冉龙彬，张超

（1重庆市城乡建设行政审批服务中心，重庆 400014；2重庆市建筑科学研究院，重庆 400016）

0 引言

随着我国经济整体由高速增长阶段转向高质量发展阶段，很多传统行业面临着转型升级和改革发展。建筑业是国民经济的支柱产业，国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》提出，要通过深化建筑业简政放权改革、完善工程建设组织模式、加强工程质量安全管理、优化建筑市场环境、提高从业人员素质等措施，推进建筑产业现代化，鼓励建筑企业 “走出去”。信息化是建筑产业现代化的主要特征之一，而BIM（Building Information Modeling）应用是建筑业信息化的重要组成部分。住建部于2015年发布《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，推进建筑信息模型的应用。住建部《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》指出，要“加快BIM普及运用”。各地也纷纷出台相关政策文件，推进建筑信息模型的应用。BIM应用中，一个无法回避的问题就是模型间数据的传递和共享。

1 BIM应用中数据传递和共享的意义

1.1 BIM简介

1975年，美国佐治亚理工大学的Chuck Eastman教授提出建筑物计算机模拟系统（Building Description System，BDS）的概念，通常被认为是BIM技术概念的起源。这一概念随后在欧洲、日本等国家得到了积极的推广。美国国家BIM标准（NBIMS）对BIM的定义分为三个层次：（1）BIM是设施物理和功能特性的数字化表达；（2）BIM是设施有关信息的共享知识资源，从而为其全生命周期的各种决策构成一个可靠的基础；（3）在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、获取、更新和修改信息，以支持和反应其各自职责的协同作业。按照住建部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中的定义，BIM是在计算机辅助设计（CAD）等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术，是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化表达。

与传统建筑行业相比，基于BIM的建筑行业流程和信息交换方式有明显不同，见图1。BIM的本质或理想状态应该是按一定规则和标准，进行数据和信息的标准化表达、有效传递、互换和共享，从而实现全生命周期和全过程产业链各方的协同工作，提升现场管理水平，提高工程效率，降低工程成本，提高工程质量和投资效益。实际来说，目前BIM技术的应用大多处在虚拟设计施工（Virtual Design and Construction，VDC）阶段。要实现理想的BIM，真正做到各方信息共享、工作协同，还有很长的路要走，其中一个关键的问题就是不同专业、不同阶段相关各方之间的数据传递和共享。

图1 建筑行业流程及信息交换方式对比

1.2 BIM应用中的数据传递和共享

BIM技术应用势必会增加前期成本，一方面软硬件购置和人员技术培训需要投入成本，另一方面在工作模式变革过程中，BIM软件工作方式往往会导致前期工作量增加、生产效率下降，这一方面会随着人员的熟练程度、工作流程和组织架构的不断完善而逐渐改观，BIM给项目管理和后期运维带来的效益，往往要随着时间才能逐渐显现。但在国家及行业政策的推动下，企业也逐渐意识到BIM在大型复杂项目中的巨大优势，越来越多的企业也开始自主进行BIM技术的应用研究，打造自己的BIM技术应用平台。

目前国内BIM的发展很大程度上是BIM软件供应商在推动。很多软件都有非常强大的功能，但软件不等于BIM技术，没有硬件尤其是信息系统集成技术的支持，软件本身无法实现真正意义上的BIM，甚至从一定程度上来说，BIM软件只是BIM实现状态或成果进行可视化展示的工具。不同单位按照自己的需求，使用不同的软件，打造各自的BIM技术平台：设计单位做设计BIM模型，施工单位做施工BIM模型，监理和造价咨询单位也各有自己的BIM模型；不同模型、不同平台之间不能兼容，没法实现信息和数据的传递和共享，就会造成一个个的BIM信息孤岛，导致BIM虽推进开展得红红火火，但距离真正意义上的BIM却越来越远。

要打破不同软件、不同企业系统集成造成的信息孤岛，实现BIM对行业整体水平提升的巨大潜力，必须解决三方面的问题：工程项目系统架构模型、工程项目应用软件模型和应用软件之间信息和数据交换，其中不同软件和平台之间的数据信息的同创共享是关键。

2 BIM标准体系

2.1 国际标准

标准体系的健全和完善，是保证BIM模型间数据传递和共享，实现全生命周期参建各方系统工作的重要基础。国际BIM标准体系包含三大类标准：IFC （Industry Foundation Classes）标准、IDM （Information Delivery Manual） 标准和IFD（Information Framework for Dictionaries）标准。

1994年，12个美国软件公司聚集在一起研讨使用不同应用软件协同工作的可能性。1995年10月，在北美建立了最初的IAI （Industry Alliance for Interoperability， 现在BuildingSMART International的前身）组织。IAI在1997年1月发布工业基础标准（Industry Foundation Clasess，IFC）的第一个版本。目前最新版本为IFC2x4版本。IFC是数据信息的“表达”标准，是信息交换的标准格式，存储工程项目全生命周期（包括不同专业、不同阶段、不同软件）的信息，在横向上支持各应用系统之间的数据交换，在纵向上实现全生命周期的数据交换和管理。

IFC标准规定了信息交换的格式，但要传递哪些信息并不涉及。通过IDM标准的制定，定义信息需求，将所需要的信息进行标准化后，应用于项目的不同阶段、不同软件系统，起到类似于桥梁的作用，保证各软件系统之间信息交换的完整性和协调性。

IFD标准是BIM词典，包含了BIM标准中每个概念定义的唯一标识码。不同国家、地区有不同的文化和语言，对同一事物有不同的表达，通过IFD标准，每个人能在信息交换中准确地得到所需的信息。

2.2 国内标准

国家住宅工程中心、清华大学、中建国际设计顾问有限公司、欧特克等单位共同开展了中国BIM标准课题的研究，并在2010年参考美国国家BIM标准体系，提出了中国建筑信息模型标准框架 （China Building Information Model Standards，简称CBIMS）[1]，见图2。目前正在或已完成制定的BIM国家标准包括：《建筑信息模型应用统一标准》《建筑信息模型分类和编码标准》《建筑信息模型施工应用标准》《建筑信息模型工程设计交付标准》和《建筑工程信息模型存储标准》，其中前三个标准已经发布实施。很多地方也纷纷制定自己的BIM应用标准。

《建筑信息模型应用统一标准》GB/T 51212-2016[2]是我国第一部建筑信息模型应用的工程建设标准，提出了建筑信息模型应用的基本和原则性要求，是建筑信息模型应用的基础标准。2017年6月，中国工程建设标准化协会与国家建筑信息模型（BIM）产业技术创新战略联盟（中国BIM发展联盟）联合批准发布了13项P-BIM （基于工程实践的建筑信息模型应用方式）协会标准，是GB/T 51212-2016国家标准的配套标准，为GB/T 51212-2016中提出的P-BIM实施方式提供技术支撑。

图2 中国国家标准CBIMS标准框架体系结构

《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T 51269-2017[3]依据ISO 12006-2[4]标准，在对建筑工程中所涉及的建设资源（建筑产品、组织角色、工具、信息）、建设进程（项目阶段、行为、专业领域）、建设成果（按功能分建筑物、按形态分建筑物、按功能分建筑空间、按形态分建筑空间、元素、工作成果）、建设属性（材质、属性）等对象进行全面、系统梳理的基础上，针对不同需求，从不同角度对建筑信息模型中的信息进行了统一分类和编码，并规定了编码的逻辑运算和应用规则。该标准是工程建设领域信息分类的标准原则，也是实现建筑工程全生命周期信息交换和共享的基础。需要注意的是，建筑信息模型中的信息分类，是针对工程建设领域制定，但是将在图书馆资料管理、产品说明、项目信息等多个领域广泛应用。

《建筑信息模型工程设计交付标准》国家标准尚未发布，但已形成初稿并对外公开征求意见。从征求意见稿内容来看，该标准规定了设计BIM模型的精细度等级以及不同阶段、不同需求条件下的模型精细度要求，并给出了建筑工程信息模型及其交付物文件的命名（项目、分区或系统、专业、类型、标高和补充的描述信息）格式和规则，与建筑信息模型分类和编码相结合，为工程设计信息模型的交付提供一个兼容性强、可操作的统一基准。对项目规划、设计阶段中BIM模型的命名规则、模型精细度，交付物等做了详细的要求。

《建筑信息模型施工应用标准》GB/T 51235-2017[5]施工阶段BIM模型的不同应用（深化设计、施工模拟、预制加工、进度管理、预算与成本管理、质量与安全管理、施工监理、竣工验收），规定了BIM应用的内容、BIM应用的模型元素和信息（模型精细度的展开规定）以及交付成果和软件要求。

除了国家标准，各地也根据本地推进BIM应用需要，积极搭建BIM标准体系。以重庆为例，BIM标准体系制定计划包括工程勘察信息模型、建筑工程信息模型和市政工程信息模型等三大领域的设计、交付标准和实施指南，与建设工程建筑信息模型技术深度规定和设计审查要点等技术规定配套使用，目前计划的标准制定已基本完成。但对比中国国家标准CBIMS标准框架体系来看，国内BIM标准体系还远不完善，而从住建部到各地，又都在大力推进BIM应用，这也在一定程度上导致目前的BIM模型难以保证不同阶段、不同专业、不同软件之间的信息传递和共享。

3 关于BIM数据传递和共享问题的一些讨论

要解决BIM数据传递和共享问题，可以从两个不同的角度来考虑：一种思路是在传统工程项目实施流程的基础上，着力解决不同阶段、不同参建方、不同专业、不同软件之间BIM模型的信息和数据传递问题；另外一种思路是从项目组织管理的角度，实施全过程咨询，从项目规划设计甚至前期研究和决策开始，各相关方就参与进来，整个项目的意图表达、具体实施、过程管理和验收移交，都是由统一的渠道来完成，这种情况下BIM更多是支撑（复杂）项目管理和实施的一种技术手段。

在保持传统工程项目实施方式的条件下，BIM标准体系建设、应用及逐步完善就非常关键。《建筑信息模型应用统一标准》GB/T 51212-2016标准规定，“模型应用宜采用基于工程实践的建筑信息模型应用方式（P-BIM）。协会和地方BIM标准的陆续发布，尤其是P-BIM系列标准的发布实施，是对国家BIM标准的补充完善，也使得国内BIM标准体系日趋完善，但需要注意的是，国内BIM标准体系建设整体处于起步、探索的阶段，BIM标准在工程项目中的具体应用和执行还需时间，其在使用过程中能否经得住实践的验证、能否达到标准体系建设的初衷和目的、是否需要进一步调整、补充和完善，仍有待时间和实践的检验。另外，现有BIM标准很多都是推荐性标准，其在BIM应用过程中，如何确保、谁来确保相关标准得到了有效的实施，也需要行业在相关管理政策和文件进行明确，如重庆市调整现有文件，增加了对房屋建筑和市政工程初步设计和施工图设计文件有关建筑信息模型内容的编制和审查的相关内容。

要打破传统的工程项目组织管理模式，实施全过程咨询，工程建设项目的前期研究和决策、实施甚至运行过程中，包含规划、设计、组织、管理、经济和技术等各方面的工程咨询服务都由一家单位来统一实施，项目实施的组织构架、人员搭配、相关各方工作协同、项目管理、施工监督以及成本和进度控制等就都成为内部管理的内容，这样在管理平台建设、软件选择、数据交换和工作协同等方面，相比于传统的组织管理模式来说，都有无可比拟的优势，借助于BIM技术，更方便实现全生命周期参建各方的工作协同。全过程咨询，作为工程建设组织模式改革完善的重要途径，也是国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》文件中的重点内容。住建部也于2017年5月开始在全国8个省市开展全过程工程咨询试点工作，又于2018年3月发布了《关于征求推进全过程工程咨询服务发展的指导意见（征求意见稿）》。

以上两种思路都有利于推进BIM技术的实际落地，而且两者之间并不互相排斥。根据具体项目的实际情况，科学合理地选择BIM应用方案，最大程度地发挥BIM技术对提升项目管理水平、提高工程质量和投资效益的优势，对整个建筑行业BIM应用的推进非常重要。

4 结语

基于BIM技术的三维数字仿真模型，可以实现建筑工程的虚拟化设计、可视化决策、协同化建造、透明化管理，提升工程决策和管理的水平，缩短工期，提高工程质量和投资效益。但要实现参建各方工作协同，实现BIM对建筑行业效率提升的巨大潜力，数据传递和共享的问题必须解决。已经出台的BIM国家标准非常有意义，尤其是分类和编码标准提供了信息分类的基础标准，但目前的标准体系建设整体还远不完善，交付标准和存储标准尚未出台，实施标准还不健全，而行业又在积极出台政策，大力推进BIM应用，这样就不可避免出现不同模型之间的信息数据无法有效传递和共享，容易形成一个个的信息孤岛。本文对传统工程项目实施流程和国家目前在积极推行的全过程咨询两种不同的模式下，BIM数据传递和共享问题分别进行了简单的探讨，指出根据实际项目情况，科学合理地选择BIM应用方案，最大程度地发挥BIM技术对提升项目管理水平、提高工程质量和投资效益的优势，对整个建筑行业BIM应用的推进非常重要。

虽然过程中尚存不足，但建筑信息模型应用的整体推进已初见成效，长远来说，作为建筑业信息化的重要组成部分，应与大数据、智能化、物联网、3D打印等技术相结合，共同着眼工程建设组织模式的变革、建筑产业现代化的发展和支持国家“一带一路”战略发展，促进建筑业转型升级和持续健康发展。