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BIM在全球的應(yīng)用現(xiàn)狀

2014-02-21 08:55:38 作者: 來源:第一幕墻收集整理 我要評論1

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        建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)自從2002年引入工程建設(shè)行業(yè),至今已有十年歷程,目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可,被譽(yù)為建筑業(yè)變革的革命性力量。但BIM的理念早在30年前就已經(jīng)被提出來了。

       根據(jù)維基百科的釋義,Building information modeling (BIM) is a process involving the generation and management of digital representations of physical and functional characteristics of a facility. The resulting building information models become shared knowledge resources to support decision-making about a facility from earliest conceptual stages, through design and construction, through its operational life and eventual demolition [i] 。翻譯過來可以為:建筑信息模型是包含了創(chuàng)建與管理設(shè)施物理與功能特性的數(shù)字化表達(dá)的過程。過程中產(chǎn)生的一系列建筑信息模型(Building Information Models)作為共享的知識(shí)資源,在設(shè)施從早期概念階段到設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營及最終的拆除全生命周期過程中的決策提供支持。作為大眾化、標(biāo)準(zhǔn)化的定義,維基百科的BIM定義中認(rèn)為BIM具有三大特點(diǎn):1)設(shè)施(建筑物)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá),可以包括幾何、空間、量等物理信息,還包括空間的能耗信息、設(shè)備的使用說明等功能性信息;2)設(shè)施(建筑物)信息的共享知識(shí)資源,可以在不同專業(yè)、不同利益相關(guān)方等之間進(jìn)行信息的傳遞與共享;3)為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)與信息。

       根據(jù)美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS,National Building Information Modeling Standard)對BIM的定義 [ii] :Building Information Modeling (BIM) is a digital representation of physical and functional characteristics of a facility. A BIM is a shared knowledge resource for information about a facility forming a reliable basis for decisions during its life-cycle; defined as existing from earliest conception to demolition?煞g為:BIM是創(chuàng)建與管理設(shè)施物理與功能特性的數(shù)字化表達(dá)的過程。BIM是關(guān)于設(shè)施的共享的知識(shí)資源,為設(shè)施全生命周期的決策制定提供可靠的信息支持,從最早期的概念階段到最終的拆除階段?梢园l(fā)現(xiàn),維基百科對BIM的定義很大程度上受到了美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)的影響。

       BIM最先從美國發(fā)展起來,隨著全球化的進(jìn)程,已經(jīng)擴(kuò)展到了歐洲、日、韓、新加坡等國家,目前這些國家的BIM發(fā)展和應(yīng)用都達(dá)到了一定水平。

1.     BIM在美國的發(fā)展現(xiàn)狀

       美國是較早啟動(dòng)建筑業(yè)信息化研究的國家,發(fā)展至今,BIM研究與應(yīng)用都走在世界前列。目前,美國大多建筑項(xiàng)目已經(jīng)開始應(yīng)用BIM,BIM的應(yīng)用點(diǎn)也種類繁多,而且存在各種BIM協(xié)會(huì),也出臺(tái)了各種BIM標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)McGraw Hill的調(diào)研 [iii] ,2012年工程建設(shè)行業(yè)采用BIM的比例從2007年的28%增長至2009年的49%直至2012年的71%。其中74%的承包商已經(jīng)在實(shí)施BIM了,超過了建筑師(70%)及機(jī)電工程師(67%)。BIM的價(jià)值在不斷被認(rèn)可。

       關(guān)于美國BIM的發(fā)展,不得不提到幾大BIM的相關(guān)機(jī)構(gòu)。

1.1  GSA

       美國總務(wù)署(General Service Administration,GSA)負(fù)責(zé)美國所有的聯(lián)邦設(shè)施的建造和運(yùn)營。早在2003年,為了提高建筑領(lǐng)域的生產(chǎn)效率、提升建筑業(yè)信息化水平, GSA下屬的公共建筑服務(wù)(Public Building Service)部門的首席設(shè)計(jì)師辦公室(Office of the Chief Architect,OCA)推出了全國3D-4D-BIM計(jì)劃 [iv] 。3D-4D-BIM計(jì)劃的目標(biāo)是為所有對3D-4D-BIM技術(shù)感興趣的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供“一站式”服務(wù),雖然每個(gè)項(xiàng)目功能、特點(diǎn)各異,OCA將幫助每個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供獨(dú)特的戰(zhàn)略建議與技術(shù)支持,目前OCA已經(jīng)協(xié)助和支持了超過100個(gè)項(xiàng)目。

       GSA要求,從2007年起,所有大型項(xiàng)目(招標(biāo)級別)都需要應(yīng)用BIM,最低要求是空間規(guī)劃驗(yàn)證和最終概念展示都需要提交BIM模型。所有GSA的項(xiàng)目都被鼓勵(lì)采用3D-4D-BIM技術(shù),并且根據(jù)采用這些技術(shù)的項(xiàng)目承包商的應(yīng)用程序不同,給予不同程度的資金支持。目前GSA正在探討在項(xiàng)目生命周期中應(yīng)用BIM技術(shù),包括:空間規(guī)劃驗(yàn)證、4D模擬,激光掃描、能耗和可持續(xù)發(fā)模擬、安全驗(yàn)證等等,并陸續(xù)發(fā)布各領(lǐng)域的系列BIM指南,并在官網(wǎng)可供下載,對于規(guī)范和BIM在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用起到了重要作用。

       在美國,GSA在工程建設(shè)行業(yè)技術(shù)會(huì)議如AIA-TAP,中都十分活躍,GSA項(xiàng)目也常被提名為年度AIA BIM大獎(jiǎng)。因此,GSA對BIM的強(qiáng)大宣貫直接影響并提升了美國整個(gè)工程建設(shè)行業(yè)對BIM的應(yīng)用。

1.2  USACE

       美國陸軍工程兵團(tuán)(the U.S. Army Corps of Engineers,USACE)隸屬于美國聯(lián)邦政府和美國軍隊(duì),為美國軍隊(duì)提供項(xiàng)目管理和施工管理服務(wù),一共有3萬多平民人員和6百多軍人,是世界最大的公共工程、設(shè)計(jì)和建筑管理機(jī)構(gòu)。

       2006年10月,USACE發(fā)布了為期15年的BIM發(fā)展路線規(guī)劃(Building Information Modeling: A Road Map for Implementation to Support MILCON Transformation and Civil Works Projects within the U.S. Army Corps of Engineers) [v] ,為USACE采用和實(shí)施BIM技術(shù)制定戰(zhàn)略規(guī)劃,以提升規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量和效率,見圖1。規(guī)劃中,USACE承諾未來所有軍事建筑項(xiàng)目都將使用BIM技術(shù)。

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圖1 USACE針對BIM、NBIMS及互用性的長期戰(zhàn)略目標(biāo)

       其實(shí)在發(fā)布發(fā)展路線規(guī)劃之前,USACE就已經(jīng)采取了一系列的方式為BIM做準(zhǔn)備了。USACE的第一個(gè)BIM項(xiàng)目是由西雅圖分區(qū)設(shè)計(jì)和管理的一項(xiàng)無家眷軍人宿舍(enlist unaccompanied personnel housing)項(xiàng)目,利用Bentley的BIM軟件進(jìn)行碰撞檢查以及算量(見圖2)。隨后2004年11月,USACE路易維爾分區(qū)在北卡羅來納州的一個(gè)陸軍預(yù)備役訓(xùn)練中心項(xiàng)目也實(shí)施了BIM。2005年3月,USACE成立了項(xiàng)目交付小組(Project Delivery Team,PDT),研究BIM的價(jià)值并為BIM應(yīng)用策略提供建議。發(fā)展路線規(guī)劃即是PDT的成果。同時(shí),USACE還研究合同模板,制定合適的條款來促使承包商來使用BIM。此外,USACE要求標(biāo)準(zhǔn)化中心(Centers of Standardization,COS)在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM,并提供指導(dǎo)。

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圖2 無家眷軍人宿舍BIM模型

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圖3 路易斯維爾分區(qū)BIM設(shè)計(jì)小組建模流程圖


       在發(fā)展路線規(guī)劃的附錄中,USACE還發(fā)布了BIM實(shí)施計(jì)劃,從BIM團(tuán)隊(duì)建設(shè)、BIM關(guān)鍵成員的角色與培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)等方面為BIM的實(shí)施提供指導(dǎo)。2010年,USACE又發(fā)布了適用于軍事建筑項(xiàng)目分別基于Autodesk平臺(tái)和Bentley平臺(tái)的BIM實(shí)施計(jì)劃,并在2011年進(jìn)行了更新。適用于民事建筑項(xiàng)目的BIM實(shí)施計(jì)劃還在研究制定當(dāng)中。

1.3   bSa

       BuildingSMART聯(lián)盟(buildingSMART alliance,bSa)是美國建筑科學(xué)研究院(National Institute of Building Science,NIBS)在信息資源和技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)專業(yè)委員會(huì),成立于2007年,同時(shí)也是BuildingSMART國際(buildingSMART International,bSI)的北美分會(huì)。bSI的前身是國際數(shù)據(jù)互用聯(lián)盟(International Alliance of Interoperability,IAI),開發(fā)了和維護(hù)IFC(Industry Foundation Classes)標(biāo)準(zhǔn)以及openBIM標(biāo)準(zhǔn)。

       bSa致力于BIM的推廣與研究,使項(xiàng)目所有參與者在項(xiàng)目生命周期階段能共享準(zhǔn)確的項(xiàng)目信息。BIM通過收集和共享項(xiàng)目信息與數(shù)據(jù),可以有效地節(jié)約成本、減少浪費(fèi)。因此,美國 bSa的目標(biāo)是在2020年之前,幫助建設(shè)部門節(jié)約31%的浪費(fèi)或者節(jié)約4億美元。

       bSa下屬的美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目委員會(huì)(the National Building Information Model Standard Project Committee-United States,NBIMS-US)是專門負(fù)責(zé)美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)National Building Information Model Standard,NBIMS)的研究與制定。2007年12月,NBIMS-US發(fā)布了NBIMS的第一版的第一部分,主要包括了關(guān)于信息交換和開發(fā)過程等方面的內(nèi)容,明確了BIM過程和工具的各方定義、相互之間數(shù)據(jù)交換要求的明細(xì)和編碼,使不同部門可以開發(fā)充分協(xié)商一致的BIM標(biāo)準(zhǔn),更好地實(shí)現(xiàn)協(xié)同。2012年5月,NBIMS-US發(fā)布NBIMS的第二版的內(nèi)容。NBIMS第二版的編寫過程采用了一個(gè)開放投稿(各專業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn))、民主投票決定標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容(Open Consensus Process),因此,也被稱為是第一份基于共識(shí)的BIM標(biāo)準(zhǔn)。

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圖4 美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)第一版與第二版

       除了NBIMS外,bSa還負(fù)責(zé)其他的工程建設(shè)行業(yè)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)與維護(hù),包括:美國國家CAD標(biāo)準(zhǔn)(United States National CAD Standard)的制定與維護(hù),2011年5月已經(jīng)發(fā)布了第5版;施工運(yùn)營建筑信息交換數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(Construction Operations Building Information Exchange ,COBie),2009年12月已經(jīng)發(fā)布國際 COBie標(biāo)準(zhǔn),以及設(shè)施工管理交付模型視力定義格式 (Facility Management Handover Model View Definition formats)等。

2.    BIM在英國的發(fā)展現(xiàn)狀

       2010年、2011年英國NBS組織了全英的BIM調(diào)研,從網(wǎng)上1000份調(diào)研問卷中統(tǒng)計(jì)出最終的英國BIM應(yīng)用情況。從調(diào)研報(bào)告 [vi] 中可以發(fā)現(xiàn),2011年,有48%的人僅聽說過BIM,而31%的人不僅聽過,而且在使用BIM,有21%的人對BIM一無所知。這一數(shù)據(jù)不算太高,但與2010年相比,BIM在英國的推廣趨勢卻十分明顯。2010年,有43%的人從未聽說過BIM,而使用BIM的人僅有13%,如圖5。有78%的人同意BIM是未來趨勢,同時(shí)有94%的受訪人表示會(huì)在5年之內(nèi)應(yīng)用BIM。

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圖5 英國BIM使用情況

       與大多數(shù)國家相比,英國政府要求強(qiáng)制使用BIM。2011年5月,英國內(nèi)閣辦公室發(fā)布了“政府建設(shè)戰(zhàn)略(Government Construction Strategy) [vii] ”文件,其中有一整個(gè)關(guān)于建筑信息模型(BIM)的章節(jié),這章節(jié)中明確要求,到2016年,政府要求全面協(xié)同的3D·BIM,并將全部的文件以信息化管理。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),文件制定了明確的階段性目標(biāo),如:2011年7月發(fā)布BIM實(shí)施計(jì)劃; 2012年4月,為政府項(xiàng)目設(shè)計(jì)一套強(qiáng)制性的BIM標(biāo)準(zhǔn);2012年夏季,BIM中的設(shè)計(jì)、施工信息與運(yùn)營階段的資產(chǎn)管理信息實(shí)現(xiàn)結(jié)合;2012年夏天起,分階段為政府所有項(xiàng)目推行BIM計(jì)劃;至2012年7月,在多個(gè)部門確立試點(diǎn)項(xiàng)目,運(yùn)用3D、BIM技術(shù)來協(xié)同交付項(xiàng)目。文件也承認(rèn)由于缺少兼容性的系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,以及客戶和主導(dǎo)設(shè)計(jì)師的要求存在區(qū)別,大大限制了BIM的應(yīng)用。因此,政府將重點(diǎn)放在制定標(biāo)準(zhǔn)上,確保BIM鏈上的所有成員能夠通過BIM實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。

       政府要求強(qiáng)制使用BIM的文件得到了英國建筑業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(AEC(UK) BIM Standard Committee)的支持。迄今為止,英國建筑業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)已于2009年11月發(fā)布了英國建筑業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)(AEC(UK) BIM Standard)、于2011年6月發(fā)布了適用于Revit的英國建筑業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)(AEC(UK) BIM Standard for Revit)、于2011年9月發(fā)布了適用于Bentley的英國建筑業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn)(AEC(UK) BIM Standard for Bentley Product)。目前,標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)還在制定適用于ArchiACD、Vectorworks的類似BIM標(biāo)準(zhǔn),以及已有標(biāo)準(zhǔn)的更新版本。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定都是為英國的AEC企業(yè)從CAD過渡到BIM提供切實(shí)可行的方案和程序,例如,該如何命名模型、如何命名對象、單個(gè)組件的建模、與其他應(yīng)用程序或?qū)I(yè)的數(shù)據(jù)交換等等。特定產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是為了在特定BIM產(chǎn)品應(yīng)用中解釋和擴(kuò)展通用標(biāo)準(zhǔn)中一些概念。標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)成員編寫了這些標(biāo)準(zhǔn),這些成員來自于日常使用BIM工作的建筑行業(yè)專業(yè)人員,所以這些服務(wù)不只停留在理論上,更能應(yīng)用于BIM的實(shí)際實(shí)施。

       2012年,針對政府建設(shè)戰(zhàn)略文件,英國內(nèi)閣辦公室還發(fā)布了“年度回顧與行動(dòng)計(jì)劃更新”的報(bào)告中,報(bào)告顯示,英國司法部下有四個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目在制定BIM的實(shí)施計(jì)劃;在2013年底前,有望7個(gè)大的部門的政府采購項(xiàng)目都使用BIM;BIM的法律、商務(wù)、保險(xiǎn)條款制定基本完成;COBie英國標(biāo)準(zhǔn)2012已經(jīng)在準(zhǔn)備當(dāng)中;大量企業(yè)、機(jī)構(gòu)在研究基于BIM的實(shí)踐。

       英國的設(shè)計(jì)公司在BIM實(shí)施方面已經(jīng)相當(dāng)領(lǐng)先了,因?yàn)閭惗厥潜姸嗳蝾I(lǐng)先設(shè)計(jì)企業(yè)的總部,如Foster and Partners、Zaha Hadid Architects、BDP和Arup Sports,也是很多領(lǐng)先設(shè)計(jì)企業(yè)的歐洲總部,如HOK、SOM和Gensler。在這些背景下,一個(gè)政府發(fā)布的強(qiáng)制使用BIM的文件可以得到有效執(zhí)行,也因此,英國的AEC企業(yè)與世界其他地方相比,發(fā)展速度更快。

3.    BIM在新加坡的發(fā)展現(xiàn)狀

       新加坡負(fù)責(zé)建筑業(yè)管理的國家機(jī)構(gòu)是建筑管理署(Building and Construction Authority,BCA)。在BIM這一術(shù)語引進(jìn)之前,新加坡當(dāng)局就注意到信息技術(shù)對建筑業(yè)的重要作用。早在1982年,BCA就有了人工智能規(guī)劃審批(Artificial Intelligence plan checking)的想法,2000~2004年,發(fā)展CORENET(Construction and Real Estate NETwork)項(xiàng)目,用于電子規(guī)劃的自動(dòng)審批和在線提交,是世界首創(chuàng)的自動(dòng)化審批系統(tǒng)。

       2011年,BCA發(fā)布了新加坡BIM發(fā)展路線規(guī)劃(BCA’s Building Information Modelling Roadmap) [viii] ,規(guī)劃明確推動(dòng)整個(gè)建筑業(yè)在2015年前廣泛使用BIM技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),BCA分析了面臨的挑戰(zhàn),并制定了相關(guān)策略。

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圖6 新加坡BIM發(fā)展策略

       清除障礙的主要策略,包括制定BIM交付模板以減少從CAD到BIM的轉(zhuǎn)化難度,2010年BCA發(fā)布了建筑和結(jié)構(gòu)的模板,2011年4月發(fā)布了M&E的模板;另外,與新加坡buildingSMART分會(huì)合作,制定了建筑與設(shè)計(jì)對象庫,并明確在2012年以前合作確定發(fā)布項(xiàng)目協(xié)作指南。

       為了鼓勵(lì)早期的BIM應(yīng)用者,BCA于2010年成立了一個(gè)600萬新幣的BIM基金項(xiàng)目,任何企業(yè)都可以申請;鸱譃槠髽I(yè)層級和項(xiàng)目協(xié)作層級,公司層級最多可申請20000新元,用以補(bǔ)貼培訓(xùn)、軟件、硬件及人工成本;項(xiàng)目協(xié)作層級需要至少2家公司的BIM協(xié)作,每家公司、每個(gè)主要專業(yè)最多可申請35000新元,用以補(bǔ)貼培訓(xùn)、咨詢、軟件及硬件和人力成本。而且申請的企業(yè)必須派員工參加BCA學(xué)院組織的BIM建模/管理技能課程。

       在創(chuàng)造需求方面,新加坡決定政府部門必須帶頭在所有新建項(xiàng)目中明確提出BIM需求。2011年,BCA與一些政府部門合作確立了示范項(xiàng)目。BCA將強(qiáng)制要求提交建筑BIM模型(2013年起)、結(jié)構(gòu)與機(jī)電BIM模型(2014年起),并且最終在2015年前實(shí)現(xiàn)所有建筑面積大于 5000平方的項(xiàng)目都必須提交BIM模型的目標(biāo)。

       在建立BIM能力與產(chǎn)量方面,BCA鼓勵(lì)新加坡的大學(xué)開設(shè)BIM的課程、為畢業(yè)學(xué)生組織密集的BIM培訓(xùn)課程、為行業(yè)專業(yè)人士建立了BIM專業(yè)學(xué)位。

4.     BIM在北歐國家的發(fā)展現(xiàn)狀

       北歐國家包括挪威、丹麥、瑞典和芬蘭,是一些主要的建筑業(yè)信息技術(shù)的軟件廠商所在地,如Tekla和Solibri,而且對發(fā)源于鄰近匈牙利的ArchiCAD的應(yīng)用率也很高。因此,這些國家是全球最先一批采用基于模型的設(shè)計(jì)的國家,也在推動(dòng)建筑信息技術(shù)的互用性和開放標(biāo)準(zhǔn),主要指IFC。北歐國家冬天漫長多雪,這使得建筑的預(yù)制化非常重要,這也促進(jìn)了包含豐富數(shù)據(jù)、基于模型的BIM技術(shù)的發(fā)展,這也導(dǎo)致了這些國家及早地進(jìn)行了BIM的部署。

       與上述國家不同,北歐四國政府強(qiáng)制并未要求使用BIM,但由于當(dāng)?shù)貧夂虻囊笠约跋冗M(jìn)建筑信息技術(shù)軟件的推動(dòng),BIM技術(shù)的發(fā)展主要是企業(yè)的自覺行為。如Senate Properties一家芬蘭國有企業(yè),也是荷蘭最大的物業(yè)資產(chǎn)管理公司。2007年,Senate Properties發(fā)布了一份建筑設(shè)計(jì)的BIM要求(Senate Properties’ BIM Requirements for Architectural Design, 2007) [ix] 。自2007年10月1日起,Senate Properties的項(xiàng)目僅強(qiáng)制要求建筑設(shè)計(jì)部分使用BIM,其他設(shè)計(jì)部分可根據(jù)項(xiàng)目情況自行決定是否采用BIM技術(shù),但目標(biāo)將是全面使用BIM。該報(bào)告還提出,在設(shè)計(jì)招標(biāo)將有強(qiáng)制的BIM要求,這些BIM要求將成為項(xiàng)目合同的一部分,具有法律約束力;建議在項(xiàng)目協(xié)作時(shí),建模任務(wù)需創(chuàng)建通用的視圖,需要準(zhǔn)確的定義;需要提交最終BIM模型,且建筑結(jié)構(gòu)與模型內(nèi)部的碰撞需要進(jìn)行存檔;建模流程分為四個(gè)階段: Spatial Group BIM、Spatial BIM、Preliminary Building Element BIM 和Building Element BIM。

5.     BIM在日本的發(fā)展現(xiàn)狀

       在日本,有“2009年是日本的BIM元年”之說。大量的日本設(shè)計(jì)公司、施工企業(yè)開始應(yīng)用BIM,而日本國土交通省也在2010年3月表示,已選擇一項(xiàng)政府建設(shè)項(xiàng)目作為試點(diǎn),探索BIM在設(shè)計(jì)可視化、信息整合方面的價(jià)值及實(shí)施流程 [x] 。

       2010年秋天,日經(jīng)BP社2010年調(diào)研了517位設(shè)計(jì)院、施工企業(yè)及相關(guān)建筑行業(yè)從業(yè)人士,了解他們對于BIM的認(rèn)知度與應(yīng)用情況 [xi] 。結(jié)果顯示,BIM的知曉度從2007年的30.2%提升至2010年的76.4%。2008年的調(diào)研顯示,采用BIM的最主要原因是BIM絕佳的展示效果,而2010年人們采用BIM主要用于提升工作效率。僅有7%的業(yè)主要求施工企業(yè)應(yīng)用BIM,這也表明日本企業(yè)應(yīng)用BIM更多是企業(yè)的自身選擇與需求,見圖7。日本33%的施工企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用BIM了,在這些企業(yè)當(dāng)中近90%是在2009年之前開始實(shí)施的。

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圖7 日本企業(yè)應(yīng)用BIM的原因

       日本軟件業(yè)較為發(fā)達(dá),在建筑信息技術(shù)方面也擁有較多的國產(chǎn)軟件,日本BIM相關(guān)軟件廠商認(rèn)識(shí)到,BIM是需要多個(gè)軟件來互相配合,而數(shù)據(jù)集成的基本前提,因此多家日本BIM軟件商在IAI日本分會(huì)的支持下,以福井計(jì)算機(jī)株式會(huì)社為主導(dǎo),成本了日本國國產(chǎn)解決方案軟件聯(lián)盟,主要軟件廠商見圖8。

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圖8 日本國產(chǎn)BIM軟件解決方案聯(lián)盟[xii]

       此外,日本建筑學(xué)會(huì)于2012年7月發(fā)布了日本BIM指南 [xiii] ,從BIM團(tuán)隊(duì)建設(shè)、BIM數(shù)據(jù)處理、BIM設(shè)計(jì)流程、應(yīng)用BIM進(jìn)行預(yù)算、模擬等方面為日本的設(shè)計(jì)院和施工企業(yè)應(yīng)用BIM提供了指導(dǎo)。

6.     BIM在韓國的發(fā)展現(xiàn)狀

       根據(jù)buildingSMART Korea與延世大學(xué)2010年的一份調(diào)研 [xiv] ,問卷調(diào)查表共發(fā)給了89個(gè)AEC領(lǐng)域的企業(yè),34個(gè)企業(yè)給出了答復(fù):其中26個(gè)公司反映說他們已經(jīng)采用了BIM技術(shù)在他們的項(xiàng)目中,3個(gè)企業(yè)報(bào)告說他們正準(zhǔn)備采用BIM技術(shù),而4個(gè)企業(yè)反映說盡管他們的某些項(xiàng)目已經(jīng)嘗試BIM技術(shù),但是還沒有準(zhǔn)備開始在公司范圍內(nèi)采用BIM技術(shù)。

       韓國在運(yùn)用BIM技術(shù)上十分領(lǐng)前。多個(gè)政府部門都致力制定BIM的標(biāo)準(zhǔn),例如韓國公共采購服務(wù)中心和韓國國土交通海洋部。

       韓國公共采購服務(wù)中心(Public Procurement Service,PPS)是韓國所有政府采購服務(wù)的執(zhí)行部門。2010年4月,PPS發(fā)布了BIM路線圖(見圖9),內(nèi)容包括:2010年,在1~2個(gè)大型工程項(xiàng)目應(yīng)用BIM;2011年,在3~4個(gè)大型工程項(xiàng)目應(yīng)用BIM;2012~2015年,超過50億韓元大型工程項(xiàng)目都采用4D· BIM技術(shù)(3D+成本管理);2016年前,全部公共工程應(yīng)用BIM技術(shù)。2010年12月,PPS發(fā)布了《設(shè)施管理BIM應(yīng)用指南》 [xv] ,針對設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工等階段中的BIM應(yīng)用進(jìn)行指導(dǎo),并于2012年4月對其進(jìn)行了更新。

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圖9 韓國BIM路線圖

       2010年1月,韓國國土交通海洋部發(fā)布了《建筑領(lǐng)域BIM應(yīng)用指南》。該指南為開發(fā)商、建筑師和工程師在申請四大行政部門、16個(gè)都市以及6個(gè)公共機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目時(shí),提供采用BIM技術(shù)時(shí)必須注意的方法及要素的指導(dǎo)。指南應(yīng)該能在公共項(xiàng)目中系統(tǒng)地實(shí)施BIM,同時(shí)也為企業(yè)建立實(shí)用的BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。目前,土木領(lǐng)域的BIM應(yīng)用指南也已立項(xiàng),暫定名為《土木領(lǐng)域3D設(shè)計(jì)指南》。

       韓國主要的建筑公司已經(jīng)都在積極采用BIM技術(shù),如現(xiàn)代建設(shè)、三星建設(shè)、空間綜合建筑事務(wù)所、大宇建設(shè)、GS建設(shè)、Daelim建設(shè)等公司。其中,Daelim建設(shè)公司應(yīng)用BIM技術(shù)到橋梁的施工管理中,BMIS公司利用BIM軟件digital project對建筑設(shè)計(jì)階段以及施工階段的一體化的研究和實(shí)施等。

7.     BIM在中國的發(fā)展現(xiàn)狀

7.1   BIM在香港

       香港的BIM發(fā)展也主要靠行業(yè)自身的推動(dòng)。早在2009年,香港便成立了香港BIM學(xué)會(huì)。2010年時(shí),香港BIM學(xué)會(huì)主席梁志旋表示,香港的BIM技術(shù)應(yīng)用目前己經(jīng)完成從概念到實(shí)用的轉(zhuǎn)變,處于全面推廣的最初階段。

       香港房屋署自2006年起,已率先試用建筑信息模型;為了成功地推行BIM,自行訂立BIM標(biāo)準(zhǔn)、用戶指南、組建資料庫等等設(shè)計(jì)指引和參考。這些資料有效地為模型建立、管理檔案,以及用戶之間的溝通創(chuàng)造良好的環(huán)境。2009年11月,香港房屋署發(fā)布了BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) [xvi] 。香港房屋署署長馮宜萱女士提出,在2014年到2015年該項(xiàng)技術(shù)將覆蓋香港房屋署的所有項(xiàng)目。

7.2  BIM在臺(tái)灣

       自2008年起,“BIM”這個(gè)名詞在臺(tái)灣的建筑營建業(yè)開始被熱烈的討論 [xvii] ,臺(tái)灣的產(chǎn)官學(xué)界對BIM的關(guān)注度也十分之高。

       早在2007年,國立臺(tái)灣大學(xué)與Autodesk簽訂了產(chǎn)學(xué)合作協(xié)議,重點(diǎn)研究建筑信息模型(BIM)及動(dòng)態(tài)工程模型設(shè)計(jì)。2009年,國立臺(tái)灣大學(xué)土木工程系成立了“工程信息仿真與管理研究中心”(Research Center for Building & Infrastructure Information Modeling and Management,簡稱BIM研究中心),建立技術(shù)研發(fā)、教育訓(xùn)練、產(chǎn)業(yè)服務(wù)、與應(yīng)用推廣的服務(wù)平臺(tái),促進(jìn)BIM相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)交流、成果分享、人才培訓(xùn)與產(chǎn)官學(xué)研合作。為了調(diào)整及補(bǔ)充現(xiàn)有合同內(nèi)容在應(yīng)用BIM上之不足,BIM中心與淡江大學(xué)工程法律研究發(fā)展中心合作,并在2011年11月出版了《工程項(xiàng)目應(yīng)用建筑信息模型之契約模板》一書,并特別提供合同范本與說明,讓用戶能更清楚了解各項(xiàng)條文的目的、考慮重點(diǎn)與參考依據(jù)。高雄應(yīng)用科技大學(xué)土木系也于2011年成立了工程資訊整合與模擬(BIM)研究中心。此外,國立交通大學(xué)、國立交通大學(xué)、國立臺(tái)灣科技大學(xué)等對BIM進(jìn)行了廣泛的研究,極大地推動(dòng)了臺(tái)灣對于BIM的認(rèn)知與應(yīng)用。

       臺(tái)灣有幾家公轉(zhuǎn)民的大型工程顧問公司與工程公司,由于一直承接政府大型公共建設(shè),財(cái)力雄厚、兵多將廣,對于BIM有一定的研究并有大量的成功案例。2010年元旦,臺(tái)灣世曦工程顧問公司成立BIM整合中心,2011年9月 中興工程顧問股份3D/BIM中心,此外亞新工程顧問股份有限公司也成立了BIM管理及工程整合中心。臺(tái)灣的小規(guī)模建筑相關(guān)單位,囿于高昂的軟件價(jià)格,對于BIM的軟硬件投資有些躊躇不前,是目前民間企業(yè)BIM普及的重要障礙。

       臺(tái)灣的政府層級對BIM的推動(dòng)有兩個(gè)方向。首先,對于建筑產(chǎn)業(yè)界,政府希望其自行引進(jìn)BIM應(yīng)用,官方并沒有具體的輔導(dǎo)與獎(jiǎng)勵(lì)措施。對于新建的公共建筑和公有建筑,其擁有者為政府單位,工程發(fā)包監(jiān)督都受政府的公共工程委員會(huì)管轄,則要求在設(shè)計(jì)階段與施工階段都以BIM完成。另外,臺(tái)北市、新北市、臺(tái)中市都是直轄市,這三個(gè)市政府的建筑管理單位為了提高建筑審查的效率,正在學(xué)習(xí)新加坡的eSummision,致力于日后要求設(shè)計(jì)單位申請建筑許可時(shí)必須提交BIM模型,委托公共資訊委員會(huì)研擬編碼工作,參照美國MasterFormat的編碼,根據(jù)臺(tái)灣地區(qū)性現(xiàn)況制作編碼內(nèi)容。預(yù)計(jì)兩年內(nèi)會(huì)從公有建筑物開始試辦。如,臺(tái)北市政府于2010年啟動(dòng)了“建造執(zhí)照電腦輔助查核及應(yīng)用之研究”,并先后公開舉辦了三場專家座談會(huì),第一場為“建筑資訊模型在建筑與都市設(shè)計(jì)上的運(yùn)用”,第二場為“建造執(zhí)照審查電子化及BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用之可行性”,第三場為“BIM永續(xù)推動(dòng)及發(fā)展目標(biāo)”。2011年與2012年,臺(tái)北市政府又舉行 “臺(tái)北市政府建造執(zhí)照應(yīng)用BIM輔助審查研討會(huì)”,邀請產(chǎn)官學(xué)各界的專家學(xué)者齊聚一堂,從不同方面就臺(tái)北市政府的研究專案說明、推動(dòng)環(huán)境與策略、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)分享、工程法律與產(chǎn)權(quán)等課題提出專題報(bào)告并進(jìn)行研討。這一產(chǎn)官學(xué)界的公開對話,被業(yè)內(nèi)喻為“2012臺(tái)北BIM愿景”。

7.3   BIM在大陸

       近來BIM在國內(nèi)建筑業(yè)形成一股熱潮,除了前期軟件廠商的大聲呼吁外,政府相關(guān)單位、各行業(yè)協(xié)會(huì)與專家、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)、科研院校等也開始重視并推廣BIM。

       2010與2011年,中國房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)商業(yè)地產(chǎn)專業(yè)委員會(huì)、中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)工程建設(shè)質(zhì)量管理分會(huì)、中國建筑學(xué)會(huì)工程管理研究分會(huì)、中國土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)組織并發(fā)布了《中國商業(yè)地產(chǎn)BIM應(yīng)用研究報(bào)告2010》和《中國工程建設(shè)BIM應(yīng)用研究報(bào)告2011》 [xviii] 。雖然樣本不多,一定程度上反映了BIM在我國工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)兩屆的報(bào)告,關(guān)于BIM的知曉程度從2010年的60%提升至2011年的87%。2011年,共有39%的單位表示已經(jīng)使用了BIM相關(guān)軟件,而其中以設(shè)計(jì)單位居多。

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圖10 是否在項(xiàng)目中使用過BIM

       早在2010年,清華大學(xué)通過研究,參考NBIMS,結(jié)合調(diào)研提出了中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架(Chinese Building Information Modeling Standard,簡稱CBIMS),并且創(chuàng)造性地將該標(biāo)準(zhǔn)框架分為面向IT的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與面向用戶的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。

       2011年5月,住建部發(fā)布的《2011~2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中,明確指出:在施工階段開展BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用,推進(jìn)BIM技術(shù)從設(shè)計(jì)階段向施工階段的應(yīng)用延伸,降低信息傳遞過程中的衰減;研究基于BIM技術(shù)的4D項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)在大型復(fù)雜工程施工過程中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對建筑工程有效的可視化管理等。

      2012年1月,住建部“關(guān)于印發(fā)2012年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂修訂計(jì)劃的通知”宣告了中國BIM標(biāo)準(zhǔn)制定工作的正式啟動(dòng),其中包含五項(xiàng)BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑工程信息模型存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》、《制造工業(yè)工程設(shè)計(jì)信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》。其中,《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的編制采取“千人千標(biāo)準(zhǔn)”的模式,邀請行業(yè)內(nèi)相關(guān)軟件廠商、設(shè)計(jì)院、施工單位、科研院所等近百家單位參與標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目/課題/子課題的研究。至此,工程建設(shè)行業(yè)的BIM熱度日益高漲。

       前期大學(xué)主要集中于BIM的科研方面,如清華大學(xué)針對BIM標(biāo)準(zhǔn)的研究,上海交通大學(xué)的BIM研究中心側(cè)重于BIM在協(xié)同方面的研究,隨著企業(yè)各界對BIM的重視,對大學(xué)的BIM人才培養(yǎng)需求漸起。2012年4月27日,首個(gè)BIM工程碩士班在華中科技大學(xué)開課,共有25名學(xué)生;隨后廣州大學(xué)、武漢大學(xué)也開設(shè)了專門的BIM工程碩士班。

       在產(chǎn)業(yè)界,前期主要是設(shè)計(jì)院、施工單位、咨詢單位等對BIM進(jìn)行一些嘗試。最近幾年,業(yè)主對BIM的認(rèn)知度也在不斷提升,SOHO董事長潘石屹已將BIM作為SOHO未來三大核心競爭力之一;萬達(dá)、龍湖等大型房產(chǎn)商也在積極探索應(yīng)用BIM;上海中心、上海迪士尼等大型項(xiàng)目要求在全生命周期中使用BIM,BIM已經(jīng)是企業(yè)參與項(xiàng)目的門檻;其他項(xiàng)目中也逐漸將BIM寫入招標(biāo)合同,或者將BIM作為技術(shù)標(biāo)的重要亮點(diǎn)。目前來說,大中型設(shè)計(jì)企業(yè)基本上擁有了專門的BIM團(tuán)隊(duì),有一定的BIM實(shí)施經(jīng)驗(yàn);施工企業(yè)起步略晚了設(shè)計(jì)企業(yè),不過不少大型施工企業(yè)也開始了對BIM的實(shí)施與探索,也有一些成功案例;運(yùn)維階段目前的BIM還處于探索研究階段。

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[i] Building Information Modeling, Wikipedia.http://en.wikipedia.org/wiki/Building_information_modeling

[ii] National Institute of Building Science, United States National Building Information Modeling Standard, Version 1-Part 1[R]. [2010-02-30]. http://buildingsmartalliance.org

[iii] Mc-Graw Hill, The Business Value of BIM in North America, 2012.

[iv] General Services Administration(GSA) 3D-4D-BIM Program, www.gsa.gov/bim.

[v] Beth A. Brucker, Michael P. Case, et al. Building Information Modeling: A Road Map for Implementation to Support MILCON Transformation and Civil Works Projects within the U.S. Army Corps of Engineers, 2006.

[vi] National BIM Report 2012, NBS, http://www.thenbs.com

[vii] Government Construction Strategy, Cabinet Office, http://www.cabinetoffice.gov.uk/

[viii] BCA’s Building Information Modelling Roadmap, BCA, http://www.bca.gov.sg

[ix] Senate Properties’ BIM Requirements for Architectural Design, 2007, Senate Properties,http://www.senaatti.fi

[x] 官庁営繕事業(yè)におけるBIM導(dǎo)入プロジェクトの開始について, http://www.mlit.go.jp

[xi] BIM活用実態(tài)調(diào)査レポート, http://www.nikkeibp.co.jp/

[xii] J-BIM,http://j-bim.gloobe.jp

[xiii] BIM ガイドライン,JIA, http://www.jia.or.jp/resources/news/000/225/0000225/p7NmnPji.pdf

[xiv] 2010年的關(guān)于韓國BIM應(yīng)用情況的調(diào)查,http://www.chinabim.com/

[xv] 일괄입찰공사 기본설계 BIM 적용지침,PPS,http://www.pps.go.kr

[xvi] Building Information Modelling (BIM) Standards Manual for Development and Construction Division of Hong Kong Housing Authority, http://www.housingauthority.gov.hk

[xvii] 江志云. BIM在臺(tái)灣營建的應(yīng)用. 建筑技藝,2011(z6).

[xviii] 《中國商業(yè)地產(chǎn)BIM應(yīng)用研究報(bào)告2010》、《中國工程建設(shè)BIM應(yīng)用研究報(bào)告2011》,http://www.chinabim.com

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