政府在BIM 实施中的作用研究毕业论文
2020-04-09 14:08:55
摘 要
本文先对BIM在各国的发展现状和实施标准进行研究,然后通过对一些政府部门在BIM实施中所采取的措施进行了调查,汇总分析得出了政府所采取的八大措施:1.制定BIM技术实施战略路线;2.组建BIM工作组;3.制定BIM标准和协议;4.调研BIM的应用情况;5.项目示范;6.组织BIM使用者相互交流学习;7.提供BIM指南、技术培训及BIM资格证书认定;8.设立BIM基金或BIM竞赛。由这八个措施得出了政府所起到的五个作用:(一)发起BIM;(二)示范BIM;(三)规范BIM;(四)推广BIM;(五)调研BIM。再通过五个作用推出政府在BIM实施中所扮演的角色。
关键词:BIM;政府;作用;措施;角色。
Abstract
This article first conducts a study on the development status and implementation standards of BIM in various countries, and then conducts surveys on the measures taken by some government departments in the implementation of BIM, and summarizes and analyzes the eight measures adopted by the government: 1. Formulate BIM implementation strategy; 2. Form a BIM working group; 3. Develop BIM standards and protocols; 4. Study the application of BIM; 5. Demonstrate projects; 6. Organize BIM users to learn from each other 7. Provide BIM guide, technical training and BIM qualification certification; 8. Establish BIM fund or BIM competition. From these eight measures, the government has played five roles: (1) Initiating BIM; (2) Demonstrating BIM; (3) Regulating BIM; (4) Promoting BIM; (5) Researching BIM. The role of the government in the implementation of BIM will be introduced through five functions.
Key words: BIM;The government;Role;Measures;Role.
目 录
第一章 绪论 3
1.1 研究背景 3
1.2 研究意义 4
1.3 研究方法 5
第二章 BIM的基本概念及发展现状 5
2.1 BIM概念 5
2.2 国外BIM发展现状 6
2.3 国内BIM发展现状 8
第三章 BIM应用相关实施标准研究 10
3.1 国外BIM实施标准研究 10
3.2 国内BIM实施标准研究 10
3.3 国内外BIM实施标准的对比分析 10
第四章 政府部门在BIM应用中的作用和角色研究 11
4.1 国外政府部门在BIM应用中采取的措施 11
4.2 国内政府部门在BIM应用中采取的措施 12
4.3 政府部门在BIM应用中的作用分析 15
4.4 政府部门在BIM实施中的角色分析 17
第五章 结论与展望 19
参考文献 20
致 谢 22
附录1:美国公共部门推广BIM实施的措施统计 23
附录2:欧洲公共部门推广BIM的措施统计 27
附录3:大洋洲公共部门推广BIM的措施统计 30
附录4:亚洲公共部门推广BIM的措施统计 31
附录5:各个国家或地区机构在BIM实施中所扮演的角色和采取的措施 32
绪论
研究背景
当前,BIM(building information model,建筑信息模型)这个词已经是建筑业最常见和最热门的基本词汇之一了,其相关技术也是建筑领域信息技术的研究和应用热点,它的应用价值已经得到政府和行业的高度关注和普遍认可。在今天这个建筑行业飞速发展,新的建筑业技术不断涌现的科技时代,传统的建筑业面临着许多问题和挑战---这些问题和挑战在袁翱老师主编的《BIM工程概论》的第一章[1]做出了详细表述,BIM的出现正好解决了这些问题。所以可以说BIM的出现是一次传统建筑业向新型建筑业的转型,这种转型是颠覆性的,因为这种转型是涉及整个行业及行业周边的,不管是设计方、建造方、业主、承包商等一系列主要参与方,还是政府部门、一些施工材料供给企业等都会被波及到。正是这种转型的颠覆性使得BIM的应用和实施变得障碍重重。如实现项目全生命周期单一工程数据源这一项就因为没有统一数据交换标准而失败,更不要谈数据共享和协同处理了。要清除这些障碍就需要政府和建筑行业共同的努力。
在国外BIM的不断发展中逐渐诞生了三大BIM国际标准(IFC、IDA、IFD),这三大标准从一定程度规范了BIM应用中信息流,大幅度降低了BIM应用中的难度,使得BIM技术的实现成为了可能。这使得制定BIM标准成为了促进BIM应用与实施的主要措施之一,各个国家和地区的政府及组织也积极制定BIM标准以推进BIM的推广。但是这些标准基本上是基于上述三个主要国际标准,它们都非常相似。例如美国在2007年率先依据IFC标准发布的NBIMS标准第一版,和2012年美国的Building SMART联盟对NBIMS标准第一版进行了补充和修改进而发布了NBIMS标准第二版。再例如像英国建筑业BIM标准委员会(AEC)在2009年发布的基于IFC、NBIMS的英国建筑业BIM标准,又在2011年6月和9月分别发布了基于Revit和Bentley软件平台的BIM标准。除了这些标准外一些政府和组织还会编写一些BIM操作指南以给BIM采用者提供一些技术支持。发展BIM技术最为积极的国家,就数美国等几个最先认识到BIM重要性的国家了,这也使得他们成为BIM发展的领头羊。以美国为例,早在2003年美国总务署(GSA)就推出了3D-4D-BIM计划,这个计划旨在给对3D-4D-BIM技术感兴趣的团队提供“一站式”服务,直到2009年已经在200多个项目中实施了该计划,总金额超过120亿美元 。芬兰更是走在了美国的前面,早在2001年芬兰参议院资产部就已经开展BIM和IFC应用的项目示范,在2007年就已经规定所有建设项目都必须采用BIM模型,并且还符合IFC标准的要求。
在我国BIM起步较迟,标准的制定也远远晚于发达国家,标准制定历程如下:在2000年提出建立建设领域方面的信息化系统;国家科技部于“十一五”期间公布了《建筑业信息化关键技术研究与应用》;住房与城乡建设部在“十二五”期间颁布了《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》,纲要中强调普及及应用建设领域信息系统,推广BIM技术应用,推动信息化标准建设;直到2017年7月1日我国才实施了第一部国家层面的BIM标准——《建筑工程信息模型应用统一标准》(GB/T51212-2016),又在2018年1月1日起实施《建筑信息模型施工应用标准》 (GB/T51235-2017)。
这些政策和标准的发布从一定程度上促进了BIM的推广,但是我国的国土辽阔,区域发展差异比较大,这导致标准和政策的实施与推广也层次不齐,要实现在全国范围内推广BIM还任重道远。而政府一定是这条路上的引领者之一。正确认识政府在BIM实施中的作用就尤为重要,只有这样才能制定出适合我国发展的BIM政策,才能够实现BIM的全面推广。
政府在BIM实施中的所采取的措施也不是像上面所讲的仅有制定BIM标准这一种,在BIM实际实施中政府扮演的角色也不仅仅是推广者,有很多的国内外学者都对政府在BIM实施中的作用于角色做过研究。其中比较著名的比如由香港科技大学的助理教授Jack C.P. Cheng和学生Qiqi Lu, M.Phil发表的一篇文章[2],在这篇文章中作者将全球分为四个区域:美国、欧洲、亚洲和大洋洲,通过统计这四个区域的公共部门制定的BIM标准,调查在BIM实施中采取的措施,对比分析这些公共部门的标准及目标,确定了公共部门对BIM采用的六个主要可能的角色。但是文中对中国BIM发展涉及较少,政府的政策就更少了,没有对国内的BIM标准和政策进行系统的研究。
研究意义
BIM技术作为信息技术在建筑业的革命,涉及到建筑项目的多方参与者,而BIM技术的效益方也不一定是BIM基础模型数据的开发者,这让BIM的推广实施难上加难。一些建筑企业和软件厂商都为此做出了很多的努力。但是这些努力都是一些利益所驱使的,而各建筑企业间和软件厂商间都会有一些利益上的摩擦,这使得起初的BIM软件间的数据交换没有统一的标准,建筑企业间的数据没有统一的规则。导致建筑业的信息技术还停留在单个软件的单个阶段的一些简单操作阶段。这时一些行业协会和政府的作用就尤为重要,行业协会和政府通过一些标准和指南来规范这些软件间和参与方间的信息交换,使得BIM的实现成为可能。这表明政府在BIM技术的发展中起着不可或缺的作用。政府只有在BIM的实施中发挥正确的作用,才能更有效的推动BIM的发展与推广。政府的作用是通过一些行政手段或政策措施发挥出来的。政府在发挥这些作用时所扮演的角色也各不相同。所以本篇文章通过对国内外的政府在BIM实施中采取的措施和所取得效果的调查来研究政府在BIM实施中究竟有什么样的作用,并对政府所扮演的角色进行分析。通过对国内外政府作用的研究才能帮助政府采取正确有效的措施来推动和推广BIM技术。
研究方法
1.文献综述:在学校图书馆、电子图书馆、百度学术、中国知识网等相关信息网站相关资料中,通过收集信息的阅读、整理、分析、归纳,得到自己的知识框架。再对有用的资料进行单独归纳,为后续深入的研究提供系统全面的资料。
2.标准、规范分析:通过在国内外相关政府、协会和企业的官网上下载政策、标准和规范,再对这些资料进行整理汇总列成表格作为理论基础。
BIM的基本概念及发展现状
BIM概念
自BIM理念诞生至今已经有很多组织、企业对其进行了定义,在这里选了几个权威机构对BIM的定义来对比一下,进而比较全面的去理解BIM。
美国国家建筑标准协会(NIBS)对BIM的定义是:BIM是一个设施的物理和功能特征的数字表示。因此,它作为一种共享的知识资源,以获取关于一项设施的信息,从而为从一开始就决定其生命周期的决策提供可靠的依据。美国总务署(GSA)对BIM的定义是:建筑信息建模是一个多面计算机软件数据模型的开发和使用,它不仅可以记录建筑物的设计,而且可以模拟新资本设施的建设和运行,或者是一个资本重组(现代化)设施。[3]由此产生的建筑信息模型是一个数据丰富的、基于对象的、智能的、参数化的设备数字表示,可以提取和分析适合各种用户需求的视图,从而产生反馈和改进设施设计。
清华大学BIM课题组对BIM的定义:BIM是信息模型在工程建设行业的一个应用,BIM技术室创建并利用数字化模型对建设项目进行设计、建造和运营全过程进行管理、优化的方法和工具。[4]
这些定义都是一样的。事实上,它可以概括为一个句子:BIM就是将建筑工程项目中各个阶段的信息转化为数字化信息并在建筑全生命周期各阶段和参与方之间共享,以实现提高工程建设和管理的水平和效率。
BIM的最终目标是在项目的全生命周期中实现各参与方的数字建筑信息时时交换和协同。要实现这个目标有两种途径,一种是开发一个可以进行项目在该生命周期所有技术操作的软件直接在这个软件中去进行数字建筑信息时时交换和协同。有很多软件厂商尝试过这种方法,可最终都以失败告终。另一种是在现有软件基础上建立统一的数据标准和交换标准。让这些只能在某个阶段进行部分操作的软件之间能够进行数字建筑信息的交换。这也是三大BIM国际标准(IFC、IFD和IDM)产生的原因。
国外BIM发展现状
- BIM在美国的发展现状
前文提到美国属于较早推广BIM应用的国家,并且取得了不错的效果。美国联邦总务署(GSA)要求自2007年起,所有招标级项目都要采用BIM,最低要求是进行空间规划验证和最终概念展示时提交BIM模型。美国的许多建筑部门和协会都出版了自己的指南或协议,据统计截止2015年美国各级政府和协会已经发布了47部以上的BIM标准和指南,这表明政府和协会在推广BIM应用上花了不少功夫。这也是BIM在美国迅速发展的原因之一。根据麦克劳-希尔公司(McGraw-Hill Construction)的调查:美国的建筑行业BIM采用率从2007年的28%增长到2009年的49%,直至2012年的71%。
- BIM在英国的发展现状
在2011年英国内阁将BIM的采用加入政府建设策略后,各级政府部门积极申报BIM试点项目,各大协会也非常配合的发布了许多BIM指南。直到2016年内阁发布的政府建设策略(如表2.1)中表示英国各大部门已经采用BIM二级了。
表2.1 2016年英国内阁发布的政府建设策略中的BIM计划表
题目 | 目标 | 具体行动和时间表 | 措施 | ||
2015/16 | 2016/17 | 2017-20 | |||
建筑信息模型(BIM) | BIM二级授权 | BIM工作组负责确保BIM二级任务的所有准备工作完成。 | 建立评估BIM二级影响的机制。 | BIM二级要求所有适用的中央政府建设项目。(2016) | |
BIM二级交流和最佳实践指导 | 确定BIM 二级最佳实践案例研究的项目。 | 开发BIM 二级最佳实践案例研究。 | 传播BIM 2级的最佳实践和案例研究,并汲取经验教训,以推动持续改进。 | BIM 二级最佳实践案例研究传播给各部门,并纳入行动计划以支持改进. | |
BIM 二级实施的成熟度 | 制定一套BIM二级成熟度度量。 | 各部门针对BIM二级成熟度措施和BIM工作组报告,支持各部门对这些措施进行交付。 | 提高政府BIM二级实施的成熟度,以支持BIM 3级的发展,以便政府日后采用。 | BIM 二级成熟度的确定措施。展示部门达到该成熟度的措施。 |
- BIM在北欧国家的发展现状
北欧国家包括挪威、丹麦、瑞典和芬兰,这些国家是一些主要的建筑业信息技术的软件厂商所在地,所以他们是全球最先一批采用模型设计的国家,也在推动BIM技术的互用性和开放标准。北欧国家的冬天很长,不适合建设。建筑物的预制是非常重要的,极大地促进了模型数据的积累和发展。因此,这些国家已经尽快推广了BIM的应用。
- BIM在亚洲的发展现状
在日本,从2009年起大量的企业逐渐使用BIM技术。2010年3月日本国土交通局选择一项政府建设项目作为试点项目研究BIM的操作和流程。2010年,日经BP社调研了日本的BIM的认知度。调查显示,日本BIM知晓度从2007年的30.2%提升到了2010年的76.4%。[5]此外日本建建筑协会于2012年发布了BIM指南,给施工企业和设计院提供一些BIM指导。在新加坡,新加坡建筑管理署(BCA)早在2004 年就已经研发了人工智能规划审批,又在2010年成立了一个600 万新加坡元的BIM基金项目,为BIM使用者提供资金支持。2011年BCA与一些政府部门合作确立了示范项目,并在同年发布BIM发展路线,指明要推动新加坡建筑业于2015年前广泛使用BIM技术。为此BCA于2012年发布《新加坡BIM指南1.0》,还于2016年在官网上发布BIM电子提交的公告,开始接受以原生BIM格式提供的自愿BIM电子提交。在韩国,韩国公共采购服务中心(PPS)于2010年发布了BIM路线图,提出要在 2016年前,让全部公共工程采用BIM技术。[5]又在当年12月,发布了《设施管理BIM应用指南》。截至现在韩国的主要建筑企业都已经采用了BIM技术,例如现代建设、三星建设、大宇建设等。
- BIM在澳大利亚的发展现状
在澳大利亚,2012年澳大利亚智能建筑协会发布了《国家BIM行动方案》。该行动指南对澳大利亚BIM的发展作出重要指导。可持续建筑环境国家研究中心(NATSPEC)2016年发布《NATSPEC国家BIM指南》并设立BIM价值基准测试平台。澳大利亚建筑师协会建立BIM网站为澳大利亚建筑行业的从业人员提供接口,用于接收有关BIM和IPD的信息。并在2009年与CRC建造创新小组联合发布《国家数字建模指南》。可以看出澳大利亚的建筑行业都在努力推广BIM。在新西兰,新西兰BIM加速委员会于2016年发布《新西兰BIM手册》并积极组织BIM行业培训、组建BIM网络交流平台,BIM行业培训小组在新西兰全国范围内成功举办了BIM研讨会等系列活动。
国内BIM发展现状
BIM技术在我国的起步较晚,对其的推广也比较缓慢,很大的原因是由于我国幅员辽阔,建筑市场广阔,建筑业信息化发展层次不齐,这导致BIM技术在我国的发展水平也呈现区域化差异,尤其在大陆这个特点更加明显。清华大学BIM课题组对中国大陆与美国、新加坡、中国香港在信息化新阶段的发展历程对比(如图1)得出:尽管我国的BIM技术起步较晚,但是发展的加速度大,完全有能力跟上、甚至超过世界先进水平。
在大陆,自2011年6月住房和城乡建设部颁布了《2011~2015年建筑业信息化发展纲要》,各地区政府、建筑协会和企业都投入推广BIM的浪潮中。在《中国建筑施工行业信息化发展报告(2014)》中作者在国内发展BIM的地区取样了223家企业进行了BIM应用状况调查。调查显示:63.1%的企业正在努力推进BIM技术应用,其中22.5%的企业已经开始概念普及,30.6%的企业正在进行项目试点,1.0%的企业正在积极扩大BIM技术应用范围、深化应用BIM技术。[6]可以看出在这些采用BIM技术的企业中大多数对BIM技术的应用还处于试探性阶段。至于政府在BIM的推广就有点迟钝,截止目前只有十三个省市的相关部门出台了BIM推广政策,且大多数是2016年出台的。在BIM的研究上我国起步比较晚,早期的研究大多数是基于国外基础上的BIM标准的研究,其中比较具有权威性的是2010年11月清华大学发布的《中国BIM标准框架体系研究报告》。在BIM技术的应用中,中国采用BIM技术建造了大量的大型建筑,如水立方、天津国际邮轮码头、上海世博文化中心等,但这些项目仅限于BIM技术的阶段性应用,还没实现在建筑全生命周期应用。在软件方面,国产软件只有在可持续分析软件件、机电分析软件、结构分析软件和造价管理软件这四块有涉及,其他领域基本都是空白。
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