昆楚高速公路大德大桥：BIM技术施工动态控制应用

BIM的全称为Building Information Modeling，翻译成中文为建筑信息模型。任何事物的发展都不是一蹴而就的，都要经历很多契机与波折，BIM的诞生也不例外。在漫长的发展历史中，经过CAE、CAD、BLM等概念的发展和完善，最终才诞生了BIM。

1.3.1.1　20世纪60年代的CAE发展时代

CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。CAE从20世纪60年代初在工程上开始应用到今天，已经历了50多年的发展历史，其理论和算法都经历了从蓬勃发展到日趋成熟的过程，现已成为工程和产品结构分析中（如航空、航天、机械、土木结构等领域）必不可少的数值计算工具，同时也是分析连续力学各类问题的一种重要手段。随着计算机技术的普及和不断提高，CAE系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于产品数字建模的CAE系统应运而生，并已成为结构分析和结构优化的重要工具，同时也是计算机辅助4C系统（CAD/CAE/CAPP/CAM）的重要环节。计算机辅助工程技术的提出就是要把工程（生产）的各个环节有机地组织起来，其关键就是将有关的信息集成，使其产生并存在于工程（产品）的整个生命周期中。因此，CAE系统是一个包括了相关人员、技术、经营管理及信息流和物流的有机集成且优化运行的复杂的系统。从CAE思想产生的初衷以及其发展方向不难看出，工程师是希望建立一套工程生产各个环节的信息管理系统，可以说这个思想对BIM的产生具有很大的启发意义。

1.3.1.2　1975年BIM概念的雏形

1975年，“BIM之父”Chunk Eastman教授在其研究的课题“建筑描述系统”中提出“基于计算机的建筑描述”，以便于实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率。可以看出，这个时期先驱们提出的思想理念受CAE的影响很深，甚至可以说是基本借鉴了CAE的思路，但是碍于建筑设计工具的限制，BIM的发展只能停留在概念阶段，难以更加深入地落实到工程实践中。

1.3.1.3　20世纪80年代软件业公司百家争鸣

20世纪80年代初期，随着计算机产业的发展，世界上诞生了许多软件供应商，而这些供应商不但成长为日后世界软件业的巨头，也极大地推动了BIM事业在全球的发展。在那个时期，美国诞生了如成立于1978年的Trimble、成立于1982年的Autodesk、成立于1982年的Archibus、成立于1984年的Bentley等公司；欧洲诞生了如成立于1981年的法国Dassault System、成立于1982年的匈牙利Graphisoft、成立于1963年的德国Nemetschek AG集团（内梅切克工程有限公司成立于2005年）、成立于1961年的德国RIB集团（其名下的ITWO是世界著名的5D设计建造一体化平台）等公司。20世纪90年代，澳大利亚和中国一些学者开始从事BIM研究等相关工作。(www.xing528.com)

1.3.1.4　1980—2000年CAD的二维与三维之争

很多人对CAD、AutoCAD、二维设计、三维设计等概念的认识是混淆的，甚至在很多场合也没有特别去区分。CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）可以理解为：在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速设计出图形，使设计人员及时对设计做出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形数据加工工作。从这个角度讲，CAD是一种全新的设计思想，只要能实现上述工具的软件都可以称为CAD软件，因此，CAD并不是一个软件。而我们常说的AutoCAD，是美国Autodesk公司的一款产品，20世纪六七十年代CAD及其工具就已经诞生，但是当时软件高昂的价格使得很多使用者望而却步，而Autodesk公司推出的可复制图形且价格低廉的Autodesk很快占领了市场并由此成为日后的软件业巨头。从1980年到2000年的这20年间，关于CAD该用二维设计还是用三维设计，在业内经历了一场旷日持久的竞争。其中一方就是以Autodesk这样擅长做二维设计的软件供应商，另一方则是以ArchiCAD（前文提到的Graphisoft公司的产品）这样擅长做三维设计的软件供应商。在计算机硬件能力有限的年代，三维设计的难度远远大于二维设计，因此，在这场竞争中，以Autodesk为代表的二维设计软件占据了上风。

1.3.1.5　BLM的提出与BIM的诞生

说到BLM就必须先说PLM。PLM，是一个英文缩写，表示产品生命周期管理（Product Lifecycle Management）。实质上，PLM与我国提出的C4P（CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM）或者技术信息化基本上指的是同样的领域，即与产品创新有关的信息技术的总称。从另一个角度而言，PLM是一种理念，即对产品从创建到使用，到最终报废等全生命周期的产品数据信息进行管理的理念。在PLM理念产生之前，PDM主要是针对产品研发过程的数据和过程的管理。而在PLM理念之下，PDM的概念得到延伸，成为CPDM，即基于协同的PDM，可以实现研发部门、企业各相关部门，甚至企业间对产品数据的协同应用。PLM引申到建筑中就是BLM（Building Lifecycle Management），BLM概念的提出并没有在行业内引起太多的重视，现在回顾过去不难看出，我们现在行业内BIM努力的方向正是全寿命周期内的BLM。

在2002年欧特克全球渠道商大会上，Revit前CEO提出了Building Information Modeling这三个单词，也就是我们现在所讲的BIM，这标志着BIM的诞生。业内还有另外一种说法，即1992年，“Building Information Model”这个名词第一次由Nederveen和Tolman提出。

美国国家BIM标准（NBIMS）对BIM的定义由三部分组成：① BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；② BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；③ 在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。