浅谈通过推动应用工具与建模数据的分离促进BIM协同生态的公共化整合

文｜广州市恒合工程监理有限公司重庆分公司 马无缰

随着技术的进步，BIM已从传统的“有信息的建筑模型”“有信息的建筑建模”发展为了“富含信息的建筑建模”，并沿着“建筑信息管理”的道路向着“建筑信息的建模”持续演进。然而现有的主流BIM平台却普遍默认使用私有数据标准存储BIM数据，并以此为基础围绕自身打造封闭式的应用生态。这种封闭式的应用生态事实上将BIM的协同划分为了若干个阵营，严重制约了BIM协同技术的应用与推广。而欲打破协同生态封闭割据的格局、实现公共化的整合就必须要促成BIM应用工具与模型数据的分离。

1 “开放”的谎言——BIM协同生态的现状

1.1 封闭式的应用生态

简单的说封闭式的BIM应用生态分为三层，如图1所示。内层，通过使用私有的数据标准存储用户的BIM数据，从而将用户牢牢地锁定在这套生态体系之中；中层，则通过BIM平台与私有数据标准的捆绑，迫使用户必须使用指定的平台或者其授权的工具才能使用存储在私有数据标准中的数据；外层，则通过应用程序编程接口(API)向各种功能插件、第三方拓展应用提供数据的使用服务，使得插件、第三方拓展应用的开发者必须遵循对应平台的标准与要求。

图1 封闭式的BIM应用生态

由于BIM平台与私有数据标准的高度捆绑，用户在选择数据标准的同时几乎就等于选定了BIM平台；而由于第三方插件和拓展应用必须依赖于BIM平台所提供的API才能访问由私有数据格式存储的数据，用户欲使用其所提供的特定功能就必须先获得其对应平台或者API的使用授权。可见，这种封闭式的应用生态完全是BIM平台开发商基于自身商业利益和商业模式而推行的一种由其自身所主导的应用生态。其目的并非是源于对技术的追求或者行业的发展，而是通过私有数据标准、API将用户与第三方开发者们牢牢地锁定在以其BIM平台产品为核心的BIM生态体系之中，通过售卖BIM软件产品或者专利授权的方式谋取应用生态中的垄断性利润。

1.2 画饼式的交互美梦

自国际协同联盟(IAI)推出第一个完整版本的工业基础类(IFC)标准以来，几乎所有的BIM平台开发商们都宣称其BIM产品可以通过IFC标准文件与其他公司的产品进行数据交互。然而“交互”并不等于“交付”。用户在使用交互标准进行信息传递的过程中可能需要进行两次甚至更多的数据格式转换。几乎没有厂商——无论是欧特克、图软(Graphisot)、达索(Dassault Systemes)，还是鲁班、斯维尔、广联达——能够在这个过程中对信息的保真性做出承诺。考虑到由于交互标准不完备以及各个开发商进行“拓展定义”的差异，通过交互标准进行的信息传递，其保真性从技术上说也很难得到保证，如图2所示。

尽管IFC标准的维护者BuildingSMART（原IAI）有着“打破信息孤岛，促成用户更好地使用不同软件进行协作”的初衷。奈何各BIM厂商首推的是自家的私有数据标准。IFC标准就犹如当年Microsoft Office与金山WPS进行文档交互的RTF格式。

图2 使用交互标准进行信息传递的示意

图3 BIM协同的生态循环

1.3 被蚕食的公共生态

在BIM的协同生态中，数据标准、信息流转、协同体验共同构成了一个生态循环，如图3所示。基于共同的数据标准，信息在BIM协同的各方之间实现流转；信息流转的效率与可靠性又直接决定BIM协同环境下的用户体验；而BIM的协同体验又将促成数据标准的完善。这个生态循环既存在于公共数据环境下的BIM协同中，也同样存在于私有数据环境下的BIM协同之中。

由于各BIM平台的开发商通过私有数据标准捆绑住了用户的BIM数据，使得BIM的协同也成为了封闭式应用生态一部分。由于不同生态中的信息交互困难，广大的BIM用户被迫“选择阵营”，将原本封闭式生态之外的数据汇入生态之中。使得BIM协同的公共生态被诸多封闭式生态所蚕食，日渐式微；而封闭式的应用生态却日益成熟壮大。这也正是IFC之类的公共标准难以维持公共数据环境下BIM协同的真正原因。

2 “危险”的数据——企业所面临的风险

2.1 失控的商业秘密

在BIM的生态中，应用工具以及数据标准受《著作权法》的保护，部分信息（如3D设计模型、示意图等）也同样受《著作权法》的保护。而大量的工程信息和原始资料却不在《著作权法》保护范围之内，其只能凭借《反不正当竞争法》中对“商业秘密”的相关规定获得一定程度上的保护。

然而在封闭式的应用生态里，用户的BIM数据实际上是存储于基于私有数据标准的数据文件之中。用户除了使用私有数据标准拥有人指定或者授权的工具（如BIM平台、兼容性工具、API等）之外，无法通过其他方式自由读取、使用其中所保存的信息。这就犹如用户将自身的商业秘密储存在别人的保险柜中，一旦用户不使用、不能使用或者对方无法提供、不愿提供相应的服务，那么保险柜中的信息将可以永远也无法被取出。

2.2 不可靠的美国技术

2018年4月15日，美国商务部工业安全局签发拒绝令，禁止美国公司向中兴公司销售任何商品、软件和技术。这或许是许多当代国人第一次直观感受到美国“长臂管辖”的霸权。而后“贸易战”的发展，则不得不让各个行业警惕使用“美国技术”所存在的潜在风险。

尽管目前还没有国内的建筑业企业被列入美国“出口管制实体清单”，但包括中国（上海）外经集团有限公司、北京城建安装集团在内等多家国内建筑业企业在伊朗等敏感国家或地区开展了业务。这些企业同样存在可能遭受美国“长臂管辖”制裁的风险。更为可怕的是，美国的“长臂管辖”具有传染性。即某一单位遭受制裁，其试图通过其他单位或者合作伙伴绕过制裁的行为可能将导致其利用的单位或者合作伙伴共同被美国当局连带制裁。

因此，我们必须注意到：包含微软Windows系统、Autodesk、Revit等常用软件在内的凡是含有美国技术标准25%及以上的产品都存在因美国制裁而被断供的风险。这对于在伊朗、朝鲜、古巴、委内瑞拉等敏感国家或地区已经或者计划开展业务的企业尤其应该引起高度重视。

3 “分离”的道路——BIM协同生态公共化整合的措施

3.1 完善BIM公共数据标准

《建筑信息模型设计交付标准》（GB/T51301-2018）、《建筑信息模型分类和编码标准》（GB/T51269-2017）等一系列BIM标准已经开始实施。但最为重要的《建筑工程信息模型存储标准》却仍未最终出炉。数据标准是协同生态的基础，关系着各BIM平台开发商的核心商业利益，相信其出炉的过程不会一帆风顺。我国流式文档标准“标文通2.0”就因部分做为标准起草者的企业不愿意放弃标准垄断的商业利益而难产。希望《建筑工程信息模型存储标准》不要重蹈覆辙，能尽快发布实施。

随着BIM技术的不断发展，信息建模的外延范围将不断扩大，跨行业的信息汇集应用将日益频繁。因此不能只将目光停留在行业内，还应该去关注和吸纳其他行业相关标准。例如，镇江市安监站就已通过将BIM模型转换为JSON文件用于基于B/S架构的镇江市房屋安全管理信息系统之中。而在需要再次进行或者完善同类应用时就完全可以考虑将《面向工程领域的共享信息模型》（GB/T36456）系列标准纳入参照的范围。而对于非传统建筑领域的公共数据标准（如卫星定位数据、授时报文、天气实况报文等）也应进行关注，以便于日后在进行深入的自动化协同应用时进行使用。

任何技术标准相较于行业发展的最前沿都是滞后的。因此，既有公共数据标准不可避免地会无法涵盖所有的数据应用场景。对于这样的情况我们应该有充分的认识和相应的准备。例如完全可以考虑在标准制中明确对于未定义数据的附加方式；另外也可以考虑允许在添加未定义数据的同时添加这些未定义数据的释义说明。

3.2 鼓励BIM的封闭式生态逐步开放

完善BIM公共数据标准并不意味着完全取代私有数据标准。打破应用工具与建模数据的捆绑不意味着对私有数据标准的抛弃。事实上，对于基于私有数据标准而建立起的封闭式生态，应该鼓励其逐渐开放。而其开放的关键就在于促使私有数据标准的开放，使得第三方应用工具能够直接读取数据并进行应用。

在这个过程中，必须承认私有数据标准是企业私有的知识产权，生态的开放应基于企业的自主决定，可以鼓励，但不可以强迫。同样，对于私有数据标准开放的方式，也应尊重其著作权人的选择。当然，在尊重的同时，也可以提出一些建议。例如完全可以鼓励相关的著作权人仿照开放设计联盟(ODA)的做法成立“著作权联盟”，其他方通过缴纳会费或者著作权共享等方式加入联盟从而获得相关私有数据标准的使用权。中望CAD就是通过加入ODA的方式从而取得了对DWG文件的操作支持。或者也可以效仿通信行业做法，只要其著作权人承诺私有数据标准将遵循“公平、合理和不歧视”(FRAND)原则对外授权，那么就可以将该私有数据标准列入BIM的公共数据标准序列。

3.3 推动实施基于公共数据标准的BIM交付行为

在BIM协同的生态循环图（图3）中可以看到，数据标准、信息流转与协同体验是循环推进的过程。只有这个循环旋转起来，BIM的协同生态才会得到改善与发展。要改善公共环境下的BIM协同生态就必须推动基于公共数据标准的信息流转。

尽管在市场环境中，各方协同的标准依赖于各协同方的自行协商。但是对于建筑行业而言，其协同行为并非是完全的市场行为，而是需要承担一定的法定义务。例如施工设计文件需要进行设计审查，工程竣工需要进行工程档案移交。在这些过程中强制使用统一的公共标准（行为标准和数据标准），不仅有利于实施高效的行业，也有利于基于此推动行业内的各方在更大的范围使用公共数据标准进行协同。而在政府项目或者公用工程中，政府作为业主方完全可以推动完全基于公共数据标准的BIM协同应用。

4 结语

现有主流BIM平台普遍默认使用私有数据标准存储BIM数据，并以此为基础围绕自身打造封闭式的应用生态。当数据交互发生在不同的封闭式应用生态之间时，信息保真性无法得到完全保证。使得BIM的协同环境被划分为了若干个阵营，阻碍了行业中BIM协同应用的发展。而在封闭式的应用生态中，各企业对于自身商业秘密的保存、使用必须仰仗于相关平台工具的授权。一旦丧失平台工具的授权，相关的商业秘密就可能处于失控的状态。而美国“长臂管辖”下制裁则进一步加大了这种风险，尤其是对于在敏感国家或地区已经或者计划开展业务的企业而言。

打破封闭式生态、实现BIM协同生态公共化整合的关键就是要促成BIM应用工具与模型数据的分离。这一方面需要加快完善公共数据标准，从而创造基础条件。另一方面，需要鼓励私有数据标准开放、将封闭式的生态逐步打开，哪怕是有条件的开放。同时，推动实施基于公共数据标准的BIM交付行为，使得行业内的各参与者更广泛、更深入地使用公共数据标准进行BIM协同。最终跨越既有的BIM阵营鸿沟，整合分离的BIM生态，引导BIM协同在公共化的环境中可持续发展。