中國建筑信息模型標準發(fā)展研究

1、第三屆工程建設計算機應用創(chuàng)新論壇論文集 上海2011拌中國建筑信息伴模型標準發(fā)展辦研究劉曲文拔上海市政工程凹設計研究總院盎（集團）有限骯公司昂【柏摘要擺】建筑信息模拌型（Buil藹ding I矮nforma埃tion M襖odelin凹g，簡稱BI懊M）概念的提胺出是建筑行業(yè)背信息化歷程中澳里程碑意義的骯技術(shù)理念。它爸將引領建筑行癌業(yè)各個環(huán)節(jié)的安數(shù)據(jù)集成與協(xié)擺作。自從20癌03年起，B絆IM概念引入哎中國以來，B氨IM在中國已敗經(jīng)有一定的人氨員與技術(shù)基礎礙，各大設計院伴以及高校也紛唉紛成立BIM稗研究中心、B絆IM團隊。住跋建部十二五規(guī)背劃也將BIM叭作為建筑行業(yè)俺信息化的核心敗技術(shù)進行發(fā)展阿

2、。因此，制定佰符合我國建筑把行業(yè)特點的B稗IM標準迫在艾眉睫。本文對叭中國建筑信息阿模型發(fā)展歷程拜以及今后發(fā)展罷趨勢及內(nèi)容進搬行了介紹。辦【翱關鍵詞板】建筑信息模邦型（BIM）懊行業(yè)信息化 斑BIM標準1 概述靶目前，全球土霸木建筑業(yè)存在安兩個亟待解決凹的問題：一是白各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)敗之間缺乏協(xié)同背工作，以至于白生產(chǎn)效率較低版，資源浪費嚴熬重；二是重復拌工作不斷，特班別是項目初期埃建筑和結(jié)構(gòu)設哎計之間的反復疤修改工作，造艾成生產(chǎn)成本上般升。研究數(shù)據(jù)頒表明，由于缺矮乏相互協(xié)作，疤建筑業(yè)每年約胺有158億美版元的損失（2挨004年統(tǒng)計捌數(shù)據(jù)），在4暗.8萬億美元斑總投資中約3瓣0%資金浪費佰（2008

3、年拔初統(tǒng)計數(shù)據(jù)）暗（拔Dianne安 Davis按，2007）骯。我國建筑業(yè)擺在這方面的情哎況也不容樂觀吧，研究統(tǒng)計，拔2006年全懊球建筑業(yè)總產(chǎn)襖量達到4.6挨萬億，而東亞柏（主要是中國捌）就占了1萬哎億，其中因缺翱乏協(xié)作與重復鞍工作造成的損傲失在25%以按上（武涌等，矮2007）。伴土木建筑業(yè)的癌增長在很大程隘度上是靠投資敗拉動和規(guī)模擴版張實現(xiàn)的，因熬此，在保持建氨筑業(yè)高速發(fā)展昂的同時，必須懊形成對環(huán)境友胺好的綠色建筑罷市場。綠色建吧筑倡導高效合敖理地利用能源佰、土地資源、跋水資源、建筑岸材料等，最低吧限度地影響環(huán)懊境。而建筑信跋息模型（Bu啊ilding拌 Infor瓣mation把 M

4、odel昂ing，以下傲簡稱BIM）翱正是在新世紀藹全球土木建筑骯業(yè)可持續(xù)發(fā)展拜的關鍵時期應鞍運而生的新事扒物。把在BIM標準叭制定方面，早胺在20世紀末辦，國際上一些澳發(fā)達國家和地拌區(qū)就開始對其靶展開研究，并跋制定了IFC凹（Indus岸trial 襖Founda昂tion C背lasses白）標準（IA岸I，2008耙）；美國（N唉BIMS，2般007）、澳昂大利亞和英國拔等國家也分別般于2006年伴、2009年熬、2010年跋相繼頒布了適阿應本國發(fā)展需埃求的BIM行扮業(yè)標準。在中礙國，BIM的壩標準制定則起骯步較晚。20把07年，中國霸建筑標準設計阿研究院提出了吧JG/T19矮8-200

5、7霸標準，采用了叭國際上的IF拜C標準（建設癌部標準定額研芭究所，200敗7）；清華大安學軟件學院也半開始著手研究矮適用于中國的板建筑模型標準把框架（清華大癌學軟件學院B叭IM課題組，扒2010）。岸但是，對于地骯下空間這一具敖有特殊性的實背體建筑類型，板目前國內(nèi)尚無懊相關BIM標佰準可供設計借艾鑒。在使用B稗IM平臺進行百設計和施工的疤研究方面，國熬外已經(jīng)進行了敖大量的嘗試，斑美國Auto胺desk公司傲就是代表之一岸。吧BIM是創(chuàng)建芭并利用數(shù)字化襖模型對建設項板目進行設計、白建造、運營管岸理的過程和方矮法，它貫穿于鞍建筑的全生命熬周期。21世阿紀，中國城市拜化進程的力度胺將不斷加大，跋在城

6、市化進程唉中合理、有效靶地使用BIM盎平臺，將為工耙程建設行業(yè)的背發(fā)展帶來巨大敗的效益，可顯敖著提高設計乃頒至整個工程的伴質(zhì)量和效率。凹2 建筑信息暗模型標準的概柏念和研究方向吧清華大學軟件藹學院BIM課擺題組提出了C瓣BIMS（C皚hinese半 Build啊ing In唉format皚ion Mo絆deling擺 Stand瓣ard）概念昂，并在中國板建筑信息模型骯標準框架研究唉中對CBI跋MS的組成及邦各部分相關內(nèi)巴容進行了詳細哎的介紹。辦1傲2.1 中國安建筑信息化發(fā)盎展的歷程埃要談中國建筑柏信息化發(fā)展歷板程，不能不先拔提及一下世界笆建筑信息化發(fā)礙展的簡要歷程拜。1946年扮2月世界上

7、第班一臺計算機E傲NIAC在美俺國賓夕法尼亞礙大學誕生，標頒志著人類全新壩的“E”時代般的到來。19矮58年美國E邦llerbe跋 Assoc熬iates建澳筑師事務所安板裝了一臺名為把Bendix礙 G15的計隘算機用于機構(gòu)捌計算，標志著澳建筑設計學科百與計算計學科拌相結(jié)合的第一絆次嘗試。上個笆世紀七十年代扒初，Auto把trol軟件拜公司首先打入巴了建筑工程設挨計領域，當時傲的主要功能是皚建筑制圖與建艾筑表現(xiàn)。19奧82年，Au艾todesk癌公司推出Au傲toCAD通岸用繪圖軟件一鞍直沿用至今。拜4靶我國也與上個拌世紀七十年代懊末開始研究計敖算機圖形學。伴八五期（19霸91-199盎5）

8、間的甩圖隘板運動標志著哀我國建筑設計俺行業(yè)崗位信息班化時代的到來拌，但當時的信啊息化僅僅基于背幾何的CAD捌方式，以點、柏線、面為數(shù)據(jù)暗粒度。直到上哎個世紀九十年搬代出現(xiàn)天正、凹理正、鴻業(yè)等隘基于Auto按desk C半AD和Ben稗tley M拌icroSt胺ation二斑次開發(fā)的產(chǎn)品斑問世標志著我柏國建筑設計行百業(yè)進入了部門辦信息化時代。盎部門信息化是奧面向建筑對象扒的CAD方式暗，還沒有協(xié)同隘，僅僅減少了挨繪圖人員的工百作量。崗位信拔息化與部門信百息化過程中都拜會隨之產(chǎn)生建襖筑數(shù)據(jù)信息，壩但是并沒有很傲好的對這些產(chǎn)盎生的數(shù)據(jù)信息背加以利用。時傲間推移到新世白紀的十年，我拌國建筑設計行襖業(yè)

9、也只是部分癌進入了企業(yè)信哀息化得行列，巴大多數(shù)的企業(yè)案還是粗放式的挨管理，沒有基般于CAD的二唉維標準，沒有捌協(xié)同設計。也唉是這十年，我叭們也了解到了敖建筑信息模型皚這一理念。建拔筑信息模型是擺面向模型的C耙AD方式，是矮以建筑對象以扮及建筑對象之傲間的關系為數(shù)白據(jù)粒度，并以翱數(shù)學建模為基皚礎。它的最顯敖著的特征就是艾各個環(huán)節(jié)的業(yè)翱務協(xié)作、產(chǎn)業(yè)耙鏈條的資源共安享與數(shù)據(jù)集成唉。這些特征和啊行業(yè)信息化的按特征高度一致邦?？梢哉f建筑拜信息模型時代艾的到來就是行版業(yè)信息化時代岸的到來，并且懊是工程設計行跋業(yè)一次巨大的捌技術(shù)革新，這昂樣的革新不亞扮于甩圖板運動瓣給行業(yè)帶來的疤變化。201矮1年住房和城唉

10、鄉(xiāng)建設部印發(fā)擺2011-哀2015年建襖筑業(yè)信息化發(fā)把展綱要，其百中目標摘錄如奧下：“十二五巴”期間，基本絆實現(xiàn)建筑企業(yè)隘信息系統(tǒng)的普扳及應用，加快斑建筑信息模型罷（BIM）、疤基于網(wǎng)絡的協(xié)罷同工作等新技埃術(shù)在工程中的靶應用，推動信半息化標準建設稗，促進具有自耙主知識產(chǎn)權(quán)軟把件的產(chǎn)業(yè)化，艾形成一批信息安技術(shù)應用達到澳國際先進水平扒的建筑企業(yè)。隘”澳 5柏產(chǎn)生數(shù)據(jù)（沒傲有的利用這些藹產(chǎn)生的數(shù)據(jù)）俺版產(chǎn)生數(shù)據(jù)并利巴用這些數(shù)據(jù)俺崗位信息化 傲 捌 部門信巴息化 哀 企矮業(yè)信息化 扮 藹 行業(yè)信息化面向?qū)ο驝AD方式：以建筑對象為數(shù)據(jù)粒度（沒有協(xié)同，僅僅減少了一些人員的工作量）基于幾何CAD方式：以點

11、、線、面為數(shù)據(jù)粒度，它是沒有任何語義的面向模型的CAD方式：以建筑對象及對象關系為數(shù)據(jù)粒度。（運用數(shù)學模型進行設計BIM）面向協(xié)同CAD方式：以建筑對象為數(shù)據(jù)粒度，結(jié)合協(xié)同設計平臺，實現(xiàn)二維協(xié)同設計圖4 建筑行業(yè)信息化歷程笆2.2 建筑扮信息模型標準奧的研究內(nèi)容跋中國工程建設捌行業(yè)需要利用把TT技術(shù)，實霸現(xiàn)業(yè)主與設計埃、施工、運維凹各個環(huán)節(jié)的無疤縫集成，完成敖從粗放式管理艾向系統(tǒng)化管理芭的過渡，從各笆自為戰(zhàn)轉(zhuǎn)向產(chǎn)耙業(yè)協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)變佰。通過調(diào)研和八研究，我們認吧為BIM在中扒國的應用和推暗廣，依賴于三柏個層次的標準凹化搭建，分別捌是：般BIM信息交半互標準皚在信息交互方扮面主要還是圍傲繞國際協(xié)同聯(lián)敗

12、盟的面向建筑拌對象的工業(yè)基辦礎類（IFC白）作為數(shù)據(jù)模拜型的標準。主暗要應該解決數(shù)扳據(jù)交換格式、板信息分類方法皚以及流程規(guī)則敖三個方面的內(nèi)啊容。凹BIM協(xié)同作氨業(yè)標準絆協(xié)同作業(yè)是設胺計之外的各種爸設計文件與辦耙公文檔管理、艾人員權(quán)限管理敖、設計校審流盎程、計劃任務耙、項目狀態(tài)查拔詢統(tǒng)計等的設骯計相關的管理辦功能，以及設把計方與業(yè)主、拜施工方、監(jiān)理懊方、材料供用安商、物業(yè)運營八方等相關各方稗，進行文件交敗互、溝通交流罷等的協(xié)同管理隘手段。它是提稗升全產(chǎn)業(yè)鏈各襖環(huán)節(jié)效率的重柏要手段。熬2唉如下圖所示：拔BIM協(xié)同設半計標準壩BIM設計是俺在三維設計平翱臺實現(xiàn)的，組八成模型的基本班單位是建筑對爸象，

13、叭每一個對象都巴代表建設項目埃中的一個具體奧的物理存在頒唉建筑構(gòu)件、結(jié)芭構(gòu)構(gòu)件、機電靶設備、辦管道管路板、扳場地構(gòu)件熬等等，每一個癌對象都把對應般相應物理存在奧的各類信息，懊這樣的信息可柏以被系統(tǒng)自動芭處理，在項目氨不同參與方之般間自動流轉(zhuǎn)。拜而現(xiàn)行的二維岸設計的組成圖扳形的基本單位芭是幾何圖塊，辦圖塊是非結(jié)構(gòu)凹化信息，核心伴是幾何數(shù)據(jù)，盎沒法被上下游挨重復利用，本案質(zhì)上仍然不能哀把信息有效存敖儲起來在項目白不同參與方之般間進行交流，唉因為對某個圖疤塊定義為屬性扮A而不是屬性皚B是由用戶控八制而不是由系骯統(tǒng)控制的，具般有不確定性和暗不可檢查性。罷3辦協(xié)同設計主要襖包括以下幾個巴方面的研究：扒 1）傲BIM項目信藹息收集與記錄半方法、文檔編把制原則與BI俺M數(shù)據(jù)共享流阿程；芭 2）傲BIM模型交哀換、拆分方法癌和建模深度規(guī)背定； 岸 3）背文件夾命名規(guī)跋范、文件夾架按構(gòu)原則編制與俺出圖樣式方法藹研究。3 結(jié)論襖 中國建隘筑需要利用I胺T技術(shù)，實現(xiàn)柏業(yè)主與設計、班施工、運維各埃個環(huán)節(jié)的無縫皚集成，完成從岸粗放式管理向捌精細化管理的佰過渡，從各自哀為戰(zhàn)向產(chǎn)業(yè)協(xié)懊調(diào)的轉(zhuǎn)變。捌建筑信息化是柏降低建造成本奧，提高建筑質(zhì)叭量和運行效率翱，延長建筑物搬生命周期的最稗佳途徑，也是氨中國建筑工業(yè)昂化的必由之路瓣。芭中國未來建筑背信息化發(fā)展將敖形成以BIM靶為核心的產(chǎn)業(yè)捌革命。參考文獻