从新、美两国经验看我国BIM发展战略

摘要： 通过对新加坡和美国BIM的发展和应用情况进行分析，总结了两国在BIM发展战略中的成功经验。结合我国的国情，提出应注重多角度着手，多部门合作，充分发挥政府的作用；注重人才培养，建立符合bim发展所需要的人才队伍；制定和完善法律法规，建立良好地整体环境；注重国际合作，应用实用化的开放标准等几个方面入手，引导我国BIM的快速发展。

Abstract： Through analyzing the development and application of BIM， this paper sums up the successful experience of the United States and Singapore in the BIM development strategy. With China condition， it proposes to get the rapid development of China's BIM should focus on give full play to the role of government with multiple perspectives to proceed and multi-sectoral cooperation； pay attention to the training of people； develop and improve laws and regulations to establish a good overall environment； pay attention to international several aspects of cooperation， practical application of open standards.

关键词： 建筑信息模型；发展战略；建筑信息化

Key words： BIM；Development Strategy；Construction Informatics

中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）05-0041-04

0 引言

近年来，建筑信息模型（BIM）的作用已经为业界所广泛接受，并被建设行政主管部门认为是“建筑信息化的最佳解决方案”，并在《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》明确提出“在‘十二五’期间要大力加强建筑信息模型、基于网络的协同技术等在工程中的应用”。但是建筑信息模型的发展和应用并不是一个单纯的技术问题，其涉及面已经超出了建筑业本身的范围，只有制定行之有效的战略才能保证建筑信息模型的发展和应用达到预期的水平。本文在对新加坡和美国建筑信息模型的发展和应用情况进行分析的基础上，结合国情，对我国建筑信息模型发展和应用的战略进行了分析。

1 新加坡BIM的发展与应用

1995年新加坡国家发展部启动了一个名为CORENET（Construction and Real Estate Network）的IT项目。该项目的目标是“推动建筑和房地产业进入新的千年”，主要目的是通过对业务流程进行流程再造（BPR），以实现作业时间、生产效率和效果上的提升，同时还注重于采用先进的信息技术实现建筑房地产业的参与方间实现高效、无缝地沟通和信息交流。Corenet系统主要包括三个组成部分：e-Submission、e-plan Check 和e-info。在整个系统中，居于核心地位的是e-plan Check 子系统，同时其也是整个系统中最具特色之处。该子系统的作用是使用自动化程序对建筑设计的成果进行数字化的检查，以发现其中违反建筑规范要求之处。整个计划涉及到了五个政府部门中的八个相关机构。为了达到这一目的，系统采用了国际互可操作联盟（IAI）所制定的IFC 2×2标准作为建筑数据定义的方法和手段。整个系统采用C/S架构，利用该系统，设计人员可以先通过系统的BIM工具对设计成果进行加工准备，然后将其提交给系统进行在线的自动审查。

为了保证CORENET项目（特别是e-plan check系统）的顺利实施，新加坡政府采取了一系列的政策措施，取得了较好地效果。其中主要包括：

1.1 广泛的业界测试和试用以保证系统的运行效果

由于e-plan check系统中所涉及的新技术较多，为了保证系统本身的正确性及能最大限度的符合业界的需求，新加坡政府进行了大量的专业测试和试用。整个测试期间持续了8个月的时间，整个计划涉及到了7家专业的建筑设计公司，每家参与者提供了至少两个符合IFC需求的建筑信息模型（现有或既有项目）供系统检查之用，每家参与公司的耗费估计大概在2人月左右，这些的参与者从CORENET基金中获得了相应的补偿。而来自测试者的建议和反馈则对系统的优化起到了辅助作用。

1.2 注重通过各种形式与业界沟通，加强人才培养 为了使系统的能顺利的实施，Corenet系统的主管单位新加坡建设局（BCA）非常注重与业界的沟通，通过每年举行的两次以上的研讨会将主要的IT厂商集中起来，以共享应用基于IFC的BIM工具的信息。同时还设立相应的资助项目提供给了业界的公司以帮助他们降低在采用新技术时系统迁移所带来的成本压力。同时，BCA还在大学和理工学院开展了多个联合项目以训练学生应用BIM的能力。另外，还制定了一个专门的建立建筑信息模型的设计指引。通过这些项目，使学生在校期间能掌握必要的BIM工具，而走上社会以后能迅速满足社会对人才的需求。

1.3 加强与国际组织的合作 在系统的研发过程中，新加坡政府非常重视与相关国际组织的合作，这可以使得系统能得到来自国际组织的全方位支持，同时也可以在更大的范围得到认可。为了达到以上目的，新加坡建设局（BCA）与IAI结成了战略联盟。IAI对系统的研发提供了支持，对系统进行了IFC兼容性认证，也将自动规范检查接受为了IFC规范的组成部分。IAI还在新加坡设立了一个IFC规范审查认证委员会来对那些与CORENET系统的需求相符合的BIM解决方案进行审查和认证。

2 美国BIM的应用与发展

作为上信息技术最为发达的国家，美国在建筑信息模型的研究和应用方面一直处于领先地位。从整体而言，美国社会中参与BIM研究和应用的力量可以划分为政府部门、社会团体和高校等研究机构、商业机构等三方面，以上三者密切配合，有效地的推进了美国建筑信息模型的研究和应用水平的提高。限于篇幅，在此主要对以美国总务管理局（GSA）为代表对美国政府机构在BIM的应用中所采取的相关措施进行分析。

2003年起，GSA通过其下属的公共建筑服务处（Public Buildings Service，PBS）开始实施一项被称为国家3D-4D-BIM计划的项目，实施该项目的目的有：①实现技术转变，以提供更加高效、经济、安全、美观的联邦建筑；②促进和支持开放标准的应用。按照计划，GSA从整个项目生命周期的角度来探索BIM的应用，其包含的领域有空间规划验证、4D进度控制、激光扫描、能量分析、人流和安全验证以及建筑设备分析及决策支持等。

为了保证计划的顺利实施，GSA制定了一系列的策略进行支持和引导，主要内容有：

2.1 制定详细明了的愿景和价值主张 通过愿景和价值主张，可以有效地将组织未来发展方向的把握以及对客户所提供的服务及产品的价值描绘出来。由于GSA在美国联邦政府中所处的特殊地位，BIM的应用对GSA及GSA的服务对象而言具有特殊重要的意义，GSA充分认识到了这一点，并通过BIM路线图等一系列的指导性文件将这一内容描绘出来，为组织内部、合作伙伴及客户所接受，为其的实现奠定了基础。

2.2 利用试点项目积累经验并起到示范作用 由于BIM是一种新的技术，而且其所带来的影响不只是集中于技术的层面，此外，在初始阶段人们对BIM的应用还缺乏相应的经验。因此，在2003年开始实施计划时，GSA便选定了分布于全美各地的9个不同类型的项目作为BIM应用的试点项目。从总体而言，试点项目基本涵盖了空间分析、4D进度计划、能量分析、3D激光扫描及IFC应用等各个方面，而具体到每个项目，则BIM的应用重点不尽相同。GSA及其合作伙伴在试点项目对各种不同的解决方案和数据标准采取了开放的态度，进行深入的比较分析，并对影响到BIM应用的各种非技术因素也进行了研究分析，为以后在类似项目中实施积累了经验。GSA的BIM试点项目取得了良好地效果，其中有多个项目获得了多项BIM应用的奖项，更为重要的是其中所积累的经验和教训为在更大的范围内应用BIM技术提供了保障。

2.3 加强人员培训，建立鼓励共享的组织文化 在BIM的实施中，能否将试点项目的经验推广开来是一个巨大的挑战，而其中的关键是是否拥有具备相应战略远见和战术素养的人员。GSA通过与相关的机构合作大力推动对人员的培训，同时，PBS还专门开发了一个工具包用于人员培养，其中包括了本工具包将包括案例研究、最佳做法指南、符合GSA要求的合同条款、具体应用BIM的指南等内容。除了内部的人员之外，其培训的范围也涵盖了相关的合作方的员工，以确保他们能适应在一个基于建筑信息模型的供应链所形成的工作流中有效地开展工作。同时，为了有助于能力提高，GSA还通过设立GSA BIM冠军网络和BIM区域会议的方式，加强成员之间的知识共享和沟通，建立起一个鼓励共享的组织文化。

2.4 选择适合的软件和硬件，应用开放标准 软、硬件系统构成了BIM应用的基础环境。由于GSA所面临的情况的复杂性，其所能够选择的软件和硬件的范围也是非常广泛的，这就给项目实施中的选择带来了一定的难度。为了保证所实施的项目中能选择到最合适的软、硬件资源，GSA确定了相应的原则及程序，特别是通过试点项目对相应的技术进行验证，以保证其他项目选择的顺利实施。由于BIM使用中保证信息的协同是一项基本的工作，特别是当一个项目中涉及到做个软件系统时，为了实现软件的互可操作，在综合了行业趋势、信息需求、技术特征等多项因素之后，GSA选定了多项开放的标准作为各项应用的基础，其中包括IFC、NBIMS及ASTM的3D激光扫描标准等。

3 对我国建筑信息模型发展战略的建议

前文中对新加坡和美国的建筑信息模型应用情况进行了一定的分析，特别是他们对在建筑信息模型的发展和应用中所采取的战略进行了分析，虽然由于文化习惯、管理体制、法律环境、发展水平的差异，对新、美两国的经验不能完全照搬，但可以为我国建筑信息模型发展战略的制定提供有益的思考。

3.1 多角度着手，多部门合作，充分发挥政府的作用

从新、美两国的建筑信息模型发展情况可以发现政府相关部门发挥了巨大的作用，并收到了良好地效果。虽然由于政府的体制不同，两国的情况之间也存在着一定的差别，但其中的一些共同点对我国的启示作用是非常明显的。

3.1.1 从“推”和“拉”两个方面发挥政府的作用 从在社会当中所起的作用的角度来看，我国的相关政府部门在建筑信息模型的发展和应用当中应起到多方面的作用。一方面，政府部门行使相应的管理职能，可以通过政策扶持、产业引导、设立研究发展基金支持等方式，推动与建筑信息模型相关的产业的发展，为其的发展和应用提供必要的支持（即发挥“推”的作用）。

同时，我国的政府基本建设投资规模巨大，工程项目数量众多，而在很多时候，政府也承担着业主（或准业主）的职能，可以通过选择一定数量的项目作为示范性项目，设置与建筑信息模型应用的要求相对应的准入条件、优惠措施、标准业务流程等方式，引导建筑信息模型的发展和应用，为在全社会的推广起到示范作用。相关的研究成果已经表明，业主在建筑信息模型技术的应用和商业模式创新中起着关键作用，而这些示范性项目在提升项目实施效果的同时，也可以工程建设模式的创新奠定坚实的基础。这种作用在新加坡和美国的建筑信息模型战略实施过程中都可以清晰的看到。

另外，从新加坡的做法也可以看到，在政府部门所承担的行政审批环节中，尽早引入与建筑信息模型相关的技术和标准，以带动技术的发展及相关行业的应用，从而促进建筑信息模型的发展和应用。政府充分地将业主和行政管理中的作用结合起来，则会产生一个明显的“拉”的效果，带动相关的技术进步和工程建设模式的创新，并对全社会起到辐射作用。

3.1.2 多部门合作形成发展的“合力” 目前，我国相关政府部门中对建筑信息模型的发展和应用给予关注较多的主要是建设行政主管部门。但是，从建筑信息模型的发展和应用情况来看，我们可以发现其涉及多个行业的并需要形成合力实现支持效果的，如建设、IT、建材、设备制造、规划、市政、公用事业等。这些行业在我国则归口分属住建、工信、规划、消防、商务等多个部门管理的，在目前的情况下各个部门对建筑信息模型的认识还存在一定的差异。只有多个部门通力合作，制定彼此协调、统一的政策和优惠措施，才能形成有益于建筑信息模型发展的“合力”，为形成与建筑信息模型相关的完整产业链创造和应用模式创造必要的条件。

3.2 注重人才培养 建筑信息模型的发展和应用，需要大量理解建筑信息模型理念，掌握具体的方法论和实施技术，能充分发挥建筑信息模型优势的人才。从新、美两国的做法可以发现他们对于人才的培养非常重视，采取了多种手段和措施来加强此方面的工作。近年来，我国对建筑信息模型相关人才的培养也给予了一定的重视，一些政府部门、协会组织和商业机构在开展此方面的活动。但总体而言，普遍存在培训体系不完整、培训力度不足、实际效果不明显等问题。为了能更好地做好人才培养工作，可以考虑从以下几个方面入手。

3.2.1 建筑行业的从业人员（包括业主、设计、施工、监理、咨询等多个方面）是推广和应用建筑信息模型的主力。但是，对其中的大部分人员而言，在建筑信息模型的应用能力和意愿方面存在着较大问题，这严重的制约着相关工作的开展。因此，需要相应的政府部门、工作单位、行业协会及各种培训机构通力合作，创立良好地培训、培养条件，并通过与继续教育、执业资格考试结合等方式加强各类人员学习相关知识的动力。

3.2.2 为了能提供合格的后备人才，需要高等学校、职业院校等各级各类教育机构对教学内容、教学方式和教学方法进行更新，使其能毕业生走上社会时能掌握所需要的基本建筑信息模型应用能力。

3.3 制定和完善法律法规，建立良好地整体环境 传统的建筑业中存在着过程碎片化和组织碎片化等问题，这严重的影响了建筑业的生产效率。建筑信息模型的应用正是要解决这一问题，但是，建筑信息模型的应用不只是一个简单的技术过程，由于其使得相关要素在整个建设项目全生命周期的参与者之间进行了重新分配，引起了各方的责权利关系发生变化的同时，也产生了一些新的问题。

3.3.1 探索建立新型的基于建筑信息模型的工程项目建设模式 建筑信息模型的应用改变了传统的建筑业信息传递流程，进而使得建设项目各个参建方的工作内容、工作关系、组织结构等发生了相应的变化。但是，如何应对这种新的变化，建立符合建筑信息模型应用需求的业务模式确实一个非常复杂的问题。

近年来，在美国IPD项目综合协同管理模式开始流行起来，该模式的最主要特征就是充分利用建筑信息模型实现项目信息的共享和协同。虽然该项目建设模式中存在信任障碍、责任分摊障碍、激励障碍以及风险分摊障碍等问题，但不可否认其是能在最大限度发挥建筑信息优势的一种建设模式。考虑到我国建筑业的现实情况，有必要对这些新的建设模式进行深入的研究和分析，创立符合我国现阶段特点的工程建设新模式。

3.3.2 尽快制定规范建筑信息模型应用相关规范，符合要求的合同范本 建筑信息模型的应用是一个复杂的过程，其中蕴含着较大的风险。特别是其中往往又涉及了项目不同参建方的利益关系，并与知识产权保护等复杂问题相关，而这些方面目前的法律、规范及合同范本等还较少涉及，给相关问题的解决带来了较大的麻烦。2008年，美国建筑师协会（AIA）制定了E202-2008《建筑信息模型协议》合同范本。与此同时，由35家美国处于领先地位的建筑行业组织机构所组成的联盟——ConsensusDOCS则制定了《CD301——建筑信息模型附录》。以上两个文件都是作为在AIA和ConsensusDOCS现有的建设工程的格式化合同的附录，对建筑信息模型的应用及其所引发的相关问题进行规范。这两个文件的推出，受到了美国业界的广泛欢迎，并对建筑信息模型的推广起到了举足轻重的作用。在我国，2010年由中国勘察设计协会和Autodesk编写了《Autodesk BIM实施计划》，该文件在参考国外相关文件的前提下，对在企业和项目层级实施建筑信息模型提出了一个具有一定知道意义的文件，但该文件只是一个参考性的文件，且其中很多地方与我国目前的现实之间还是存在着一定的差距。

为了促进我国建筑信息模型的顺利发展，需要有关部门未雨绸缪，结合国外的经验并结合我国的实际情况，尽早着手对现行了法规、规范及合同范本等进行补充和完善，并有针对性的制定一些新的规范性文件，以有效地引导建筑信息模型开发和应用的工作。

3.4 注重国际合作，应用实用化的开放标准 在建筑信息模型的研究和应用中，标准是一个核心问题。只有制定统一、有效地标准，才能保证信息的有效共享，实现真正的互可操作。目前，从国际范围来看，受到业界较为一致认可的是由国际互可操作联盟（IAI）所制定的工业基础类标准（Industry Foundation Classes），该标准中的平台部分已被国际标准化组织（ISO）接受为国际标准。美国于2007年开展的NBIMS标准的制定也是以IFC标准作为基础的。新加坡的建筑信息模型应用的平台也是基于IFC的标准。我国对建筑信息模型标准的研究起步相对不算太晚，中国建筑标准研究院在2007年以IFC标准为基础推出了《JG/T198-2007建筑对象数字化定义》。2010年，由中国建筑科学研究院、中国建筑标准研究院等单位联合编制了《GB/T 25507-2010工业基础类平台规范》，该标准在技术内容上与IFC保持了一致。清华大学软件学院还启动了中国建筑信息模型标准（CBIMS）的编制工作。信息产业的竞争本质上是超越产品的知识产权和产品标准的竞争，只有坚持参与制定和采用国际化、产业化、开放性的建筑信息模型标准，并在这个过程中力争由“追随者”转变为“参与者”，并最终成为 “引导者”，才能使我国的建筑业和信息产业赶上世界发展的潮流，这一点已经在新加坡的经验中得到了充分的证明。为了达到以上目的，应注意以下几个方面的工作：

3.4.1 注重国际合作，积极与各类国际组织建立密切的合作关系，参与国际组织活动，在做好信息的沟通工作，在掌握发展动态的同时，也能使国际同行对我国建筑信息模型的产品及标准的研究、发展有所了解，推动符合国际标准的产品尽早取得国际组织的认证，在一定的范围内争取国际的“话语权”。

3.4.2 在借鉴吸收国际先进经验标准的同时，毫不动摇的坚持“自主创新”的战略，特别是结合我国建筑业的一些实际特点，做好国际标准的“本地化”工作，建立符合我国规范体系要求要求的标准体系。同时，要注重本土标准的对外宣传、推广和国际认可，扩大其影响力。特别是近年来随着我国建筑业国际工程承包的范围、规模日益扩大，这更该项工作开展提供了便利条件。

3.4.3 在政府引导下，通过资源整合构建与建筑信息模型相关的技术标准联盟。近年来，高新技术产业技术联盟问题已经引起了广泛的重视，通过标准联盟可以有效地减少标准化的风险与成本、解决技术标准和知识产权矛盾，形成最大的竞争优势。目前我国从事建筑信息模型研究和开发工作的企业普遍存在规模偏小、竞争力不足、力量分散等问题，通过构建政府引导下的企业技术标准，可以在一定程度上解决以上问题，为我国建筑信息模型产业的发展奠定坚实的基础。2012年5月，由中国建筑科学研究院牵头成立的“中国BIM发展联盟”，启动了《建筑工程信息模型应用统一标准》的编制，这一工作就是在此方面的有益尝试，但从目前来看，其中还存在一些有待深入研究的问题。

4 结语

建筑信息模型研究和应用对全球建筑业未来发展的重要作用是不言而喻的。在这个过程中，制定合理可行的发展战略对引导我国与建筑信息模型相关的产业的发展具有重要的意义。通过对发达国家的先进经验进行分析，并结合我国的具体情况，可以探索出一条具有中国特色的发展道路来。

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