水利水电行业BIM发展报告(2017—2018年度)
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1.1.2 BIM技术起源和发展

1.1.2.1 BIM技术的起源

随着全球社会生产力的高速发展,建设工程规模的不断扩大,技术复杂程度的逐渐提升,如何提高信息数字化技术在工程上的应用,得到了工程建设行业广泛的关注。20世纪60年代中期,二维计算机辅助设计(ComputerAided Design,CAD)应用软件的出现,将工程师从复杂烦琐的手工绘图中解放出来,极大地提高了绘图精度和工作效率。但在当代,CAD技术(包括CAD三维建模)已经不能够满足工程建设人员对参数化设计、协同设计、方案模拟优化等一系列新技术的需求。为解决上述问题,作为目前最先进的计算机信息数字化辅助技术——建筑信息模型(BIM)技术应运而生,如图1.1-1所示(该图由欧特克公司提供)。

有记载的、最早关于BIM的概念来自于名为“建筑描述系统(Building Description System)”的工作原型。当时被称为“产品模型(Product Model)”,模型既包含建筑的三维几何信息,也包含建筑的其他信息,它由当时任职于卡耐基梅隆大学的查理·伊斯特曼(Charles Eastman)教授于1975年发表在《AIA》杂志(现已停刊)上,随着早期对这项技术的商业化运作,20世纪70年代末至80年代初的欧洲,特别是在英国,类似的研究与开发工作也在同时进行。我们今天所说的“Building In-formation Modeling”一词,当初在英文里面称为“Building Modeling”。它有史以来第一次被使用,是在1986年罗伯特·艾什(Robert Aish)发表的一篇论文中。他当时任职于著名的RUCAPS(Really Universal Computer Aided Production System)软件系统的开发商GMW计算机公司。艾什在那篇论文中发表了大家今天所知的BIM论点和实施的相关技术,包括三维建模、自动成图、智能参数化组件、关系数据库、实时施工进度计划模拟等。

图1.1-1 建筑信息模型(BIM)

随着CAD技术的发展,特别是三维CAD技术的发展,产品模型的概念得以深入。2002年,主要的CAD软件开发商之一欧特克公司将“产品模型”改名为BIM,BIM技术开始在建筑工程中得到应用。值得一提的是,类似于BIM的理念同期在制造业也被提出,推动了制造业的科技进步和生产力提高,塑造了制造业强有力的竞争力。

1.1.2.2 BIM技术的发展

目前国内的BIM技术发展与所有新的IT技术发展规律基本相同,都符合著名的Gartner Hype Cycle模型(盖特纳模型),盖特纳模型描述了一项技术从诞生到成熟的过程,并将现有各种技术所处的发展阶段标注在图上,为一些行业的发展作出很好的预测,如图1.1-2所示。

从图1.1-2中可以看到,IT技术从产生到成熟应用一般会经历以下5个阶段:

(1)萌芽期。这一时期新的概念被提出,有人开始对它感兴趣。

(2)过热期。新技术的产生被寄予很高的期望,如果再有一个成功的案例,更会迅速升温。

(3)低谷期。对新技术的期望越高失望就越大,现实中开始出现越来越多的失败案例,此项技术正在跌入谷底。

(4)复苏期。这一阶段还是会有人研究这项技术究竟适合什么、不适合什么,赋予其合理的使命并最终达到效果。

(5)成熟期。该项技术已被人们接受采纳,成为日常应用,在这阶段该项技术不再有以往的讨论热度。

2005年,欧特克公司进入中国进行软件推广,BIM概念逐步在国内被认知。随着计算机和信息技术的迅猛发展和普及应用,云计算、大数据、物联网等信息技术正逐渐融入社会发展的方方面面。工程建设领域应用的BIM技术作为最先进的工程数字化技术也在快速迭代发展。BIM技术已从认知理解、概念普及,进入到深度系统性应用的转折点。根据盖特纳模型的曲线图,BIM技术在中国的发展正处于过热期到低谷期的过渡阶段,在这一过程中,BIM技术获得工程建设领域各行业的关注,成功案例为行业应用者提供了充足的信心,但BIM技术作为一项新的技术,其应用场景尚未被深度挖掘,一些用户也面临着在尝试应用BIM之后碰壁而采取保守观望态度的现状。

图1.1-2 盖特纳模型

事实上,BIM技术的应用已经不再局限于创建模型、浏览模型、检查空间关系的基本应用,结合盖特纳模型中BIM技术的发展历程,深度挖掘BIM技术应用场景和价值,BIM技术又可分为3个应用阶段,如图1.1-3所示。

图1.1-3 BIM应用阶段

BIM1.0阶段主要以“建模为主、应用为辅”,在完成参数化设计建模之后,提供了专业的有限应用。

BIM2.0阶段主要以“应用为主、建模为辅”,提供了BIM模型系统性应用、技术与管理结合应用以及项目全生命周期的应用。

BIMX.0阶段则进入“智慧应用、‘互联网+’应用和工业4.0应用”。

可以看出,目前我国BIM应用整体已进入BIM2.0阶段,BIM平台是BIM2.0时代的直接产物和标志,它代表的技术进步主要体现在BIM平台的核心技术、BIM平台的总体架构、BIM平台的性能要求、BIM平台的应用能力和BIM平台的可持续扩展性等多个方面,未来还会配套产生BIM平台应遵循的标准规范等内容。在BIM的实施过程中,采用不同种类BIM软件完成各自擅长的工作之后,如何将阶段性的、离散的、碎片化的BIM应用方法和应用成果,转化为系统性的BIM应用模式,是BIM平台的职责所在。