BIM在美國的發(fā)展現(xiàn)狀如何 發(fā)展前景好嗎？

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)自從2002年引入工程建設(shè)行業(yè)，至今已有十年歷程，目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，被譽為建筑業(yè)變革的革命性力量。但BIM的理念早在30年前就已經(jīng)被提出來了。

根據(jù)維基百科的釋義，Building information modeling (BIM) is a process involving the generation and management of digital representations of physical and functional characteristics of a facility. The resulting building information models become shared knowledge resources to support decision-making about a facility from earliest conceptual stages, through design and construction, through its operational life and eventual demolition [i] 。翻譯過來可以為：建筑信息模型是包含了創(chuàng)建與管理設(shè)施物理與功能特性的數(shù)字化表達(dá)的過程。過程中產(chǎn)生的一系列建筑信息模型(Building Information Models)作為共享的知識資源，在設(shè)施從早期概念階段到設(shè)計、施工、運營及較終的拆除全生命周期過程中的決策提供支持。作為大眾化、標(biāo)準(zhǔn)化的定義，維基百科的BIM定義中認(rèn)為BIM具有三大特點：1)設(shè)施(建筑物)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)，可以包括幾何、空間、量等物理信息，還包括空間的能耗信息、設(shè)備的使用說明等功能性信息;2)設(shè)施(建筑物)信息的共享知識資源，可以在不同專業(yè)、不同利益相關(guān)方等之間進(jìn)行信息的傳遞與共享;3)為該設(shè)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(jù)與信息。

根據(jù)美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS，National Building Information Modeling Standard)對BIM的定義 [ii] ：Building Information Modeling (BIM) is a digital representation of physical and functional characteristics of a facility. A BIM is a shared knowledge resource for information about a facility forming a reliable basis for decisions during its life-cycle; defined as existing from earliest conception to demolition?？煞g為：BIM是創(chuàng)建與管理設(shè)施物理與功能特性的數(shù)字化表達(dá)的過程。BIM是關(guān)于設(shè)施的共享的知識資源，為設(shè)施全生命周期的決策制定提供可靠的信息支持，從較早期的概念階段到較終的拆除階段?？梢园l(fā)現(xiàn)，維基百科對BIM的定義很大程度上受到了美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)的影響。

BIM較先從美國發(fā)展起來，隨著全球化的進(jìn)程，已經(jīng)擴(kuò)展到了歐洲、日、韓、新加坡等國家，目前這些國家的BIM發(fā)展和應(yīng)用都達(dá)到了一定水平。

1. BIM在美國的發(fā)展現(xiàn)狀

美國是較早啟動建筑業(yè)信息化研究的國家，發(fā)展至今，BIM研究與應(yīng)用都走在世界前列。目前，美國大多建筑項目已經(jīng)開始應(yīng)用BIM，BIM的應(yīng)用點也種類繁多，而且存在各種BIM協(xié)會，也出臺了各種BIM標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)McGraw Hill的調(diào)研 [iii] ，2012年工程建設(shè)行業(yè)采用BIM的比例從2007年的28%增長至2009年的49%直至2012年的71%。其中74%的承包商已經(jīng)在實施BIM了，超過了建筑師(70%)及機(jī)電工程師(67%)。BIM的價值在不斷被認(rèn)可。

關(guān)于美國BIM的發(fā)展，不得不提到幾大BIM的相關(guān)機(jī)構(gòu)。

1.1 GSA

美國總務(wù)署(General Service Administration，GSA)負(fù)責(zé)美國所有的聯(lián)邦設(shè)施的建造和運營。早在2003年，為了提高建筑領(lǐng)域的生產(chǎn)效率、提升建筑業(yè)信息化水平， GSA下屬的公共建筑服務(wù)(Public Building Service)部門的首席設(shè)計師辦公室(Office of the Chief Architect，OCA)推出了全國3D-4D-BIM計劃 [iv] 。3D-4D-BIM計劃的目標(biāo)是為所有對3D-4D-BIM技術(shù)感興趣的項目團(tuán)隊提供“一站式”服務(wù)，雖然每個項目功能、特點各異，OCA將幫助每個項目團(tuán)隊提供獨特的戰(zhàn)略建議與技術(shù)支持，目前OCA已經(jīng)協(xié)助和支持了超過100個項目。

GSA要求，從2007年起，所有大型項目(招標(biāo)級別)都需要應(yīng)用BIM，較低要求是空間規(guī)劃驗證和較終概念展示都需要提交BIM模型。所有GSA的項目都被鼓勵采用3D-4D-BIM技術(shù)，并且根據(jù)采用這些技術(shù)的項目承包商的應(yīng)用程序不同，給予不同程度的資金支持。目前GSA正在探討在項目生命周期中應(yīng)用BIM技術(shù)，包括：空間規(guī)劃驗證、4D模擬，激光掃描、能耗和可持續(xù)發(fā)模擬、安全驗證等等，并陸續(xù)發(fā)布各領(lǐng)域的系列BIM指南，并在官網(wǎng)可供下載，對于規(guī)范和BIM在實際項目中的應(yīng)用起到了重要作用。

在美國，GSA在工程建設(shè)行業(yè)技術(shù)會議如AIA-TAP，中都十分活躍，GSA項目也常被提名為年度AIA BIM大獎。因此，GSA對BIM的強大宣貫直接影響并提升了美國整個工程建設(shè)行業(yè)對BIM的應(yīng)用。

1.2 USACE

美國陸軍工程兵團(tuán)(the U.S. Army Corps of Engineers，USACE)隸屬于美國聯(lián)邦政府和美國軍隊，為美國軍隊提供項目管理和施工管理服務(wù)，一共有3萬多平民人員和6百多軍人，是世界較大的公共工程、設(shè)計和建筑管理機(jī)構(gòu)。

2006年10月，USACE發(fā)布了為期15年的BIM發(fā)展路線規(guī)劃(Building Information Modeling: A Road Map for Implementation to Support MILCON Transformation and Civil Works Projects within the U.S. Army Corps of Engineers) [v] ，為USACE采用和實施BIM技術(shù)制定戰(zhàn)略規(guī)劃，以提升規(guī)劃、設(shè)計和施工質(zhì)量和效率，見圖1。規(guī)劃中，USACE承諾未來所有軍事建筑項目都將使用BIM技術(shù)。

其實在發(fā)布發(fā)展路線規(guī)劃之前，USACE就已經(jīng)采取了一系列的方式為BIM做準(zhǔn)備了。USACE的第一個BIM項目是由西雅圖分區(qū)設(shè)計和管理的一項無家眷軍人宿舍(enlist unaccompanied personnel housing)項目，利用Bentley的BIM軟件進(jìn)行碰撞檢查以及算量(見圖2)。隨后2004年11月，USACE路易維爾分區(qū)在北卡羅來納州的一個陸軍預(yù)備役訓(xùn)練中心項目也實施了BIM。2005年3月，USACE成立了項目交付小組(Project Delivery Team，PDT)，研究BIM的價值并為BIM應(yīng)用策略提供建議。發(fā)展路線規(guī)劃即是PDT的成果。同時，USACE還研究合同模板，制定合適的條款來促使承包商來使用BIM。此外，USACE要求標(biāo)準(zhǔn)化中心(Centers of Standardization，COS)在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計中應(yīng)用BIM，并提供指導(dǎo)。

在發(fā)展路線規(guī)劃的附錄中，USACE還發(fā)布了BIM實施計劃，從BIM團(tuán)隊建設(shè)、BIM關(guān)鍵成員的角色與培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)等方面為BIM的實施提供指導(dǎo)。2010年，USACE又發(fā)布了適用于軍事建筑項目分別基于Autodesk平臺和Bentley平臺的BIM實施計劃，并在2011年進(jìn)行了更新。適用于民事建筑項目的BIM實施計劃還在研究制定當(dāng)中。

1.3 bSa

BuildingSMART聯(lián)盟(buildingSMART alliance，bSa)是美國建筑科學(xué)研究院(National Institute of Building Science，NIBS)在信息資源和技術(shù)領(lǐng)域的一個專業(yè)委員會，成立于2007年，同時也是BuildingSMART國際(buildingSMART International，bSI)的北美分會。bSI的前身是國際數(shù)據(jù)互用聯(lián)盟(International Alliance of Interoperability，IAI)，開發(fā)了和維護(hù)IFC(Industry Foundation Classes)標(biāo)準(zhǔn)以及openBIM標(biāo)準(zhǔn)。

bSa致力于BIM的推廣與研究，使項目所有參與者在項目生命周期階段能共享準(zhǔn)確的項目信息。BIM通過收集和共享項目信息與數(shù)據(jù)，可以有效地節(jié)約成本、減少浪費。因此，美國 bSa的目標(biāo)是在2020年之前，幫助建設(shè)部門節(jié)約31%的浪費或者節(jié)約4億美元。

bSa下屬的美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)項目委員會(the National Building Information Model Standard Project Committee-United States，NBIMS-US)是專門負(fù)責(zé)美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)National Building Information Model Standard，NBIMS)的研究與制定。2007年12月，NBIMS-US發(fā)布了NBIMS的第一版的第一部分，主要包括了關(guān)于信息交換和開發(fā)過程等方面的內(nèi)容，明確了BIM過程和工具的各方定義、相互之間數(shù)據(jù)交換要求的明細(xì)和編碼，使不同部門可以開發(fā)充分協(xié)商一致的BIM標(biāo)準(zhǔn)，更好地實現(xiàn)協(xié)同。2012年5月，NBIMS-US發(fā)布NBIMS的第二版的內(nèi)容。NBIMS第二版的編寫過程采用了一個開放投稿(各專業(yè)BIM標(biāo)準(zhǔn))、民主投票決定標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容(Open Consensus Process)，因此，也被稱為是第一份基于共識的BIM標(biāo)準(zhǔn)。

除了NBIMS外，bSa還負(fù)責(zé)其他的工程建設(shè)行業(yè)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)與維護(hù)，包括：美國國家CAD標(biāo)準(zhǔn)(United States National CAD Standard)的制定與維護(hù)，2011年5月已經(jīng)發(fā)布了第5版;施工運營建筑信息交換數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(Construction Operations Building Information Exchange ，COBie)，2009年12月已經(jīng)發(fā)布國際 COBie標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)施工管理交付模型視力定義格式 (Facility Management Handover Model View Definition formats)等。