《民用建筑信息模型设计标准》导读--绪论篇

第一章 绪论

信息技术作为新兴生产力的突出代表，极大地推动了经济发展和社会进步，改变了人们的工作方式、生活方式和价值观念，并推进全球性的产业革命，推动着工业社会向信息社会转变，这已是全社会的基本认同和普遍共识。近二十年来，信息模型技术普及应用改变了全球各领域发展进程，汽车、航空、航天、船舶等工业的高速发展都得益这项技术的全面应用，极大提高了这些领域的生产能力。同样，我国工程建设领域的发展变化也正深刻体现着这种社会发展的基本趋势，建筑信息模型技术（BIM）的应用，既是一次以信息技术为核心技术飞跃，也是产业变革的强大推动力。它代表了我国建筑信息技术发展的基本方向，并直接影响着每一个专业领域的深刻变化。

勘察设计作为工程建设领域信息技术密集成度最高的行业，十年前就开展了建筑信息模型技术的应用，逐步积累了很多实践经验，事实证明，建筑信息模型技术（BIM）的普及应用将会带来设计资源共享、业务流程再造、经营模式创新、企业业务价值链重组等一系列重大变化，它是勘察设计行业及民用建筑设计单位先进生产力的发展方式之一。但是，过去建筑信息模型技术（BIM）的应用实践中也出现了对BIM技术认识不统一，应用条件不规范，缺少实施标准等基础性问题，使得BIM技术的普及遇到不少困难和阻力。为适应北京科技发展需要，针对北京地区建筑设计单位的BIM技术的全面应用的实际情况，北京市勘察设计和测绘地理信息管理办公室、北京工程勘察设计行业协会主持开展了BIM标准的基础研究，并与清华大学BIM课题组深入合作，组织北京地区主要的民用建筑设计院的相关专家组成BIM标准编制组，编写北京地方行业标准《民用建筑信息模型设计标准》，这是落实北京市“十二五”期间勘察设计行业发展规划，推动BIM技术的全面应用，提升行业信息化水平的重要基础工作，是北京勘察设计行业及民用建筑设计单位基于BIM技术实现建筑信息化快速发展的重要手段和必要保证。

为了使标准更好地贯彻实施，正确理解《民用建筑信息模型设计标准》（简称《标准》）。BIM标准编制组根据《民用建筑信息模型设计标准》的总体框架和基本逻辑关系，编写了《民用建筑信息模型设计标准导读》（简称《导读》）作为标准的辅助材料，在《导读》中一方面对相关概念进行较为深入的解读和阐述，另一方面将一些目前尚在讨论中的前瞻性问题，提供给大家作为BIM应用的参考，《导读》对标准中资源要求、模型深度要求、交付要求的重要条文，从案例实证的角度加以说明，总之，帮助标准的使用者能更好理解BIM，促进《民用建筑信息模型设计标准》的贯彻实施。使得刚开始开展BIM技术应用的企业能够快速上手，已经有BIM应用经验的企业推进更加规范和高效。

1.1 BIM技术

1.1.1正确认识BIM

在现实中人们经常简单地把BIM工具化、功能化，或单纯地理解为三维模型，这种对BIM较为初级的认识，使人们难于正确地理解BIM和BIM的价值。为此，在《标准》中，从BIM的本质出编写组发给出了BIM的准确定义：即建筑信息模型技术（BIM）是利用软硬件技术，通过建筑信息模型的创建和使用，实现建筑信息有效传递和共享的技术，它同时也是建筑开发、建筑设计、建筑施工及建筑运维基于建筑信息模型技术（BIM）的过程和方法，并且贯穿于建筑的全生命期。在这个定义中，首先明确说明BIM的应用条件是软硬件技术，特别是软件技术。其次说明BIM的应用核心是信息模型的创建和信息模型的使用。第三说明BIM的应用目的是实现建筑信息的有效传递和共享。第四，在这个定义中还明确说明BIM与建筑开发、设计、施工、运营、改建拆除的业务流程、组织结构、工作方法相关联，体现了工程建设的过程和方法。最后，强调了所有这一切贯穿在建筑从摇篮到坟墓的整个生命期中。这使我们对BIM有了一个统一的理解和认识，这是《标准》总则、术语、基本规定中，要阐述的重要概念，需要我们深入地理解。

1.1.2正确理解BIM的技术特点和应用价值

我们从BIM的概念中认识到BIM不是单纯的工具，也不是几个简单的功能，如何理解BIM的技术特点和应用价值，这也是《标准》编写组在标准制定中必须回答的问题，依据CBIMS的理论，我们可以从与BIM相关的三个基本维度来理解BIM的技术特点和应用价值。

1.BIM的技术维度

BIM是一系列先进信息技术的集大成，是IT技术的综合运用。它已经成为我国建筑行业信息化的重要的支撑性技术。这些技术集成中包括：一、CAD与图形学技术。如:曲线曲面造型技术、参数化技术、真实感图形学技术等。二、语义与知识表示技术。如:语义计算、本体论技术、语义Web、共享资源库等。三、集成与协同技术。如: CSCW技术、数据库技术、中间件技术、软件服务技术等等，这些技术构成了BIM技术的核心内容，是BIM实施的重要基础和技术条件。

2.BIM的过程维度

BIM贯彻的是服务建设项目“从摇篮到坟墓”的思想，把整个项目从建设概念到开发、设计、施工、运营、改建拆除的整个过程作为服务对象，并在各个阶段发挥不同的作用。用BIM创建和组织起建筑全生命期的完整信息与信息流，并与建筑的实体生命期完全对应。我们把这个完整过程称为BIM的过程维度，它主要包括开发、设计、施工、运营四个主要阶段，随着BIM应用的深化，这个维度还可以细化为更多的阶段。一、开发阶段。BIM的应用主要包括建设项目研究、策划、规划等环节，帮助业主在项目执行前提出经济、社会、环境效益最大化的方案。帮助业主把握好产品和市场之间的关系。重点包含，方案快速生成、规划方案分析、开发动态模拟，投资与成本控制等。二、设计阶段。BIM的实施，将建设项目的预期结果在数字环境下提前实现，使设计的信息、意图显式化，从而使设计意图和理念能在实施前被建设项目全生命期中各相关方深刻地理解和评价，使建筑设计中的创意、建筑规范、设计要求、时间、成本限制等都能在BIM下得到清晰、迅速的表达，其在建筑设计领域主要应用在：基于BIM的参数化设计、协同设计、建筑模型检查、各种性能分析等。三、施工阶段。施工阶段的BIM应用，主要体现在工程算量、成本核算、施工过程模拟等方面，通过BIM实施，提升施工的质量与效率，从根本上解决效率低、浪费大等问题。其应用主要包括:基于BIM的工程算量算价、施工模拟、建筑产品预制，施工进度控制和管理等。四、运维阶段。与施工阶段相比，建筑物进入运营维护阶段后，面临更多新的需求。人们希望建筑的各种设施处于安全和高效的状态下运行，业主希望对他们的资源进行有效管理，实现建筑物的运营增值。其应用体现在基于BIM的设备管理、建筑运营、资产管理等，运维阶段的BIM应用尚处于探索和经验积累的过程之中。

3.BIM的价值维度

BIM的应用价值主要体现在信息技术直接产生的三大能力方面，即BIM的表现能力、BIM的计算能力、BIM的沟通能力。这些能力之和，我们称之为BIM的价值维度，通过信息技术体现出的三大能力，直接促进了建筑行业各领域的变化和发展，它们对建筑行业的发展影响深远。我们可以看到，这些深刻变化包括：一、新理念的产生，BIM技术深化所形成的新理念使行业变革悄然而至，如BIM协同概念的产生使设计、施工、进度控制、成本管理等环节有可能完全置于同一信息技术平台之上，并形成建筑全生命期的理念，类似的还有很多新概念、新理念的产生，它们将逐渐形成建筑行业新的认知体系。二、信息资源的重新整合和配置。BIM技术的应用基础是信息资源的重新整合和配置，同时BIM技术的应用也将为整个行业创造一类新的资产形态——信息资产，这些都会导致建筑行业价值链的重新组合，这将是建筑行业基于BIM的本质变化之一。三、新的思维模式及习惯方法。BIM实施创造的新资产将使建筑行业的思维模式及习惯方法产生深刻变化，并使设计、施工和运维的过程产生新的组织程序和行业规则，这些都将深刻地改变建筑行业内每一个细微之处。

通过对BIM的技术维度、过程维度、价值维度的分析和阐述，可以使我们更全面地理解BIM的技术特点和应用价值，这也是《导读》对《标准》的展开和补充。

1.1.3民用建筑BIM设计应用价值

BIM方法的实施，将建设项目的预期结果在数字环境下提前实现，从而使设计意图和理念能在实施前被建设项目全生命期中各相关方理解和评价，使建筑设计中的创意、建筑规范、设计要求、时间及成本限制等都能在BIM下得到清晰、准确、迅速、直观的表达，其在建筑设计领域主要应用在：

参数化设计：包括参数化图元和参数化修改引擎，支持对建筑形式的创新。作为建筑信息的主要来源，它也是建筑其它生命期信息技术应用的重要基础，如建筑性能分析、建筑构件加工生产。

基于BIM的协同化设计：指设计企业内不同设计部门、不同专业方向或者同一项目的不同设计企业之间，基于BIM软件平台，进行协调和配合。协同化设计可以提高设计质量，减少设计冲突与错误，缩短建筑设计周期。

基于BIM建筑模型检查：对BIM的模型进行自动检查，在设计阶段发现问题，提高建筑的质量，减少返工，还可以对一些建筑设计规范的执行情况进行检查。

基于BIM的各种性能分析：BIM技术的发展为准确、高效的分析建筑物性能提供了可行性，包括节能分析、舒适度分析、日照、采光、通风、声音、可视度等建筑品质分析、安全性分析等。

随着BIM应用的普及和深化，会有更多的BIM价值得到体现，这些价值最终都会体现在社会总成本的降低和行业总效率提升的所有相关细节之中，形成BIM的价值体系。

1.2 BIM标准

1.2.1 正确认识BIM标准

我们知道，BIM技术特征就是运用软硬技术，创建和使用信息模型，从信息维度对建筑全生期的过程实现映射、控制和管理。因此，它必然涉及工程建设所有的领域和专业,涉及所有的部门和人员,也涉及整体和局部的各环节,它是业务活动的集成载体，并贯穿于建筑的全生命期,对于这样多专业，多领域，多部门的业务活动，建立一个符合产业特征的基准线，就成为BIM全面实施的必要条件。可以说，没有标准的BIM应用，将无法实现BIM的系统优势,因此标准的研究与制定将直接影响到BIM的应用与实施。应当强调，根据建筑信息模型技术（BIM）的技术特点和应用特征，BIM标准不同于一般的技术标准，它具有体系化、结构化的特征，既包括针对信息化技术的BIM技术标准和针对建筑设计过程的实施标准，还包括通用性较强的基础标准及具有针对性的专业规范和指南。同时，建筑信息模型技术（BIM）标准还是一个开放的、可扩展的体系，它的内容和领域都会随着技术的发展和应用的深化而不断增加和调整。现在我们所编制的BIM标准主要是面向建筑过程的实施标准，依据CBIMS理论，BIM的实施标准是建立在「资源-行为-交付」这样的过程模型之上的具体应用，它包括了BIM的资源标准、行为标准和交付标准三个子标准，同时，从实际应用的角度，又分为针对建筑过程中不同阶段的实施标准，如BIM设计标准、BIM施工标准、BIM运维标准等。它们构成了BIM应用标准的基本内容和内在的逻辑关系，它的直接作用就是规范行业，并对于企业或项目的BIM标准制定发挥重要的指导作用。

1.2.2 正确理解《民用建筑信息模型设计标准》

《标准》中明确阐述，《民用建筑信息模型设计标准》是北京民用建筑设计中BIM技术应用的通用原则和基础标准。并包含了建筑全生命期、设计资源共享、多专业三维协同、信息模型数据集成等相关的重要原则。《标准》编制所针对的是建筑设计环节中，以民用建筑为对象的BIM技术应用。同时还强调《标准》是BIM标准体系中侧重于地方行业应用实施的基础标准。对这些表述如何理解呢？我们知道，BIM实施的基本对象是大大小小的建筑工程项目，它们构成了BIM实施的最小粒度。同时，BIM整体实施的基本单位是企业，它是BIM实施效率最大化的基本单位。因此，在实际中存在着项目级应用和企业级应用两个层面，虽然它们实际应用的范围、方式、目的不尽相同，但都需要一个明确的应用基准，或称为项目导则、企业标准。为使这些项目导则、企业标准能在行业内趋于一致，就必须有一个以通用原则和基础标准为内容的行业标准所统辖和约束。《民用建筑信息模型设计标准》即北京地区的民用建筑设计的行业BIM标准，它定义和规范的是北京地区民用建筑设计单位的BIM应用和实施，因此，这个标准的规范对象和应用范围是十分明确，北京民用建筑设计单位可依据这些通用原则和基础标准制定本单位BIM实施指南或建立企业级的BIM实施标准，也可以据此建立工程项目的实施导则。最后需要强调的是，随着建筑信息模型技术（BIM）的不断发展和应用环境的变化《民用建筑信息模型设计标准》将在实践的基础上不断的迭代和更新，以适应北京地区民用建筑设计行业的快速发展，服务于北京勘察设计的实际需要。

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