们已经采用了BIM技术在他们的项目中,3个企业报告说他们正准备采用BIM技术,而4个企业反映说尽管他们的某些项目已经尝试BIM技术,但是还没有准备开始在公司范围内采用BIM技术。

韩国在运用BIM技术上十分领前。

多个政府部门都致力制定BIM的标准,例如韩国公共采购服务中心和韩国国土交通海洋部。

韩国公共采购服务中心(PublicProcurementService,PPS)是韩国所有政府采购服务的执行部门。

2010年4月,PPS发布了BIM路线图(见图9),内容包括:

2010年,在1~2个大型工程项目应用BIM;

2011年,在3~4个大型工程项目应用BIM;

2012~2015年,超过50亿韩元大型工程项目都采用4D·

BIM技术(3D+成本管理);

2016年前,全部公共工程应用BIM技术。

2010年12月,PPS发布了《设施管理BIM应用指南》[xv],针对设计、施工图设计、施工等阶段中的BIM应用进行指导,并于2012年4月对其进行了更新。

图9韩国BIM路线图

2010年1月,韩国国土交通海洋部发布了《建筑领域BIM应用指南》。

该指南为开发商、建筑师和工程师在申请四大行政部门、16个都市以及6个公共机构的项目时,提供采用BIM技术时必须注意的方法及要素的指导。

指南应该能在公共项目中系统地实施BIM,同时也为企业建立实用的BIM实施标准。

目前,土木领域的BIM应用指南也已立项,暂定名为《土木领域3D设计指南》。

韩国主要的建筑公司已经都在积极采用BIM技术,如现代建设、三星建设、空间综合建筑事务所、大宇建设、GS建设、Daelim建设等公司。

其中,Daelim建设公司应用BIM技术到桥梁的施工管理中,BMIS公司利用BIM软件digitalproject对建筑设计阶段以及施工阶段的一体化的研究和实施等。

7. 

BIM在中国的发展现状

7.1 

BIM在香港

香港的BIM发展也主要靠行业自身的推动。

早在2009年,香港便成立了香港BIM学会。

2010年时,香港BIM学会主席梁志旋表示,香港的BIM技术应用目前己经完成从概念到实用的转变,处于全面推广的最初阶段。

香港房屋署自2006年起,已率先试用建筑信息模型;

为了成功地推行BIM,自行订立BIM标准、用户指南、组建资料库等等设计指引和参考。

这些资料有效地为模型建立、管理档案,以及用户之间的沟通创造良好的环境。

2009年11月,香港房屋署发布了BIM应用标准[xvi]。

香港房屋署署长冯宜萱女士提出,在2014年到2015年该项技术将覆盖香港房屋署的所有项目。

7.2 

BIM在台湾

自2008年起,“BIM”这个名词在台湾的建筑营建业开始被热烈的讨论[xvii],台湾的产官学界对BIM的关注度也十分之高。

早在2007年,国立台湾大学与Autodesk签订了产学合作协议,重点研究建筑信息模型(BIM)及动态工程模型设计。

2009年,国立台湾大学土木工程系成立了“工程信息仿真与管理研究中心”(ResearchCenterforBuilding&

InfrastructureInformationModelingandManagement,简称BIM研究中心),建立技术研发、教育训练、产业服务、与应用推广的服务平台,促进BIM相关技术与应用的经验交流、成果分享、人才培训与产官学研合作。

为了调整及补充现有合同内容在应用BIM上之不足,BIM中心与淡江大学工程法律研究发展中心合作,并在2011年11月出版了《工程项目应用建筑信息模型之契约模板》一书,并特别提供合同范本与说明,让用户能更清楚了解各项条文的目的、考虑重点与参考依据。

高雄应用科技大学土木系也于2011年成立了工程资讯整合与模拟(BIM)研究中心。

此外,国立交通大学、国立交通大学、国立台湾科技大学等对BIM进行了广泛的研究,极大地推动了台湾对于BIM的认知与应用。

台湾有几家公转民的大型工程顾问公司与工程公司,由于一直承接政府大型公共建设,财力雄厚、兵多将广,对于BIM有一定的研究并有大量的成功案例。

2010年元旦,台湾世曦工程顾问公司成立BIM整合中心,2011年9月中兴工程顾问股份3D/BIM中心,此外亚新工程顾问股份有限公司也成立了BIM管理及工程整合中心。

台湾的小规模建筑相关单位,囿于高昂的软件价格,对于BIM的软硬件投资有些踌躇不前,是目前民间企业BIM普及的重要障碍。

台湾的政府层级对BIM的推动有两个方向。

首先,对于建筑产业界,政府希望其自行引进BIM应用,官方并没有具体的辅导与奖励措施。

对于新建的公共建筑和公有建筑,其拥有者为政府单位,工程发包监督都受政府的公共工程委员会管辖,则要求在设计阶段与施工阶段都以BIM完成。

另外,台北市、新北市、台中市都是直辖市,这三个市政府的建筑管理单位为了提高建筑审查的效率,正在学习新加坡的eSummision,致力于日后要求设计单位申请建筑许可时必须提交BIM模型,委托公共资讯委员会研拟编码工作,参照美国MasterFormat的编码,根据台湾地区性现况制作编码内容。

预计两年内会从公有建筑物开始试办。

如,台北市政府于2010年启动了“建造执照电脑辅助查核及应用之研究”,并先后公开举办了三场专家座谈会,第一场为“建筑资讯模型在建筑与都市设计上的运用”,第二场为“建造执照审查电子化及BIM设计应用之可行性”,第三场为“BIM永续推动及发展目标”。

2011年与2012年,台北市政府又举行“台北市政府建造执照应用BIM辅助审查研讨会”,邀请产官学各界的专家学者齐聚一堂,从不同方面就台北市政府的研究专案说明、推动环境与策略、应用经验分享、工程法律与产权等课题提出专题报告并进行研讨。

这一产官学界的公开对话,被业内喻为“2012台北BIM愿景”。

7.3 

BIM在大陆

近来BIM在国内建筑业形成一股热潮,除了前期软件厂商的大声呼吁外,政府相关单位、各行业协会与专家、设计单位、施工企业、科研院校等也开始重视并推广BIM。

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》[xviii]。

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。

图10是否在项目中使用过BIM

早在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(ChineseBuildingInformationModelingStandard,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。

2012年1月,住建部“关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知”宣告了中国BIM标准制定工作的正式启动,其中包含五项BIM相关标准:

《建筑工程信息模型应用统一标准》、《建筑工程信息模型存储标准》、《建筑工程设计信息模型交付标准》、《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》、《制造工业工程设计信息模型应用标准》。

其中,《建筑工程信息模型应用统一标准》的编制采取“千人千标准”的模式,邀请行业内相关软件厂商、设计院、施工单位、科研院所等近百家单位参与标准研究项目/课题/子课题的研究。

至此,工程建设行业的BIM热度日益高涨。

前期大学主要集中于BIM的科研方面,如清华大学针对BIM标准的研究,上海交通大学的BIM研究中心侧重于BIM在协同方面的研究,随着企业各界对BIM的重视,对大学的BIM人才培养需求渐起。

2012年4月27日,首个BIM工程硕士班在华中科技大学开课,共有25名学生;

随后广州大学、武汉大学也开设了专门的BIM工程硕士班。

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,BIM已经是企业参与项目的门槛;

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。

目前来说,大中型设计企业基本上拥有了专门的BIM团队,有一定的BIM实施经验;

施工企业起步略晚了设计企业,不过不少大型施工企业也开始了对BIM的实施与探索,也有一些成功案例;

运维阶段目前的BIM还处于探索研究阶段。

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[i]BuildingInformationModeling,Wikipedia.http:

//en.wikipedia.org/wiki/Building_information_modeling

[ii]NationalInstituteofBuildingScience,UnitedStatesNationalBuildingInformationModelingStandard,Version1-Part1[R].[2010-02-30]. 

http:

//buildingsmartalliance.org

[iii]Mc-GrawHill,TheBusinessValueofBIMinNorthAmerica,2012.

[iv]GeneralServicesAdministration(GSA)3D-4D-BIMProgram, 

www.gsa.gov/bim.

[v]BethA.Brucker,MichaelP.Case,etal.BuildingInformationModeling:

ARoadMapforImplementationtoSupportMILCONTransformationandCivilWorksProjectswithintheU.S.ArmyCorpsofEngineers,2006.

[vi]NationalBIMReport2012,NBS, 

[vii]GovernmentConstructionStrategy,CabinetOffice, 

//www.cabinetoffice.gov.uk/

[viii]BCA’sBuildingInformationModellingRoadmap,BCA, 

//www.bca.gov.sg

[ix]SenateProperties’BIMRequirementsforArchitecturalDesign,2007,SenateProperties,http:

//www.senaatti.fi

[x]官庁営繕事業におけるBIM導入プロジェクトの開始について, 

//www.mlit.go.jp

[xi]BIM活用実態調査レポート, 

//www.nikkeibp.co.jp/

[xii]J-BIM,http:

//j-bim.gloobe.jp

[xiii]BIMガイドライン,JIA, 

//www.jia.or.jp/resources/news/000/225/0000225/p7NmnPji.pdf

[xiv]2010年的关于韩国BIM应用情况的调查,

[xv]일괄입찰공사기본설계BIM적용지침,PPS,http:

//www.pps.go.kr

[xvi]BuildingInformationModelling(BIM)StandardsManualforDevelopmentandConstructionDivisionofHongKongHousingAuthority, 

//www.housingauthority.gov.hk

[xvii]江志云.BIM在台湾营建的应用.建筑技艺,2011(z6).

[xviii]《中国商业地产BIM应用研究报告2010》、《中国工程建设BIM应用研究报告2011》,

关于美国BIM的发展,不得不提到几大BIM的相关机构。

1.1 

GSA

美国总务署(GeneralServiceAdministration,GSA)负责美国所有的联邦设施的建造和运营。

早在2003年,为了提高建筑领域的生产效率、提升建筑业信息化水平,GSA下属的公共建筑服务(PublicBuildingService)部门的首席设计师办公室(OfficeoftheChiefArchitect,OCA)推出了全国3D-4D-BIM计划[iv]。

3D-4D-BIM计划的目标是为所有对3D-4D-BIM技术感兴趣的项目团队提供“一站式”服务,虽然每个项目功能、特点各异,OCA将帮助每个项目团队提供独特的战略建议与技术支持,目前OCA已经协助和支持了超过100个项目。

GSA要求,从2007年起,所有大型项目(招标级别)都需要应用BIM,最低要求是空间规划验证和最终概念展示都需要提交BIM模型。

所有GSA的项目都被鼓励采用3D-4D-BIM技术,并且根据采用这些技术的项目承包商的应用程序不同,给予不同程度的资金支持。

目前GSA正在探讨在项目生命周期中应用BIM技术,包括:

空间规划验证、4D模拟,激光扫描、能耗和可持续发模拟、安全验证等等,并陆续发布各领域的系列BIM指南,并在官网可供下载,对于规范和BIM在实际项目中的应用起到了重要作用。

在美国,GSA在工程建设行业技术会议如AIA-TAP,中都十分活跃,GSA项目也常被提名为年度AIABIM大奖。

因此,GSA对BIM的强大宣贯直接影响并提升了美国整个工程建设行业对BIM的应用。

1.2 

USACE

美国陆军工程兵团(theU.S.ArmyCorpsofEngineers,USACE)隶属于美国联邦政府和美国军队,为美国军队提供项目管理和施工管理服务,一共有3万多平民人员和6百多军人,是世界最大的公共工程、设计和建筑管理机构。

2006年10月,USACE发布了为期15年的BIM发展路线规划(BuildingInformationModeling:

ARoadMapforImplementationtoSupportMILCONTransformationandCivilWorksProjectswithintheU.S.ArmyCorpsofEngineers)[v],为USACE采用和实施BIM技术制定战略规划,以提升规划、设计和施工质量和效率,见图1。

规划中,USACE承诺未来所有军事建筑项目都将使用BIM技术。

图1USACE针对BIM、NBIMS及互用性的长期战略目标

其实在发布发展路线规划之前,USACE就已经采取了一系列的方式为BIM做准备了。

USACE的第一个BIM项目是由西雅图分区设计和管理的一项无家眷军人宿舍(enlistunaccompaniedpersonnelhousing)项目,利用Bentley的BIM软件进行碰撞检查以及算量(见图2)。

随后2004年11月,USACE路易维尔分区在北卡罗来纳州的一个陆军预备役训练中心项目也实施了BIM。

2005年3月,USACE成立了项目交付小组(ProjectDeliveryTeam,PDT),研究BIM的价值并为BIM应用策略提供建议。

发展路线规划即是PDT的成果。

同时,USACE还研究合同模板,制定合适的条款来促使承包商来使用BIM。

此外,USACE要求标准化中心(CentersofStandardization,COS)在标准化设计中应用BIM,并提供指导。

图2无家眷军人宿舍BIM模型

图3路易斯维尔分区BIM设计小组建模流程图

在发展路线规划的附录中,USACE还发布了BIM实施计划,从BIM团队建设、BIM关键成员的角色与培训、标准与数据等方面为BIM的实施提供指导。

2010年,USACE又发布了适用于军事建筑项目分别基于Autodes

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