BIM在我国的发展现状概论

章学军，金泓帆

（1、广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 广州 510500；2、广东省建设工程质量安全检测总站有限公司广州 510500；3、广东建科创新技术研究院有限公司 广东中山 528400）

0 引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）的思想源于20 世纪70 年代由EASTMAN 提出的“基于计算机的建筑绘图”，与传统的平面图纸相比，这种基于计算机的建筑绘图模型更容易更新，还可以直接观察空间冲突［1］。随着计算机技术的发展，美国国家BIM 标准（The US National Building Information Modeling Standard）将BIM 定义为设施物理和功能特征的虚拟或数字表示。BIM 从一开始就充当设施所有利益相关者的共享知识库。物理特征包括建筑设计或施工图，而功能特征包括结构分析、排序或众多其他模拟［2］。在英国，以BIM 为典型代表的数字化建造，也被认为是解决建筑业难以实现批量化和标准化的重要途径［3］。BIM 技术在进入我国后，其含义经历了3 个时期的变化，分别是Building Information Model、Building Information Modeling、Building Information Management，其对应的认知分别是工程项目设施的实体表达、工程项目设施的全过程数字化表达（信息的持续汇聚）、基于工程项目设施的数字化表达进行的全过程管理。目前BIM 的应用已为解决建筑全生命周期面临的“信息孤岛”和“信息断层”问题带来了新的思路和方法［4-5］。由此可见，BIM是一种可共享的知识资源，能为建筑设施从概念开始的全生命周期的所有决策提供可靠依据，并在项目不同阶段不同利益相关方中，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过程。

根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》、《“十四五”建筑业发展规划》，建筑业已进入加快转型发展的关键期，从“量”的扩张转向为“质”的提升，其首要任务是智能建造和新型建筑工业化的协同发展。深度分析建筑信息模型（BIM）在政策标准上的不断完善，分析其在工程全生命周期的集成应用，探寻推进过程中的应用障碍，对推动我国建筑业数字化转型具有重要的研究意义。

1 国内政策及标准的变化

BIM 作为国家建设行政主管部门层面的首次发声，源于2011 年5 月10 日住房和城乡建设部印发的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》，纲要中共9次提到BIM 技术，强调“十二五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用。纲要将BIM 作为建筑企业信息化系统的重要组成部分，加速推动建筑业信息化建设。

2014年住房和城乡建设部印发的《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》中指出，推进建筑信息模型（BIM）等信息技术在工程设计、施工和运行维护全过程的应用，明确了BIM 的应用主要阶段，并为市场试点提供了建议应用场景。

2015年住房和城乡建设部印发《关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》，意见明确了2020年建筑业相关龙头企业在BIM 与信息化集成建设方向，为建筑企业数字化转型奠定基础，同时为BIM 的推广应用，鼓励适用项目的类型和范围。

2016 年住房和城乡建设部在《关于印发2016－2020 年建筑业信息化发展纲要的通知》中不仅将BIM的应用阶段向勘察阶段进行延展，并首次提出了勘察、设计阶段宜采用的BIM 相关应用点。在新纲要发布后，施工企业BIM 应用热情高涨，每年全国各类BIM 大赛，施工组参赛作品无论是质量还是数量都得到极大地提升。

随后国务院办公厅在《关于促进建筑业持续健康发展的意见》中要求加强技术研发应用，加快推进建筑信息模型（BIM）技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用，实现工程建设项目全生命周期数据共享和信息化管理，为项目方案优化和科学决策提供依据。该意见也是国务院首次对建筑业在BIM应用上提出应用要求，为后续推进建筑业数字化转型，构建数据基础。

2020年住房和城乡建设部联合多部委联合发布《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》、《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》。两份文件督促建筑业的工业化升级发展，在建造全过程加大与BIM 等新技术的集成与创新应用。强调在发展BIM 技术创新同时，在行业管理和底层技术核心也提出具体要求。意见对行业管理部门提出要求，要求推进试点基于BIM 报建审批和施工图BIM审图模式。同时，受国际环境局势的影响，技术上也强调需要提升自主可控BIM 技术的沉淀，支持BIM 底层平台软件的研发，通过提升底层技术的自研能力为产业升级保驾护航。

在近期住房和城乡建设部印发的《“十四五”建筑业发展规划》，规划中要夯实以BIM 为代表的标准化和数字化基础，推动工程建设全过程数字化成果的交付和应用。规划的提出，将在接下来的几年中促进一批BIM 软件骨干开发企业孵化和专业人才的培养，为更多企业提供基于BIM的云服务提供指引。

政策可见对BIM 的态度从最开始的信息化试点到成熟的标准、产业、人才三维体系的建设已日益完善，将BIM作为建筑业数字化发展的核心。

标准建设方面，2012 年以来，住房和城乡建设部已陆续发布了6份BIM国家标准，分别为应用标准、分类和编码标准、存储标准、交付标准、设计应用标准和施工应用标准［6］。根据“十四五”建筑业发展规划，后续还将完善数据接口标准、信息交换标准，持续推进BIM 与生产系统、项目管理系统、建筑产业互联网平台的集成应用。同时各地市再根据当地发展需求进行完善，如表1所示，目前BIM在推广中已建立国家标准、地方标准、行业标准、企业标准四级体系。

表1 国内部分BIM标准情况Tab.1 Some Domestic BIM Standard Status

2 BIM在国内典型项目中的应用成果分析

BIM 在实际推广中已初见成效，以广东省BIM 应用大赛为例，自2016 年起至今，已举办3 届，由图1 可见，第三届相较于第二届，参与作品增长53%，其中施工组增长60%，设计组增长23%，造价组增长333%，开发组增长113%。从增长的方向看，与政策发布的引导方向时间节点吻合，经过近7 年的政策引导和市场活动宣传，BIM应用除在设计阶段的广泛应用外，对施工企业、造价咨询企业及自主研发领域，已获得市场广泛认可并有效激发企业参与相关领域的市场活动。

图1 参赛作品数量Fig.1 The Number of Entries

由图2可见，在获奖项目类型分布上，房建类和基础设施类项目占比略有下滑，水利工程略有上升，同时新增输变电类工程和CIM 类项目。获奖作品在细分应用上更加多元化。

图2 获奖作品分析Fig.2 Analysis of Award-winning Works

在应用成熟度上，设计阶段主流的应用点包括：管线综合、碰撞检查、净高分析、深化设计、BIM 出图、性能及疏散分析、建设标准构件库、支吊架排布。施工阶段主要应用点包括三维交底、施工计划或施工工艺模拟、工程量统计、基于模型的质量安全管理、施工场地布置、资料协同、进度确认，VR安全培训［7］。

在全过程管理咨询上，BIM 协同管理已成为一种全新的管理模式，将全过程工程咨询管理模式搭建在能各方协同的BIM 信息化平台上，通过BIM 协同平台实现信息共享，进行一对多发送［8］，使信息能够实时传递给相关方，并确保各方获取的版本一致。

运营阶段，目前行业主要通过模型在云端集成传统智慧楼宇系统，监控楼宇能源、应急、消防、监控、空间、资产、公共安全等［9］，在国内少数优秀的商业项目中，已初步具备通过BIM 交互信息，实现提供智慧化场景的商业运营服务。

3 当前制约BIM发展的主要障碍

BIM在我国的推广应用主要存在以下障碍：

⑴BIM 政策、法律法规、标准体系不完整。缺少一条由报规、报建、审图、归档等关键环节构成的，以BIM 取代二维蓝图的可行途径，为满足法律法规要求，BIM 必须与传统的二维模式并行工作，目前只能作为辅助手段来满足试点应用需求，或者作为补充资料，无法替代传统需求文件进行验收归档，提高了使用成本。宜通过试点，形成完整的BIM 法律法规、标准体系，认可BIM 成果文件的法律效力，为BIM 应用推广提供良好的行政环境。

⑵缺少对推广应用BIM 引起的产业链重构的引导。BIM设计需要更多投入。BIM设计带来设计质量提升，还带来新价值，而获得价值的是产业链下游，应提高BIM设计资费标准。由于建设单位往往只重视眼前利益，对于高质量的设计服务并未给出相应的溢价，降低了设计单位通过正向设计提升服务质量的热情。施工招标阶段，招标人应以接近BIM 设计模型计算合理成本加上合理利润选择具备BIM 应用能力的中标人。当前市面上采用的EPC 模式，主要还是以设计加总承包联合体形式提供服务，行业主管部门可通过引导基于BIM 的正向设计加总承包模式，鼓励建设单位将BIM带来的优化部分节省下来的费用作为给EPC总承包的激励，也有助于基于BIM的新产业链构建。

⑶缺乏强制体制机制措施。由于BIM 的推广应用不是仅限于住建系统下独立推广即可，还需要审计、财政、交通、自然资源等部门的配合，由于在省、市两级缺乏省政府或市政府发文，行政主管部门之间协调不充分，无法有效引导行业创新协同发展，导致项目相关上下游企业在应用创新上仅聚焦于自身主要业务，对于模型传递过程中的跨阶段、跨专业应用未实现数据互联互通。

⑷企业BIM 应用两极分化严重。受新技术的创新资源投入限制，BIM 应用较为成熟的区域主要集中在经济发达、固定资产投资较大的区域。同时有完整产业链的大型企业相较于单阶段的企业在BIM 全生命周期应用，成果更多，集成性更强，协同性更优。但仍然缺乏BIM在检测监测、新城建中的应用案例。

⑸缺乏BIM 人才的培养体系［10］。市场对BIM 人才需求除了只掌握BIM 技术的设计人员，目前缺口较大的包括BIM 应用人才和数字建筑应用人才。在企业内部人才建设上，缺乏高水平大学针对企业BIM 应用需求的技术人才培养模式，难以培养出具备综合BIM应用能力的管理人才。

⑹BIM 相关自主可控产品不强，兼容能力弱［11］。目前自主可控的BIM 设计软件缺失，主流应用的国外软件存在数据安全问题及设计深度与我国国情下施工出图深度、使用习惯不符的问题，额外增加了设计人员工作量。国内相关应用研发也主要依托于国外软件为基础进行的二次开发工作，自主研发产品少且存在山头主义，难以互联互通及数据共享，产生应用障碍，造成资源浪费。

4 结论

经过理论研究、标准制定、应用推广、技术创新等一系列过程，BIM 应用已步入深水区，从工具应用向企业及项目数字化管理方向、产业重构发展。虽然在BIM 应用还存在诸多局限性，但从建筑业转型发展趋势来看，BIM 技术升级和深化应用会是一个持续且不断完善的过程。因此，需要加强政、产、学、研、用的资源互补，将建筑工程、工程项目管理、计算机科学进行系统性融合，充分总结分析国内外应用推广过程中的经验教训，聚焦解决当前制约BIM 发展的核心障碍，推进我国BIM 普及应用。同时建筑企业应加强基于BIM 的项目管理和企业管理研究，从管理数据和经营数据中进行沉淀，从数据要效益。企业应加大数字建筑人才储备，通过技能培训逐步提升全员BIM 应用意识和应用技能，培养符合企业长远发展的数字建筑人才。BIM 将作为城市信息模型（CIM）、智慧城市的基础单元，高质量的BIM 模型信息将为城市数字化规划、智慧化治理提供重要的数据基础。