国家BIM标准：BIM技术原理及应用

(1)国外国家BIM标准

随着BIM标准的发展,美国、英国、挪威、芬兰、澳大利亚、日本、新加坡等国家都已经发布了本国的BIM实施标准,指导本国的BIM实施。目前美国走在BIM研究的最前沿,有着相对较为成熟的BIM应用技术,2015年美国BuildingSMART联盟发布了NBIMS-US第三版,包含了BIM参考标准、信息交换标准与指南和应用三大部分(图5-3)。其中,参考标准主要是经ISO认证的IFC、XML、Omniclass、IFD等技术标准;信息交换标准包含了COBie、空间规划复核、能耗分析、工程量和成本分析等;指南和应用指的是最小BIM、BIM项目实施规划与内容指南等,大部分国家目前也是处于指南和应用层面。尽管美国已出版了三版应用标准,但均未实现到实际操作层面。

图5-3　美国BIM标准体系(V3)

澳洲工程创新合作研究中心于2009年7月正式发布《国家数码模型指南和案例》,标准由3部分构成,分别是BIM概况、关键区域模型的创建方法和虚拟仿真的步骤以及案例。目的是指导和推广BIM在建筑各阶段(规划、设计、施工、设施管理)的全流程运用,改善建筑项目的实施与协调,释放生产力。

2011年10月24日,挪威公共建筑机构(Statsbygg)推出了英文版的《BIM Manual 1.2》,《BIM Manual 1.2》是技术标准和实施标准的结合,标准中对模型的拆分参考了ISO标准,解决方案与美国的OCCS-OmniClassTM类似。此外,列出了项目各业务阶段的BIM应用指南,例如,在概念设计阶段提出了4项可选应用,在方案设计阶段提出19项可选应用,在施工阶段提出了5项应用,在运维阶段提出了7项应用。在模型应用的质量控制方面也提出了细致的要求。

亚洲部分国家的BIM发展也很迅速,韩国、新加坡、日本已经颁布了国家标准。其中,日本的标准对于希望导入BIM技术的设计事务所和企业具有较好的指导意义,指南对企业的BIM组织机构建设、BIM数据的版权与质量控制、BIM建模规则、专业应用切入点以及交付成果做了详细指导。该标准的编写是从设计的角度出发的,所以《JIA BIM Guideline》更适合面向设计企业。

上述标准皆从软件技术以及BIM实施两个维度对BIM实施进行指导,对于各国的BIM实施提出了很好的指导思想,但未实现到实际操作层面。在英国,多家设计与施工企业共同成立“AEC(UK)BIM标准”项目委员制定了“AEC(UK)BIM Standard”,并在2016年发布了相应的BIM使用标准第二版,具有很强的社会实践性。

(2)我国的BIM标准

随着我国BIM的迅速发展,众多的高等院校、企业、业主以及事业单位等都开始投入到BIM的研究与应用活动中,国家政府部门也开始重视BIM并制定BIM标准,研究思路借鉴国际BIM标准的同时兼顾国内建筑规范规定和建设管理流程要求。中国建筑科学研究院等多家单位共同筹资成立“中国BIM发展联盟”,旨在发动各参与方,共同制定重大BIM行业标准。在2012年住房与城乡建设部印发的建标[2012]5号文“关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知”中,将五本标准列为国家标准制定项目。印发《2013年工程建设标准规范制订、修订计划》(建标[2013]6号),立项国家标准《建筑工程施工信息模型应用标准》。六本标准分为三个层次(图5-4),第一层为最高标准:建筑工程信息模型应用统一标准;第二层为基础数据标准:建筑工程设计信息模型分类和编码标准,建筑工程信息模型存储标准;第三层为执行标准:建筑工程设计信息模型交付标准,制造业工程设计信息模型交付标准。

图5-4　我国当前BIM标准体系

中国建筑科学研究院主编的《建筑工程信息模型应用统一标准》是最高的国家标准,其实现计划从建筑专业标准出发,通过三个层次来展开研究,分别为专业BIM、阶段BIM(包括工程规划、勘察与设计、施工、运维阶段)和项目全生命期BIM。在当前中国建筑软件发展的前提下,通过上述三个层次的过程,从专业BIM技术与标准的研究出发,以改造现有的专业软件为原则,形成各专业BIM;在一定阶段后集成专业BIM,形成阶段BIM;最后在各阶段BIM的基础上,连通起来从而形成项目全生命周期BIM,最终实现BIM在我国的发展。截至2018年初,《建筑工程信息模型应用统一标准》已发布,自2017年7月1日起实施。《建筑信息模型施工应用标准》已发布,自2018年1月1日起实施。此外,截至2017年3月,我国与BIM相关的工程建设标准共有56项(含已发布及在编标准),北京、上海、天津、浙江、江苏、辽宁和广东已有发布或在编的BIM相关地方标准和导则等共14项;山东、陕西、湖南、广西、黑龙江、福建、成都、安徽等省市都先后发布了BIM技术应用的相关指导意见。

　　(3)BIM实施标准分类

国内外的BIM实施框架理论体系,无论是企业级还是项目级的BIM实施,其实施标准都可以归纳为包含BIM资源标准、BIM行为标准以及BIM交付标准三大类别。

①BIM资源标准,指环境、人力和信息等生产要素的集合。

a.环境资源一般是指BIM实施过程中所需的软硬件技术条件,如BIM实施所需的各类软件系统工具、桌面计算机和服务器、网络环境及配置等。

b.人力资源一般是指BIM实施相关的技术和管理人员,如BIM工程师、BIM项目经理、BIM数据管理员等。

c.信息资源一般是指在BIM实施过程中积累并经过标准化处理,形成可重复利用的信息总称,如BIM模型库、BIM构件库、BIM数据库等。(www.xing528.com)

②BIM行为标准,指BIM实施相关的过程组织和控制,包括业务流程、业务活动和业务协同三个方面。

a.业务流程是指实施过程中一系列结构化、可度量的活动集合及其关系。如BIM设计变更流程、BIM成果文件归档流程等。

b.业务活动是指业务流程中特定活动的具体内容,如建模、分析、审核、质量控制、归档。

c.业务协同是指针对不同专业或不同参与方,业务活动之间的协调和共享的过程,如会议、邮件通知、报告、在BIM平台的数据上传下载等。

③BIM交付标准,指针对BIM交付所建立的相关标准和定义,如BIM交付物的模型内容和深度、文件格式、模型检查规范等。

具体而言,项目级别的BIM实施标准,至少应该包括以下几大部分:

a.BIM实施组织机构:明确BIM实施相关方,确定项目各参与方的要求及职责。

b.模型单位及坐标:明确模型的项目度量单位以及坐标,为所有BIM模型定义统一的通用坐标系,建立一个参考点作为共享坐标的原点。

c.建模深度定义:定义各个业务阶段的每个BIM应用所需要的BIM建模精度。

d.模型拆分:确定模型拆分标准,一般各专业独立,综合考虑工程区域、标高、专业完整性和机器配置。

e.命名规则:确定统一的文档、模型、提交成果等命名规则。

f.颜色标识:确定统一的色彩规则。

g.文档结构:确定统一的文档存储结构。

h.工作交付标准:确定项目交付成果的要求。

i.协作流程:确定设计变更、BIM的审核、BIM成果提交等工作协作流程。

j.软件版本:确定将要使用的BIM软件,及确定软件一致性原则。

k.模型分类:划分各个参建方的BIM模型应用工作面。

l.实施计划:确定项目BIM应用内容及相关方工作时间节点。

m.软硬件配置:合理配置软硬件,需要考虑BIM协同平台的功能以及部署方式。