国外BIM技术在建筑项目中的应用现状

BIM技术起源于美国Chuck Eastman博士于20世纪末提出的建筑计算机模拟系统（Building Description System）。根据Chuck Eastman博士的观点，BIM是在建筑生命周期对相关数据和信息进行制作和管理的流程。从这个意义上讲，BIM可称为对象化开发、CAD的深层次开发，或者为参数化的CAD设计，即对二维CAD时代产生的信息孤岛进行再组织基础上的应用。

随着信息的不断扩展，BIM模型也在不断发展成熟。在不同阶段，参与者对BIM的需求关注度不一样，而且数据库中的信息字段可以不断扩展。因此，BIM模型并非一成不变，从最开始的概念模型、设计模型到施工模型再到设施运维模型，一直在不断成长。

目前，BIM在美国、日本、英国、韩国及北欧国家的发展态势和应用水平都达到了一定的程度。

（一）美国

美国是较早启动建筑业信息化研究的国家，发展至今，BIM研究与应用都走在世界前列。目前，美国大多建筑项目已经开始应用BIM，BIM的应用点也种类繁多，而且存在各种BIM协会，出台了各种BIM标准。根据McGraw-Hill的调研，2012年工程建设行业采用BIM的比例从2007年的28%，增长至2009年的49%，直至2012年的71%。其中，74%的承包商已经在实施BIM超过了建筑师（70%）及机电工程师（67%）。BIM的价值在不断被认可。

关于美国BIM的发展，不得不提到几大BIM的相关机构。

1.GSA

美国总务署（General Service Administration，GSA）负责美国所有联邦设施的建造和运营。早在2003年，为了提高建筑领域的生产效率、提升建筑业信息化水平，GSA下属的公共建筑服务（Public Building Service）部门的首席设计师办公室（Office of the Chief Architect，OCA）推出了全国3D-4D-BIM计划。3D-4D-BIM计划的目标是为所有对3D-4D-BIM技术感兴趣的项目团队提供“一站式”服务，虽然每个项目的功能、特点各异，但OCA会为每个项目团队提供独特的战略建议与技术支持。目前，OCA已经协助和支持了超过100个项目。

GSA要求，从2007年起，所有大型项目（招标级别）都需要应用BIM，最低要求是空间规划验证和最终概念展示都需要提交模型。所有GSA的项目都被鼓励采用3D技术，并且根据采用这些技术的项目承包商的应用程序不同，给予不同程度的资金支持。目前，GSA正探讨在项目生命期中应用BIM技术，包括空间规划验证、4D模拟、激光扫描、能耗、可持续发展模拟、安全验证等，并陆续发布了各领域的系列BIM指南，这对于规范BIM在实际项目中的应用起到了重要作用。

GSA对BIM的强大宣传直接影响并提升了美国整个工程建设行业对BIM的应用。

2.USACE

美国陆军工程兵团（the U.S.Army Corpsof Engineers，USACE）是公共工程、设计和建筑管理机构。2006年10月，USACE发布了为期15年的BIM发展路线规划（Building Information Modeling:A Road Map for Implementation to Support MILCON Transformation and Civil Works Projects within the U.S.Army Corps of Engineers），为USACE采用和实施BIM技术制定战略规划，以提升规划、设计、施工质量和效率。

其实，在发布发展路线规划之前，USACE就已经采取了一系列的方式为BIM做准备。USACE的第一个BIM项目是由西雅图分区设计和管理的一项无家眷军人宿舍项目，利用Bentley的BIM软件进行碰撞检查以及算量。2004年11月，USACE路易维尔分区在北卡罗来纳州的一个陆军预备役训练中心项目也实施了BIM。2005年3月，USACE成立了项目交付小组（Project Delivery Team，PDT），研究BIM的价值，并为BIM应用策略提供建议。发展路线规划即是PDT的成果。同时，USACE还研究合同模板，制定合适的条款，促使承包商使用BIM。此外，USACE要求标准化中心（Centers of Standardization，COS）在标准化设计中应用BIM，并提供指导。

在发展路线规划的附录中，USACE发布了BIM实施计划，从BIM团队建设、BIM关键成员的角色与培训、标准与数据等方面为BIM的实施提供指导。2010年，USACE又发布了适用于军事建筑项目、分别基于Autodesk平台和Bentley平台的BIM实施计划，并在2011年进行了更新。适用于民事建筑项目的BIM实施计划还在研究制定当中。

3.BSA

Building SMART联盟（Building SMART Alliance，BSA）是美国建筑科学研究院（National Institute of Building Science，NIBS）在信息资源和技术领域的一个专业委员会，致力于BIM的推广与研究，使项目所有参与者在项目生命期阶段能共享准确的项目信息。BIM通过收集和共享项目信息与数据，可以有效地节约成本、减少浪费。美国BSA的目标是在2020年之前，帮助建设部门节约31%的浪费或者减少4亿美元。

BSA下属的美国国家BIM标准项目委员会（the National Building Information Model Standard Project Committee-United States，NBIMS-US）专门负责美国国家BIM标准（National Building Information Model Standard，NBIMS）的研究与制定。2007年12月，NBIMS-US发布了NBIMS第一版的第一部分，主要包括关于信息交换和开发过程等方面的内容，明确了BIM过程和工具的各方定义、相互之间数据交换要求的明细和编码，使不同部门可以开发充分协商一致的BIM标准，更好地实现协同。2012年5月，NBIMS-US发布NBIMS第二版的内容。NBIMS第二版的编写过程采用了开放投稿（各专业BIM标准）、民主投票决定标准的内容（Open Consensus Process），因此也被称为是第一份基于共识的BIM标准。

除了NBIMS外，BSA还负责其他工程建设行业信息技术标准的开发与维护，包括美国国家CAD标准（United States National CAD Standard），施工运营建筑信息交换数据标准（Construction Operations Building Information Exchange，COBie），以及设施管理交付模型视图定义格式（Facility Management Handover Model View Definition formats）等。

（二）日本

在日本，BIM应用已扩展到全国范围，并上升到政府推进的层面。日本的国土交通省负责全国各级政府投资工程，包括建筑物、道路等的建设、运营和工程造价的管理。国土交通省的大臣官房（办公厅）下设官厅营缮部，主要负责组织政府投资工程建设、运营和造价管理等具体工作。

2010年3月，国土交通省的官厅营缮部门宣布，将在其管辖的建筑项目中推进BIM技术，根据今后施行对象的设计业务来具体推行BIM应用。

在日本，有“2009年是日本的BIM元年”之说。大量的日本设计公司、施工企业开始应用BIM，而日本国土交通省也在2010年3月表示，已选择一项政府建设项目作为试点，探索BIM在设计可视化、信息整合方面的价值及实施流程。

2010年秋天，日本BP社调研了517位设计院、施工企业及相关建筑行业从业人士，了解他们对BIM的认知度与应用情况。结果显示，BIM的认知度从2007年的30.2%提升至2010年的76.4%；2008年采用BIM的主要原因是BIM绝佳的展示效果，2010年采用BIM主要用于提升工作效率；仅有7%的业主要求施工企业应用BIM，这表明日本企业应用BIM更多是企业的自身选择与需求；日本33%的施工企业已经应用BIM，这些企业中近90%是在2009年之前开始应用的。日本软件业较为发达，在建筑信息技术方面也拥有较多的国产软件。日本BIM相关软件厂商认识到，BIM是多个软件互相配合而达到数据集成目的的基本前提。因此，多家日本BIM软件商在IAI日本分会的支持下，以福井计算机株式会社为主导，成立了日本国产BIM解决方案软件联盟。

此外，日本建筑学会于2012年7月发布了日本BIM指南，从BIM团队建设、BIM数据处理、BIM设计流程、应用BIM进行预算和模拟等方面为日本的设计院和施工企业应用BIM提供了指导。(www.xing528.com)

（三）韩国

在韩国，已有多家政府机关致力BIM应用标准的制定，如韩国国土海洋部、韩国教育科学技术部、韩国公共采购服务中心（Public Procurement Service）等。其中，韩国公共采购服务中心下属的建设事业局制定了BIM实施指南和路线图。具体路线图为2010年1～2个大型施工BIM示范使用、2011年3～4个大型施工BIM示范使用、2012—2015年500亿韩元以上建筑项目全部采用4D的设计管理系统、2016年实现全部公共设施项目使用BIM技术。

韩国国土海洋部分别在建筑领域和土木领域制定了BIM应用指南。其中，《建筑领域BIM应用指南》于2010年1月完成发布。该指南是建筑业主、建筑师、设计师等采用BIM技术时必需的要素条件以及方法等的详细说明文书。

此外，Building SMART在韩国的分会表现也很活跃，他们和韩国的一些大型建筑公司和大学院校正在共同努力，致力BIM在韩国建筑领域的研究、普及和应用。

2010年，Building SMART Korea与延世大学组织了关于BIM的调研，问卷调查表共发给了89个AEC领域的企业，其中部分企业给出了答复：26个企业反映已经在项目中采用BIM技术；3个企业反映准备采用BIM技术；4个企业反映尽管某些项目已经尝试应用BIM技术，但是还没有准备开始在公司范围内采用BIM技术。

韩国在运用BIM技术上十分领先。多个政府部门都致力于制定BIM标准，如韩国公共采购服务中心和韩国国土交通海洋部。

2010年1月，韩国国土交通海洋部发布了《建筑领域BIM应用指南》。该指南为开发商、建筑师和工程师在申请4大行政部门、16个都市以及6个公共机构的项目时，提供采用BIM技术时必须注意的方法及要素的指导。根据指南能在公共项目中系统地应用BIM，指南也为企业确立了实用的BIM实施标准。

韩国主要的建筑公司都在积极采用BIM技术，如现代建设、三星建设、空间综合建筑事务所、大宇建设、GS建设、Daelim建设等公司。其中，Daelim建设公司将BIM技术应用到桥梁的施工管理中，BMIS公司利用BIM软件Digital Project对建筑设计阶段以及施工阶段的一体化进行研究和实施等。

（四）英国

2010年、2011年，英国NBS组织了全英的BIM调研，从网上1000份调研问卷中最终统计出英国的BIM应用状况。从统计结果可以发现：2010年，仅有13%的人在使用BIM，而43%的人从未听说过BIM；2011年，有31%的人在使用BIM，48%的人听说过BIM，21%的人对BIM一无所知。调查中有78%的人同意BIM是未来趋势，有94%的受访人表示会在5年之内应用BIM。

与大多数国家不同，英国政府要求强制使用BIM。2011年5月，英国内阁办公室发布了“政府建设战略”文件，其中关于建筑信息模型的章节中明确要求：到2016年，政府要求全面协同的3D BIM，并将全部的文件以信息化形式管理。为了实现这一目标，文件制定了明确的阶段性目标。如2011年7月发布BIM实施计划；2012年4月，为政府项目设计一套强制性的BIM标准；2012年夏季，BIM中的设计、施工信息与运营阶段的资产管理信息实现结合；2012年夏天起，分阶段为政府所有项目推行BIM计划；至2012年7月，在多个部门确立试点项目，运用3D、BIM技术来协同交付项目。文件也承认由于缺少兼容性的系统、标准和协议以及客户和主导设计师的要求存在区别，大大限制了BIM的应用。因此，政府将重点放在制定标准上，确保BIM链上的所有成员能够通过BIM实现协同工作。

政府要求强制使用BIM的文件得到了英国建筑业BIM标准委员会的支持。英国建筑业BIM标准委员会已于2009年11月发布了英国建筑业BIM标准，2011年6月发布了适用于Revit的英国建筑业BIM标准，2011年9月发布了适用于Bentley的英国建筑业BIM标准。这些标准的制定都为英国的AEC企业从CAD过渡到BIM提供了切实可行的方案和程序，例如，如何命名模型、如何命名对象、单个组件的建模、与其他应用程序或专业的数据交换等。特定产品的标准是为了在特定BIM产品应用中解释和扩展通用标准中的一些概念。标准编委会成员均来自建筑行业，他们熟悉建筑流程，熟悉BIM技术，所编写的标准能够有效地应用于生产实际。

针对政府建设战略文件，英国内阁办公室于2012年起每年发布“年度回顾与行动计划更新”报告。报告中分析本年度BIM的实施情况，与BIM相关的法律、商务、保险条款以及标准的制定情况，并制订近期BIM实施计划，促进企业、机构研究基于BIM的实践。

伦敦是众多全球领先设计企业的总部，如Fosterand Partners、Zaha Hadid Architects、BDP和Amp Sports；也是很多领先设计企业的欧洲总部，如HOK、SOM和Gensler。在这样环境下，英国政府发布的强制使用BIM的文件可以得到有效执行。因此，英国的BIM应用处于领先水平，发展速度更快。

（五）新加坡

新加坡负责建筑业管理的国家机构是建筑管理署（以下简称BCA）。在BIM这一技术引进之前，新加坡政府就注意到信息技术对建筑业的重要作用。早在1982年，BCA就有了人工智能规划审批的想法；2000—2004年，发展CORENET（Construction and Real Estate NET work）项目，用于电子规划的自动审批和在线提交，研发了世界首个自动化审批系统。2011年，BCA发布了新加坡BIM发展路线规划，规划明确推动整个建筑业在2015年前广泛使用BIM技术。为了实现这一目标，BCA分析了面临的挑战，并制定了相关策略。截至2014年底，新加坡已出台了多个清除BIM应用障碍的策略，包括：2010年，BCA发布了建筑和结构的模板；2011年4月发布了BIM的模板；与新加坡BuildingSMART分会合作，制定了建筑与设计对象库，并发布了项目协作指南。

为了鼓励早期的BIM应用者，BCA为新加坡的部分注册公司成立了BIM基金，鼓励企业在建筑项目上把BIM技术纳入其工作流程，并运用在实际项目中。BIM基金有以下用途：支持企业建立BIM模型，提高项目可视力，高增值模拟，提高分析和管理项目文件的能力；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（低于10%）的效果，提高生产效率。

基金分为企业层级和项目协作层级，企业层级最多可申请2万新元，用以补贴培训、软件、硬件及人工成本；项目协作层级需要至少两家公司的BIM协作，每家公司、每个主要专业最多可申请3.5万新元，用以补贴培训、咨询、软件及硬件和人力成本。申请的企业必须派员工参加BCA学院组织的BIM建模或管理技能课程。

在创造需求方面，新加坡政府部门决定带头在所有新建项目中明确提出BIM需求。2011年，BCA与一些政府部门合作确立了示范项目。

在建立BIM能力与产量方面，BCA鼓励新加坡的大学开设BIM课程，为毕业学生组织密集的BIM培训课程，为行业专业人士建立BIM专业学位。

（六）北欧国家

北欧国家包括挪威、丹麦、瑞典和芬兰等，是一些主要的建筑业信息技术的软件厂商所在地，如Tekla和Solibri，而且对ArchiCAD的应用率也很高。因此，这些国家是全球最先采用基于模型设计的国家，并且在推动建筑信息技术的互用性和开放标准（主要指IFC）起到重要作用。由于北欧国家冬季漫长多雪的地理环境，建筑的预制化显得非常重要，这也促进了包括丰富数据、基于模型的BIM技术的发展，使这些国家及早地进行了BIM部署。

北欧的这些国家政府并未强制要求使用BIM，但由于当地气候的要求以及先进建筑信息技术软件的推动，BIM技术的应用主要是企业的自觉行为。Senate Properties是一家芬兰国有企业，也是荷兰最大的物业资产管理公司。2007年，Senate Properties发布了一份建筑设计的BIM要求，要求中规定：自2007年10月1日起，Senate Properties的项目仅强制要求建筑设计部分使用BIM，其他设计部分可根据项目情况自行决定是否采用BIM技术，但目标将是全面使用BIM。该要求还提出：“在设计招标阶段将有强制的BIM要求，这些BIM要求将成为项目合同的一部分，具有法律约束力；建议在项目协作时，建模任务需要创建通用的视图，需要准确的定义；需要提交最终BIM模型，且建筑结构与模型内部的碰撞需要进行存档；建模流程分为4个阶段：Spatial Group BIM、Spatial BIM、Preliminary Building Element BIM和Building Element BIM。”