2 国外 BIM 政策体系及应用综述
BIM 技术最早起源于美国 Chuck Eastman 博士在 20 世纪末提出的建筑计算机模拟系统(Building Description system)[16].根据 Chuck Eastman 博士的观点,BIM 技术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。
随着信息化技术的不断发展,BIM 模型也随之不断成长成熟,在建筑生命周期的不同阶段,参与者对 BIM 的需求关注度也不同,而且数据库中的信息字段也可以进行不断扩展。因此,BIM 技术从最开始的概念模型、设计模型到施工模型再到设施设备运维模型,一直在不断发展。
2.1 BIM 技术的概念
BIM(Building Information Modeling),全称建筑信息模型,是指以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,基于最先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型[14].BIM 技术结合了计算机仿真、计算机辅助设计、虚拟现实、数据信息化等技术,是在原来建筑 CAD 技术的基础上发展起来的多维模型信息集成技术[15],这些维度包括在三维建筑模型基础上的时间维、造价维、安全维、性能维等 7 维 BIM 模型。
BIM 技术是建筑业的信息化技术,为设计师、建筑师、水电暖安装工程师、开发方、施工方、监理方乃至最终使用方等各方面人员提供事前“模拟和分析”的科学协作平台,及事后科学运维管理的有效工具,帮助各方利用 BIM 技术对项目进行设计、招投标、施工、监管及运维各阶段的高效管理。通过对实际施工的过程进行三维建模,利用三维施工模型对具体施工过程进行交底,起到事前控制以及动态管理目的,更好的优化施工方案。另外,利用 BIM 技术解决分布式、异构工程数据的一致性和全局性问题进行共享,在项目建设全生命周期工程信息创建、数据分析和共享实现动态管理。BIM 技术作为新一代创新性的计算机辅助设计工具与生产方式,成为信息化技术在建筑业的直接应用。
2.2 国外 BIM 技术相关政策研究
在全球范围内,由于发达国家对建筑信息化工作高度重视,BIM 技术理论和实用方式在不断地发展。欧美发达国家及日本、韩国、新加坡等国非常重视BIM 建筑信息化工作,并重点开发和应用新技术。美国和北欧四国共同发表声明,计划在公共工程中推进 BIM 技术的应用。英国到 2016 年强制国家的公共建筑使用 BIM 模型。日本在 1995 年提出实现建设领域信息化的口号,制定了跨度为 15 年的信息化发展战略。由于 BIM 软件由不同的软件供应商开发,建立在不同的技术平台上。为了使这些软件能相互连接、相互提取有关数据信息,必须建立统一的 BIM 数据标准。下面分别介绍国际 BIM 标准和国外美、英、新加坡等国家 BIM 标准的研究进展及各国相关政策研究[17].
(1)国际BIM标准研究
国际上发布的BIM标准主要分为两类:第一类是行业推荐性标准,由行业协会或机构提出并推荐,不具有强制性;第二类是针对具体软件的使用指南,为具体BIM软件应用的指导性标准。作为国际上主要研究开发BIM标准的机构BuildingSMART提出,行业推荐性标准主要包括三方面的内容:数据字典IFD(International Framework for Dictionaries)、过程信息分发手册IDM(Information Delivery Manual)、 数据模型IFC(Industry FoundationClasses)[18].第二类针对具体BIM软件的使用指南,主要由各国根据情况制定。
(2)美国BIM技术相关政策
2007 年美国国家 BIM 标准(NBIMS:National Building InformationModeling Standard)对 BIM 的定义是:利用数字技术进行建设、项目设计、施工、运营的过程,过程的成果是一个信息丰富的多维项目模型--BIM 模型[18]同时,要求以 BIM 技术为代表的信息化技术制定的目标是:“到 2020 年为美国工程建设行业每年节约 2000 亿美元”.美国联邦总务署自 2008 年起强制要求政府项目提交建筑信息模型,美国在使用 BIM 方面已非常成熟,并占据了全球的领导地位。在美国,GSA(美国总务管理局)负责所有联邦设施的建设和运行,在 2003 年建立了国家 3D-4D-BIM,并陆续发布了系列 BIM 指南[19].
(3)英国 BIM 技术相关政策
2009 年 11 月,英国已经发布了 AEC(英国)BIM 标准;2010 年 6 月,英国发布了 AEC(英国)Revit BIM 标准;2011 年 9 月,英国发布了 AEC(英国)Bentley BIM 标准等[19].这些标准也同样可以推广用于BIM的其他产品,如ArchiCAD和Vectorworks等[16].英国政府签发的 BIM 相关标准已经给英国的建筑业带来更迅猛的发展。
2011 年 5 月,英国发表了“政府建设战略”文件[19],其中有整个章节是关于建筑信息模型(BIM),完整的对 BIM 进行了规定,到 2016 年,政府要求实现全面协同的 3D·BIM,对全部文件以信息化管理,并强制国家的公共建筑使用 BIM 模型。为了实现这一目标,该文件也制定了明确的阶段性目标:
2011 年 7 月,发布 BIM 实施计划;2012 年 4 月,对政府项目要制定一套强制性的 BIM 标准;2012 年夏,BIM 中的设计、施工与运营阶段的各项信息实现结合,并要求把 BIM 计划分阶段在政府所有项目中推行;度为 15 年的信息化发展战略。由于 BIM 软件由不同的软件供应商开发,建立在不同的技术平台上。为了使这些软件能相互连接、相互提取有关数据信息,必须建立统一的 BIM 数据标准。下面分别介绍国际 BIM 标准和国外美、英、新加坡等国家 BIM 标准的研究进展及各国相关政策研究[17].
(1)国际BIM标准研究
国际上发布的BIM标准主要分为两类:第一类是行业推荐性标准,由行业协会或机构提出并推荐,不具有强制性;第二类是针对具体软件的使用指南,为具体BIM软件应用的指导性标准。作为国际上主要研究开发BIM标准的机构BuildingSMART提出,行业推荐性标准主要包括三方面的内容:数据字典IFD(International Framework for Dictionaries)、过程信息分发手册IDM(Information Delivery Manual)、 数据模型IFC(Industry FoundationClasses)[18].第二类针对具体BIM软件的使用指南,主要由各国根据情况制定。
(2)美国BIM技术相关政策
2007 年美国国家 BIM 标准(NBIMS:National Building InformationModeling Standard)对 BIM 的定义是:利用数字技术进行建设、项目设计、施工、运营的过程,过程的成果是一个信息丰富的多维项目模型--BIM 模型[18].
同时,要求以 BIM 技术为代表的信息化技术制定的目标是:“到 2020 年为美国工程建设行业每年节约 2000 亿美元”.美国联邦总务署自 2008 年起强制要求政府项目提交建筑信息模型,美国在使用 BIM 方面已非常成熟,并占据了全球的领导地位。在美国,GSA(美国总务管理局)负责所有联邦设施的建设和运行,在 2003 年建立了国家 3D-4D-BIM,并陆续发布了系列 BIM 指南[19].
12009 年 11 月,英国已经发布了 AEC(英国)BIM 标准;2010 年 6 月,英国发布了 AEC(英国)Revit BIM 标准;2011 年 9 月,英国发布了 AEC(英国)Bentley BIM 标准等[19].
这些标准也同样可以推广用于BIM的其他产品,如ArchiCAD和Vectorworks等[16].英国政府签发的 BIM 相关标准已经给英国的建筑业带来更迅猛的发展。
2011 年 5 月,英国发表了“政府建设战略”文件[19],其中有整个章节是关于建筑信息模型(BIM),完整的对 BIM 进行了规定,到 2016 年,政府要求实现全面协同的 3D·BIM,对全部文件以信息化管理,并强制国家的公共建筑使用 BIM 模型。为了实现这一目标,该文件也制定了明确的阶段性目标:
2011 年 7 月,发布 BIM 实施计划;2012 年 4 月,对政府项目要制定一套强制性的 BIM 标准;2012 年夏,BIM 中的设计、施工与运营阶段的各项信息实现结合,并要求把 BIM 计划分阶段在政府所有项目中推行;2014 年起提交结构与机电 BIM 模型,2015 年前实现所有建筑面积大于 5000 平方米的项目都必须提交 BIM 模型的目标[21].
综上所述,各国为推进 BIM 技术的使用都相应制定了相关政策体系,如下图 2.1 各国 BIM 使用水平及政府政策现状图[22]所示。