建筑设备BIM应用与发展

1.BIM在国际上的发展和应用

（1）产生与发展 1975年，BIM之父——美国佐治亚理工大学的Chunk Eastman教授提出了BIM理念。BIM理念的启蒙，受到了1973年全球石油危机的影响，美国全行业需要考虑提高行业效益的问题。1975年，Eastman教授在其研究的课题“Building Description System”中提出了基于计算机描述的建筑概念，以便实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率。可见，BIM是建筑业与信息技术发展和结合的必然产物。因此，也可以这么说，BIM是建筑业信息革命的必然结果。建筑业的信息革命过程如图1-1所示。

图1-1 建筑业的信息革命过程

BIM技术从产生至今，其发展经历了三大阶段：萌芽阶段、产生阶段和发展阶段。事实上，多年来国际学术界一直在对如何在计算机辅助建筑设计中进行信息建模进行着深入的讨论和积极的探索。可喜的是，目前建筑信息模型的概念已经在学术界和软件开发商中获得共识，Gra-phisoft公司的ArchiCAD、Bentley公司的TriForma、Autodesk公司的Revit以及斯维尔公司的建筑设计（Arch）等这些引领潮流的国内和国际建筑设计软件系统，都是应用了建筑信息模型技术而开发出来的，可以支持建筑工程全生命周期的集成管理。美国和欧洲的经验证明，虽然BIM这个被行业广泛接受的专业名词的出现以及BIM在实际工程中的大量应用时间很短，但是美欧对这种技术的理论研究和小范围工程实践从20世纪70年代就开始了，而且一直没有中断过，佐治亚理工学院、斯坦福大学和宾夕法尼亚大学等在这方面做了大量的基础理论研究。

与传统模式相比，3D-BIM的优势明显，因为建筑模型的数据在建筑信息模型中的存在以多种数字技术为依托，从而以这个数字信息模型作为各个建筑项目的基础，可以进行各个相关工作。建筑工程与之相关的工作都可以从这个建筑信息模型中拿出各自需要的信息，既可指导相应工作，又能将相应工作信息反馈到模型中。

同时，BIM可以四维模拟实际施工，以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题，进行提前处理，为后期活动打下坚固的基础。在后期施工时，其能作为施工的实际指导，也能作为可行性指导，以提供合理的施工方案，以及人员、材料使用的合理配置，从而在最大范围内实现资源合理运用。

（2）应用 美国是首批应用BIM的国家之一。自2002年起，BIM技术发展迅速。美国政府有很多部门也开始应用BIM来协助工作。美国总务管理局（GSA）是一个以服务美国市民为本的机构。GSA推行了全国通行的3D-4D-BIM计划，协助和支持了在超过35个项目中应用3D、4D和BIM技术。目前，GSA正探讨在整个项目的生命周期中应用BIM技术，如空间规划验证、4D模拟、人流模拟、安全模拟、激光扫描、能耗模拟和可持续发展模拟等。自2007年起，所有重要项目必须将BIM应用于空间规划验证，同时也鼓励项目应用BIM技术来解决其他项目的挑战。美国国家建筑科学研究院也在2007年12月发布了美国国家BIM标准的第一部分。该标准由30位专家编写，目的是为未来的BIM标准提供发展方向。

英国将改革政府建筑项目的过程，希望借着BIM实现更高的效率和更低的成本。根据其政府内阁办公室在2011年5月公布的建筑策略，他们将与业界各专业团体合作订立标准，用以让整个建筑业供应链能利用BIM技术做出更佳的协作。

韩国在运用BIM技术上比较领先。多个政府部门都致力于制订BIM的标准。韩国国土海洋部在2010年1月分别在建筑和土木两个领域制订了BIM应用指南。该指南为开发商、建筑师和工程师采用BIM技术时必须注意的方法及要素做了详细的说明。韩国BIM实施和具体路线图要求2016年前实现全部公共工程应用BIM技术。

新加坡建筑与工程局（BCA）为新加坡注册公司（需要是现行的或即将建设项目的注册公司之一）成立了BIM基金，鼓励企业在建筑项目上把BIM技术纳入其工作流程，把BIM技术运用在实际的项目当中。他们鼓励BIM技术的运用，用以支持企业建立BIM项目协作、BIM模型建立，进行高增值模拟、分析，提高项目文件管理能力。每个企业可申请总经费以105000新加坡元为上限，用于培训、咨询、BIM硬件和软件的支出等，以及用以支持项目改善重要业务流程，如在招标或者施工前使用BIM做冲突检测，达到减少工程返工量最少10%的效果及提高10%的生产效率。

澳大利亚在2009年公布了国家的数码模型指引。该指引指出，由于将BIM技术真正地应用于建筑业需要做出不少修改和适应，所以这将是一项重大的挑战。澳大利亚政府通过制订数码模型指引，致力于推广BIM在建筑各阶段的运用，从项目规划到设施管理，都运用BIM的模拟技术，达致改善建筑项目的实施与协作的目的，从而发挥最大的生产力。

2.BIM在我国的发展和应用(www.xing528.com)

BIM技术在我国的发展状况：一是相对于BIM技术的整个发展历程来讲，当前还处于初级阶段。虽然我国的鲁班软件已经专注BIM技术发展十几年了，但相对于BIM整合发展和成熟期，仍然只是初级阶段。目前，我国的BIM解决方案在建造阶段各大专业累计已有100多项应用，但还有更多的应用未被开发出来，已有的应用还有很大的提升空间。

二是已有的BIM技术已能为企业创造巨大的价值，已能实现高达数倍的投资回报。到目前为止，BIM技术还有很多不能做的事，但能做的事也已经不少，创造的价值也已足够大。对于施工企业来说，要等到BIM技术十全十美再来应用是没有必要的，也是等不到的。从目前已经实施BIM的项目来看，价值已经相当巨大，实现5～10倍的投资回报是完全没有问题的。BIM技术的发展和完善将是一个长期的过程，这并不妨碍企业现在就能利用BIM技术创造巨大的价值。

三是BIM技术最终将成为建筑业生产力革命性的技术。这意味着未能及时掌握BIM技术，以及未能普及、深入应用BIM技术的施工企业将失去生存和竞争能力。2D建造技术已持续了数千年，数千年来项目管理模式未能真正革命性地被突破过，近年来虽有OA、ERP等信息技术助阵，但依然未从根本上改变困局。BIM将建造技术从2D升级到3D，这1D的升级变化，却是一场大革命。由此来看，BIM技术在我国的发展取得了可喜的进步，但是还有很长的路要走。相信我国的BIM标准一旦推出，我国的BIM发展会迎来一个飞跃阶段。

根据我国的“十二五”规划，国家建议建筑企业致力于加快将BIM技术应用于工程项目中，希望借此培育一批建筑业的领导企业。国家鼓励企业运用BIM的主要范畴为：在冲突分析方面，鼓励运用BIM技术，更有效地发现工程潜在的差异和冲突，以提高监测分析水准，在信息管理应用方面，加快推广BIM，如把其用于虚拟实境和4D项目管理，希望借此提升企业的生产效率和管理水准于设计阶段，运用BIM的3D技术来实现设计整体可视化；在施工阶段，应用BIM技术可以降低信息传送过程中可能出现的错误。

BIM在我国的应用与推广是近几年的事情。目前，无论是建筑业主还是各类设计院，都对BIM产生了浓厚的兴趣，各建设行政主管部门也在大力推行BIM技术。可以说，我国的BIM应用正方兴未艾，还有很大的应用空间。

BIM最初只是应用于一些大规模标志性的项目当中，除了堪称BIM经典之作的上海中心大厦项目外，上海世博会的一些场馆也应用了BIM技术。仅仅经过两三年，BIM已经应用到一些中小规模的项目当中。以福建省建筑设计研究院为例，全院70%～80%的项目都是使用BIM完成的。BIM在珠海歌剧院中的应用如图1-2所示。

图1-2 BIM在珠海歌剧院中的应用

目前，住房和城乡建设部正大力推进BIM技术的推广应用。住房和城乡建设部编制的建筑业“十二五”规划明确提出要推进BIM协同工作等技术应用，普及可视化、参数化、三维模型设计，以提高设计水平，降低工程投资，实现从设计、采购、建造、投产到运行的全过程集成运用。

另外，我国各地方政府也在大力推进BIM技术的使用，如北京市已经发布了BIM地方性标准《民用建筑信息模型设计标准》。2014年，广东省住房和城乡建设厅以粤建科函[2014] 1652号的形式，发布了关于开展建筑信息模型BIM技术推广应用的通知，要求到2020年年底，全省建筑面积20000m²及以上的建筑工程项目普遍应用BIM技术。

目前，有关BIM的微信群、QQ群，以及网上论坛、专栏、专题非常多，如中国BIM论坛（www.bim123.com）、中国建设教育协会的BIM大赛等。