建筑信息模型(BIM)在各國的發展情況概述

(1.重慶交通大學土木工程學院 重慶 400074;2.重慶交通大學經濟與管理學院 重慶 400047)

一、BIM的定義

BIM在土木工程領域是一個相對新穎的概念。BIM的前身，建筑建模，首先誕生于1980年代。隨著計算機及互聯網技術的發展，這一新概念開始受到土木工程界和IT界專家學者的重視與關注。隨著2002年歐特克公司(Autodesk)在其白皮書中使用了 “Building Information Modelling” 這一術語[1]，這一概念正式為人所熟知。同時，其他軟件廠商也推出了類似的概念，推動了BIM技術的發展。

盡管BIM已經發展了將近40年的時間，其依然沒有一個公認的定義。目前有兩大定義為行業所廣泛接受。一個是由美國建筑信息模型標準項目委員會(NBIMSC-US)[2]提出，同時被英國建筑項目信息委員會(CPIC)[3]所認可的概念，另一個則是由國際標準化組織(ISO)提出的概念。其將BIM定義為“可分享的任意建筑項目的實體及功能性特征的數字表達[…]并形成一個可靠的決策基礎“。Watson認為BIM是一個帶有大量覆蓋建筑及基礎設施項目全生命周期信息的數字模型。這給人們提供了更加容易理解的概念。

在現階段，BIM的定義被分為狹義和廣義兩種。狹義的BIM僅包括模型及與模型相關的信息的存儲和管理。而廣義的BIM除了包括模型之外還包括與項目相關的功能性，信息，組織和技術。因此，廣義的BIM還要考慮業主的要求或者不同軟件平臺的合作等，運營及維護等后續階段也會被包括其中。

二、BIM在英國的發展情況

英國是世界上BIM技術最為發達的國家之一。英國政府強制要求所有土木工程項目在2016年在3D BIM方面完成覆蓋。同時，2016年政府提出的一份新的網絡條款進一步要求土木行業進入BIM第二級(BIM Level 2)。

一般而言，BIM成熟度可被分為4個層級。第0級即前BIM階段。在此階段，所有的工作都基于紙質文件，因此信息無法及時更新，由此造成的錯誤及細節的缺失經常造成項目進度的延宕。而第1級即處于2D向3D的過渡階段。在這一階段，BIM仍處于相對廣義的階段，僅能傳輸少量的信息，且主要基于CAD等2D格式，這也僅僅實現了狹義上的BIM技術。

然而，從第2級開始，工程項目的BIM技術更注重合作與協同的能力。由于設計及管理一個項目是一個極為復雜的過程，所以項目各部門、各階段之間的協同尤為重要。因此，BIM第2級要求項目的各部分之間整合的信息交換與分享以保證協作的順利進行。

而BIM技術發展的最終目標，是達到第3級，即要求從協作向整合進行過渡。而整合，則是BIM的本質所在。在這一階段，項目內的所有部門之間的協作是實時進行的。而這為項目進行前的復雜性分析提供了可能。

圖1 BIM的四個層級及對應標準

同時，英國還頒布了一系列BIM的相關技術標準以及指導文件以滿足BIM行業發展的需要。例如BS 1192:2007是指導英國BIM發展的綱領性文件，并被大型的BIM平臺企業Autodesk和Bentley所采用。需要強調的是BS 1192:2007是英國在土木工程領域引進并部署BIM技術的起點。除此之外還有其他的標準如PAS 1192-2:2014 用于指導信息管理的方面，PAS 1192-2:2014用于現場管理，UniClass用于BIM的具體分類，以及用于日后指導BIM第3級發展的Digital Building Britain等。從圖1我們可以看到目前英國現行的BIM標準，指導及分類已經可以覆蓋從Level 0到Level 3的所有發展階段。有了這些文件，英國的BIM行業已經發展成為了一個覆蓋BIM實踐的方方面面、從基礎研究到BuildingSMART發展到行業標準到BIM的部署應用的完整體系。

三、BIM在其他國家的發展

除了英國之外，美國，芬蘭，挪威，德國，法國和新加坡等國家也處于BIM技術的領先位置。在這些國家實施的大量、已經完成的項目已經顯示出在該項目全生命周期內應用BIM的巨大優勢。利用BIM技術的項目更加有利于生態環境的可持續性發展。上述的所有國家都開發了自己的BIM標準。例如在歐洲，針對土木行業的快速信息化，歐盟已經著手制定了一套在歐洲各國通行的通用標準。在2016年10月歐盟已經把CEN/TC 442:IFD(ISO 12006-3:2007,ISO 12006-2:2015),IFC(ISO 16739:2013)and IDM(ISO 29481-2:2012),BIM guidance(ISO/TS 12911:2012)正式列為采用標準。BIM同樣引起了亞洲的發達國家如韓國和新加坡政府的關注及重視。韓國的相關學者在90年代就已經開始對BIM進行相關的基礎研究。從2010年開始政府大量扶持利用BIM技術的項目，并研發了自己的相關標準。在以中國為代表的發展中國家，BIM技術也在快速發展。目前中國的許多研究機構及大學都致力于建立一套基于BuildingSMART國際通行規范，同時滿足標準化和本土化，符合中國國情的自有BIM標準。2011年6月住建部印發了《2011-2015年建筑業信息化發展綱要》，明確指出推進BIM技術在建設項目施工階段的應用，提高信息的傳遞能力，實現對建設項目施工過程的可視化管理等[4]。2010-2011年，由中國房地產業協會、中國建筑業協會、中國建筑學會工、中國土木工程學會組織并發布了《中國商業地產BIM應用研究報告2010》和《中國工程建設BIM應用研究報告2011》[4]。根據報告顯示，BIM 技術的應用程度已經大幅度提高，從2010年的58%提升至2011年的85%。同時中國也在清華大學的主導下，聯合國家住宅工程中心等部門參考NBIMS建立了我國自己的BIM標準CBIMS。

四、結語

本文主要以英國為例，詳細敘述了英國的BIM技術的總體發展狀況，同時敘述了其他較發達國家在該領域的發展情況，并與我國現階段BIM的發展情況做了對比。可以說，我國的BIM技術現階段雖然發展迅速，但是與先進的國家相比仍有較大的差距。作為了健康地科學地發展BIM技術，相關標準的建立對于我國現階段BIM技術的規范發展，具有至關重要的意義。

[1]Autodesk.AUTODESK WHITE PAPER[EB/OL].http://www.laiserin.com/features/bim/autodesk_bim.pdf.

[2]NBIMSC-US.Frequently Asked Questions About the National BIM Standard-United States[EB/OL].https://web.archive.org/web/20141016190503/http://www.nationalbimstandard.org:80/faq.php#faq1.

[3]CPIC.Drawing Is Dead - Long Live Modelling[EB/OL].http://www.cpic.org.uk/publications/drawing-is-dead/.

[4]中國房地產業協會、中國建筑業協會、中國建筑學會工、中國土木工程學會.《中國商業地產BIM應用研究報告2010》,《中國工程建設BIM應用研究報告 2011》[EB/OL].2010,2011[2016-11-27].http://www.chinabim.com.