杨 凯 胡桂梅

(西安工业大学，陕西 西安 710021)

中美BIM技术发展应用对比研究

杨 凯 胡桂梅

(西安工业大学，陕西 西安 710021)

分析了中美BIM技术的应用现状及发展障碍，从BIM软件、BIM高校教育以及BIM政府政策行业规范等方面进行了分析，总结了我国现阶段BIM技术应用存在问题和发展优势，并提出了促进BIM推广普及的建议，以推动BIM技术在我国建筑业的深入发展。

建筑业，BIM，应用现状，应用障碍

1 BIM技术的概念及发展

BIM是指建筑信息模型(Building Information Modeling),作为21世纪新兴技术为建筑行业带来了又一次革命。人们普遍认为CAD技术的出现，将建筑设计人员从图纸画板中解放出来，通过计算机辅助开始了设计、计算、信息交流等工作的自动化进程。而BIM技术将三维模型信息、动态管理、互联网交流充分融入建筑行业，唤起了业界第二次革命。BIM理念的提出源于美国，早在20世纪80年代初就已经出现。1975年被称为BIM之父卡耐基大学的查理伊斯特曼(Chunck Eastman)在《AIA杂志》提出BIM的原型建筑表达系统(Building Description System)，以及杰里·莱瑟林(Jerry Laiserin)都对BIM的发展做出了巨大贡献。 BIM技术以计算机三维模型信息为核心，贯穿于建筑工程设计、施工到管理运营全寿命周期，能够实现工程信息交换，项目全过程的精细化管理，改变传统的建筑业管理模式，极大地节约施工资源成本，以及提高工程质量，促进建筑产业系统化信息化发展。对BIM技术的理解不能停留在一个软件或者一套软件，其大部分相关工作是人与信息、信息与信息之间的交融，是整个项目生命周期的信息共享，这也是BIM对建筑行业最深远的影响。目前国际上普遍认可的是美国国家BIM标准(National Building Information Modeling Standard,BIMS)的定义：1)BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达；2)BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；3)在项目不同的阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业[1]。BIM技术在美国、欧洲以及日韩等发达国家都实现了巨大的应用价值，并且达到了一定水平的发展。在国内无论从理念与技术应用，BIM都已深入人心，大多数从业人员认识到BIM技术将是未来建筑行业的发展趋势。随着对其相关研究领域的扩展，BIM技术统一规范化也愈发重要。通过对比分析中美BIM技术的应用现状及发展障碍，对推广BIM技术在我国的发展以及解决现阶段应用障碍具有重要研究意义。

2 BIM在中美的应用现状

美国BIM技术的研究与应用一直处于世界领先地位，也是最早开始BIM技术理念与应用研究的国家，所以在BIM的研究中应以美国最具代表性。现今美国建筑行业已经基本形成一套成熟的BIM应用体制，政府和相关领域的行业机构也制定了相关政策标准。BIM技术的应用在美国建筑企业已相当普及，BIM设计、管理施工人才也在逐年上升。中国BIM技术的理念发展与技术应用相对起步较晚，但是技术推广与普及速度很快。国内一些大型房地产企业和设计院已经开始了BIM专项研究与技术培训。目前国内已有多家建筑软件公司开始了BIM软件的研发，如PKPM、鸿业、鲁班、斯维尔等，并已成功运用到多个工程实例中，部分高校也已开始了BIM课题研究。由此可见BIM技术应用在我国已初见成效，特别适用于大型项目全寿命周期应用，但在国内BIM技术迅速发展的进程中也看到其同时存在诸多障碍，国内并未形成一套完整的BIM应用体制与规范，大多数研究也只停留在理论阶段，所以导致BIM技术发展难以突破瓶颈。

3 中美BIM在建筑业应用障碍对比分析

3.1 软件研发与应用方面

美国BIM技术软件发展比较成熟，种类齐全。而国内BIM软件除了在造价方面具备一定优势外，在建模设计与施工管理方面的软件都与美国有很大差距。同时国内BIM软件纷杂，缺少统一规范与技术接口。由于概念上的误解，很多软件号称BIM软件却无法真正实现BIM价值。BIM技术的应用需要软件支持，但一个软件或多个软件所完成的工作并不能称之为BIM。BIM技术的应用是过程、系统的应用，并不是一套软件所能解决。国内依然有大量BIM研究者对BIM存在误区，认为掌握BIM软件应用就是运用了BIM。所以企业往往在BIM软件购买、培训过程中耗费大量财力，却难以收到理论中BIM所产生的效益价值，由此导致个别企业拒绝顺应BIM技术应用潮流。

中美BIM软件研发对比情况见表1。

表1 中美BIM软件研发对比情况

3.2 政府政策与规范标准方面

BIM技术在美国发展日趋成熟，其政策标准与我国相比已非常完善。我国政法相关部门和建筑行业各方都逐步参与到BIM的研究和应用中，住建部与各地政府相继出台了BIM信息化的发展规划与纲要。中国建筑科学研究院专家与住房城乡建设部领导对北美BIM发展与应用进行多次考察研究。由此可以看出BIM已经进入我国国家政府发展规划。但我国BIM技术应用依然缺乏可执行的行业具体规范与参考标准，这也是我国BIM技术发展的巨大障碍。

2003年，美国总务管理局(General Services Administration,GSA)推出全国3D-4D-BIM计划，并在实际建设项目中挑选出BIM试点项目[2]。2006年，美国陆军工程兵团(the U.S.Army Corps of Engineers,USACE)是世界最大的公共工程设计和建筑管理机构。为了全面提升建筑行业质量和效率制定并发布了一份15年BIM路线图[3]。2007年，美国建筑科学研究院发布NBIMS，旗下的Building SMART联盟(Building SMART Alliance,BSA)致力于BIM研究与推广[4]。

2011年，住房城乡建设部发布关于印发《2011—2015年建筑业信息化发展纲要通知》发展目标是“十二五期间”基本实现建筑企业信息系统的普及应用[5]。2014年，住房城乡建设部印发《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》其中明确提出推进建筑信息模型(BIM)等信息技术在工程设计、施工运维全过程运用[6]。2015年住房与城乡建设部印发《关于推进建筑信息模型应用指导意见》，为指导和推进BIM应用提供了原则与基本思想[7]。

3.3 高校教育方面

由于BIM技术的飞速发展，很多设计单位建筑企业对BIM人才的需求量不断增大。当前中美都存在没有足够数量的BIM技术人员满足建筑行业的发展需求问题，BIM技术人才也成为阻碍BIM技术发展的重要问题。基于BIM发展趋势，美国多所高校已经开始了BIM教学改革，以应对未来BIM技术的应用。部分高校针对建筑相关专业学生开设了BIM课程。如亚利桑那州立大学聘请行业内有经验的BIM专业人员，通过讲座和课程设计结合方法，讲授工程中的各类案例，同时要求学生掌握不同软件使用方法[8]。但美国高校BIM教学改革依然存在问题，其课程设置过于单一，BIM技术是一种系统连续技术，并不是单一软件运用或模块可以完成的。同时高校BIM教育中缺少实践教学应用，大部分高校只是停留在理论研究阶段并没有深入BIM具体应用。

相对于美国BIM教育的开展，我国目前大多数高校还没有引入BIM课程，只有较少高校开始BIM技术研究。如我国香港理工大学主要研究建设领域信息技术研究与应用，清华大学的4D-CAD课题研究等，以及清华斯维尔和广联达软件举办的高校BIM建模大赛，对BIM在高校的发展起到推动作用。目前我国高等学校在BIM应用研究与教学改革方面还有很多问题需要解决。

4 BIM技术应用推广建议

BIM技术已经在我国形成了深远的影响，也在国内外实现了前所未有的实践应用，目前在我国的实际应用依然存在很多障碍，但这也是BIM技术发展成熟的必然阶段。美国BIM技术应用值得我国研究学习，但不能一成不变的直接引入，应结合我国具体国情以及建筑业大环境形成自主特色BIM体系。为使得BIM技术的应用推广更深入发展，提出以下几点建议：

软件技术：加强软件间的交互与融合，软件开发企业之间应相互交流学习，提高创新能力与国际软件技术相接轨。

政策标准：政府在BIM技术发展中扮演着不可或缺的角色，目前我国政府已把BIM放入建筑业发展规划中，对BIM技术发展相当重视。同时政府应加强与行业机构以及BIM科研专家交流，完善我国BIM技术标准。

高校教育：高校教育应将BIM技术教育纳入课程体系中，加强对BIM技术人才培养与实践应用，推广BIM普及教育。

5 结语

BIM应用不仅仅是一种技术，应上升到多方协作关系中，使所有参与方共同实现项目价值。BIM改变传统建筑业，为工程项目带来巨大价值效益。结合中美当前BIM发展现状，从BIM软件应用、政策标准以及高校教育方面对比分析中美BIM技术差距，对改变我国BIM应用现状具有重要意义，同时促进BIM技术在我国深入推广，实现价值最大化。

[1] 美国国家BIM标准第一版第一部分：National Institute of Building Sciences.United States National Building Information Modeling Standard.Version1-Part1[R].

[2] 美国总务管理局．General Services Administration(GAS)3D-4D BIM Program.http：//www.gsa.gov/portal/category/21062.

[3] 美国陆军工程兵.U.S.Army Corp of Engineers(USACE)，“Building Information Modeling(BIM)-A Roadmap for Implementation to Support MILCON Transformation and Civil Works Projects within USACE”.

[4] 美国建筑科学研究院下属机构building SMART联盟网站[EB/OL]．http：//www.building smart alliance.com/.

[5] 住房城乡建设部.2011—2015年建筑业信息化发展纲要通知[Z].

[6] 住房城乡建设部.关于推进建筑业发展和改革的若干意见[Z].

[7] 住房与城乡建设部.关于推进建筑信息模型应用指导意见[Z].

[8] T.J.Siller,A.Rosales,J.Haines,etc.. Development of undergraduate students’professional skills[J].Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice，2009，135(3)：102-108.

[9] 何清华，钱丽丽，段运峰,等.BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报，2012(15)：20-22.

[10] 张 尚，任 宏,Albert P.C. ChanBIM的工程管理教学改革问题研究(一)——基于美国高校的BIM教育分析[Z].2015.

[11] 张春霞.BIM技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究[J].建筑经济，2011(9)：51-53.

The comparative study on the application of BIM technology development

Yang Kai Hu Guimei

(Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710021,China)

This paper analyzes the present situation of the application of BIM technology of China and the United States and the development obstacles, from BIM software, BIM education in colleges and universities, and government policy plus industry standards were analyzed, and summarizes the application of BIM technology problems at the present stage in China and development advantages, and give some advices to promote BIM popularization, further development to promote BIM technology in the construction industry in our country.

construction industry, BIM, implementation situation, implementation barriers

1009-6825(2015)32-0235-02

2015-09-08

杨 凯(1991- )，男，在读硕士; 胡桂梅(1963- )，女，副教授

TP319

A