中美BIM技術發展應用對比研究

楊 凱 胡桂梅

(西安工業大學，陜西 西安 710021)

中美BIM技術發展應用對比研究

楊 凱 胡桂梅

(西安工業大學，陜西 西安 710021)

分析了中美BIM技術的應用現狀及發展障礙，從BIM軟件、BIM高校教育以及BIM政府政策行業規范等方面進行了分析，總結了我國現階段BIM技術應用存在問題和發展優勢，并提出了促進BIM推廣普及的建議，以推動BIM技術在我國建筑業的深入發展。

建筑業，BIM，應用現狀，應用障礙

1 BIM技術的概念及發展

BIM是指建筑信息模型(Building Information Modeling),作為21世紀新興技術為建筑行業帶來了又一次革命。人們普遍認為CAD技術的出現，將建筑設計人員從圖紙畫板中解放出來，通過計算機輔助開始了設計、計算、信息交流等工作的自動化進程。而BIM技術將三維模型信息、動態管理、互聯網交流充分融入建筑行業，喚起了業界第二次革命。BIM理念的提出源于美國，早在20世紀80年代初就已經出現。1975年被稱為BIM之父卡耐基大學的查理伊斯特曼(Chunck Eastman)在《AIA雜志》提出BIM的原型建筑表達系統(Building Description System)，以及杰里·萊瑟林(Jerry Laiserin)都對BIM的發展做出了巨大貢獻。 BIM技術以計算機三維模型信息為核心，貫穿于建筑工程設計、施工到管理運營全壽命周期，能夠實現工程信息交換，項目全過程的精細化管理，改變傳統的建筑業管理模式，極大地節約施工資源成本，以及提高工程質量，促進建筑產業系統化信息化發展。對BIM技術的理解不能停留在一個軟件或者一套軟件，其大部分相關工作是人與信息、信息與信息之間的交融，是整個項目生命周期的信息共享，這也是BIM對建筑行業最深遠的影響。目前國際上普遍認可的是美國國家BIM標準(National Building Information Modeling Standard,BIMS)的定義：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，為該設施從概念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)在項目不同的階段，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[1]。BIM技術在美國、歐洲以及日韓等發達國家都實現了巨大的應用價值，并且達到了一定水平的發展。在國內無論從理念與技術應用，BIM都已深入人心，大多數從業人員認識到BIM技術將是未來建筑行業的發展趨勢。隨著對其相關研究領域的擴展，BIM技術統一規范化也愈發重要。通過對比分析中美BIM技術的應用現狀及發展障礙，對推廣BIM技術在我國的發展以及解決現階段應用障礙具有重要研究意義。

2 BIM在中美的應用現狀

美國BIM技術的研究與應用一直處于世界領先地位，也是最早開始BIM技術理念與應用研究的國家，所以在BIM的研究中應以美國最具代表性。現今美國建筑行業已經基本形成一套成熟的BIM應用體制，政府和相關領域的行業機構也制定了相關政策標準。BIM技術的應用在美國建筑企業已相當普及，BIM設計、管理施工人才也在逐年上升。中國BIM技術的理念發展與技術應用相對起步較晚，但是技術推廣與普及速度很快。國內一些大型房地產企業和設計院已經開始了BIM專項研究與技術培訓。目前國內已有多家建筑軟件公司開始了BIM軟件的研發，如PKPM、鴻業、魯班、斯維爾等，并已成功運用到多個工程實例中，部分高校也已開始了BIM課題研究。由此可見BIM技術應用在我國已初見成效，特別適用于大型項目全壽命周期應用，但在國內BIM技術迅速發展的進程中也看到其同時存在諸多障礙，國內并未形成一套完整的BIM應用體制與規范，大多數研究也只停留在理論階段，所以導致BIM技術發展難以突破瓶頸。

3 中美BIM在建筑業應用障礙對比分析

3.1 軟件研發與應用方面

美國BIM技術軟件發展比較成熟，種類齊全。而國內BIM軟件除了在造價方面具備一定優勢外，在建模設計與施工管理方面的軟件都與美國有很大差距。同時國內BIM軟件紛雜，缺少統一規范與技術接口。由于概念上的誤解，很多軟件號稱BIM軟件卻無法真正實現BIM價值。BIM技術的應用需要軟件支持，但一個軟件或多個軟件所完成的工作并不能稱之為BIM。BIM技術的應用是過程、系統的應用，并不是一套軟件所能解決。國內依然有大量BIM研究者對BIM存在誤區，認為掌握BIM軟件應用就是運用了BIM。所以企業往往在BIM軟件購買、培訓過程中耗費大量財力，卻難以收到理論中BIM所產生的效益價值，由此導致個別企業拒絕順應BIM技術應用潮流。

中美BIM軟件研發對比情況見表1。

表1 中美BIM軟件研發對比情況

3.2 政府政策與規范標準方面

BIM技術在美國發展日趨成熟，其政策標準與我國相比已非常完善。我國政法相關部門和建筑行業各方都逐步參與到BIM的研究和應用中，住建部與各地政府相繼出臺了BIM信息化的發展規劃與綱要。中國建筑科學研究院專家與住房城鄉建設部領導對北美BIM發展與應用進行多次考察研究。由此可以看出BIM已經進入我國國家政府發展規劃。但我國BIM技術應用依然缺乏可執行的行業具體規范與參考標準，這也是我國BIM技術發展的巨大障礙。

2003年，美國總務管理局(General Services Administration,GSA)推出全國3D-4D-BIM計劃，并在實際建設項目中挑選出BIM試點項目[2]。2006年，美國陸軍工程兵團(the U.S.Army Corps of Engineers,USACE)是世界最大的公共工程設計和建筑管理機構。為了全面提升建筑行業質量和效率制定并發布了一份15年BIM路線圖[3]。2007年，美國建筑科學研究院發布NBIMS，旗下的Building SMART聯盟(Building SMART Alliance,BSA)致力于BIM研究與推廣[4]。

2011年，住房城鄉建設部發布關于印發《2011—2015年建筑業信息化發展綱要通知》發展目標是“十二五期間”基本實現建筑企業信息系統的普及應用[5]。2014年，住房城鄉建設部印發《關于推進建筑業發展和改革的若干意見》其中明確提出推進建筑信息模型(BIM)等信息技術在工程設計、施工運維全過程運用[6]。2015年住房與城鄉建設部印發《關于推進建筑信息模型應用指導意見》，為指導和推進BIM應用提供了原則與基本思想[7]。

3.3 高校教育方面

由于BIM技術的飛速發展，很多設計單位建筑企業對BIM人才的需求量不斷增大。當前中美都存在沒有足夠數量的BIM技術人員滿足建筑行業的發展需求問題，BIM技術人才也成為阻礙BIM技術發展的重要問題。基于BIM發展趨勢，美國多所高校已經開始了BIM教學改革，以應對未來BIM技術的應用。部分高校針對建筑相關專業學生開設了BIM課程。如亞利桑那州立大學聘請行業內有經驗的BIM專業人員，通過講座和課程設計結合方法，講授工程中的各類案例，同時要求學生掌握不同軟件使用方法[8]。但美國高校BIM教學改革依然存在問題，其課程設置過于單一，BIM技術是一種系統連續技術，并不是單一軟件運用或模塊可以完成的。同時高校BIM教育中缺少實踐教學應用，大部分高校只是停留在理論研究階段并沒有深入BIM具體應用。

相對于美國BIM教育的開展，我國目前大多數高校還沒有引入BIM課程，只有較少高校開始BIM技術研究。如我國香港理工大學主要研究建設領域信息技術研究與應用，清華大學的4D-CAD課題研究等，以及清華斯維爾和廣聯達軟件舉辦的高校BIM建模大賽，對BIM在高校的發展起到推動作用。目前我國高等學校在BIM應用研究與教學改革方面還有很多問題需要解決。

4 BIM技術應用推廣建議

BIM技術已經在我國形成了深遠的影響，也在國內外實現了前所未有的實踐應用，目前在我國的實際應用依然存在很多障礙，但這也是BIM技術發展成熟的必然階段。美國BIM技術應用值得我國研究學習，但不能一成不變的直接引入，應結合我國具體國情以及建筑業大環境形成自主特色BIM體系。為使得BIM技術的應用推廣更深入發展，提出以下幾點建議：

軟件技術：加強軟件間的交互與融合，軟件開發企業之間應相互交流學習，提高創新能力與國際軟件技術相接軌。

政策標準：政府在BIM技術發展中扮演著不可或缺的角色，目前我國政府已把BIM放入建筑業發展規劃中，對BIM技術發展相當重視。同時政府應加強與行業機構以及BIM科研專家交流，完善我國BIM技術標準。

高校教育：高校教育應將BIM技術教育納入課程體系中，加強對BIM技術人才培養與實踐應用，推廣BIM普及教育。

5 結語

BIM應用不僅僅是一種技術，應上升到多方協作關系中，使所有參與方共同實現項目價值。BIM改變傳統建筑業，為工程項目帶來巨大價值效益。結合中美當前BIM發展現狀，從BIM軟件應用、政策標準以及高校教育方面對比分析中美BIM技術差距，對改變我國BIM應用現狀具有重要意義，同時促進BIM技術在我國深入推廣，實現價值最大化。

[1] 美國國家BIM標準第一版第一部分：National Institute of Building Sciences.United States National Building Information Modeling Standard.Version1-Part1[R].

[2] 美國總務管理局．General Services Administration(GAS)3D-4D BIM Program.http：//www.gsa.gov/portal/category/21062.

[3] 美國陸軍工程兵.U.S.Army Corp of Engineers(USACE)，“Building Information Modeling(BIM)-A Roadmap for Implementation to Support MILCON Transformation and Civil Works Projects within USACE”.

[4] 美國建筑科學研究院下屬機構building SMART聯盟網站[EB/OL]．http：//www.building smart alliance.com/.

[5] 住房城鄉建設部.2011—2015年建筑業信息化發展綱要通知[Z].

[6] 住房城鄉建設部.關于推進建筑業發展和改革的若干意見[Z].

[7] 住房與城鄉建設部.關于推進建筑信息模型應用指導意見[Z].

[8] T.J.Siller,A.Rosales,J.Haines,etc.. Development of undergraduate students’professional skills[J].Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice，2009，135(3)：102-108.

[9] 何清華，錢麗麗，段運峰,等.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報，2012(15)：20-22.

[10] 張 尚，任 宏,Albert P.C. ChanBIM的工程管理教學改革問題研究(一)——基于美國高校的BIM教育分析[Z].2015.

[11] 張春霞.BIM技術在我國建筑行業的應用現狀及發展障礙研究[J].建筑經濟，2011(9)：51-53.

The comparative study on the application of BIM technology development

Yang Kai Hu Guimei

(Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710021,China)

This paper analyzes the present situation of the application of BIM technology of China and the United States and the development obstacles, from BIM software, BIM education in colleges and universities, and government policy plus industry standards were analyzed, and summarizes the application of BIM technology problems at the present stage in China and development advantages, and give some advices to promote BIM popularization, further development to promote BIM technology in the construction industry in our country.

construction industry, BIM, implementation situation, implementation barriers

1009-6825(2015)32-0235-02

2015-09-08

楊 凱(1991- )，男，在讀碩士; 胡桂梅(1963- )，女，副教授

TP319

A