BIM的应用现状及发展趋势？

自1975，美国ChuckEastman提出建筑描述系统(BDS)的概念以来，BIM技术的概念发展迅速。BIM的概念最早在美国普及，随后在欧洲、日本、新加坡等国家积极推广。

引用美国国家BIM标准(NBIMS)中对BIM的定义，BIM有三层含义:

1.BIM是一个设施(建设项目)的物理和功能特征的数字化表达；

2.BIM是一个共享的知识资源，是一个共享关于这个设施的信息的过程，为设施从建设到拆除的整个生命周期的所有决策提供了可靠的依据；

3.在项目的不同阶段，不同的利益相关者通过在BIM中* *、提取、更新和修改来支持和体现各自职责的协同工作。

根据BIM的定义，结合工程建设实践，得出BIM具有以下五个特征:

1.可视化；2.协调；3.模拟；4.最优性；5.可情节性。

二、BIM的应用现状

1，国际BIM应用发展

美国是建筑行业研究起步较早的国家，BIM的研究和应用处于世界前列。根据麦格劳·希尔的研究。2012年工程建设中接受BIM的比例从2007年的28%上升到2012年的71%。其中，74%的承包商已经在实施BIM，超过了建筑商(70%)和机械工程师(67%)。

2011，新加坡BCA与一些政府部门合作建立了示范项目。BCA将强制提交建筑(从2013)和结构及机器(从2014)的BIM模型，所有建筑面积超过5000平方米的项目必须在2015之前提交BIM模型目标。BCA在2010设立了600万新元的BIM基金项目，鼓励新加坡的大学开设BIM课程，为毕业生组织BIM强化课程，为专业人士设立BIM专业学位。

2010年4月，韩国公共采购服务中心(PPS)发布BIM路线图，内容包括:2010年，BIM应用于1-2大型项目；2011，BIM应用于3-4个大型工程项目；2012-2015，5亿韩元以上的大型工程项目全部接受4D？BIM技术(3D+造价管理)；2016之前，BIM技术应用于所有公共工程。2010，10年2月，PPS发布《设施治理BIM应用指南》，指导BIM在初步设计、施工图设计和施工中的应用，并于2012年4月更新。2010，1，韩国国土交通部和海洋部发布了建筑领域BIM应用指南，民用领域BIM应用指南也已建立。

自2006年起，香港房屋署率先试行建筑模型。为了成功实施BIM，香港房屋署制定了自己的设计准则和标准，如BIM标准、用户指南、数据库建设等。这些资料有效地为模型建立、文件管理和用户之间的交流创造了良好的环境。2009年6月，165438+10月，香港房屋署发布BIM应用标准。预计2014-2015 BIM技术将覆盖香港房屋署所有项目。

早在2007年，台湾省立大学就与Autodesk签署了产学研合作协议，重点是建筑模型(BIM)和动态工程模型设计。2009年，台湾省立大学土木工程系成立了工程模拟与治理研究中心，并与淡江大学工程法研究发展中心合作，出版了建筑模型在工程项目中应用的合约范本。高雄应用科技大学土木工程系也于2011成立工程整合与模拟(BIM)研究中心。

2011年5月，住房和城乡建设部发布《建筑业发展纲要》，20115年10月，2012年6月，住房和城乡建设部发布并制定《工程建设标准》。前期，一些高校和科研院所在BIM研究方面也做了很多探索。如清华大学通过研究，参考NBIMS，结合调查，提出了中国建筑模型尺度框架(CBIMS)。随着各行各业企业对BIM的重视，高校对BIM人才培养的需求逐渐增加，院系纷纷设立BIM方向的工程硕士培养。

2.国内企业应用现状

BIM在中国的应用虽然刚刚起步，但发展迅速。很多企业的BIM意识非常强，涌现出一批BIM应用的标杆项目。与此同时，BIM的发展也逐渐被政府大力推动。

目前，BIM在设计企业应用的主要内容有:

1.方案设计:BIM技术可用于建模、体量和空间分析，以及能耗分析和建筑分析，使初始方案决策更加科学；

2.初扩设计:针对建筑、结构、机械等专业建立BIM模型，利用模型进行能耗、结构、声学、热工、日照等分析。，进行各种干扰检查和标准检查，进行工程量统计；

3.施工图:从BIM模型中获取各种平面、室内、剖面图及统计报表；

4.设计协同:设计中有十几个甚至几十个专业需要协同，包括设计方案、相互参考、校对验证、版本控制等。

5.设计工作重心前移:目前设计师50%以上的工作量都花在施工图阶段，BIM可以帮助设计师将主要工作放在方案和拓展阶段，让设计师的设计工作可以专注于创意工作。

目前，建筑企业应用BIM的主要内容有:

1，碰撞检验，减少返工。利用BIM的三维技术对碰撞进行前期检查，可以直观地解决空间关系的冲突，优化工程设计，减少施工阶段可能出现的失误和返工，优化净空和管线布置方案。最后，施工人员可以利用优化后的碰撞方案进行施工交底和施工模拟，提高施工质量和与业主沟通的能力。

2.模拟施工和有效协调。三维可视化功能加上时间维度可以用来模拟施工进度。随时随地直观快捷地将施工计划与实际进度进行对比，同时有效配合，项目参与人员对项目的各种问题和情况了如指掌。从而减少建筑质量和宁静的问题，减少返工和整改。利用BIM技术进行协作，可以使交互更加高效，加快决策后反馈和沟通的周转效率。利用模块化的方法，一个项目的BIM建立后，可以类似的引用下一个项目，实现知识积累，同样的工作只做一次。

3、三维效果图，宣传展示。三维渲染动画可以通过虚拟现实给客户以代入感，给人以逼真直接的视觉冲击，配合投标论证和施工阶段调整实施方案。建成的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，提高了3D渲染效果的准确性和效率，给业主更直观的宣传和介绍，提高了投标阶段的中标概率。

4、知识管理，保持模拟过程可以获得施工中不易积累的知识和技能，并使之成为施工单位长期积累的知识库内容。

目前，BIM在运维阶段的应用主要包括:

1，空间治理。空间管治主要用于照明、消防等系统和设备的空间定位。获取各系统、设备的空间位置，将原来的数字或文字变成三维图形位置，直观方便查找。

2.设施管理。主要包括设施的装修、空间规划、维护运营。国家标准和技术研究所(NIST)在2004年进行了一项研究，发现所有者和经营者将总成本的近三分之二用于持续的设施运营和维护。BIM技术的特点是可以提供协调的、可计算的建设项目，因此值得共享和重用，业主和运营商可以减少因缺乏互操作性而造成的成本损失。此外，主要设备可以远程控制。

3、隐蔽工程管理。在建筑设计阶段，会有一些隐蔽的管线是施工单位不注意的，或者这些资料可能在某个角落，只有少数人知道。特别是随着建筑物使用年限的增加，人员流动频繁，这些治安隐患日益突出，有时直接导致悲剧发生。基于BIM技术的运维可以处理复杂的地下管网，如污水管、排水管、管网线路、管道及相关管井等，可以直接在地图上获取相对位置关系。改建或二次装修时，可避开现有管网位置，方便管网维护、设备更换和定位。内部相关人员可以共享这些子项，可以随时调整，保证完整性和准确性。

4.紧急治疗。基于BIM技术的治理不会有盲区。公共建筑、大型建筑和高层建筑等。，作为人群聚集的区域，有着非常重要的应对突发事件的能力。传统的应急处理只侧重于响应和救援，而BIM技术的运维管理包括预防、报警和处理。通过bim系统，我们可以快速定位设施设备的位置，不再在浩瀚的图纸海洋中寻找。如果不及时处理，就会酿成大祸。

5、节能减排治理。通过BIM结合物联网技术的应用，日常的能源治理监控变得更加便捷。通过安装具有传感功能的电表、水表、煤气表，可以实现建筑能耗数据的实时采集、传输、初步分析、定时定点上传等基本功能，具有很强的扩展性。该系统还可以实现室内温湿度的远程监控，分析室内实时温湿度变化，配合节能运行管理。在管理系统中，可以及时收集所有能源，并通过开发的能源管理功能模块，对能源消耗进行主动分析，如每个地区和家庭的日常消耗和每周消耗，并对异常的能源使用进行警告或标记。

3.BIM应用中的问题

BIM在实践中也遇到了一些问题和困难，主要表现在四个方面:

一个是在BIM应用软件方面。目前市场上有很多BIM软件，但是大部分都是在设计和招投标阶段使用，施工阶段的应用软件相对匮乏。大多数BIM软件主要满足单一应用，高集成度的BIM应用系统很少，尤其是与项目管理系统的集成应用。此外，软件厂商之间的市场竞争和技术壁垒使得软件之间的数据集成和数据交互困难，制约了BIM的应用和发展。

第二，在BIM数据规模方面。随着BIM技术的推广应用，数据孤岛和数据交换困难普遍存在。作为国际标准，IFC数据尺度在我国的应用和推广并不理想，国外标准在我国的研究也比较薄弱，结合我国建设项目实际进行尺度拓展的工作更是缺乏。在实际应用过程中，不仅需要与IFC相同的技术标准，更需要关注专业领域的应用标准化。

三是在BIM的应用模式上。一方面，BIM的专项应用多，集成应用少，而BIM的集成、协同应用，尤其是与项目治理体系相结合的应用很少；另一方面，一个完美的模型可以连接建设项目生命周期不同阶段的数据、流程和资源，为参与建设项目的各方提供一个集成治理和协同工作的环境。但目前参与建设的各方出于自身利益的考虑，都不愿意提供BIM的模型、协作、准确、透明，无形中为BIM的深入应用和推广制造了障碍。

第四是在BIM人才方面。BIM从业者不仅要掌握BIM工具和概念，还要有相应的工程专业或实际场景。他们不仅要掌握一两款BIM软件，更重要的是能够根据企业的实际需求制定BIM应用计划和方案。而这种复合型BIM人才在中国建筑企业中是相当稀缺的。

三、国内外BIM规模的发展

美国当地组织制定了相关的BIM标准。比如2006年，美国总承包商协会发布了《承包商BIM使用指南》；2008年，美国建筑师协会颁布BIM合同条款E202-2008《建筑构成建模(BIM)协议展》；2009年，洛杉矶大学针对DBB工程模式制定了BIM实施尺度“设计的Laccdbuildingformation建模标准-BidbuildProjects”。

此外，英国在2009年发布了“AEC(英国)BIM standard”；2010基于Revit平台的BIM实施尺度——“AEC(UK)BIM standard for Autodesk Revit”进一步发布。2011基于宾利平台的BIM实施尺度——《宾利建筑AEC(英国)bimstandard》发布。挪威也在2009年发布了BIMManual1.1，2011发布了BIMManual1.2。

一些亚洲国家，如新加坡，在2012年出版了《SingaporeBIMGuide》。韩国方面，韩国国土海洋部于2010年6月颁布了建筑领域BIM应用指南。2010年3月，韩国虚拟建筑研究院制定了BIM应用设计指南-3D建筑设计指南；2010 10年2月，韩国TEDA事务所发布了韩国设施行业BI应用基础指南——建筑BIM指南。

为了更好的应用BIM技术，国外很多政府都制定了具体的技术政策，美国早在2003年就首次规定了具体的政策。为了提高建筑领域的生产效率，支持建筑水平的提升，美国总务管理局(GSA)启动了国家3D-4D-BIM计划，鼓励所有GSA项目采用3D-4D-BIM技术，并给予不同程度的资金支持。2009年7月，威斯康星州成为第一个要求BIM在该州新的大型公共建筑项目中使用的州政府。威斯康星州的州设施部门发布了实施细则，要求该州所有预算超过500万美元的公共建筑项目必须从设计之初就应用BIM技术。

此外，韩国公共采购服务中心下属的建设局在2010年制定了BIM实施指南和路线图，规定先小范围应用BIM，然后逐步扩大应用规模，争取在2012-2015年在所有500亿韩元以上的建设项目中尝试采用3D+造价设计和管理体系，计划到2016年。

澳大利亚也制定了国家BIM行动计划。2012年6月，澳大利亚buildingSMART组织发布了受澳大利亚工业界等部门委托的国家BIM行动计划。按照优先顺序制定“国家BIM蓝图”。首先，规定了支持协作和基于模型的采购的新采购合同形式。其次，规定了BIM应用指南。第三，BIM技术被列为其中之一。第四监管数据和BIM库。第五标准流程和数据交换。第六，复习法律法规。第七，开展示范项目，鼓励示范项目对上述六项计划的成果进行论证和检验，以便全面推广。

我国在BIM研究方面起步较早。1998，国内专业人士最早接触和学习IFC标准。2000年，IAI率先与相关政府部门和科研机构接触，使我们充分了解了IAI的目标、组织规则和IFC标准应用。IFC秤借鉴了国际数据秤STEP秤的技术，在技术上具有先进性和开放性。

2001到2000年，国家863计划提出了“数字社区表达与交换的尺度”，实际上是基于IFC尺度的社区数据表达与交换的计算机可读尺度，为社区表达和社区交换提供了必要的机制和定义。本文结合中国建筑的实际情况，探讨了IFC量表的实际工程应用以及需要拓展的问题。主要有三件事:第一是研究IFC尺度，第二是开发基于此尺度的CAD系统，第三是建立基于IFC的4D建设管理系统。

施工要有数据系统框架，要建立系统通过IFC scale存储。同时，绿色建筑设计支持软件系统。2009-2010，清华大学与Autodesk联合开展“中国BIM尺度框架研究”，还参加了欧盟的合作项目。它在建筑领域有一个欧洲尺度统一化的研究项目，实际上就是研究IFC尺度在整个建筑产业链上的适用性，并组成了一个主要的研究小组。方案一是统一统一规模建筑工程模型的应用规模；二是制定基本尺度、风格模型存储和编码尺度；三是样式实施尺度，制定建筑工程设计尺度和制造业工程设计模型应用尺度。

上海申通地铁集团于2014年9月发布了《城市轨道交通BIM应用系列量表》，共五册，包括:《轨道交通工程建筑模型建模指南》、《交付量表》、《应用技术量表》、《家庭创建量表》、《设施设备分类编码量表》。

2015年5月4日，深圳市公共工程部发布了全国首个政府公共工程BIM标准:《政府公共工程BIM应用大纲》和《BIM实施治理标准》，共八章，包括BIM应用的现状和需求、政府工程BIM应用的必要性、BIM应用的指导思想、BIM应用的需求分析、BIM应用的目标、BIM应用的实施内容、BIM应用的保障措施和BIM技术应用的效果推测。

2014年，广州地铁通过与上海建科工程咨询有限公司合作的企业级BIM咨询项目，构建了广州地铁企业级BIM标准，该标准将升级为成广东省BIM标准，目前正在申请过程中。

四、BIM技术的应用趋势

未来BIM技术的发展必须与先进的通信技术和计算机技术相结合，提高建设项目的效率。预计将有以下发展趋势:

第一，移动终端的应用。随着互联网和移动智能终端的普及，人们现在可以在任何地点、任何时间获得它们。在建筑设计领域，许多承包商将为自己的员工配备这些移动设备，他们可以在工作现场进行设计。

第二，无线传感器网络的普及。现在，监视器和传感器可以放置在建筑物的任何地方，以监控建筑物内的温度、空气质量和湿度。然后，加上暖气和通风。供水和其他控制。这些经过无线传感器网络汇总后，工程师可以对建筑物的现状有一个全面充分的了解，从而为设计方案和施工方案提供有效的决策依据。

第三，云计算技术的应用。无论是能耗还是结构分析，有些处理和分析都需要用到云计算强大的计算能力。甚至，我们的渲染和分析过程可以实现实时计算，帮助设计师尽快比较不同的设计和解决方案。

第四，数字现实捕捉。这项技术，通过激光扫描，可以扫描桥梁、公路、铁路等，获得早期数据。未来的设计师可以使用这种沉浸式的互动方式在3D空间中工作，直观地展示未来的发展。

第五，协同项目交付。BIM是一种工作流程，是一种基于改变设计模式的技术，它改变了整个项目的实施方法。它是设计师、承包商和业主合作的过程，每个人都有自己非常有价值的观点和想法。

所以，如果这些人都能通过共享BIM在场，并且在这个项目的整个生命周期中在场，那么BIM就能实现其最大的价值。BIM在中国的应用处于起步阶段，绿色、环保等词汇几乎成为普遍要求。尤其是在建筑设计中，设计师不再满足于完成设计任务，而是更加关注整个项目从设计到后期实施是否符合高效节能的要求，期望从更全面的领域创造价值。

动词 （verb的缩写）结论

BIM系统为项目的生产和管理提供了大量的数据进行深加工和再利用。这些海量大数据的有效管理和利用需要数据管理系统的支持。同时，BIM系统处理复杂业务产生的大模型、大数据，对计算能力和低成本的海量数据存储能力提出了更高的要求。项目分散、人员流动性强、现场环境复杂是制约施工推广应用的主要原因。随着技术和通信技术的发展，BIM技术终将进入移动应用时代。

因此，BIM的未来目标非常明确:

1.进一步细化设计和设计角色的划分。

2.实现协同设计系统、项目管理系统和通信系统在三维环境中的嵌入式结合。

3.将资源与空间模型完全结合起来，形成一个完整的架构模型。

4.完整的建筑模型向前延伸，进一步提高虚拟现实的技术水平；完整的建筑模型向后延伸，促进建筑水平和物业管理水平的提高，以统一的模型贯穿建筑的使用寿命，实现全生命周期管理。

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