背景:
虚拟现实,也称作虚拟环境或虚拟真实环境,是一种三维环境技术,集先进的计算机技术、传感与测量技术、仿真技术、微电子技术等为一体,借此产生逼真的视、听、触、力等三维感觉环境,形成一种虚拟世界。虚拟现实技术是人们运用计算机对复杂数据进行的可视化操作,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。

BIM技术的理念是建立涵盖建筑工程全生命周期的模型信息库,并实现各个阶段、不同专业之间基于模型的信息集成和共享。BIM与虚拟现实技术集成应用,主要内容包括虚拟场景构建、施工进度模拟、复杂局部施工方案模拟、施工成本模拟、多维模型信息联合模拟以及交互式场景漫游,目的是应用BIM信息库,辅助虚拟现实技术更好地在建筑工程项目全生命周期中应用。

BIM与虚拟现实技术集成应用,可提高模拟的真实性。传统的二维、三维表达方式,只能传递建筑物单一尺度的部分信息,使用虚拟现实技术可展示一栋活生生的虚拟建筑物,使人产生身临其境之感。并且,可以将任意相关信息整合到已建立的虚拟场景中,进行多维模型信息联合模拟。可以实时、任意视角查看各种信息与模型的关系,指导设计、施工,辅助监理、监测人员开展相关工作。

BIM与虚拟现实技术集成应用,可有效支持项目成本管控。据不完全统计,一个工程项目大约有30%的施工过程需要返工、60%的劳动力资源被浪费、10%的材料被损失浪费。不难推算,在庞大的建筑施工行业中每年约有万亿元的资金流失。BIM与虚拟现实技术集成应用,通过模拟工程项目的建造过程,在实际施工前即可确定施工方案的可行性及合理性,减少或避免设计中存在的大多数错误;可以方便地分析出施工工序的合理性,生成对应的采购计划和财务分析费用列表,高效地优化施工方案;还可以提前发现设计和施工中的问题,对设计、预算、进度等属性及时更新,并保证获得数据信息的一致性和准确性。二者集成应用,在很大程度上可减少建筑施工行业中普遍存在的低效、浪费和返工现象,缩短项目计划和预算编制的时间,提高计划和预算的准确性。

BIM理念已经在我国建筑行业迅速扩展,基于BIM的设计、施工和运维等应用已经成为不可逆转的中国BIM发展的趋势和方向,为此,2015年,地方政府出台多项政策及标准指导企业BIM应用行动。日前,河北建筑工程学院BIM与虚拟仿真中心主任,就BIM标准有关情况进行深刻细致的剖析。

国际BIM标准现状

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,第二类为针对具体软件的使用指南。行业推荐性标准国际上主要开发研究BIM 标准的机构是BuildingSMART。

美国是较早启动建筑业信息化研究的国家,2007年由美国建筑科学研究院发布的美国国家BIM标准第一版V1。2012年,在第一版的基础上美国buildingSMART协会又发布了NBIMS-US标准第二版(应用级别的标准)。北美、欧洲、韩国及许多英联邦国家基本上都采纳了美国的第一版BIM标准,或者在美国BIM标准的基础上发展自己国家的标准,美国的第二版标准也正是吸收了上述国家标准进一步深化而来。2013年6月,NBIMS V3第三版已经开始接受提案。目前,美国所使用的BIM 标准包括NBIMS、COBIE(施工运营建筑信息交换数据标准),2009年12月已经发布国际 COBie标准,以及设施工管理交付模型视力定义格式等。

英国建筑业BIM标准委员会已于2009年11月发布了英国建筑业BIM标准(AEC(UK) BIM Standard)、于2011年6月发布了适用于Revit <http://www.eabim.net/>的英国建筑业BIM标准(AEC(UK) BIM Standard for Revit)。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》。

一些亚洲国家,日本则给出了《Revit User Group Japan Modeling Guideline》。例如新加坡在2012年发布了《Singapore BIM Guide》。香港房屋署制订了建筑信息模拟的内部标准2009 年发布《Building Information Modelling ( BIM) User Guide》。

我国国家BIM标准编制现状

我们国家在BIM研究方面起步比较早,1998年国内专业人员开始接触和研究IFC标准,我国也针对BIM 标准化进行了一些基础性的研究工作。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》,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。

2012年初,住房和城乡建设部批准了5个关于建筑工程的中国BIM国家标准编制。其中,《建筑工程设计信息模型交付标准》和《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》由中国建筑标准设计研究院负责主编,截止2016年2月20日经过审查报批中。2015年《建筑工程信息模型应用统一标准》中国建筑科学研究院负责主编已颁布。《建筑工程信息模型存储标准》由中国建筑科学研究院负责主编未完成。《建筑工程施工信息模型应用标准》由中国建筑总公司负责主编,正在编写中。BIM视频学习

BIM国际标准主要包括三个方面的内容: 数据模型IFC标准,已经被国际标准化组织ISO采纳为ISO/PAS 16739标准; 数据字典IFD基于ISO 12006-3: 2007标准; 过程信息分发手册IDM已经成为国际标准的一部分。我国三部BIM国家标准都与国际BIM标准对应:IFD(International Framework for Dictionaries)国际字典框架对应于《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》。 IDM(Information Delivery Manual)信息交付导则对应于《建筑工程设计信息模型交付标准》。 IFC(Industry Foundation Classes)工业基础分类对应于《建筑工程信息模型存储标准》。

我国地方BIM标准编制现状

2014年,北京市地方标准《民用建筑信息模型设计标准DB11/1063-2014》颁布实施。是我国第一部地方BIM应用标准。《重庆市建筑工程设计信息模型交付标准》、《四川建筑工程设计信息模型交付标准》开始编写。

2015年《广东省建筑信息模型应用统一标准》、《深圳市建筑工程BIM设计文件编制深度标准》开始编写。深圳市颁布了《深圳市建筑工务署政府公共工程BIM应用实施纲要》,上海2015年版《上海市建筑信息模型技术应用指南》和《上海市建筑 BIM 建模深度和收费标准(讨论稿)》出台。河北省《民用建筑信息模型应用统一标准》编写,并与2015年12月经过专家审查报批。

存在问题及建议

《建筑工程设计信息模型交付标准》和《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》作为国家最顶级的标准,带有一定的强制性,是一种规范性的指导,对整个建筑行业具有很强的约束力。截止2016年2月这两个国家标准才经过预审还没有正式颁布执行,而在BIM发展较好的地区如北京、上海、广东的地方标准或指南已颁布实施。还有越来越多的省市把编写BIM地方标准列入编写计划。现阶段我国BIM国家标准颁布执行情况滞后于地方BIM标准的执行。

目前我国的BIM 正处于快速发展的阶段。面对BIM 的应用方法、范围、实现工具多种多样、从业人员水平参差不齐,众多机构BIM 应用难以协同的障碍,我国有些经济不发达地区建筑业BIM高水平人才少,对BIM的理解和把握还没有达到能编制标准的程度,有些地方标准是对目前几个国家BIM标准(送审稿)、先颁布的地方BIM标准以及一些大企业的BIM企业标准的内容的糅合,导致整个标准没有整体的统一性、逻辑性,内容杂乱。

建议地方BIM标准的编制要慎重,有些省市不要盲目跟风、赶时髦、要面子编写地方BIM标准,先执行将要颁布的国家标准,有些标准的中的基本概念、内容应以国家标准为主,不要随意创新,在积累了一定的BIM实施经验,结合本地区的实际再编制地方BIM标准为宜,呼吁应国家BIM 标准尽快颁布实施落地,规范推动我国“互联网+建筑业”BIM 技术的应用和发展。

延伸阅读:

河北建筑工程学院是河北省省属全日制普通高等院校,是国务院批准具有硕士、学士学位授予权的院校。学校创建于1950年,经过近七十年的建设和发展,已成为以建筑产业类学科专业为主,工、管、理、文、艺相互支撑协调发展的特色鲜明的高等院校。

学校位于塞外名城张家口市,占地面积1032亩,建筑面积28.87万平方米。现有教职工716人,其中专任教师586人,具有高级职称的321人,具有博士、硕士学位的教师487人。现有全日制硕士、本、专科在校生11254人,继续教育在读生9000余人。

学校设有建筑与艺术学院、土木工程学院、能源与环境工程学院、机械工程学院、电气工程学院、经济管理学院、信息工程学院、理学院、外国语学院、信息管理系、人文社会科学系、成人教育学院等12个二级学院和研究生部、社会科学部、体育部3个教学部。有现代教育技术中心、建筑设计研究院及11个研究所,有36个教学实验中心(室)、81个校外实习基地。学校图书馆藏书87.24万册,电子图书34.44万册,国内外期刊2094种。学校现有38个本科专业和6个专科专业,2个国家级特色专业建设点,1个河北省院士工作站,5个省级重点学科和省级重点发展学科,5个省级品牌特色专业,3个省级教育创新高地,1个省级重点实验室,1个省级协同创新中心,4个省级实验教学示范中心,3个省级高校应用技术研发中心,1个国家级专业综合改革试点,2个省级专业综合改革试点,1个国家级大学生校外实践教育基地,1个省级大学生创业孵化示范园,1个河北省中国特色社会主义理论体系研究基地。学校在教育部本科教学工作水平评估中获得“优秀”;土木工程、建筑环境与设备工程、工程管理以及建筑学等专业先后通过了国家住房和城乡建设部的专业教育评估。2013年学校被列为硕士学位授权单位,开创了研究生教育。3个一级学科获得学术型硕士学位授予权, 2个领域获得专业硕士学位授予权。

学校始终坚持质量立校、人才强校、特色兴校的办学理念,坚持“立足河北,面向全国,服务区域经济和建筑行业”的办学道路,秉承艰苦朴实、勤奋进取的优良传统,探索出一条具有鲜明特色的办学道路。经过近七十年的发展,学校办学规模不断扩大、层次和结构不断优化、学科专业体系、人才培养质量、科技创新水平、服务社会能力、师资队伍素质、校园文化品位、基础设施条件等方面全面发展,办学水平显著提升,为国家和河北省的城乡建设做出了突出贡献,学校在全国、尤其是在建设行业享有盛誉。

目前,学校已经全面启动“十三五”发展规划,正在为更好地服务建设经济强省、美丽河北和京津冀协同发展等国家战略,为加快建成“国内知名、域内一流”的河北建筑大学而努力奋斗。