1.2 BIM的发展及应用现状
1.2.1 BIM在国外的发展及应用现状
首先，BIM在国外的发展，最初主要是几个比较小的国家，比方说北欧的芬兰、挪威、瑞典、丹麦等，是全球最先一批采用模型设计的国家。而且北欧也是一些主要建筑业信息技术软件厂商所在地，如Tekla、Solibri。随后是美国、英国、日本、新加坡、韩国等，都在各自出台相应的BIM标准、政策，来推行BIM技术在建设工程中的应用。
下面分述BIM技术在国外的发展及应用现状。
1.北欧
在全球BIM应用中，北欧国家虽起步较早却并未要求全部使用BIM，因当地气候条件、建筑信息技术软件等因素，北欧同美国一样，也没有国家层面的BIM政策，BIM技术的发展主要是企业的自发行为，在推动BIM技术的应用。由于早期政府支持力度大，发展时间长，BIM技术应用普及程度也非常高。
北欧典型国家BIM技术的应用与推广见表1.2-1。
表1.2-1 北欧典型国家BIM技术应用与推广
（续）
注：1.Senate Properties是芬兰最大的国有资产管理公司之一，也是最大的开发公司之一。
2.IFC：即Industry Foundation Class。IFC是一个包含各种建设项目设计、施工、运营等各个阶段，所需要全部信息的一种基于对象、公开的标准文件交换格式。
另外，芬兰不仅在20世纪80年代，就有了BIM的思路，同时不同三维软件间的信息交互标准也开始制定。根据NBS International BIM repor（NBS国际BIM报告）的调查，IFC在北欧的应用率和支持率为全球最高。丹麦国家要求公共工程项目若超过200万欧元，必须使用BIM应用技术模型与IFC标准。
同时，主要建筑业信息技术软件如Tekla、Solibri、Magicad、TouchDesignr、Infrakit等，最早也都是源于北欧，同时也是支持IFC最好的软件之一。
2.美国
美国是较早开始建筑业信息化研究的国家，如BIM的研究机构GSA、USACE、bSa。目前BIM主要的理论体系也是来自美国，从美国BIM技术应用及推广（表1.2-2）可以看到，美国BIM技术的推广，大多数是市场和业主的自发行为，BIM政策也多来自于企业或机构。
从可查阅资料里，美国地方政府中单独发布过BIM技术政策的只有俄亥俄州，其他州则是在相应标准里，提出了对州政府项目的BIM技术政策要求，而不是单独作为政策发布的。
表1.2-2 美国BIM技术应用与推广
注：1.GSA：总务管理局（General Service Administration）。
2.USACE：美国陆军工程兵团（the U.S. Army Corps of Engineers，USACE）。
3.bSa：BuildingSMART联盟（buildingSMART alliance，bSa）是美国建筑科学研究院（National Institute of Building Science，NIBS）在信息资源和技术领域的一个专业委员会。
美国部分BIM相关政策具体要求及应用情况分析。
（1）州政府推出的BIM相关政策要求
1）俄亥俄州。2011年发布了《俄亥俄州BIM草案》，设定了推广BIM技术的目标和计划。草案要求：自2011年7月1日后，所有由俄亥俄州建设办公室投入超过400万美元的新建、扩建、改建项目，需要按照《俄亥俄州BIM准则》实施BIM技术，所有州政府项目中，机电造价超过工程总造价40%的项目，也必须执行《俄亥俄州BIM准则》。
2）威斯康星州。2009年，州政府发布了项目BIM实施指南和标准（2012年更新），要求自2009年7月1日，州政府内预算在500万美元以上的所有项目，预算在250万美元以上的施工项目和预算在250万美元以上新增成本占50%及以上的新建、改造项目，都必须从设计开始就应用BIM技术。
一般州政府提出的BIM政策，也是基于很多项目本来就是政府投资的，主要想通过州政府在自身管理的项目中实施BIM技术，从而为建筑行业做出示范表率，推动BIM技术的发展。
（2）美国企业或机构提出的BIM政策要求
1）美国总务管理局GSA。2003年，美国GSA推出全国实行3D-4D-BIM计划，BIM技术开始应用具有划时代的历史意义。GSA要求：“在2006年财政年时，开始广泛使用BIM技术来提高项目的设计水平和施工交付。从2007年开始，所有大型项目都需要应用BIM技术，最低要求是空间规划验证和最终概念展示都需要提交BIM模型。”
2）美国陆军工程兵团（USACE）。USACE于2006年发布了为期15年（2006～2020年）的BIM发展战略规划，见图1.2-1，规划中USACE承诺未来所有军事建筑项目都将使用BIM技术，以提升规划设计和施工质量及效率。
图1.2-1 USACE发布的BIM发展战略规划
（3）BIM技术在美国应用的情况分析
根据麦格劳·希尔公司（McGraw Hill）的调研结果，美国建筑业300强企业中80%以上具有BIM应用经历，北美市场50%的工程项目中不同程度采用了BIM技术。
1）在调查的设计师、工程师、承包商和业主中，每个群体都有超过50%的人员对BIM软件的使用水平达到中等以上。其中35%的人员使用高度频繁，27%的人员使用中度频繁，38%的人员较少使用。
2）2012年工程建设行业采用BIM的比例从2007年的28%增长到2012年的71%。其中74%的承包商已经在实施BIM技术。
美国BIM应用趋势见图1.2-2，美国BIM应用点见图1.2-3。
图1.2-2 美国BIM应用趋势
图1.2-3 美国BIM应用点
3.英国
英国BIM技术起步较美国稍晚，但英国政府强制要求使用BIM。其中，最著名的便是英国内阁办公厅，在2011年5月发布的《政府工程建设行业战略2011》（Government Construction Strategy 2011），这是英国第一个政府层面提到的BIM政策文件，可以认为是英国BIM标准及相关政策纲领性文件。该文件强制性要求所有政府投资的建设项目，全面推行应用BIM-3D，并要求信息化管理所有建设过程中产生的文件与数据。同年，英国政府还宣布制作并成立BIM Task Group，由内阁办公厅直接管理，致力于推动英国的BIM技术发展、政策制定工作。BIM Task Group成立的同时，英国政府还提出BIM levels of Maturity，要求在2016年所有政府投资的建设项目强制按照BIM level 2要求实施。此政策之后，英国政府陆续颁布和实施了一系列BIM相关的技术政策规范和标准，见表1.2-3。
表1.2-3 英国BIM技术应用与推广
根据Autodesk在2011年BIM会议上对100名来自德国、英国、意大利等国的参与人员的调查结果统计表明，超过55%的代表在使用BIM，见图1.2-4。
图1.2-4 2010年、2011年BIM应用
4.新加坡
早在1982年，新加坡建筑局管理学院（BCA Academy）就有了人工智能规划审批的想法。2000～2004年，发展CORENET（Construction and Real Estate NETwork）项目，用于电子规划的自动审批和在线提交，是世界首创的自动化审批系统。
2011年，BCA发布了新加坡BIM发展路线规划，明确规定要推动整个建筑业，在2015年前广泛使用BIM技术。为了实现这一目标，BCA分析了面临的挑战，并制定了相关的策略，并和一些政府部门合作，确立了示范项目。
随后，新加坡建筑管理局制定并发布了一系列BIM技术政策及发展规划，并于2013年起强制要求在项目不同阶段提交BIM模型，见表1.2-4。
表1.2-4 新加坡BIM技术应用与推广
5.日本
2009年是日本的“BIM元年”。大量的日本设计公司、施工企业开始应用BIM。
2010年日本国土交通省也选择一项政府建设项目作为试点，探索BIM在设计可视化、信息整合方面的价值及实施流程。根据日经BP社调研结果显示：BIM的知晓度从2007年的30.2%提升至2010年的76.4%。
日本的软件业较为发达，在建筑信息技术方面也拥有较多的国产软件，日本的BIM相关软件厂商认识到，BIM的实现是需要多个软件来配合的，而数据集成是基本前提，日本BIM软件商在IAI日本分会的支持下，建筑信息技术软件产业成立了日本国家级国产解决方案软件联盟，见图1.2-5。
图1.2-5 日本国产BIM软件联盟
2012年7月，日本建筑学会发布了BIM指南，从BIM建设团队、BIM设计流程、应用BIM进行预算、模拟等方面，为设计院和施工企业应用BIM提供指导。
6.韩国
韩国在应用BIM技术上十分超前，多个政府部门都制定了BIM的标准，2010年4月，韩国公共采购服务中心（Public Procurement Service，简称PPS）发布了BIM路线图，如图1.2-6所示。此外，韩国还发布了一系列政策和措施，推动BIM技术应用，见表1.2-5。
图1.2-6 韩国BIM路线图
表1.2-5 韩国BIM技术应用与推广情况
1）2010年12月，韩国公共采购服务中心（PPS）发布了《设施管理BIM应用指南》，针对初步设计、施工图设计、施工等阶段的BIM应用进行指导，并于2012年4月对其进行了更新。
2）2010年1月，韩国国土海洋部发布了《建筑领域BIM应用指南》，土木领域的BIM应用指南也已立项。该指南是建筑业业主、建筑师、设计师等采用BIM技术时必需的要素条件以及方法等的详细说明书。
3）首尔大学等一些重点大学都将BIM基础理论及BIM软件列为课程。
4）主要建筑公司如现代建设、三星建设、大宇建设等公司都在积极采用BIM技术，努力研发BIM综合解决方案。
综上所述，BIM技术在国外的发展情况见表1.2-6。
表1.2-6 BIM技术在国外的发展情况
（续）
1.2.2 BIM在我国的发展及应用现状
我国最早接触BIM技术的是香港和台湾地区，内地BIM技术的推广和应用起步相对较晚。
1.BIM技术在香港的发展及应用
香港地区BIM应用，主要是靠行业自身的推动。
1）2006年，已率先使用建筑信息模型；自行订立BIM标准、用户指南、组建资料库等设计指导和参考，为推行BIM技术创造了良好的环境。
2）2009年，香港地区便成立了香港BIM学会，11月份香港房屋署发布了BIM应用标准，并提出2014～2015年该项技术将覆盖香港房屋署的所有项目。
3）2010年，香港地区的BIM技术应用已经完成了从概念到实用的转变，处于全面推广的最初阶段。
2.BIM技术在台湾地区的发展及应用
台湾地区的管理部门对BIM的推动有两个方向：
1）对于建筑产业界，管理部门希望其自行引进BIM应用。对于新建的公共建筑和公有建筑，其拥有者为管理部门，工程发包监督均受到管理部门管辖，要求在设计阶段与施工阶段都以BIM完成。
2）一些市也在积极学习国外的BIM模式，为BIM发展打下了基础。另外，管理部门也举办了一些关于BIM的座谈会和研讨会，共同推动BIM的发展。
①2007年，台湾大学与Autodesk签订了产学合作协议，重点研究建筑信息模型（BIM）及动态工程模型设计。
②2009年，台湾大学土木工程系成立了工程信息仿真与管理研究中心，促进了BIM相关技术与应用的经验交流、成果分享、人才培训与产学研合作。
③2011年11月，BIM中心与淡江大学工程法律研究发展中心合作，出版了《工程项目应用建筑信息模型之契约模版》一书，并特别提供合同范本与说明，补充了现有合同内容在应用BIM上的不足。
④2011年，高雄应用科技大学土木系成立了工程资信整合与模拟BIM研究中心。
⑤台湾交通大学、台湾科技大学等对BIM进行了广泛的研究，推动了台湾地区对于BIM的认知与应用。
3.BIM技术在内地的发展及应用
内地BIM发展大致经历了三个阶段。
（1）第一阶段：概念导入期
1998~2005年，基本上属于“概念导入期”。这一阶段主要是IFC（工业基础分类）标准研究和BIM概念产生。
（2）第二阶段：理论应用与初步应用阶段
2006~2010年，基本上属于“理论应用与初步应用阶段”。这一阶段主要是针对BIM的技术、标准以及软件的研究，并且BIM技术在大型项目中开始进行试用。
（3）第三阶段：快速发展及深度应用阶段
2010年至今，应该说属于“快速发展和深度应用阶段”。这一阶段，BIM开始大规模应用于工程实施中，尤其是近几年，除软件厂商的大声呼吁外，政府相关单位、各行业协会、设计单位、施工企业、科研院校等，也开始重视并推广应用BIM技术。BIM技术已经在建筑业掀起了一股热潮，应用范围逐渐扩大，应用率逐渐提高，BIM技术在建筑业的发展势不可挡。
2012年以前，仅有部分规模较大的设计或者咨询公司拥有应用BIM的项目经验，比如CCDI悉地国际、上海现代设计集团、中国建筑设计研究院等，另外上海中心大厦、水立方、鸟巢和上海世博馆等国家级重大工程已成为应用BIM技术的经典之作。
2015年之后，BIM技术如雨后春笋般遍布在国内各个工程项目上，被人们熟知的北京中国尊、港珠澳大桥、天津117大厦、广州东塔、首都新机场、雷神山、火神山等工程均应用了BIM技术。目前，除了大型工程、标志性建筑、体型复杂工程外，BIM技术已经广泛应用到越来越多的房屋建筑和基础设施工中，可以说BIM技术的发展已经如火如荼。
BIM技术在内地的应用主要体现在两个方面：
第一，在学术界，主要集中于BIM的标准化与教育培训。例如，清华大学针对BIM标准的研究，上海交通大学BIM研究中心侧重于BIM在协同方面的研究。2012年4月27日，首个BIM工程硕士班在华中科技大学开课等。
第二，在产业界，前期主要是设计院、施工单位、咨询单位等对BIM的尝试，最近几年业主对BIM的认知度也在不断提升。例如万达、龙湖等大型房产商在积极探索应用BIM，上海中心、上海迪士尼等大型项目在全生命周期中已经使用BIM技术等。
4.BIM技术在建筑业中应用发展现状
（1）现阶段BIM应用的重点
首先，从图1.2-7可见，对企业现阶段BIM应用的重点，已经建立了BIM组织，重点在让更多项目业务人员主动应用BIM技术，占比36.49%。
图1.2-7 现阶段BIM应用的重点
其次，已可用BIM解决项目问题，重点在寻找如何衡量BIM的经济价值，占比20.13%。
再者，项目业务人员已开始主动应用BIM技术，重点在利用BIM应用解决项目难点问题的占比18.93%，BIM应用刚起步，正在建立专门BIM组织的占比为18.04%。
可见，BIM技术应用时间越久，项目数量开展越多的企业，对项目业务人员主动采用BIM技术的需求越迫切。
（2）企业最需要的BIM人才分析
从企业最需要的人才（图1.2-8）分析：
图1.2-8 企业最需要的BIM人才
1）BIM模型生产工程师占59.1%，成为最受关注的人才，排名第一。
2）BIM运维工程师占比54.77%，排名第二。
3）BIM专业分析工程师占比：41.14%，排名第三。
4）BIM造价管理工程师、BIM专业应用工程师、BIM战略总监分别占到34.56%、31.5%和31.03%。
（3）现阶段行业BIM应用最迫切的事情
从图1.2-9可知，现阶段行业BIM应用最迫切要做的事情：
图1.2-9 现阶段行业BIM应用最迫切的事情
首先，建立BIM人才培养机制依然是企业最为迫切的事情，占比58.78%。
其次，建立健全与BIM配套的行业监管体系占比大幅提升，成为企业面临的仅次于人才培养机制的迫切问题，占比55.57%。
再者，制定BIM应用激励政策和制定BIM标准法律法规，分别占比54.61%和52.04%。
对企业来说，开发研究更好、更多的BIM应用软件是最不紧迫的，仅占26.06%。
此外，对比2019年分析数据可以看到，选择建立健全和BIM配套的行业监管体系的受访者，从倒数第二上升到第二的位置，证明了现阶段企业对行业监管体系的需求在不断增长。
（4）采用BIM技术最希望得到的应用价值
从图1.2-10可知，企业最希望通过BIM技术得到的应用价值，排名依次为：
1）提升企业品牌形象，打造企业核心竞争力，占比51.4%。
2）提高施工组织合理性，减少施工现场突发变化，占比48.28%。
图1.2-10 2020年采用BIM技术最希望得到的应用价值
3）提高工程质量，占比35.04%。
4）提升项目整体管理水平成为新的价值体现，占比27.99%。
值得注意的是，企业对提升招标投标的中标率的期望值相对最低，只有10.18%。
（5）影响未来建筑业发展的技术
从图1.2-11可知，影响未来建筑业发展的技术依次为：
图1.2-11 影响未来建筑业发展的技术
1）大数据和云计算依然是很重要的，分别占比67.12%和50.6%。
2）人工智能和物联网技术，分别占比42.82%和30.47%。
3）当前5G技术成为一种被建筑业关注的新技术，占比23.5%。
4）机器人占比相对较低，为21.49%。
5）3D打印技术仅占12.83%。
（6）对比分析BIM应用的发展趋势
通过对2019年、2020年BIM发展趋势对比分析（图1.2-12），基本没有太大变化，趋势依然是：
1）与项目管理信息系统的集成应用，实现项目精细化管理仍然高居榜首：占比72.17%。
2）与物联网、移动技术、云计算的集成应用，提高施工现场协同工作效率：占比64.23%。
3）与云技术、大数据的集成应用、提高模型构件库等资源复用能力：占比46.03%。
4）在工厂化生产、装配式施工中应用，提高建筑产业现代化水平：占比43.54%。
图1.2-12 2019年、2020年BIM应用的发展趋势对比
5）3D打印、与GIS的集成应用等占比较低，分别占比14.27%、18.68%。
（7）对比分析实施BIM中遇到的阻碍因素
从在BIM实施过程中遇到的阻碍因素调研数据分析中可以看到：
1）缺乏BIM人才，占比达到了57.02%；已经连续4年成为企业共同面临的最核心问题。
2）企业缺乏BIM实施的经验和方法，占比39.21%，排在第2位。
3）项目人员对BIM应用实施不够积极，占比29.75%，超过BIM标准不够健全的占比23.74%，上升为第三阻碍因素，见图1.2-13。
图1.2-13 2019年、2020年BIM实施中遇到的阻碍因素
通过对2020年我国建筑业调研显示，目前我国建筑业BIM应用已经从倡导推广阶段进入实用阶段，从企业应用年限、项目的规模、类型等来看，BIM的应用越来越受到业内的青睐，并且应用范围逐渐覆盖策划、设计、施工到运维等全生命周期各个阶段，具体如下：
1）BIM技术在建造阶段普遍应用。
2）BIM技术在建筑业企业项目管理中价值凸显。
3）建设方应用BIM技术进行工程管理成为趋势。
4）BIM技术在基建领域获得价值认可并得到逐步推广。
1.2.3 我国相关的BIM政策与标准
为什么BIM技术在近几年发展如此迅猛？是谁在推动BIM技术的发展？
2020年建筑行业对BIM应用推动力调查结果显示：政府和业主是最核心的力量，其中73.22%被调查者认为：政府是推动BIM应用的主要角色，可见BIM技术的发展离不开政府的大力支持、政策的引领、业主及行业的积极响应，另外BIM技术标准的不断推出和完善更是BIM技术应用中不可缺少的条件。
BIM应用主要的推动力调查情况如图1.2-14所示。
图1.2-14 BIM应用的主要推动力量
下面我们梳理一下国家层面及地方相继推出的有关BIM技术政策和BIM技术标准。
1.国家及行业主要BIM技术政策
BIM技术政策是指国家、行业、地方以及组织（包括企业）制定的用于引导、促进BIM应用和进步的政策。国家层面主要BIM技术政策见表1.2-7。
表1.2-7 国家层面主要BIM技术政策
（续）
通过梳理国家层面政策，可以看到住房和城乡建设部关于推进BIM技术应用的政策，从提出到推广、加快推广、加快推进、着力增强、大力推进、大力发展等用词上逐渐增进加强，而且自BIM概念的提出，从阶段性的应用到全生命周期的集成应用，从技术到管理应用，再到BIM与其他技术的深度融合应用，5年一阶梯，10年一升华，BIM技术已在建筑业得到普及与发展，见图1.2-15。
图1.2-15 国家层面BIM技术推广政策要点
受国家和行业推动BIM应用相关技术政策的影响，以及建筑行业改革发展的整体需求，多个省份和直辖市、地方政府先后推出相关BIM标准和技术政策。这些地方的BIM技术政策，大多参考住房和城乡建设部2015年6月16日发布的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》（建质函〔2015〕159号），结合地方发展需求，从指导思想、工作目标、实施范围、重点任务以及保障措施等多个角度推出，也给出了推动BIM应用的方法和策略。
比如上海、北京、广东、广西、湖北、天津、山东、陕西、湖南、黑龙江、重庆、云南、浙江、河南、江西等地区相继出台了各类具体的政策，不断推动和指导BIM的应用与发展。
2.国家及行业主要BIM技术标准
推进BIM普及应用，除了政府出台一系列政策大力支持外，制定BIM技术标准也是关键因素之一，可以这样认为，BIM标准是为了在一定范围内获得BIM应用的最佳秩序，经相关组织协商一致制定并批准的文件。
（1）国家和行业性BIM标准的规范简介
2012年1月17日，住房和城乡建设部发布了《关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知》（建标〔2012〕5号）文件。
2013年1月14日，住房和城乡建设部又发布了《关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》（建标〔2013〕6号）文件，这两个工程建设标准规范制订修订计划，宣告中国BIM标准制定工作的正式启动。
上述这两个通知中共发布了6项BIM国家标准制定项目，分别是：
1）《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T 51212—2016）。
2）《建筑信息模型分类和编码标准》（GB/T 51269—2017）。
3）《建筑信息模型施工应用标准》（GB/T 51235—2017）。
4）《建筑信息模型设计交付标准》（GB/T 51301—2018）。
5）《建筑工程设计信息模型制图标准》（JGJ/T 448—2018）。
6）《制造工业工程设计信息模型应用标准》（GB/T 51362—2019）。
其中，《建筑信息模型应用统一标准》（GB/T 51212—2016）的编制采取“千人千标准”的模式，邀请行业内相关软件厂商、设计院、施工单位、科研院所等近百家单位参与标准研究项目、课题、子课题的研究。至此，工程建设行业的BIM热度日益高涨。
国家BIM标准编制的基本思路是：“BIM技术”“BIM标准”“BIM软件”同步发展，以建筑工程专业应用软件与BIM技术紧密结合为基础，开展专业BIM技术和标准的课题研究，用BIM技术和方法改造专业软件，我国BIM标准的研究重点，主要集中在以下三个方面：
1）信息共享能力是BIM的核心，涉及信息内容格式交换集成和储存。
2）协同工作能力是BIM的应用过程。
3）专业任务能力是BIM的目标。
通过专业标准可以提升完成专业任务的效率，同时降低成本，我国BIM标准的编制充分考虑了BIM以既有产品成果为依托，实现上下游数据贯通，达到数据完备性要求，并在此基础上实现统一的数据存取和安全机制，具体见表1.2-8。
表1.2-8 国家BIM标准汇总
BIM国家标准可以分三个层次：
1）第一层次：统一标准：1项。
《建筑信息模型应用统一标准》
2）第二层次：基础标准：2项。
《建筑信息模型存储标准》《建筑信息模型分类和编码标准》
3）第三层次：应用标准：3项。
《建筑信息模型设计交付标准》《制造工业工程设计信息模型应用标准》《建筑信息模型施工应用标准》
（2）地方性BIM标准规范
在国家级BIM标准不断推进的同时，各地也针对BIM技术应用出台了部分相关标准。
例如：北京市地方标准《民用建筑信息模型设计标准》（DB11/T 1069—2014），此标准编制时，市场上对BIM的需求已逐渐增加，但国家尚未设计BIM标准，因此，为了规范BIM设计应用，北京市发布了对应的BIM标准，填补了国家标准的空白。
又如北京市地方标准《民用建筑信息模型深度设计建模细度标准》（DB11/T 1610—2018），是在国家标准《建筑信息模型施工应用标准》（GB/T 51235—2017）的深化设计要求基础上，结合北京市的实际情况做的拓展与细化，用于指导北京市施工阶段的BIM深化设计，创建质量控制信息管理，并为后期整体运维提供基础等。同时还出台了一些细分领域标准，如门窗、幕墙等行业制定相关BIM标准及规范，以及企业自己制定的企业内的BIM技术实施导则。
这些标准、规范、导则，共同构成了完整的我国BIM标准序列。一般来说，地方的标准的要求会高于国家标准，在项目实施时，若同时参考地方标准和国家标准，在地方标准和国家标准对同一项内容要求不一致时，一般要求取更严格的来执行，目前主要的地方BIM标准和技术政策，由于地方性BIM标准数量较多，此处不再一一罗列，可参考相关资料。