我国建筑信息模型应用及政府政策研究

王广斌，张 雷，2，谭 丹，陈天民

(1.同济大学经济与管理学院，上海 200092;2.山东建筑大学商学院，山东 济南 250101)

我国建筑信息模型应用及政府政策研究

王广斌1，张 雷1，2，谭 丹1，陈天民1

(1.同济大学经济与管理学院，上海 200092;2.山东建筑大学商学院，山东 济南 250101)

建筑信息模型 (BIM)被认为是全球建筑行业的变革性理念和里程碑技术，越来越多的国家政府开始制定BIM技术实施政策。本文解释了BIM技术的战略意义，对我国BIM应用现状进行了分析，并对美国、英国、新加坡等发达国家或地区的BIM政府政策进行了比较分析，提出了我国BIM技术应用政府政策的重点内容。

建筑信息模型;应用现状;政府政策

1 引言

建筑信息模型 (Building Information Modeling，BIM)技术是建筑行业的一个新名词，被认为是全球建筑行业的变革性理念和里程碑技术［1－2］。建筑信息模型通过对建筑设施进行数字化、智能化表示，可有效应用在建设项目全寿命周期的场地规划、协同设计、碰撞检查、能耗分析、施工进度模拟、成本控制等方面［3］。考虑到BIM技术对建筑业的潜在影响，以北美、北欧、英国、韩国为代表的发达国家政府或地区开始制定BIM技术实施政策，来促进BIM在行业内的应用，在BIM的组织机构、战略指南、项目示范和国际合作等方面取得了较为先进的经验。

2008年至今，BIM技术在我国建筑行业得到了快速的扩散，它在上海中心项目的应用也引起多方关注，但目前BIM在中国的研究与应用实践仍处于探索阶段。在这种情况下，研究如何充分而高效地调动和利用各种资源来加快我国BIM研究与应用进程，显得尤为迫切，而这些均需要我国政府对BIM做出正确有效的政策引导。基于上述背景，本文将解释BIM技术战略意义，调查分析我国BIM应用现状，归纳和总结了美国、英国、韩国等发达国家或地区的BIM技术政府政策的先进经验和做法，这对于探究我国BIM技术应用和政府政策的制定具有一定的理论和实践意义。

2 建筑信息模型 (BIM)内涵

2.1 概念与特征

在软件开发企业的大力推广下，2000年后BIM开始引起全球业内人士的关注，很多组织都对BIM的含义进行过诠释，目前美国国家建筑科学协会 (NIBS)对BIM的定义被认为是较为权威的阐释［4］:BIM是对设施的物理特征和功能特性的数字化表示，它可以作为信息的共享源从项目的初期阶段为项目提供全寿命周期的信息服务，这种信息的共享可以为项目决策提供可靠的保证。与传统的CAD相比，BIM的主要表现为信息存储结构的多元化、建模参数化、基于IFC的数据交换标准化和模型系统的联合数据库分类模型化等特征［3－5］，从而保障工程项目数据重复准确的多方协同使用。

多年以来，BIM曾被以其他词汇表述，比如建筑产品模型 (Building Product Modeling)或产品数据模型 (Product Data Modeling)等，斯坦福大学的CIFE曾经使用过更广泛意义的“虚拟设计和施工 (Virtual Design and Construction，VDC)”［6］。可以这样认为，BIM是一个不断发展变化的概念［4］，随着其技术水平的提高和应用的深入，业界对BIM内涵认识也会逐步提高，同时对BIM的衡量标准也会逐渐提高。

2.2 战略意义

BIM技术已被国际项目管理界公认为一项建筑业生产力革命性技术，它不但可以解决长期困扰项目管理的两大难题 (海量基础信息全过程分析和工作协同)，真正实现信息集成化，而且还被认为会给建筑业带来巨大收益和显著生产力的提高。斯坦福大学对全球BIM应用项目的调查研究表明，通过有效应用BIM可降低40%的设计变更，并将施工现场的劳动生产率提高20%～30%［7］，F.Leite等人研究了一系列案例文献，认为BIM在项目的成本估算、空间计算和设计与规划等方面存在明显优势，它可以显著提升项目的执行效率，并能够节约相当可观的项目成本［8］。甚至，随着BIM技术的不断发展和广泛使用，它还可以在项目决策、设计、施工与设备管理等阶段提供全寿命周期的不同价值服务［4，9］，从而发挥更大作用。

3 我国BIM应用现状

为了描述我国BIM技术应用基本状况，同济大学BIM研究团队在2011年5月和7月针对我国BIM技术应用基本状况进行了调查，调查对象涉及建筑设计单位、业主、总承包商、分包商、监理师、软件开发商、管理咨询公司、研究者、政府部门等BIM利益相关者近100人，分别对11个建筑企业的决策、管理和实施层面人员进行半结构化访谈和结构化的问卷调查，形成BIM应用基本现状的调研结果。

(1)BIM了解程度。

在调查对象中 (见图1)，对BIM非常了解和比较了解的仅占13.54%，而了解较少却占到86.46%，而通过对部分调查对象跟踪调查表明，很多放弃问卷的调查对象也多属于对BIM的了解知之甚少者，因此，对于大多数调查对象来讲，目前对BIM的了解仍属于较初级阶段。

不同的职业者对BIM了解程度是不同的 (见图2)。BIM软件开发者和市场营销者的软件开发商对BIM的了解程度最高;由于BIM技术作为建筑设计软件首先在设计单位推广使用，并被关注学术前沿的研究机构所研究，因此，作为BIM研究和实践的研究者和设计单位对BIM的了解程度也远大于业主、施工承包商。

图1 调查者对BIM了解程度

图2 职业与BIM了解程度比较

(2)使用BIM基本方式。

在BIM使用的四种基本方式中，基于BIM工具来分析模型但不构建模型的占所有调查对象的10.42%，通过BIM构建模型占3.12%，同时构建模型和基于BIM工具的分析占13.54%，而没有使用过BIM占到72.92%，反映出所有调查对象普遍对BIM应用方式层次较低，多处于BIM使用的初级水平，也从另一个侧面验证了“对BIM了解程度”的调查结果。

(3)使用BIM的年限和项目数量。

通过对调查对象使用BIM的时间期限上来看(见图3)，使用BIM技术时间不足一年和满一年的分别占56%和14%，这说明目前我国BIM使用者大多刚刚接触BIM，而且使用BIM层次比较肤浅。但同时看出，在过去的一年里BIM技术在中国得到了迅猛发展，BIM技术渐渐得到业内的关注和使用，并开始得到较快的扩散。从使用BIM的项目数量来看 (见图4)，大多数调查对象没有具体的项目BIM实施或操作 (占61.5%)，而且在不同的参与者中分布不均衡，设计单位实践项目的数量相对明显多与其他参与者。

图3 使用BIM的年限比例

图4 使用BIM的项目数量比例

(4)BIM在我国应用阶段水平的判断。

在问卷调查中，调研小组参照信息化技术的发展阶段划分标准，将目前BIM在我国的应用阶段分为概念认知、导入、发展、成熟和衰退四个阶段，41.57%和48.31%的调查对象认为目前BIM在我国应用阶段水平分别为概念认知阶段和导入阶段，处于较低层次的应用阶段，只有10.11%的认为目前处于发展阶段。

(5)未来2年内BIM在我国应用的态度。

BIM在我国近2年内得到了快速的发展，大部分调查对象表现出了谨慎的乐观 (选择不好说和谨慎乐观的占88.73%)，少数被调查者对未来2年内BIM的应用前景存在一定的疑虑，未来BIM的运用程度和发展效果将取决于组织内外环境的变化和各参与主体的共同努力程度。

从以上的调研结果来看，我国应用BIM仍处于较低的发展阶段，使用BIM的总体水平和应用层次相对较低，而且业内使用者使用呈现不均衡和不均匀状态，设计单位成为使用的主体，调查对象开始接受BIM理念，但对未来我国使用BIM的前景持观望态度。

4 发达国家或地区的BIM政府政策

4.1 发达国家或地区的BIM应用状况

在北美、北欧、英国等为代表的发达国家或地区，BIM技术先进理念得到了广泛的传播，在政府的大力推动下，BIM首先在公共建筑上得到了示范和推广应用，并逐步向私人建筑进行扩散。美国总务管理局 (GSA)自2003年就开始实施国家3D－4D－BIM项目，BIM在美国公共建设项目中得到了广泛的应用。芬兰参议院资产部早在2001年就开始BIM和IFC应用的项目示范，2007年10月规定所有建设项目都必须使用符合IFC标准的BIM模型。挪威防务房产署在2007年制定了挪威BIM指南 (BIM手册)和BIM应用项目示范，要求2010年起全面实施BIM技术。丹麦企业与工程署推出数字建筑规划方案，规定自2007年1月起所有参与公共建筑的建筑设计师、承包商都必须使用基于BIM的数字路径、方法和工具，还制定了基于IFC的3D CAD/BIM应用指南。英国内阁办公室也在2011年5月发布《政府建筑战略》，公布了 BIM 战略白皮书［10］。据 McGraw－Hill最新的报告显示［11］:北美地区 (美国和加拿大)2009年有49%的调查者使用BIM工具，比2007年的同一调查数据 (28%)增长75%，达到专家或者高级应用水平的使用者占到42%(是2007年同一数据的3倍)，而2010年欧洲BIM使用率仅为36%，其中法国、德国和英国调查BIM使用率分别为38%、26%和35%，丹麦作为最早采用BIM技术的国家之一，早在2006年就约有50%的建筑师、29%的业主和40%的工程师在项目中使用BIM。

与美国、北欧的BIM应用水平较高地区相比，亚洲地区整体相对滞后，但势头发展迅猛，特别像韩国、新加坡和中国香港发挥政府主导作用，在各参与组织的共同努力下，制定BIM战略，明晰BIM应用发展思路，极大促进了BIM应用的深度和广度。韩国行业内使用BIM时间较早，在2010年实施了以BIM为技术的“公共采购服务”项目，据韩国工程与咨询协会 (KENCA)最新调查显示，自2007年至今已有85%的企业采用BIM技术，大多数企业拥有超过5名的BIM技术员(但60.2%处于低级应用技能);新加坡建筑建设局 (BCA)2010年制定了BIM推广5年规划，要求到2012年所有的公共建设项目都必须使用BIM［12］;香港房屋署自2006年起已率先研究使用BIM，MTR内部设计团队及个别发展商开始在复杂外形建筑设计项目使用BIM［13］，到2008年开始在建筑及结构设计完全实现BIM模型，目前正逐步推展至整个建筑生命周期的应用。

4.2 发达国家或地区的BIM政府政策特点

各发达国家或地区政府部门都根据本国或地区的行业情况，制定了相应的政府政策来保障BIM在行业内的发展应用。虽然他们的建筑业管理体制、行业发展水平及信息化建设现状有所不同，但在BIM政府政策上的许多方面存在共同特点。

(1)政府主导:从6个发达国家或地区来看，各政府机构对推动BIM应用的干预能力不断加强，发挥十分重要的作用。各国政府相继出台BIM在具体时间表的实施步骤，为配合规划目标的实现，政府还发挥协调作用，协会、学术研究、设计施工公司、研究机构、标准组织、软件开发商等相关参与主体通力合作，开展政策引导、技术研究、教育培训等工作，共同推动BIM的顺利实施。例如在美国，除了美国总务局 (GSA)外，与BIM紧密相关还有美国标准与技术协会 (NIST)、building SMART联盟、国际协同联盟 (IAI)、CAD/BIM技术中心、建设工程研究实验室(CERL)、斯坦福大学CIFE、Bentley软件开发商等众多合作组织。

(2)战略先行:为推动BIM技术的应用，上述国家或地区无一例外都制定了国家层面的BIM技术实施战略，在此基础上制定了适合本国或地区的BIM指南，以指导BIM在行业的具体实施。英国商业创新技能部 (BIS)在BIM战略白皮书中描述了政府机构提升BIM应用的5年计划 (截止到2016年)，规定超过5000万英镑的所有公共项目必须应用BIM，而且必须在5年内最低达到成熟度模型的2级水平。BIS还制定了英国BIM应用阶段模型［10］，评价参与主体 BIM应用的水平与差距，对应不同BIM应用水平阶段，循序渐进地采用相应措施，从而保障战略规划5个阶段的顺利实施。新加坡建筑建设局 (BCA)在2010年提出了2020年愿景，制定了利用BIM提升建筑业的5年规划，在2010年6月推出了25亿美元的建筑生产率和能力基金 (CPCF)计划［12］，并制定了综合计划实施检查BIM指南。

(3)项目示范:通过政府力量，强制在公共建筑中推动BIM应用是国际上通用的做法。由于政府或投资的公共建筑的特殊性，示范项目便于政府协调和控制，是全面落实BIM指南或规划的重要试验田，并随着实践经验的增加，技术标准和政府政策也进一步完善，逐步过渡到引导私人建筑中的BIM技术运用。美国威斯康辛州政府2008年至2009年在13个总投资超过30亿美元的建设项目中进行了BIM示范。在北欧、新加坡、韩国和中国香港地区，除了公共建筑，也已经开始在私人投资建设项目中推广使用，但与公共建筑政府强制推行不同，私人建筑的BIM应用多为市场的自发行为。

(4)国际合作:积极开展BIM的国际交流与合作是保障BIM实施的重要手段。在IAI组织推出的IFC标准基础上，IFC2X4版本已经被ISO标准化组织接受，北美地区开始使用NBIM标准，许多国家加强国际合作，制定开放BIM标准的国际框架。例如在2008年1月，由美国、丹麦、芬兰、挪威、荷兰5国达成了“支持Open BIM标准的意向声明”，开展Open BIM相关内容的全面合作，将IFC作为Open BIM的标准，建立IFD、IDM、MVD、COBie等满足设计、施工及运营信息需求和GIS界面相关开放标准的国际框架。

5 我国BIM政府政策的重点内容

2010年以来，我国已经意识到BIM技术对改造和提升传统的建筑行业的重要意义，并尝试在政策上推动BIM的实践应用。住建部在2011年5月下发的《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》［14］中，已明确把BIM技术作为设计和施工阶段专项信息技术应用的重要内容，在《建筑业10项新技术 (2010版)》［15］中将BIM技术作为主要的新技术进行推广使用，国内有10余项国家级研究课题已经开始涉及BIM的相关研究［16］。但与发达国家政府政策的支持性相比，我国的BIM技术的政府政策仍然显得比较粗放［17］，没有把BIM技术提升到产业战略高度上。因此，借鉴国外发达国家或地区的先进经验，结合我国实际，制定我国BIM技术的政府政策具有重要的战略意义。

(1)要充分发挥政府的关键支持和协调作用。

一方面，我国市场经济还不成熟，政府的强有力政策导向是实现技术进步的重要手段;另一方面，从北京奥运“水立方”、上海世博会场馆的BIM设计，到上海中心的BIM设计施工使用，我国BIM虽然在行业内应用已积累了一定经验，但多属于企业自发行为，缺乏有效的政府引导;此外，以Autodesk为代表的软件开发商基本上完成我国市场的认知推广阶段，我国目前参与BIM应用的组织包括中国勘察设计协会、中国建筑行业协会为代表的行业组织，中国建筑科学研究院、CCDI为代表的设计单位，以清华大学、同济大学、华中科技大学为代表的学术机构，以上海建工为代表的施工企业，对我国的BIM应用起着重要的支撑作用，但也存在组织相对分散、各自为政、缺乏系统管理等问题，亟待政府协调明确各方的责任。

(2)要制定适合我国行业特点的BIM技术实施战略。

虽然《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》已把BIM作为信息技术来进行推广，但强制力不足，没有专门制定BIM实施战略。此外，BIM的成功应用需要一套整个建筑产业各相关方统一遵循的标准框架体系，清华大学2010年建立了中国建筑信息模型标准 (CBIMS)的框架，但具体实施仍存在诸多困难，这些都需要政府制定明确的BIM战略规划来加以指导，制定出战略实施步骤与行动指南。

(3)要开展公共建筑的BIM应用示范项目。

我国也应首先在公共建筑中进行BIM示范化项目试点，积累经验，制定相关BIM技术指南，再加以强制推行，然后政府再进一步明确BIM责任主体，进行逐步有序的BIM技术组织和示范管理。上海中心项目是目前我国应用BIM的典型案例，是第一个实现真正意义BIM应用的工程项目，项目BIM应用涉及总包方上海建工集团以及机电安装公司上安集团，设计方同济设计院及BIM应用咨询CCDI，更重要的是还有近百个分包商参与BIM应用，项目参与各方创造性的建立BIM应用的新型组织结构、业务流程、合同约定等，对于我国采用BIM技术的建设项目具有较高的参考价值。

(4)要积极开展BIM国际技术合作。

BIM技术是全球化和开放的。近年来，我国政府及行业协会也开始逐步与GSA、Building SMART等组织建立一定合作关系，我国许多设计及施工企业内开始设置BIM事业部、BIM技术中心或BIM工作室等机构，华中科技大学、重庆大学、同济大学等近10所高校成立了BIM研究中心或BIM实验室，开始与美国、韩国、日本、中国香港和中国台湾等地的BIM组织建立了良好的合作关系，举办多次国际BIM论坛和主题讨论会，既有效传播了BIM技术，也促进了国外对我国应用BIM的了解。今后，我国还应不断拓宽BIM交流的深度和广度，特别是BIM标准的合作，只有这样才能促使BIM在中国应用走向成熟，真正实现BIM的开放性。

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(责任编辑 谭果林)

Application and Government Policies of Building Information Model in China

Wang Guangbin1，Zhang Lei1，2，Tan Dan2，Chen Tianmin1
(1.School of Economics and Management，Tongji University，Shanghai 200092，China;2.School of business，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China)

Building information modeling(BIM)is considered the concept of transformative technology and milestone around the global construction industry，more and more governments have begun to develop policies to implement BIM technology.This paper explains the strategic importance of BIM，analyzes BIM applications in China，makes a comparative analysis of government policies in some developed countries or areas，including USA，UK and Singapore，and puts forward to the importance contents of government policies to BIM.

Building information model;Application status;Government policies

F062.5

A

科技部2012年中韩联合研究项目“基于Open BIM的建设项目管理信息化研究”课题 (OS2012GR0050)，上海市科技支撑计划资助项目“基于BIM的上海西站枢纽项目集成管理关键技术研究”(10DZ1202603)。

2012－02－10

王广斌 (1967－)，男，山东鄄城人，工学博士，教授;研究方向:工程管理信息化。