BIM国内外标准综述

郑国勤 邱奎宁

(中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所，北京 100013)

1 引言

建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)的概念是由美国乔治亚技术学院的查克·伊斯曼教授于30多年前提出的［1］，它以三维数字技术为基础并集成建筑工程项目各种相关信息的工程基础数据模型，是对工程项目相关信息详尽的数字化表达。BIM的实现将从根本上解决规划、设计、施工、运营各阶段的信息断层问题［2］，实现工程信息在全寿命期内的有效利用与管理，是谋求根本改变传统设计方式、消除“信息孤岛”的重要手段之一。在欧美国家，BIM项目的数量已超过传统项目，而且我国BIM项目的数量也在逐年增长。BIM需要在建筑整个寿命周期内的各种软件间交换信息，如CAD软件、性能分析软件、施工管理软件、运营管理软件以及审核WEB平台。这些软件可能由不同的软件商开发，并建立在不同的技术平台上。要使这些软件能相互提取有关数据，必须形成和采用统一的BIM数据标准。下面分别介绍国际和国内的BIM标准研究进展。

2 国际BIM标准研究

国际上已经发布的BIM标准主要可以分为两类:第一类是行业推荐性标准:由行业性协会或机构提出的推荐做法，通常不具有强制性，第二类为针对具体软件的使用指南，是针对BIM软件应用的指导性标准。

2．1 行业推荐性标准

国际上主要开发研究BIM标准的机构是BuildingSMART［3］，BIM标准主要包括三个方面的内容:数据模型IFC(Industry Foundation Classes)标准，已经被国际标准化组织ISO(International Organization for Standardization)采纳为 ISO/PAS 16739，即将成为 ISO/IS 16739标准;数据字典IFD(International Framework for Dictionaries)，基于 ISO 12006－3:2007(Building construction:Organization of information about construction works，Part 3:Framework for object－oriented information)标准;过程信息分发手册IDM(Information Delivery Manual)，已经成为国际标准的一部分ISO 29481－1:2010 Building information modeling－Information delivery manual－Part 1:Methodology and format。

IFC标准首先由国际协同联盟IAI(Industry Alliance for Interoperability)于1995年提出，是面向对象的三维建筑产品数据标准。其在规划、工程设计、工程施工、电子政务等领域获得广泛应用，目的是促成建筑业中不同专业以及不同软件可以共享数据源的有效途径。1997年1月，IAI发布了 IFC信息模型的第一个完整版本。经过十余年的努力，IFC标准已发展到2×4版本，信息模型的覆盖范围、应用领域、模型框架都有了很大的改进(现已由BuildingSMART国际接手开发和维护)。

2004年美国编制了基于IFC的《国家BIM标准》——NBIMS(National Building Information Model Standard)［4］。NBIMS是一个完整的 BIM 指导性和规范性的标准，它规定了基于IFC数据格式的建筑信息模型在不同行业之间信息交互的要求，实现信息化促进商业进程的目的。在美国，BIM的普及率与应用程度较高，政府或业主会主动要求项目运用统一的BIM标准，甚至有的州已经立法，强制要求州内的所有大型公共建筑项目必须使用BIM。目前，美国所使用的 BIM标准包括 NBIMS、COBIE(Construction Operations Building Information Exchange)标准、IFC(Industry Foundation Class)标准等，不同的州政府或项目业主会选用不同的标准，但是他们的使用前提都是要求通过统一标准为利益相关方带来最大的价值。

新加坡2009年基于IFC建立了政府网络审批电子政务系统［5］。

在英国，多家设计/施工企业共同成立了“AEC(UK)BIM标准”项目委员会，并制定了“AEC(UK)BIM Standard”，作为推荐性的行业标准。

日本建设领域信息化的标准为CALS/EC(Continuous Acquisition and Lifecycle Support/Electronic Commerce)标准，主要内容包括工程项目信息的网络发布、电子招投标、电子签约、设计和施工信息的电子提交、工程信息在使用和维护阶段的再利用、工程项目业绩数据库应用等。

进入上世纪90年代，为满足信息技术在建筑业的应用要求，以及推动建筑管理的集成化，ISO和一些国家开始制定集成化的建筑信息体系，如ISO/12006 －2，英国的 UNICLASS、瑞典的 NBSA96、美国的OmniClass。这些体系可以称为现代建筑信息分类体系。它们旨在代替原有的分类体系，满足建设项目全寿命期阶段内各方对建筑信息各项的要求，一些新版本的BIM建筑软件已经实现OCCS或UNICLASS分类体系编码。

ISO/DIS12006－2是国际标准化组织为各国建立自己的建筑信息分类体系所制定的框架，它对建筑信息分类体系的基本概念、术语进行了定义，并描述了这些概念之间的关系，然后提出分类体系的框架，即分类表的组成和结构，但不提供具体的分类表，此标准是对多年以来已有的各种建筑信息分类系统的提炼。

挪威在2010年提出《SN/TS 3489:2010 Implementation of support for IFD Library in an IFC model》标准，给出了基于 IFC模型交换的数据字典标准，而且正在进行信息传递手册(Information Delivery Manual－IDM)标准项目研究，该研究主要解决建筑项目中各个任务之间的信息交换需求。

2．2 使用指南

美国2009年8月发布《BIM项目实施计划指南》第一版。主要包括以下四个步骤:1)确定使用BIM在项目计划、设计、建造和运营各阶段中的目标和价值;2)设计BIM执行步骤;3)明确规定项目各阶段需交付的BIM信息和信息交换形式;4)制订BIM实施过程中的法律法规、技术和质量检查等细节。2010年4月，《BIM项目实施计划指南》第二版发布［6］。澳大利亚为了促进全国范围内的BIM标准的制订和实施给出了《国家数字模拟指南》。该指南并未对BIM技术在建筑项目协同合作中的技术细节进行深入介绍，而是侧重于探讨如何制定出可以充分发挥BIM优越性能的实施过程及行业规范等问题。该指南包括《National Guidelines for Digital Modeling》及《Case Studies》两部分。

其他如英国、加拿大等国家或行业给出了BIM应用标准(指南)。日本则给出了《Revit User Group Japan Modeling Guideline》。香港房屋署制订了建筑信息模拟的内部标准，包括有关的使用指南、组件库设计指南和参考资料，2009年发布《Building Information Modelling(BIM)User Guide》。

韩国有多家政府机关致力于BIM应用标准的制订，如韩国国土海洋部、韩国教育科学技术部、韩国公共采购服务中心(Public Procurement Service)等。其中，韩国公共采购服务中心下属的建设事业局制定了BIM实施指南和路线图。韩国国土海洋部分别在建筑领域和土木领域制订BIM应用指南。《建筑领域BIM应用指南》于2010年1月完成发布。土木领域的BIM应用指南也已立项，暂定名为《土木领域3D设计指南》。

3 国内BIM标准研究

我国也针对BIM标准化进行了一些基础性的研究工作。2007年，中国建筑标准设计研究院提出了JG/T198－2007标准［7］，其非等效采用了国际上的IFC标准《工业基础类IFC平台规范》，只是对IFC进行了一定简化。2008年，由中国建筑科学研究院、中国标准化研究院等单位共同起草了《GB/T 25507－2010 工业基础类平台规范》［8］，等同采用IFC(ISO/PAS 16739:2005)，在技术内容上与其完全保持一致，仅为了将其转化为国家标准，并根据我国国家标准的制定要求，在编写格式上作了一些改动。2010年清华大学软件学院BIM课题组提出了中国建筑信息模型标准框架(China Building Information Model Standards，简称 CBIMS)，框架中技术规范主要包括三个方面的内容:数据交格式标准IFC、信息分类及数据字典IFD和流程规则 IDM，BIM标准框架主要应包括标准规范、使用指南和标准资源三大部分［9］。

国内对BIM技术的研究刚刚起步，“十一五”期间部分高校和科研院所已开始研究和应用BIM技术，特别是数据标准化的研究。部分大型设计院已开始尝试在实际工程项目中使用BIM技术，如上海现代集团、中国建筑设计研究院、广东省院、机械部六院等。典型工程包括世博文化中心、世博国家电力馆、杭州奥体中心等。在国内，基于IFC的信息模型在国内的开发应用才刚刚起步。中国建筑科学研究院开发完成了PKPM软件的IFC接口，并在十五期间完成了建筑业信息化关键技术研究与示范项目——《基于IFC标准的集成化建筑设计支撑平台研究》;上海现代设计集团开发了基于IFC标准开发建筑软件结构设计转换系统以及建筑CAD数据资源共享应用系统。此外，还有一些中小软件企业也进行了基于IFC的软件开发工作，例如:北京子路时代高科技有限公司开发了基于Internet的建筑结构协同设计系统，其数据交互格式就采用了IFC标准。

4 小结

目前作为BIM数据标准，IFC标准在国际上已日趋成熟。在美国主要采用大型软件开发商提供的系列解决方案进行数据交换，但BIM数据应用于建筑工程的全寿命期，时间跨度较大，因此，依靠某一个厂商支持的数据标准并不可取。对于我国，因为没有国际化的大型软件开发商，所以需要鼓励更多的软件参与到基于BIM的应用软件开发中，为此颁布数据标准可以保证应用软件的数据互通。我国同时需要跟踪BuildingSMART的另外两方面的标准IFD、IDM的进展，结合我国建设行业的显示需求，实现我国BIM相关标准研究和开发的协调发展，提升我国建筑行业的整体信息共享和交换水平。

［1］赵昂．BIM技术在计算机辅助建筑设计中的应用初探，硕士学位论文，重庆大学，2006．

［2］Eastman C．，Teicholz P，Sacks R，Liston K．BIM Handbook．New Jersey，USA:John Wiley ＆ Sons，Inc．，2008．

［3］http://buildingsmart．com/standards

［4］The National Building Information Modeling Standard(NBIMS)Committee(2007)，The National Building Information Model Standard Part1:Overview Principles and Methodologies．

［5］http://www．corenet．gov．sg/

［6］Computer Integrated Construction Research Group，Building Information Modeling Execution Planning Guide Version 2，2010．04．

［7］建设部标准定额研究所，建筑对象数字化定义(JG/T198－2007)．中国标准出版社．

［8］建筑科学研究院，工业基础类平台规范(GB/T 25507)，中国标准出版社．2010，12．

［9］清华大学软件学院BIM课题组．中国建筑信息模型标准框架研究［J］．土木建筑工程信息技术，2010，2(2):1-5．