BIM是建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向，它將給施工企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大動(dòng)力，并進(jìn)一步促進(jìn)工程項(xiàng)目的效益和效率的顯著提升。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在2012年時(shí)，美國(guó)的企業(yè)有62%在應(yīng)用BIM系統(tǒng)，而在2010年，美國(guó)三百?gòu)?qiáng)建筑企業(yè)中80%企業(yè)在應(yīng)用BIM；在英國(guó)有57%的企業(yè)應(yīng)用BIM。2014年，國(guó)內(nèi)63.1%的企業(yè)正在積極推進(jìn)BIM應(yīng)用。

“十八大”以來(lái)，建筑施工行業(yè)進(jìn)一步加快了轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的步伐，強(qiáng)調(diào)走綠色、智能、精益和集約的可持續(xù)發(fā)展之路。而建筑施工行業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)，仍然存在著生產(chǎn)方式粗放、生產(chǎn)效率較低、能耗過(guò)高、科技創(chuàng)新不足等問(wèn)題。傳統(tǒng)的建造模式已經(jīng)不再符合可持續(xù)發(fā)展的需要，迫切需要利用以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科技手段促進(jìn)生產(chǎn)力的提高，促進(jìn)管理水平的提高，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)與跨越式發(fā)展。

BIM技術(shù)作為促進(jìn)我國(guó)施工行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要技術(shù)手段，其應(yīng)用與推廣對(duì)施工行業(yè)的科技進(jìn)步與轉(zhuǎn)型升級(jí)將產(chǎn)生不可估量的影響，同時(shí)也將給施工企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大動(dòng)力，將大大提高工程項(xiàng)目的集成化程度和交付能力，進(jìn)一步促進(jìn)工程項(xiàng)目的效益和效率的顯著提升。

正確認(rèn)知BIM

那么，究竟什么是BIM？BIM的定義實(shí)際上分兩個(gè)層次，一個(gè)是產(chǎn)品的角度，就是我們常說(shuō)的建設(shè)信息模型，按照美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的定義，BIM是對(duì)工程項(xiàng)目實(shí)施功能特性的數(shù)字化表達(dá)，然而B(niǎo)IM不等于三維模型加一定量的數(shù)據(jù)，至少是大于3D，他充其量就是我們所說(shuō)的非空間的信息構(gòu)成的產(chǎn)品模型。清華大學(xué)土木工程系教授張建平認(rèn)為：“BIM的內(nèi)涵實(shí)際上是連接建筑生命期不同階段的數(shù)據(jù)過(guò)程和資源，解決的是單一工程數(shù)據(jù)語(yǔ)言的問(wèn)題，以及分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的問(wèn)題；其中有的文件是開(kāi)放性的，有的文件是標(biāo)準(zhǔn)的文件，不管以何種文件作為信息交換的手段，文件的傳輸很難解決書數(shù)據(jù)過(guò)程中的問(wèn)題?！?/p>

BIM技術(shù)具有四個(gè)關(guān)鍵特征，即面向?qū)ο蟆⒒谌S幾何模型、包含其他信息和支持開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)。

面向?qū)ο螅匆悦嫦驅(qū)ο蟮姆绞奖硎窘ㄖ?，使建筑成為大量?shí)體對(duì)象的集合。例如，一棟建筑物包含了大量的結(jié)構(gòu)構(gòu)件、填充墻和門窗等。這就使得在相應(yīng)的軟件中，用戶操作的對(duì)象就是這些實(shí)體，而不再是點(diǎn)、線、長(zhǎng)方體、圓柱體等幾何元素。

基于三維幾何模型，即使用三維幾何模型盡可能如實(shí)表示對(duì)象，并反映對(duì)象之間的拓?fù)潢P(guān)系。由于建筑信息是基于三維幾何模型的，相對(duì)于傳統(tǒng)的用二維圖形表達(dá)建筑信息的方式，不僅可直接表達(dá)建筑信息，便于直觀地顯示，而且可利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行建筑信息的加工和處理，不需人工干預(yù)。例如，從基于三維幾何模型的建筑信息自動(dòng)生成實(shí)際過(guò)程中所需要的二維建筑施工圖；同時(shí)，也便于利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算建筑各組成部分的面積、體積等數(shù)量。

包含其他信息，即在基于三維幾何模型的建筑信息中包含其他信息，使根據(jù)指定的信息對(duì)各類對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析成為可能。例如，可以選擇如某種型號(hào)的窗戶等對(duì)象類別，自動(dòng)進(jìn)行對(duì)象的數(shù)量統(tǒng)計(jì)等。又如，若在三維幾何模型中包含了成本和進(jìn)度數(shù)據(jù)，則可以自動(dòng)獲得項(xiàng)目隨時(shí)間對(duì)資金的需求，便于管理人員進(jìn)行資源的調(diào)配。

支持開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，即支持按開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)交換建筑信息，從而使建筑全生命期各階段產(chǎn)生的信息在后續(xù)環(huán)節(jié)或階段中容易被共享，避免信息的重復(fù)錄入。

至于BIM的價(jià)值要從行業(yè)的發(fā)展來(lái)看，主要從四個(gè)方面體現(xiàn)，一是實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期的信息共享，二是實(shí)現(xiàn)建筑全生命期的可預(yù)測(cè)性和可控制性，BIM技術(shù)可以支持各式各樣的分析，也就是說(shuō)它能夠?qū)崿F(xiàn)的是建設(shè)生命期全方位的預(yù)測(cè)和控制，這是BIM非常獨(dú)特的價(jià)值。第三是促進(jìn)建設(shè)生產(chǎn)方式的改變，能支持設(shè)計(jì)和施工的一體化。最后一個(gè)是推動(dòng)行業(yè)工業(yè)化的發(fā)展，因?yàn)锽IM可以連接全生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源。

BIM的應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前BIM的應(yīng)用現(xiàn)狀可以分為BIM的標(biāo)準(zhǔn)，政策、軟件、應(yīng)用幾大方面。BIM標(biāo)準(zhǔn)部分國(guó)內(nèi)包括BIM的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外則包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、交換標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字字典——IFD以及信息交付標(biāo)準(zhǔn)。相較于國(guó)內(nèi)的BIM標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外BIM標(biāo)準(zhǔn)正在逐步形成體系，很多北美國(guó)家都已經(jīng)制訂了適用于自己國(guó)家的BIM標(biāo)準(zhǔn)，并形成了較為完整的BIM體系。比如英國(guó)發(fā)布了英國(guó)的BIM協(xié)議第二版，芬蘭、挪威、荷蘭等國(guó)家也相繼推出了國(guó)家級(jí)的BIM標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)內(nèi)的BIM標(biāo)準(zhǔn)分為三部分，一是BIM的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，二是分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)，三是信息類標(biāo)準(zhǔn)。2012年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式啟動(dòng)了一系列BIM國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，分別是《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型分類和編碼》、《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和《建筑工程信息模型存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》。2013年又啟動(dòng)了《建筑工程施工信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》編制工作。2014年5月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《2014年國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)編制工作計(jì)劃》，當(dāng)中包含《BIM建筑電氣標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》圖集。

其中《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》和《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型分類和編碼》正在按部就班地編制中，計(jì)劃在2014年年底前將成稿送交到住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，若審批合格或?qū)⒃?015年年初正式發(fā)布。另一BIM標(biāo)準(zhǔn)——《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》則已完成征求意見(jiàn)稿，正處于公開(kāi)征求意見(jiàn)階段。另外三部BIM標(biāo)準(zhǔn)也在穩(wěn)步推進(jìn)中。

目前，主流的BIM軟件廠商有很多，大部分以國(guó)外的產(chǎn)品居多，國(guó)內(nèi)的BIM軟件相對(duì)來(lái)說(shuō)不多；同時(shí)，應(yīng)用與設(shè)計(jì)階段的BIM軟件很多，但涉及到施工階段、運(yùn)維階段的BIM軟件較少。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在2012年時(shí)，美國(guó)的企業(yè)有62%在應(yīng)用BIM系統(tǒng)，而在2010年，美國(guó)三百?gòu)?qiáng)建筑企業(yè)中80%企業(yè)在應(yīng)用BIM；在英國(guó)有57%的企業(yè)應(yīng)用BIM。根據(jù)《中國(guó)建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告（2014）——BIM應(yīng)用與發(fā)展》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》）調(diào)查顯示，2014年，國(guó)內(nèi)63.1%的企業(yè)正在積極推進(jìn)BIM應(yīng)用，其中22.5%的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始概念普及，30.6%的企業(yè)正在進(jìn)行項(xiàng)目試點(diǎn)， 10.0%的企業(yè)正在積極擴(kuò)大BIM應(yīng)用范圍、深化應(yīng)用BIM。由此可見(jiàn)，我國(guó)企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用還集中在概念普及與項(xiàng)目試點(diǎn)階段，也就是試探性階段。雖然大面積推廣、應(yīng)用BIM的施工企業(yè)并不多，但從數(shù)據(jù)中可以看出，大部分企業(yè)對(duì)于BIM的未來(lái)發(fā)展還是具有足夠信心，并且已經(jīng)認(rèn)識(shí)到BIM對(duì)企業(yè)發(fā)展的重要性，相信未來(lái)一段時(shí)間，會(huì)有更多的施工企業(yè)投入到BIM應(yīng)用中。

BIM應(yīng)用存在的瓶頸

實(shí)際上，影響我國(guó)BIM發(fā)展的因素有多個(gè)方面，一是軟件不配套，BIM軟件還需要不斷優(yōu)化、發(fā)展，尤其是針對(duì)建筑全生命周期而言缺乏完整的BIM軟件。眼下，很多國(guó)內(nèi)BIM軟件正在積極研發(fā)中，但還沒(méi)有完全投入到市場(chǎng)；而國(guó)外雖然已經(jīng)有很多比較成熟的BIM軟件，但限制于中國(guó)建筑行業(yè)“本地化”因素，并不完全適用于國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)。

二是建設(shè)方、施工方“各自為戰(zhàn)”，項(xiàng)目的各相關(guān)方大都各自建模，因此無(wú)法形成一個(gè)完整的模型。目前我們拿到的是一堆零散的、格式不統(tǒng)一的一堆數(shù)據(jù)，這實(shí)際上阻礙了BIM的應(yīng)用，無(wú)法保證BIM的一致性和唯一性。張建平介紹到：“美國(guó)的BIM應(yīng)用比中國(guó)早10年，美國(guó)用的軟件跟中國(guó)差不多，但他們的BIM應(yīng)用比國(guó)內(nèi)超前，應(yīng)用條件也比國(guó)內(nèi)好，整體的BIM應(yīng)用水平要高于中國(guó)，因此BIM應(yīng)用也比國(guó)內(nèi)順暢的多?！?實(shí)際上，如果將所有數(shù)據(jù)存在一個(gè)中心服務(wù)器，是很難滿足實(shí)際需求的。一個(gè)完整的BIM存在一個(gè)中央服務(wù)器中會(huì)引發(fā)數(shù)據(jù)安全、產(chǎn)權(quán)全責(zé)的法律問(wèn)題，因此傳統(tǒng)的BIM服務(wù)器可能無(wú)法達(dá)到要求，需要采用基于云計(jì)算的BIM來(lái)解決存儲(chǔ)的問(wèn)題。

第三個(gè)難點(diǎn)就是BIM的集成應(yīng)用困難，從而很難體現(xiàn)BIM在建筑全生命期的應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)《報(bào)告》調(diào)查顯示，在已經(jīng)將BIM技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目的企業(yè)中，大部分企業(yè)對(duì)BIM應(yīng)用目前還是主要集中在試點(diǎn)和局部應(yīng)用層面。有31.0%的企業(yè)應(yīng)用BIM進(jìn)行小項(xiàng)目試驗(yàn)，36.2%的企業(yè)將BIM進(jìn)行大項(xiàng)目的局部應(yīng)用，也有10.4%的企業(yè)在大項(xiàng)目中整體應(yīng)用BIM，8.6%的企業(yè)將BIM進(jìn)行公司流程化應(yīng)用；這說(shuō)明施工企業(yè)的BIM應(yīng)用還處于摸索階段，缺少大項(xiàng)目集成應(yīng)用BIM的成功案例，企業(yè)在應(yīng)用層面的應(yīng)用還有待推進(jìn)。

BIM的研究方向

隨著B(niǎo)IM應(yīng)用的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多的研發(fā)人員投身于BIM研究工作，從國(guó)際上來(lái)看目前BIM研究方向主要為BIM標(biāo)準(zhǔn)的研究，BIM政策法規(guī)的研究和BIM技術(shù)的研究。其中BIM技術(shù)的研究包括基礎(chǔ)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，國(guó)內(nèi)對(duì)于這部分的研究從2004年起就開(kāi)始支持，同時(shí)，國(guó)家“十五”、“十二五”課題也都在支持BIM的研究。清華大學(xué)土水學(xué)院與廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司共同組建的BIM聯(lián)合研究中心也有相關(guān)BIM技術(shù)的研究成果，包括IFC標(biāo)準(zhǔn)的研究成果，BIM的建模系統(tǒng)，BIM的建成數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，BIM的優(yōu)化系統(tǒng)，BIM的項(xiàng)目管理系統(tǒng)以及BIM安全、運(yùn)維管理系統(tǒng)等，這些研究不僅系統(tǒng)嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)也在業(yè)內(nèi)得到了廣泛認(rèn)可，并在企業(yè)和項(xiàng)目中得到了逐步應(yīng)用。

BIM是建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向，各個(gè)國(guó)家的很多高校都在積極開(kāi)展BIM的相關(guān)研究，例如清華大學(xué)目前正在開(kāi)展基于云計(jì)算的BIM研究。目前BIM應(yīng)用存在的問(wèn)題和瓶頸將是下一步BIM研究的主要方向，這些研究主要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面，一是BIM建模技術(shù)的研究，根據(jù)不同任務(wù)需求建的模型，這些模型如何構(gòu)建融合成完整的BIM。二是BIM數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，需要研究如何基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，形成一個(gè)完整的能夠交付到運(yùn)維階段的模型。三是針對(duì)BIM應(yīng)用的研究，如何在整體模型中面向應(yīng)用提取子模型是BIM應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，提取子模型需要避免每次信息共享時(shí)均需傳輸和解析完整BIM，所以子模型的提取技術(shù)涉及到BIM應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，是下一步BIM研究的方向之一。

除了上述提到的BIM研究方向以外，還有關(guān)系對(duì)象的BIM也在研究當(dāng)中。此外，基于BIM的施工項(xiàng)目管理，BIM輔助施工，BIM應(yīng)用與運(yùn)維階段等方面的研究，也是各國(guó)包括中國(guó)軟件供應(yīng)商都在研究的重點(diǎn)。

張建平總結(jié)到：“很多人把BIM譽(yù)為是CAD以后建設(shè)行業(yè)的第二場(chǎng)革命，‘甩圖板’歷經(jīng)20年的時(shí)間非常的艱辛，這其中的主要原因包括技術(shù)的應(yīng)用，但是BIM的應(yīng)用涉及到管理體制、機(jī)構(gòu)的變革。所以BIM應(yīng)用的全面推進(jìn)需要一段時(shí)間，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)推動(dòng)BIM技術(shù)所引領(lǐng)的行業(yè)變革更快、更早的到來(lái)。”