1、 BIM的應用現狀與發展趨勢發布時間：2016年1月6日 來源：環球BIM沙龍摘要】通過對BIM技術的產生與發展的研究，對國外的BIM技術研究與應用現狀進行了總結，對現階段國際、國BIM技術在設計、施工、運維等不同階段的應用情況、國外BIM標準的進化等容進行歸納整理，提出了在未來的建筑工程領域BIM技術的發展趨勢和設想。【關鍵詞】BIM；應用現狀；發展趨勢一、BIM的概念與特點自從1975年，美國的ChuckEastman提出了建筑物計算機模擬系統（Building Description System，BDS）的概念以來，建筑信息模型既BIM技術的理念有著迅速的發展建筑信息模型（BIM）的概

2、念最開始在美國得以推廣應用，隨后歐洲、日本、新加坡等國家也得到了積極的推廣。引用美國國家BIM標準(NBIMS)對BIM的定義，BIM有三個層次的含義：1.BIM是一個設施(建設項目)物理和功能特性的數字表達；2.BIM是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從建設到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程；3.在項目的不同階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業。根據BIM的定義，結合工程建設實踐，總結出BIM具有以下五個特點：1. 可視化；2協調性；3模擬性；4優化性；5可出圖性。二、BIM應用現狀1、國際BI

3、M應用發展情況美國是較早啟動建筑業信息化研究的國家，BIM研究與應用都走在世界前列。根據McGraw Hill 的調研。2012年工程建設行業采用BIM的比例從2007年的28%增長到2012年的71%。其中74%的承包商已經在實施BIM了，超過了建造師（70%）及機電工程師（67%）。2011年，新加坡BCA與一些政府部門合作確立了示項目。BCA將強制要求提交建筑BIM模型（2013年起）、結構與機電BIM模型（2014年起），并且最終在2015年前實現所有建筑面積大于5000平方米的項目都必須提交BIM模型目標。BCA于2010年成立了一個600萬新幣的BIM基金項目，鼓勵新加坡的大學開設

4、BIM課程、為畢業學生組織密集的BIM培訓課程、為行業專業人士建立了BIM專業學位。國公共采購服務中心（PPS）于2010年4月發布了BIM路線圖，容包括：2010年，在1-2個大型工程項目應用BIM；2011年，在3-4個大型工程項目應用BIM;2012-2015年，超過5-億元大型工程項目都采用4D BIM技術（3D+成本管理）；2016年前，全部公共工程應用BIM技術。2010年12月，PPS發布了設施管理BIM應用指南，針對初步設計、施工圖設計、施工等階段中的BIM應用進行指導，并于2012年4月對其進行了更新。2010年1月，國國土交通海洋部發布了建筑領域BIM應用指南，土木領域的B

5、IM應用指南也以立項。房屋署自2006年起，已率先試用建筑信息模型。為了成功地推行BIM，房屋署自行訂立BIM標準、用戶指南、組建資料庫等設計指南和標準。這些資料有效地為模型建立、管理檔案，已經用戶之間的溝通創造了良好的環境。2009年11月，房屋署發布了BIM應用標準。預計在2014-2015年BIM技術將覆蓋房屋署的所有項目。早在2007年，大學與Autodesk簽訂了產學研合作協議，重點研究建筑信息模型（BIM)及動態工程模型設計。2009年，大學土木工程系成立了“工程信息仿真與管理研究中心”，并與淡江大學工程法律研究發展中心合作出版了工程項目應用建筑信息模型之契約模板高雄應用科技大學土

6、木系也于2011年成立了工程資訊整合與模擬（BIM)研究中心。2011年5月，我國住建部發布了2011-2015建筑業信息化發展綱要，2012年1月，住建部“關于印發2012年工程建設標準規制定修訂計劃的通知”宣告了中國BIM標準制定工作的正式啟動。前期一些大學和科研院所在BIM的科研方面也做了很多探索，如清華大學通過研究，參考NBIMS，結合調研提出了中國建筑信息模型標準框架（CBIMS)。隨著企業各界對BIM的重視，對大學的BIM人才培養需求漸起，部分院校成立了BIM方向的工程碩士的培養。2、國企業應用現狀我國的BIM應用雖然剛剛起步，但發展速度很快，許多企業有了非常強烈的BIM意識，出現

7、了一批BIM應用的標桿項目，同時，BIM的發展也逐漸得到了政府的大力推動。目前設計企業應用BIM的主要容：1、方案設計：使用BIM技術能進行造型、體量和空間分析外，還可以同時進行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案決策更具有科學性;2、擴初設計：建筑、結構、機電各專業建立BIM模型，利用模型信息進行能耗、結構、聲學、熱工、日照等分析，進行各種干涉檢查和規檢查，以及進行工程量統計;3、施工圖：各種平面、里面、剖面圖紙和統計報表都從BIM模型中得到;4、設計協同：設計有上十個甚至幾十個專業需要協調，包括設計計劃，互提資料、校對審核、版本控制等。5、設計工作重心前移：目前設計師50%以上的工作量用

8、在施工圖階段，BIM可以幫助設計師把主要工作放到方案和擴初階段，使得設計師的設計工作集中在創造性勞動上。目前施工企業應用BIM的主要容：1、碰撞檢查，減少返工。利用BIM的三維技術在前期進行碰撞檢查，直觀解決空間關系沖突，優化工程設計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤和返工，而且優化凈空，優化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優化后的方案，進行施工交底、施工模擬，提高施工質量，同時也提高了與業主溝通的能力。2、模擬施工，有效協同。三維可視化功能再加上時間維度，可以進行進度模擬施工。隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進展進行對比，同時進行有效協同，項目參建方都能對工程項目的各種問題和情況了如

9、指掌。從而減少建筑質量問題、安全問題，減少返工和整改。利用BIM技術進行協同，可更加高效信息交互，加快反饋和決策后傳達地周轉效率。利用模塊化的方式，在一個項目的BIM信息建立后，下一個項目可類同的引用，達到知識積累，同樣工作只做一次。3、三維渲染，宣傳展示。三維渲染動畫，可通過虛擬現實讓客戶有代入感，給人以真實感和直接的視覺沖擊，配合投標演示及施工階段調整實施方案。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發的模型基礎，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業主更為直觀的宣傳介紹，在投標階段可以提升中標幾率。4、知識管理，保存信息模擬過程可以獲取施工中不易被積累的知識和技能，使之變為施工單位長期積累的

10、知識庫容。目前運維階段BIM的應用主要有：1、空間管理。空間管理主要應用在照明、消防等各系統和設備空間定位。獲取各系統和設備空間位置信息，把原來編號或者文字表示變成三維圖形位置，直觀形象且方便查找。 2、設施管理。主要包括設施的裝修、空間規劃和維護操作。美國國家標準與技術協會（NIST）于2004年進行了一次研究，業主和運營商在持續設施運營和維護方面耗費的成本幾乎占總成本的三分之二。而BIM技術的特點是，能夠提供關于建筑項目的協調一致的、可計算的信息，因此該信息非常值得 共享和重復使用，且業主和運營商便可降低由于缺乏互操作性而導致的成本損失。此外還可對重要設備進行遠程控制。 3、隱蔽工程管理。

11、在建筑設計階段會有一些隱蔽的管線信息是施工單位不關注的，或者說這些資料信息可能在某個角落里，只有少數人知道。特別是隨著建筑物使用年限的增加，人員更換頻繁，這些安全隱患日益顯得突出，有時直接導致悲劇釀成。基于BIM技術的運維可以管理復雜的地下管網，如污水管、排水管、網線、電線以及相關管井，并且可以在圖上直接獲得相對位置關系。當改建或二次裝修的時候可以避開現有管網位置，便于管網維修、更換設備和定位。部相關人員可以共享這些電子信息，有變化可隨時調整，保證信息的完整性和準確性。4、應急管理。基于BIM技術的管理不會有任何盲區。公共建筑、大型建筑和高層建筑等作為人流聚集區域，突發事件的響應能力非常重要。

12、傳統的突發事件處理僅僅關注響應和救援，而通過BIM技術的運維管理對突發事件管理包括：預防、警報和處理。通過BIM系統我們可以迅速定位設施設備的位置，避免了在浩如煙海的圖紙中尋找信息，如果處理不及時，將釀成災難性事故。5、節能減排管理。通過BIM結合物聯網技術的應用，使得日常能源管理監控變得更加方便。通過安裝具有傳感功能的電表、水表、煤氣表后，可以實現建筑能耗數據的實時采集、傳輸、初步分析、定時定點上傳等基本功能，并具有較強的擴展性。系統還可以實現室溫濕度的遠程監測，分析房間的實時溫濕度變化，配合節能運行管理。在管理系統中可以及時收集所有能源信息，并且通過開發的能源管理功能模塊，對能源消耗情況進

13、行自動統計分析，比如各區域，各戶主的每日用電量，每周用電量等，并對異常能源使用情況進行警告或者標識。3、BIM應用中存在的問題BIM在實踐過程中也遇到了一些問題和困難，主要體現在4個方面：一是在BIM應用軟件方面。目前，市場上的 BIM軟件很多，但大多用于設計和招投標階段，施工階段的應用軟件相對匱乏。大多數BIM軟件以滿足單項應用為主，集成性高的BIM應用系統較少，與項目 管理系統的集成應用更是匱乏。此外，軟件商之間存在的市場競爭和技術壁壘，使得軟件之間的數據集成和數據交互困難，制約了BIM的應用與發展。二是在BIM數據標準方面。隨著BIM技術的 推廣應用，數據孤島和數據交換難的現象普遍存在。

14、作為國際標準的IFC數據標準在我國的應用和推廣不理想，而我國對國外標準的研 究也比較薄弱，結合我國建筑工程實際對標準進行拓展的工作更加缺乏。在實際應用過程中，不僅需要像IFC一樣的技術標準，還需要更細致的專業領域應用標 準。三是在BIM應用模式方面。一方面，BIM的專項應用多，集成應用少，而BIM的集成化、協同化應用，特別是與項目管理系統結合的應用較少；另一方面，一個完善的信息模型能夠連接建設項目生命周期不同階段的數據、過程和資源，為建設項目參與各方提供了一個集成管理與協同工作的環境，但目前由于參建各方出于各自利益的考慮，不愿提供BIM模型，不愿協同，不愿精確和透明，無形之中為BIM的深入應用

15、和推廣制造了障礙。四是在BIM人才方面。BIM從業人員不僅應掌握BIM工具和理念，還必須具有相應的工程專業或實踐背景，不僅要掌握一兩款BIM軟件，更重要的是能夠結合企業的實際需求制訂BIM應用規劃和方案，但這種復合型BIM人才在我國施工企業中相當匱乏。三、國外BIM標準發展情況美國的地方組織制定了相關的BIM標準。例如，2006美國總承包商協會發布承包商BIM使用指南；2008年美國建筑 師學會頒布了BIM合同條款 E202-2008“BuildingInformationModeling(BIM)ProtocolExhibit”；2009年美國洛杉磯大學制 定了面向DBB工程模式的BIM實施

16、標準LACCDBuildingInformationModelingStandardsForDesign-BidBuildProjects。此外，英國在2009年發布了“AEC(UK)BIMStandard”；2010年進一步發布了基于 Revit平臺的BIM實施標準“AEC(UK)BIMStandardforAutodeskRevit”；2011年又發布了基于Bentley平 臺的BIM實施標準“AEC(UK)BIMStandardforBentleyBuilding”。挪威也于2009年發布了 BIMManual1.1，并于2011年發布了BIMManual1.2。一些亞洲國家，例如新加坡

17、在2012年發布了 SingaporeBIMGuide。國方面，國國土海洋部在2010年1月頒布了建筑領域BIM應用指南；2010年3月，國虛擬建造研究院制定了BIM應用設計指南三維建筑設計指南；2010年12月，國調達廳頒布了國設施產業BI應用基本指南書建筑BIM指南。為了把BIM技術應用的更好，很多國外政府制訂了具體的技術政策，美國早在2003年就開始規定了具體的政策。為了提高建筑領域的生產效率，支持建筑行業信息化水平的提升，GSA（美國總務管理局）推出了國家3D-4D-BIM計劃，鼓勵所有GSA的項目采用3D-4D-BIM技術，并給與不同程度的資金 資助。2009年7月，美國威斯康辛州成

18、為第一個要求州新建大型公共建筑項目使用BIM的州政府，威斯康辛州國家設施部門發布實施規則要求從2009年 7月開始，州預算在500萬美元以上的公共建筑項目都必須從設計開始就應用BIM技術。此外，國公共采購服務中心下屬的建設事業局于2010 年制定了BIM實施指南和路線圖，規定先在小圍試點應用，然后逐步擴大應用規模，力求在2012-2015年500億元以上建筑項目全部采用 3D+Cost的設計管理系統，到2016年計劃實現全部公共設施項目使用BIM技術。澳大利亞也制定了國家BIM行動方案，2012年6月，澳大利亞buildingSMART組織受澳大利亞工業、教育等部門委托發布了一份國家BIM行動

19、方案。制訂了按優先級排序的“國家BIM藍圖”，首先 規定需要通過支持協同、基于模型采購的新采購合同形式。第二規定了BIM應用指南。第三將BIM技術列為教育之一。第四規定產品數據和BIM庫。第五規 流程和數據交換。第六執行法律法規審查。第七推行示工程，鼓勵示工程用于論證和檢驗上述六項計劃的成果用于全行業推廣普及的準備就緒程度。我們國家在BIM研究方面起步比較早，1998年國專業人員開始接觸和研究IFC標準，2000年IAI開始與我國政府有關部門、科研組織進行接觸，使我們全面了解了IAI的目標、組織規程、IFC標準應用等問題。IFC標準借鑒了國際產品數據標準STEP標準的技術，具有技術的先進性和開

20、放性。2001年至2000年，國家863計劃項目提出“數字社區信息表達與交換標準”，實際上就是基于IFC標準制定了一個計算機可識別的社區數據表達與交換的標準，提供社區信息的表達以及可使社區信息進行交換的必要機制和定義。探索了IFC標準實際工程應用問題，以及根據我國建筑行業的實際情況 進行必要擴充的問題。主要有三件事情：第一是深入研究IFC標準，第二是基于這個標準開發了一個CAD系統，第三是基于IFC建筑工程4D施工管理系統。施工要有一個數據化系統框架，通過IFC標準建立一套系統來存儲信息，同時，綠色建筑設計支撐軟件系統。2009-2010年，清華大學、Autodesk 公司聯合開展了中國BIM

21、標準框架研究，同時也參與了歐盟的合作項目，它在建筑領域有一個歐洲的標準統一研究項目，實際上就是研究IFC標準在整個建筑產業鏈當中的適用性，組成了一個龐大的課題組。第一計劃是統一標準建筑工程信息模型統一應用標準；第二是制定基礎標準，編制信息模型存儲和編碼標準；第三是編制執行標準，制定建筑工程設計標準和制造工業工程設計信息模型應用標準。申通地鐵集團2014年9月發布了城市軌道交通BIM應用系列標準，包含：軌道交通工程建筑信息模型建模指導意見、交付標準、應用技術標準、族創建標準、設施設備分類與編碼標準等5個分冊。工務署2015年5月4日發布了全國首例政府公共工程的BIM標準：政府公共工程BIM應用實

22、施綱要、BIM實施管理標準，包括BIM應用的形勢與需求、政府工程項目實施BIM的必要性、BIM應用的指導思想、BIM應用需求分析、BIM應用目標、BIM應用實施容、BIM應用保障措施和BIM技術應用的成效預測等8章容。地鐵2014年通過建科工程咨詢與之合作的企業級BIM咨詢項目，打造了地鐵的企業級BIM標準，此標準還將升級成省BIM標準，目前正在申報過程中。四、BIM技術的應用趨勢BIM技術在未來的發展必須結合先進的通信技術和計算機技術才能夠大大提高建筑工程行業的效率，預計將有以下幾種發展趨勢：第一，移動終端的應用。隨著互聯網和移動智能終端的普及，人們現在可以在任何地點和任何時間來獲取信息。而

23、在建筑設計領域，將會看到很多承包商，為自己的工作人員都配備這些移動設備，在工作現場就可以進行設計。第二，無線傳感器網絡的普及。現在可以把監控器和傳感器放置在建筑物的任何一個地方，針對建筑的溫度、空氣質量、濕度進行監測。然后，再加上供熱信息、通風。信息、供水信息和其他的控制信息。這些信息通過無線傳感器網絡匯總之后，提供給工程師就可以對建筑的現狀有一個全面充分的了解，從而對設計方案和施工方案提供有效的決策依據。第三，云計算技術的應用。不管是能耗，還是結構分析，針對一些信息的處理和分析都需要利用云計算強大的計算能力。甚至，我們渲染和分析過程可以達到實時的計算，幫助設計師盡快地在不同的設計和解決方案之間進