美国在21世纪的BIM技术应用与建筑行业发展规划

美国智慧建造的发展侧重于建筑信息化层面的推进。美国是最早引领建筑业信息技术化发展的国家，其建筑业产业化发展已经进入了成熟期，在推动智能建筑、智能电网和建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术的发展和应用方面都已取得较大的进展，而这些都将成为其智慧建造发展的重要组成部分和坚实基础。1996 年，美国斯坦福大学CIFE 实验室首次提出4D 模型概念和CIFE-4D-CAD 系统，使得4D 模型技术逐渐走向了施工建造管理，让工程建造管理信息化逐渐成为现实。1997 年，美国著名建筑设计师弗兰克·盖里借助计算机建立了三维建筑模型，并完成了西班牙毕尔巴鄂古根海姆博物馆的设计，随后将数据信息传递到数控机床中进行构建的预制生产，最后在施工现场完成建筑物的拼装，整个建造过程与数字化建造理念非常接近。

进入21 世纪后，美国开始使用和推广BIM 技术。2002 年，Autodesk 公司正式提出了Building Information Modeling 的概念，自此之后BIM 被广泛传播，美国各大软件公司相继推出了BIM 的设计、分析、模拟建造的软件。于2007 年开始，美国政府就要求大型招标项目必须提交3D BIM 信息模型，随后还相继出版了美国国家BIM 应用标准（NBIMS）第一版和BIM 应用手册第二版，第一版主要侧重BIM 理论体系的建立和BIM 标准的规范，第二版则侧重于BIM 在各建造阶段的具体应用，为BIM 技术在工程建造全生命周期的发展和应用指明了方向。后来，美国建筑师协会（American Institute of Architects，AIA）于2008 年提出全面以BIM 为主整合各项作业流程，使美国在BIM 国际标准制定、基础软件研发等领域均处于世界领先地位。(www.xing528.com)

美国在“智慧化”的战略部署重点放在智慧城市、基础设施战略方向的人工智能。在智慧城市方面，自2009 年1 月IBM 正式向美国联邦政府提出“智慧地球”概念，建议投资建设新一代智慧型信息基础设施，随后，美国政府在其经济复兴计划中首次描述了智慧城市的概念。后来又于2015 年9 月发布了《白宫智慧城市行动倡议》，宣布将在联邦研究中投入至少1.6 亿美元，并通过至少25 项新的技术合作帮助当地社区应对关键挑战，尤其在减少交通拥堵、打击犯罪、促进经济增长、解决气候变化影响和提高城市服务水平等方面提供支持。之后，美国联邦政府融合发动美国国家科学基金会、国家标准与技术研究院、国土安全局、交通部、能源部、商务部等多个部门，在智慧城市的基础设施建设研究和实施国家优先领域的新解决方案两个方面投入资金并开展工作。2017 年，美国政府又发布《美国基础设施重建战略规划》，提出了打造安全绿色与耐久性建筑产品、建造过程经济效益和可持续性的同步发展、人工智能与建筑行业融合技术研发的发展规划。2018 年2 月，特朗普政府出台了《美国重建基础设施立法纲要》（以下简称《纲要》），拟在10 年内投入2 000 亿美元刺激2 万亿美元的国内基础设施投资，以期实现美国基础设施现代化、带动经济增长和降低失业率等目标，从而加强美国的国际竞争力。《纲要》涵盖了交通、能源、互联网、住宅等多个方面的内容，其中200 亿美元的创新转型项目包括了无人驾驶汽车、无人机、模块化基础设施等先进技术。这一政策不仅是对老旧基础设施进行简单的修缮更新，还更加关注工程领域的科技创新和可持续发展，将深刻影响未来10 年乃至更长远时期内美国基础设施的提升和工程建造领域的发展。