国内外BIM标准研究综述

国内外BIM标准研究综述
潘婷;汪霄
【摘要】In recent years,the development of BIM technology in the construction industry has sprung up like mushrooms,overthrowing the traditional architectural field manual operation mode.The management mode has changed from the original extensive management to intensive management,and set off an unprecedented wave of reform.However,the application of BIM Technology lacks unified standards and project criterion that participants could follow,barricading information
interchange.Therefore,it is necessary to set new standards to meet the industry's development.This paper summarizes the development present situation of BIM standards at home and abroad,cards the BIM standards development history at home and abroad and the problems existing in the development process,and finally provides suggestions for the construction of the domestic BIM standard system.%近年来建筑行业BIM技术的发展速度如雨后春笋般,推翻了传统建筑领域的手工操作方式,管理方式由原来的粗放式管理向精细化管理转变,正掀起一场前所未有的改革浪潮.然而在BIM技术应用过程中,缺乏各项目参与方共同遵循的标准,使得信息无法交互,无法解决信息断层问题,因此必须制定新的标准以适应行业的发展.总结了国内外BIM标准发展现状,梳理了国内外BIM标准发展历程以及发展过程中存在的问题,并为国内BIM标准体系的构建提供了建议.
【期刊名称】《工程管理学报》
【年(卷),期】2017(031)001
【总页数】5页(P1-5)
【关键词】BIM标准;标准体系;BIM操作指南
【作者】潘婷;汪霄
【作者单位】南京工业大学土木工程学院,江苏南京211816;南京工业大学土木工程学院,江苏南京211816
【正文语种】中文
【中图分类】TU17
自2002年以来，中国建筑行业掀起了信息化改革大浪潮，BIM技术作为一项重要技术手段逐渐进入建筑行业，加快了建筑业产业结构调整、产业链更新的步伐。

黄强[1]认为BIM是为了决策而开发，为了实现能源分析、成本估算等某种特定的目的或要求。

俗话说，不以规矩不能成方圆，同样科学技术的运用也需要一定的标准来规范，现如今取代传统CAD图纸中绘图元素的几何图形是门窗等实体构件，需用专用术语来描述建筑信息[2]，因此在过程当中标准的制定必不可少。

在BIM的使用过程当中，不仅要求各种软件的配合，同时各种协同设计工作、信息技术集成与共享更需要标准来规范操作并进行明确的界定。

总而言之，一套完整的BIM标准体系能够促使项目各参与方、各专业之间进行信息对接与共享，提高工程效率。

1.1 国外BIM标准发展现状
本文按照适用层次将BIM标准分成两类，第一类是经过国际ISO组织认证的国际标准，第二类是各个国家根据本国BIM具体的实施情况而制定的国家BIM操作指南[3]。

1.1.1 国际标准
（1）IFC（Industry Foundation Class，工业基础类）标准。

随着一项新技术的
进入，传统的工程建设标准必然面临冲击与改革，国际协同产业联盟IAI发布了面向建筑工程数据处理、收集与交换标准IFC标准[4]。

马志明等[5]认为IFC标准的
制订旨在解决各项目参与方、各阶段之间的信息传递和交换问题，从二维角度出发解决数据交换与管理问题。

为不同软件之间提供连接通道、解决数据之间互不相容的问题是IFC标准的一大突破。

当建设工程项目中同时运用多个软件，可能存在软件之间的数据不能够相互兼容，导致数据无法交换，信息无法共享，而IFC标准作为连接软件之间的桥梁通道，最大程度地解决了数据交换和信息共享问题，从而节约了劳动力和设计成本。

（2）IDM（Information Delivery Manual，信息交付手册）标准。

随着BIM技术的应用推广，对于信息共享与传递过程中数据的完整性和协调性的要求越来越高，IFC标准已无法解决此类问题。

因而需构建一套能够将项目指定阶段信息需求进行明确定义以及将工作流程标准化的标准——IDM标准。

IDM标准可解决IFC标准在部署时遇到的瓶颈——对于与IFC兼容的软件，如何确保那些不熟悉BIM以及IFC的用户收到的信息是完整正确的，并且能够用于工程应用的特定阶段。

周成等[6]认为IDM标准制定旨在将收集到的信息进行标准化，然后提供给软件商，最终实现与IFC标准的映射，并且IDM标准能够降低工程项目过程中信息传递的失真
性以及提高信息传递与共享的质量，使得IDM标准在BIM技术运用过程中创造巨大价值。

（3）IFD（International Framework for Dictionaries，国际框架字典）标准。

仅拥有IFC和IDM标准，不足以支撑BIM在工程全生命周期标准化的要求，还需一个能够在信息交换过程中提供无偏差信息的字典——IFD标准。

换言之，是语言无关的编码库，储存着BIM标准中相关概念对应的唯一编码，为每一位用户提供
所需要的无偏差信息，包含了信息分类系统与各种模型之间相关联的机制。

IFD标准解决了由于全球语言文化差异给BIM标准带来的难以统一定义信息的困难，在
这本字典里，每一个概念都由唯一标识码来定义，若由于文化背景不同难以识别，则可以通过GUI D与其对应找到所需的信息。

这一标准为所有用户提供了便捷通道，并且能够确保每一位用户得到信息的有用性与一致性。

1.1.2 具体国家BIM操作指南
（1）美国。

美国较早地将信息化引入建设领域，BIM技术发展位于世界前沿。

2007年，美国率先依据IFC系列标准研究发布了NBIMS标准第一版。

其后2012年美国Building SMART联盟将NBIMS标准第一版中的BIM参考标准、信息交
换标准与指南和应用进行了补充和修订，发布NBIMS第二版；为了更有效地落实BIM技术的应用，NBIMS标准第三版在原有版本的基础上增加了模块内容，还引入了二维CAD美国国家标准。

之所以引入二维图纸，由于BIM不仅仅意味着三
维甚至更高的维度，应具有将二维、三维等更高数据格式维度进行结合的功能，二维图纸在BIM技术实际运用过程中仍旧起着不可替代的作用。

美国国家NBIMS
标准发展较为完善，为每一位用户提供BIM过程使用标准化途径，有利于保证用
户利益，增加用户对标准的使用信心。

美国BIM标准一大亮点就是整合交付项目
全生命周期各参与方，依据统一标准签订项目所需所有合同，合理共享项目风险，从某种程度上来说亦即进行经济利益再分配。

但美国BIM标准只停留在理论层面，实际操作经验尚浅。

（2）英国。

政府强制要求使用BIM技术成为促进BIM发展的一项重要因素。

英
国建筑业BIM标准委员会（AEC）在IFC标准、NBIMS标准的基础上于2009年颁布了英国建筑业BIM标准；分别于2011年6月和9月发布了基于Revit和Bentley平台的BIM标准[7]。

目前，英国建筑业BIM标准委员会AEC也在致力
于适用于其他软件BIM标准的编制，如ArchiACD、Vectorworks等。

英国政府
参照IFC标准以及COBie标准为生产商和设计师创造一个平台，通过此平台来达
到信息传递与共享的目的[8]。

业界对于英国BIM标准制定评价非常之高，不仅具有很强的可操作性，其应用于实际工程中的经验也较为丰富。

（3）日本。

日本最早提出信息化的概念，并于1995年开始大力推动建筑业信息化。

在此之后日本便发布了建筑信息化标准（简称CALS/EC）。

日本政府对于建
筑业信息化管理要求非常之高，基于工程项目的全生命周期，所有信息都要实现电子化、管理过程信息化。

所有参与公共项目建设的建筑企业不仅要求满足所需的信息化程度，还得符合一定的标准化要求，如此强制性的规定无疑加速了日本建筑企业科技创新的步伐[9]。

2012年，日本建筑学会JIA（Japanese Institute Architects）发布了从设计师角度出发的JIA BIM导则，明确了BIM组织机构以
及人员职责要求，调整原来的设计流程变为四阶段设计，达到减少浪费提高工程效率质量的目的，导则虽然讨论了BIM费用承担的问题，但是对于收益分配原则及
归属并未明确规定。

值得注意的是，日本以BIM技术为指导的工程合同一般为固
定总价合同，期间的风险由分包商来承担，恰恰与美国应用BIM技术为业主带来
收益的目的相反[10]。

1.2 国内BIM标准发展历程
1.2.1 探索阶段
我国早在2000年提出要建立建设领域方面的信息化系统，考察衡量信息化工作的进展。

“十一五”期间，国家科技部出台了《建筑业信息化关键技术研究与应用》，着重强调对重点科技项目的研究。

为适应BIM标准化工作的需要，中国建筑标准
设计研究院参与编制《建筑对象数字化定义》标准（JG/T198-2007），规定建筑对象数字化定义的一般要求、资源层、核心层及交互层。

许多国内高校也开始
BIM标准的编制，清华大学软件学院BIM课题组参照美国NBIMS标准提出了中
国国家BIM标准——CBIMS标准框架体系[11]，其结构体系见图1。

该BIM标
准框架融合技术与应用标准，将国际BIM标准三大支撑体系本土化，框架中的解
决方案主要是为了解决构件资源数字化问题，使用指南则是为建模和制作构件时提供相应的参考标准。

BIM标准的落地仅仅依靠此框架体系远远不够，对于具体的
数据存储标准、流程标准尚未有定义，中国国家BIM标准应是完善整体框架体系
下包含具体技术标准定义。

1.2.2 发展阶段
“十二五”计划至今，BIM技术发展迅速，相关政策和标准制定也紧跟国外步伐（见表1）。

这一阶段BIM相关工作也渐入正轨，包含了数据标准化工作、BIM
收费标准工作等。

在国家大力推动信息化标准建设的大背景之下，以黄强、何关培、张建平等为代表的专家学者，开辟了BIM标准化研究的道路。

黄强[1]认为传统行业软件与数据交换标准是阻碍传统行业IT时代向DT时代转变的重要因素，借助P-BIM软件组织BIM数据与制定可用的基于互操作性公开标准，可实现建筑业“互联网+”的目标。

何关培[12]在中国BIM个人思考中分析了BIM标准编制的首要问题以及BIM核
心能力，并从软件用户角度分析BIM能够帮助其实现的具体目标。

张建平等[13]
提出了面向建筑全生命期的集成建筑信息模型构建框架，基于BIM服务器以解决
信息共享、数据交换与管理问题。

以上学者分析了BIM标准制定的必要性和如何
制定BIM标准，但对于BIM标准如何收费的问题在学术研究中还处于空白，而且业界对于BIM标准与专业软件结合研究还有待进一步提高。

我国建设工程项目标
准与规范在发展过程中已经自成一套体系，大部分企业专业软件都是按照上述标准和规范开发的，若要在短期内全部更换所有的应用软件，建筑设计等企业将无法运行，同时这在经济上和技术上都缺乏可操作性，所以BIM标准的制定必须考虑与
专业软件的结合程度。

1.3 国内外BIM标准发展述评
我国BIM技术相对于发达国家来说起步较晚，标准制定也相对落后，但发展迅速，已经成为支撑建筑业信息化发展的重要技术手段。

作为国际上认可的BIM标准三
大支撑力量，将成为各个国家编制BIM标准的指导依据。

在美国BIM数据交换和信息共享主要依靠大型软件开发商，如Autodesk，由于信息模型应用于建筑设计一直到运维全过程，数据信息要求比较繁杂，某一个软件开发商提供的数据标准并不具有代表性和普遍性。

国内外编制BIM标准都是出于促进建筑业转型升级、规
范市场化管理的目的，但我国政府对于标准制定甚至整个行业的掌控力度与国外相比差别很大，因此要求我国政府首先编制出国家层面的BIM标准，再辅之以实践
经验与成果，最终形成完善的国家层面BIM标准。

我国BIM标准编制建立在国外其他国家已有标准的基础上，但是由于我国BIM实践经验不够丰富，建筑工程在
过去几十年内已经融合了国内已有发展特色，完全模仿国外BIM标准制定难以适
应行业发展。

2.1 BIM实践应用经验尚浅，标准性质未区分
自2011年以来，我国建筑业信息化建设迅速发展，国家及有关政府部门也连续发文，强调加快标准化进程以及信息化标准编制，但BIM技术在全世界范围内还未
能够普遍推广应用，对于建设系统领域来说，这是与其他已有材料技术不同的，未完全成熟的新技术。

到目前为止，将BIM技术成熟应用于国内实际建筑工程全生
命周期的案例屈指可数，由此可见，BIM技术实际应用经验还不够成熟。

然而
BIM标准的编制需基于成熟的实践经验慢慢探索得以发展，目前国家BIM标准基本是参考国外标准编制，已有BIM标准是否为强制性标准也并未明确规定。

无论
强制性标准还是推荐性标准，对于整个行业的发展有着重大的影响，在标准的编制过程中，只有根据自身发展的具体情况以及丰富的实践经验才可以大致确定标准的性质，如此才能保证整个行业的利益最大化。

2.2 多层次标准体系尚未形成
据统计，截至2015年11月中旬，中国BIM发展联盟针对各个专业发布近20部信息交换技术标准，国家、地方政府发布的BIM标准数不胜数，但多层次的标准
体系却未形成。

在《中华人民共和国标准化法》中规定，以国家标准、行业标准、地方标准为依据，指导企业标准的实施。

中国BIM标准体系应覆盖这4个层次，
形成一个相互联系、相互融合却又不失层次性的一个系统框架体系，如图2所示。

从图中可以看出仅有国家、行业、地方标准远远不能适应BIM标准的发展，国家、地方、行业标准的制定最终是用来指导企业标准，BIM标准的落地最终还是依靠
企业标准，并且一定要从标准的应用层面转向实施层面。

在我国，部分大型设计院、施工单位已经开始着手编制BIM企业标准，但很多企业都未能够基于对BIM的认识来编制标准，只是为了更好地展现BIM为建设项目带来的视觉效果，信息交换
混乱、参数分类不清楚等问题还存在于大多数BIM标准案例中。

因此在制定BIM 标准之前，应首先弄清楚对建筑信息模型的认识。

此外，BIM标准应是面向建筑
工程全生命周期，面向设计、施工、运营全过程的模型创建标准。

2.3 共同遵循的信息管理标准尚未建立，BIM标准体系化难以实现
地方和企业级建筑信息模型标准的建立是为了实现所有信息模型过程的管理应用标准化和建筑工程全生命周期应用价值最大化的目的。

但国内BIM技术实践应用环节，信息模型过程的管理应用基本上都未达到，就算有一些企业实现了部分管理应用，由于共同遵循的信息管理标准尚未建立，难以实现BIM标准体系化以及BIM 的可持续应用。

在过去二维平面数据时代，施工单位都是根据设计院提供的图纸按图施工，而在这个信息化、智能化占据主流方向的大数据时代，数据模型代替了图纸，信息交换与数据共享成为模型的关键，建立建筑信息模型的规则以及统一数据信息的信息管理标准成为制定BIM标准时应考虑的关键性因素。

（1）紧扣行业、企业促进标准落地。

BIM行业、地方、企业标准虽然位于国家标准之下，但却承担了BIM标准落地任务。

仅仅有国家图谱标准体系是支撑不了整
个BIM标准体系的发展，必须紧扣行业、企业地方标准，在中国BIM标准框架体系的基础上制定具体标准，包括设计质量标准、信息分类标准与数据存储标准等。

BIM标准体系应包含多个层次，上由国家标准，下至企业标准，形成一条基准线。

在此基准线上，国家标准指导行业、企业标准的实施，最终依靠企业实施标准促进BIM标准落地[14]。

目前BIM应用仅仅停留在项目级的实施层面，若想测算BIM 为企业创造的效益，必须进入企业级的实施层面。

同时国内BIM标准的研究大都
只面向设计企业，其他类型企业、行业较少涉及，希望在未来的研究中，BIM标
准面向对象的辐射半径将有所扩大。

（2）营造多方参与的BIM应用环境。

建筑业产业链较长，项目参与方涉及较广，从上游材料供应商到下游施工单位，再到房地产商，最终交付于业主，另外还涉及许多外部环境因素，导致项目参与主体众多，要想推广应用BIM技术，需要营造
多方参与的BIM应用环境。

在这个大环境中，所有项目参与方，包括业主、设计方、施工方、政府方、公众方等其他利益相关主体都要加入进来共同参与BIM标
准体系的构建[14]。

企业充分利用政府给予的政策支撑发挥其主体地位，根据市场、行业、企业内部等的要求制定所有项目参与主体共同遵循的BIM标准，通过BIM 使得信息透明化，让用户、公众充分了解BIM全生命周期的信息，从而促进整个
建筑产业信息化发展。

（3）政府引导BIM技术标准化和规范化。

与美国市场主导模式有所不同，在我国，新技术进入某行业、技术的推广与应用以及标准的编制都需要依靠政府引导，BIM 技术作为未来建筑行业信息化发展的核心技术之一，已经成为建筑业转型升级的重要因素。

政府在建筑业信息化进程中需不断引导整个行业企业规范应用BIM技术，制定完善且适应中国建筑市场的BIM标准。

从BIM技术进入建筑产业开始，到BIM标准的制定，再到整个产业改革更新不断循环更替，政府在整个过程中既要
引导企业应用BIM技术，又要编制国家标准，完善相关技术政策和法规制度，指
导整个行业、地方标准的实施，加强整个行业应用BIM技术质量监管，对于已有行业地方标准、企业标准，政府还需对其进行标准化审批，引导BIM标准规范化建设，最终实现BIM应用价值最大化的目的。

本文梳理总结国内外BIM标准发展现状，通过文献总结IFC标准、ID M标准、IFD标准作为国际BIM标准的技术支撑，已被行业内所认可，各个国家都依据这
3种标准编制了属于自己国家BIM操作应用指南。

我国也参照了国际BIM标准编制了CBIMS国家标准，然而中国国家BIM标准应是具有中国行政管理与技术管
理特色的，完全照抄其他国家标准难以适应中国国情，在BIM标准的制定过程中还存在着标准体系不够完善，BIM实践应用经验不够深入等问题。

因此，我国BIM标准的制定需在政府引导下，紧扣行业、企业标准，营造多方参与的BIM应用环境。

未来BIM标准体系的构建还需要更多的实践经验来指导，同时也需要业内人士共同研究与构建。

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