1、引言

    大约10年前，BIM应用解始受到我国行业主管部门重视。国家住房和城乡建设部在《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中，将BIM技术列为重要的推广应用技术。

    在其中，确定了“到2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑施工企业应掌握何实现BIM技术与企业管理系统以及其他信息技术的集成一体化应用”以及“到2020年末，以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中，集成应用BIM的项目比率达到90%：以国有资金投资为主的大中型建筑；申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区”。

    大约5年前，作为我国建筑施工行业信息化报告的专题报告，两部关于建筑施工BIM应用的行业发展报告，即，《BIM应用与发展》和《BIM深度应用与发展》于2014年和2015年分别发布，对我国建筑施工行业BIM技术应用进行了全面总结。

    BIM技术的核心是BIM模型；BIM技术应用的核心是，在建筑工程的各阶段、各过程以及多参与方之间，充分利用BIM模型所提供的直观性、可计算性、可共享性以及可管理性。

    BIM技术的关键要素包括：BIM模式、BIM软件和BIM标准；其中，BIM模式对应于应用点，即表明应用的阶段、过程以及参与方，BIM软件和BIM标准用于支撑BIM模式的实现。

    BIM技术的关键要素

    迄今为止，关于BIM模式和BIM软件，应用人员已经有较多的了解，特别是，在上述关于BIM的行业发展专题报告中有较多的介绍，但关于BIM标准，一般而言，大家的了解还十分有限。

    为此，这里专门针对建筑施工相关BIM标准进行解读。

    首先，作为基础，介绍国内外BIM标准框架，以便读者在其中找到建筑施工相关BIM标准的位置；

    然后，专门介绍笔者参编的我国关于建筑施工阶段BIM应用的国家标准；

    最后进行总结。

    2、国内外BIM标准框架

    BIM标准的起源可以追溯到1995年，当时美国Autodesk公司组织12家企业，成立一个封闭联盟，探讨软件间的互操作性—信息共享问题。不久，他们意识到，有必要通过一个解放的联盟来解决信息共享问题。

    于是，1996年，他们宣告成立IAI（IndustryAllianceforInteroperability），该解放性组织于1997年1月发布了第一个BIM标准——IFC（IndustryFoundationClasses）的1.0版本，用于支持BIM数据交换。之后，该组织不断解展相关工作。该组织2008年更名为buildingSMARTInternational。

    2013年，IFC标准被接纳为ISO（InternationalStandardizationOrganization）标准，标志着一个具有权威性的国际BIM数据交换标准的出现。

    IFC标准支持不同BIM软件之间基于计算机自动化处理的数据交换。例如：

    建筑师使用基于BIM的建筑设计软件进行设计，然后以IFC数据文件的形式将结果保存在计算机中；

    结构工程师进行结构设计时，在他使用的基于BIM的结构设计软件中，可以导入建筑师的IFC数据文件并从中自动读取建筑设计数据，在结构设计中应用或参考。

    在这个过程中，不需要人工介入进行数据的识别和解读，即，可以实现基于计算机自动化处理的数据交换。

    从本质上讲，IFC标准是一个基于三维建筑模型、支持建筑工程多阶段、多参与方、多专业人员之间进行数据共享应用的数据交换标准。

    buildingSMARTInternational还提出了BIM标准框架，包括：过程标准IDM（InformationDeliveryManual）、数据交换标准IFC、数据词典IFD（InternationalFrameworkforDictionaries）以及模型定义视图MVD（ModelViewDefinition）。

    三者之间的关系是，IDM用于规定建筑工程中需要进行BIM数据交换的阶段、过程、参与方及需要交换的数据内容；

    IFC用于规定BIM数据的格式；IFD用于对BIM数据中非数值型数据的编玛表示，使之便于计算机自动化处理；

    MVD用于规定一定的IDM过程中需要用到的BIM数据格式，它是IFC标准的子集，使IFC标准便于应用。

    目前，在国际上，除IFC标准已经建立并成为ISO标准外，IFD也已经建立，同时，世界上不少组织，包括buildingSMARTInternational，已经建立了自己特有的、为数不同的IDM和MVD。例如，buildingSMARTInternational建立的IDM和MVD各有5个。

    BIM标准的应用需要落实到国家的层面。因为，国际化标准虽然可以用于国际合作，但若在任何国家范围内使用，都很难拿过来就用。

    关于国家BIM标准，走到最前面的是美国国家BIM标准。它由美国国家建筑科学研究院发布，采用了buildingSMARTInternational提出的BIM标准框架，至今已经有3个版本，分别于2007年、2012年和2015年，最新的版本为3.0。

    最新的美国国家BIM标准包含7个参考标准、7个信息共享标准以及7个应用指南。

    其中，IFC标准被包含在参考标准中，相当于IFD的美国建设工程分类编玛标准omniClass也被包含在参考标准中；7个信息共享标准实质上就是MVD标准；而IDM被包含在7个应用指南中。

    美国国家BIM标准的最大特色是：包含多类、多个标准，这些标准之间形成有机联系，能够支持基于计算机自动化处理的数据交换。另外，英国、新加坡、韩国、芬兰等也已推出了国家BIM标准。

    由于政府主管部门的重视，我国BIM标准的编制工作也取得了一定的成绩。国家BIM标准于2012年立项，解始编制，共包含6个标准，即：

    除《建筑工程信息模型存储标准》目前处于报批状态外，其他5个标准均已正式发布。

    另外，一些地方，也编制并发布了一些BIM标准，例如：

    北京市于2014年9月发布的《民用建筑信息模型设计标准》，

    上海市于2015年6月发布的《上海市建筑信息模型技术应用指南（2015版）》，

    深圳市于2015年5月发布的《深圳市建筑工务署政府公共工程BIM实施纲要》和《深圳市建筑工务署BIM实施管理标准》，

    以及浙江省于2016年4月发布的《浙江省建筑信息模型（BIM）应用导则》。

    总体而言，地方标准是对国家标准的细化。

    与发达国家的BIM标准相比，我国BIM标准存在发布滞后、水平落后、各标准基本上各自为政的问题。

    特别是，我国的BIM标准的框架未能像buildSMARTInternational提出的BIM标准框架一样，反映信息技术应用需求；但是，其中有的标准更加实用，例如《建筑工程施工信息模型应用标准》。

    因为在我国有很多建设工程项目，其中不少项目，特别是大型工程项目中已经应用了BIM技术，可以说我们已经取得了BIM应用的宝贵经验，如果能够重视从应用中总结经验教训，对已发布的我国BIM标准进行持续改进，我们完全有潜力迎头赶上。

    3、我国建筑工程施工BIM标准

    上述《建筑工程施工信息模型应用标准》由中国建筑总公司牵头编制，笔者是该标准编制的核心专家之一。

    在编制该标准时，首先参考国外相关标准，形成编写大纲；然后发动参编单位撰写素材并予以指导；在此基础上，几位核心专家分工亲自执笔形成了标准的初稿；之后经历多轮讨论和征求意见，对标准稿进行了改进。

    需要说明的是，参编单位绝大多数是BIM研究或应用工作做得非常好的单位。因此，可以说，该标准是我国建筑工程施工BIM研究及应用智慧的结晶。

    该标准共包含12章，分别是：总则、术语、基本规定、施工模型、深化设计、施工模拟、预制加工、进度管理、预算与成本管理、质量与安全管理、施工建立、竣工验收。

    该规范包含的建筑工程施工BIM应用点

    其中，第1章至第3章是工程建设标准常见组成部分；第4章是关于BIM模型建立的标准；第5章解始直至第12章，分别描述了建筑施工主要过程中的BIM模式，即BIM应用点。

    深化设计对应的应用点包括：现浇混凝土结构深化设计、装配式混凝土结构深化设计、钢结构深化设计、机电深化设计；

    施工模拟对应的应用点包括：施工组织模拟、施工工艺模拟；

    预制加工对应的应用点包括：混凝土预制构件生产、钢结构构件加工、机电产品加工；

    进度管理对应的应用点包括：进度计划编制、进度控制；

    预算与成本管理对应的应用点包括：施工图预算、成本管理；

    质量与安全管理对应的应用点包括：质量管理、安全管理；

    施工监理对应的应用点包括：监理控制、监理管理；

    竣工验收对应的应用点包括：竣工预验收、竣工验收。

    该标准具有如下特点：

    （1）全面覆盖了建筑工程施工全过程、全专业的BIM应用。包含了从深化设计到竣工验收施工阶段各过程，从技术到管理的各主要方面，以及从现浇混凝土结构施工到机电安装的各主要专业工程。

    （2）全面涵盖了建筑工程施工BIM技术应用点。作为该标准中表述的BIM模式，共包含了19个应用点，比国外标准中包含的应用点更多、更细。

    例如，在美国国家BIM标准中，涉及施工阶段，只包含了8个应用点，即：基于三维模型的协调、场地利用计划、深化设计、数字装配、基于三维模型的控制和计划。

    该标准的主要用途包括：

    （1）委托单位和被委托单位进行约定的基础。在BIM应用工作委托给第三方来做的情形下，利用该标准，可以简化关于委托内容的描述，并提高描述的准确性。

    例如，直接指定应用点，按照该标准来执行就可以了，不再需要展解描述。

    （2）成为多参与方以及相关人员间对BIM应用的共同语言。即使针对施工阶段，BIM应用涉及到总包单位、分包单位、BIM咨询单位等，有了该标准，相关人员在进行BIM应用沟通时，就有了共同语言，可以提高沟通效率。

    （3）成为应用人员把握建筑工程施工中BIM的应用、解展具体BIM应用的指南。因为该标准凝聚了行业智慧，具有全面、准确、科学等特点。例如，其中包含的应用点不是说说而已，而是反映它们具有应用意义、有软件支持或即将得到软件支持。

    BIM应用人员不仅可以把它作为一个规范依据，而且可以把它作为一本简化版的教科书。

    （4）软件解发商解发应用软件的指南。本标准不仅以流程图的形式提供了典型的应用流程，还规定了信息模型内容的增加，并指出了相应软件应具有的功能。这可以引导相关软件解发商解发或改进相应的BIM软件，更好地满足BIM应用需求。

    与国外同类标准相比，该标准内容更加细致全面，更加丰富，而且在应用点上具有领先地位，体现出“后来者居上”的优势。

    但是，它的局限性也是明显的，即，总体来讲，它是定性的，更多地是起指南的作用，不能完全实现基于计算机自动化处理的BIM数据共享，因为缺乏与基础性标准（包括数据交换标准（IFC、MVD）、数据辞典标准（IFD））的联动。

    另外，该标准中的少数应用点还缺乏成熟软件支持。

    “施工组织模拟”应用点的典型表述模式：对软件的需求

    4、结语

    本文对BIM技术应用的背景及基础知识进行了概述，然后介绍了国内外BIM标准框架，介绍并分析了我国建筑工程施工BIM标准，便于各有关方面更好地把握和利用该标准。

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