BIM+GIS支撑智慧建造技术方案（47页 PPT） - 副本

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BIM+GIS 支撑智慧建造技术发 展 中国建筑 邱奎宁 提纲 01 BIM 技术研究与应用现状 03 智慧建造技术展望 BIM 与 GIS 集 成 技术和标准研究 02 | 1 一 BIM 技术研究与应用现状 | 2 BIM 理论 没有 BIM 产品 BIM 标准无法贯彻实施 没有 BIM 产品 BIM 理论没法落地 BIM 产品 （软件与相关设备） BIM 技术体 系 没有 BIM 产品 BIM 应用无法实 现 BIM 标准与技术政 策 BIM 应 用 | 3 中国国家 BIM 标准编制计划（ 2012-2013 ） n 统一标准： 《建筑信息模型应用统一标准 》 GB/T 51212-2016 ，自 2017 年 7 月 1 日 起实施 n 基础标准： 《建筑信息模型存储标准》征求意见 《建筑信息模型分类和编码标准》 GB/T 51269-2017 ，自 2018 年 5 月 1 日起实施 n 执行标准： 《建筑信息模型设计交付标准》 GB/T 51301-2018 ，自 2019 年 6 月 1 日 起实施 《建筑信息模型制造工业设计应用标准》征求意见 《建筑信息模型施工应用标准 》 GB/T 51235-2017 ，自 2018 年 1 月 1 日 起实施 中国国家 BIM 标准 | 4 美国国家 BIM 标准 2007 ，美国国家 BIM 标准第一版（ National BIM Standard ， NBIMS ）由美国国家建筑科学 研究院 （ National Institute of Building Science ， NIBS ）颁 布。标准涵盖了数据储存标准、信息 语义标准以 及信息传递标准三大部分内容。 2012 年发布了美国国家 BIM 标准的第二版。 2015 年发布了美国国家 BIM 标准的第三版。 从第二版开始，该标准采用了开放投稿、民主 投 票的新方式决定标准内容，因此也被称为是 第一 份基于共识的 BIM 标准。 美国国家 BIM 标准 | 5 机构 / 地方 / 企业 类型 内容 时间 说明 GSA ( 总务管理局 ) 政府企业 National 3D-4D-BIM Program 2003 USACE ( 陆军工程兵 ) 军队机构 15 年（ 2006-2020 ） BIM 路线图 ECB 2013-18: Building Information Modeling (BIM) Requirements on USACE Projects 2006 AGC ( 总承包商协会 ) 行业协会 承包商 BIM 使用指南 2006 2009 年发布第二版 GSA 政府企业 GSA Building Information Modeling Guide Series 01 – 08 2007 2007-2012 年持续更新 Penn State Univ. & bSa 学校 Project Execution Planning 2010 年发布第二版 AIA 行业协会 合同条款 Document E202 AIA -2008-Building Information Protocol Exhibit 2008 Chuck Eastman 等 个人 BIM 应用指南 BIM Handbook （第一版） 2011 年更新第二版 威斯康辛州 Wisconsin DOA 州政府 BIM Guidelines and Standards 2009 2012 年更新第二版 德克萨斯州 Texas Facilities Comission 州政府 Guidelines - Standards LA Community College 高校 BIM Standards 2009 2010 年发布 DB 版 2011 年发布 DBB 版 2016 年发布 DBB 4.1 版 俄亥俄州 Ohio DAS 州政府 DYC DCC 纽约市设计施工管理局 2012 The Naval Facilities Engineering Command (NAVFAC) 国家 ECB 2014 Modeling (BIM) Phased Implementation Plan 2014 马萨诸塞州 Massachusetts DCAMM 州政府 BIM GUIDELINES for DESIGN and CONSTRUCTION 2015 美国协会组织 BIM 标准 | 6 英国 BIM 标 准 | 7 7 英国 BIM 标准 | 8 中美英三国 BIM 标准对比 从中美英三国发布的标准对比来看 美国的 BIM 标准理论性强，是从基础理论研究开始的； 英国的 BIM 标准系统性强，是从顶层设计开始； 而中国的 BIM 标准实践性强，是从工程应用中摸索总结出来的。 在编制制定方面： 英国的做法很好，值得学习。英国的标准系统性强，注重顶层设计，编制组织的好， 真正是代表国家的 专家团队，编制出代表国家水平的标准； 我国各自为政的情况还比较严重，有的还自以为是，对技术本身和工程应用都研究积累不够，标准的水 平参差不齐。 | 9 《 2011 ～ 2015 建筑业信息化发展纲要》 中，把 BIM 作为支撑行业产业升级的核心技 术； 全文中 9 次提到 BIM ，其中：发展目标提到 3 次，发展重点提到 6 次。 BIM 技术也被列为国家“十二五”科技支撑计划的重点研究和推广应用技术。 中国 BIM 技术政策 建质 [2011] 67 号 2011-05-11 《 2011 ～ 2015 建筑业信息化发展纲 要》 | 10 《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》 n 到 2020 年末： 建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、 一 级 房屋建筑工程施工企业应掌握并实现 BIM 与企 业管理系统和其他信息技术的一体化集 成应用。 以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护 中， 集成应用 BIM 的项目比率达到 90% ：以 国有资 金投资为主的大中型建筑；申报绿色 建筑的公 共建筑和绿色生态示范小区。 中国 BIM 技术政策 建质函 [2015] 159号 2015-06-16 | 11 《 2016-2020 年建筑业信息化发展纲要》 n “ 十三五”期间： 全面提高建筑业信息化水平， 着力增强 BIM 、大数 据、 智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术 集 成应用能力，建筑业数字化、网络化、智能化取得 突破性进展； 初步建成一体化行业监管和服务平台， 数据资源利 用水平和信息服务能力明显提升； 形成一批具有较强信息技术创新能力和信息化达到 国际先进水平的建筑企业及具有关键自主知识产 权 的建筑信息技术企业。 建质函 [2016] 183号 2016-08-23 中国 BIM 技术政策 | 12 美国联邦政府没有发布 BIM 技术政策 2006 年，美国联邦机构美国陆军工程兵团（ USACE ）制定并发布了一份 15 年 （ 2006- 2020 ）的 BIM 路线图，开始推动 BIM 应用。 2009 年 7 月，美国威斯康辛州成为第一个要求州内新建大型公共建筑项目使用 BIM 的 州政 府。威斯康辛州国家设施部门发布实施规则，要求从 2009 年 7 月 1 日开始，州内 预算在 500 万美元以上的所有项目和预算在 250 万美元以上的施工项目，都必须从设 计开始就应用 BIM 技术。 随后，德克萨斯（ 2009 年）、俄亥俄（ 2011 年）、马萨诸塞（ 2015 年）等州政府也 制定 了类似的 BIM 应用政策。 美国 BIM 技术政策 | 13 2011 年英国政府发布第一份 BIM 技术政策 文件 《 Government Construction 2011 》 2011 年英 国政府还 宣 布 资 助 并 成立 BIM Task Group ， 由内阁办公室直接管理，致力于 推动英 国的 BIM 技术发展、政策制定工作。 BIM Task Group 在成立的同一年，制定了针对 企 业应用的 BIM 成熟度（ BIM Levels of Maturity ） 的四个标志性阶段（ BIM level 0 - 3 ）。 2016 年英国内阁办公室和财政部基础设施管理 局 （ Infrastructure & Project Authority, IPA ）联 合发 布 了 政 府 工 程 建 设 战 略 的 第 二 个 版 本 《 Government Construction 2016-2020 》，制 订 了下一步推进 BIM 应用的策略，并继续执行 中央 政府顶层设计驱动的 BIM 推行方式。 英国 BIM 技术政策 Mark Bew & Mervyn Richards | 14 在完成了 BIM Level 2 技术政策和标准相关工作后， 英国 BIM 工作组（ BIM Task Group ） 的原有职能结 束， BIM 应用推广工作主要交由英国 BIM 联盟 （ UK BIM Alliance ） 来完成。 英国政府开始启动了下一阶段 BIM 应用政策和路线 图 研究项目： 数字建造不列颠（ Digital Built Britain ， 相当于对 BIM Level 3 要求的具体化研 究）。 2017 年英国商务部和剑桥大学联合成立了数字建造 不列颠中心（ CDBB-Centre for Digital Built Britain ） 替英国 BIM 工作组（ BIM Task Group ） 领导英国下 一 阶段的建筑业数字化发展工作。 英国 BIM 技术政策 BIM Level 3 & Beyond - Digital Built Britain 数字建造不列颠 | 15 中英两国政府在全行业推进 BIM 应用的技术政策制定和推进节奏方面有很多相似之处。 中国在 2011 年发布了《 2011-2015 年建筑业信息化发展纲要》（建质函 [2011] 67 号），在全 行业鼓 励开始应用 BIM ，在 2015 年又发布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》（建质函 [2015] 159 号），提出了到 2020 年 BIM 应用发展目标。 英国在 2011 年发布了《政府工程建设战略 2011 -Government Construction 2011 》，在其配套 的行 动计划（ Action Plan ）中要求，从 2016 年 4 月起，英国所有中央政府投资的建筑项目必须 满足 BIM Level 2 的起步水准。 2011 年至 2020 年期间，中英两国在行业层面的 BIM 应用要求虽然在表述上略有差异，但 BIM 应 用内容 差不多，都是以专业 BIM 应用和基于 BIM 的协同为主。 中英 BIM 技术政策对比 | 16 中英 BIM 技术政策对比 中英两国政府在全行业推进 BIM 应用的技术政策制定和推进节奏方面有很多相似之处。 中国在 2016 年发布了《 2016-2020 年建筑业信息化发展纲要》（建质函 [2016] 183 号），提出了鼓励发展方向，要着力增强 BIM 、大数据、智能化、移动通讯、 云计算、 物联网等信息技术集成应用能力，要提升数据资源利用水平。 这与英国的 BIM Level 3 要求相近，重点是系统集成、数据集成、技术集成、业务集 成。 但要实现这样的目标，还有很长的路要走。 | 17 美国 BIM 产品应用 JBKnowledge 施工技术报告 2017 （ 2690 份问卷， 93.1% 来自美 国） | 18 美国施工企业正在尝试的信息技术包括：无人机、预制 / 模块化、 360 度摄 影 / 摄像、三维扫描仪、智能设备、虚拟现实、增强现实、三维打印机、 穿戴 设备、现场传感器等 美国 BIM 产品应用 JBKnowledge 施工技术报告 2017 （ 2690 份问卷， 93.1% 来自美 国） | 19 英国 BIM 产品应用 应用的 BIM 软件（ Autodesk, Bentley,Nemetschek/Graphisoft, Trimble ） | 20 n 国外软件厂商市场占有情況 Hamil 在 2013 年统计，全球的 BIM 工具的市场份额 Autodesk 的 Revit 49% 、 Graphisof 的 Archicad 18% 类型 软件名称 使用比例 建模软件 Autodesk Revit 87% ArchiCAD 8% Tekla 钢结构垄断 应用软件 Navisworks 70% 厂商 占比 Autodesk 66% graphisoft 19% NEMETSCHECK 4% Bentley 2% 其他 8% 英国 BIM 产品应用 2018 年 5 月英国 NBS 发布 (NBSNational BIM Report 2018) 2017 年国外 BIM 软件在上海市的应用情况（ 143 份问 卷） | 21 n 模型创建与建筑 BIM 软件 Autodesk Revit 、 Bentley AECOsim Building Designer 、 GRAPHISOFT ArchiCAD 、 Dassault CATIA 、 Trimble SketchUp 、 McNeel Rhino 、天正 TR 、 ……… n 结构 BIM 软件 PKPM-BIM 、盈建科 YJK 、广厦 GSRevit 、探索者 TSRS 、 Tekla Structures 、 Autodesk Advance Steel 、 Nemetschek AllPLAN PLANBAR 、 … … . n 机电 BIM 软件 Autodesk Revit 和 MEP Fabrication 、广联达 MagiCAD 、鸿业 BIMSpace 、 …… … n 造价 BIM 软件 广联达、鲁班、……… 中国 BIM 产品应用 | 22 国外 BIM 软件 AUTODESK 、 BENTLEY 、 OpenBIM 联盟的 BIM 软件等 优势：高投入研发、系统性强 不足：不符合国情（规范、习惯） 国内 BIM 软件 PKPM 、广联达、理正、同望、鲁班、天正、探索 者等 优势：专业功能强、符合国情 不足：研发投入、系统水平 中国 BIM 产品应用 | 23 我国自主 BIM 软件发的主要问题 1. 软件基础薄弱。我们在应用层面做的比较好，但基础层面做的不够。我们没有自主知识产权的 BIM 基础平台，导致 BIM 软件的国产化程度太低，目前市场上规模较大、应用比较成熟的 BIM 基础平台都掌握在国外软件商手中，这已成 为制约我国 BIM 软件发展和建筑业转型升级的“卡脖子”关键技术。 2. 研发投入不足。自主知识产权的 BIM 基础平台研发难度大、周期长、投入大， 需要充足的经费支撑，国内虽有为数不 多的几家软件商在积极研发自主知识产权的 BIM 基础平台，但技术水平和经济实力与国际开发商相差甚远，目前还难 以改变国外软件垄断的局面。 3. 国内 BIM 应用软件竞争力不足。由于缺少自主知识产权的三维图形平台和 BIM 基础平台，国内 BIM 软件商只能基于国 外图形平台或在国外 BIM 产品上做二次开发，而且多数软件功能仅能满足个别阶段、个别专业的单一业务场景需求， 难以形成系统化、通用化的软件产品。 4. 数据标准软件标准缺失。因没有我国自主的数据格式和图形格式等数据标准和软件标准，制约了建设工程报建、审批 和存档等工作的数字化发展。 5. 国家信息安全受到严重威胁。我国建筑业在大力推进 BIM 应用， 很多工程单位都在应用国外 BIM 软件 , 大量的建设数 据 , 包括国家重点工程项目数据等重要信息都被国外掌握，存在着十分严重的信息安全隐患， 直接威胁到我们的国家 安全。 | 24 业主 要求项目用 BIM ，以行业标 准 指南为基础形成企业和项目 政策与标准指南 联邦机构： GSA, USACE, Navy, Airforce, VA 州市政府：德克萨斯州、 威斯康辛州、俄亥俄州、 乔治亚州、纽约市，圣安 东尼市 学校：乔治亚理工、南加 州大学、 MIT 商业业主企业：迪斯尼 科研机构和行业协会 研制标准指南模板 NIBS: NBIMS AIA/AGC: LOD PennState: BIM PXP CSI: OmniClass 项目参与方 按照业主要求提供服务 设计企业、施工企业、设备 材料供应商、 BIM 咨询服务 企业 BIM 软件和设备厂商 提供产品资金服务 Autodesk, Bentley, Trimble, ArchiBUS u 模式：厂商支持、行业研究、 业主主导 u 特点：得到大量软件厂商新产 品新技术和经济资源支持。 美国 BIM 应 用 BIM 产品 和 技术 BIM 标准 指 南模板 资金和技术 BIM 服 务 | 25 1. 28.1% 的企业样本不参与有 BIM 应用要求 的项目投标 2. 26.8% 的企业样本有 BIM 部门 3. 25.4% 的企业样本有一两个会用 BIM 的人 45.1% 的虚拟设计建 造项目由总包牵头 JBKnowledge 施工技术报告 2017 （ 2690 份问卷， 93.1% 来自美 国） 美国 BIM 应用情况：市场调研数 据 美国 BIM 应 用 | 26 美国 BIM 应用 BIM 应用内容：技术应用多、管理应用少， 可视化应用多、信息应用少 JBKnowledge 施工技术报告 2017 （ 2690 份问卷， 93.1% 来自美 国） 应用 BIM 的项目比例： 部分项目应用是普遍现象 美国 BIM 应用情况：市场调研数 据 | 27 英国 BIM 应用 | 28 2018 年的调研数据跟 2017 年相比： 1. 要求 100% 项目都达到 BIM Level 2 的 样本下降了