理论教育 美国与英国公路交通工程BIM标准及应用差异

美国与英国公路交通工程BIM标准及应用差异

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,美国所使用的BIM标准包括NBIMS、COBie、IFC等,不同的州政府或项目业主会选用不同的标准。在美国公路交通行业应用的BIM相关信息标准与建筑方向有一定的不同。1.3.2 欧洲体系英国是目前全球BIM应用增长最快的地区之一,也是最早把BIM应用在各项政府工程上的国家之一,英国颁布了各项规定并制定了相关标准。

美国与英国公路交通工程BIM标准及应用差异

国际上,BIM标准可分为三个主要体系:美国体系、欧洲体系和亚洲体系。欧洲体系的标准发展最早,细化且深入,操作性较强,数据标准采用国际IFC体系。1995年,buildingSMART的前身国际数据互用联盟(IAI-International Alliance of Interoperability)首次提出面向建筑对象的工业基础类数据模型标准IFC,目的在于促成建筑业中不同专业以及同一专业中的不同软件可以共享统一的数据源,从而达到数据的共享及交互;从1997年发表IFC的第一个完整版本一直到现在的IFC4x3版本,其覆盖范围、模型框架、应用领域等各个方面都在不断地改进。

美国体系的标准覆盖范围较全面,国家和地方互相配合,侧重基于COBie(Construction Operations Building Information Ex-change)的交付标准。

亚洲体系的标准偏向项目应用层面,数据标准层面较弱,如新加坡、韩国、日本等。

国际上已经发布的BIM标准主要分为两类:第一类是基础数据标准,通常由行业性协会或机构提出的推荐做法,主要分为IFC(Industry Foundation Class)、IDM(Information Delivery Manual)、IFD(International Framework for Dictionaries)三类,它们是实现BIM价值的三大支撑技术。第二类为执行应用标准,各个国家针对自身发展情况制定的指导本国实施BIM的操作指南,是针对BIM项目应用的指导性标准,包含项目分类、模型等级、项目交付、协同工作、IT管理等内容。

1.3.1 美国体系

2004年,美国编制了基于IFC的《国家BIM标准》(National Building Information Model Standard,简称NBIMS),目前为止已发布至第三版,NBIMS从软件技术和工业实施两方面对BIM提出标准和指导(图1-7)。

图1-7 美国国家BIM标准(NBIMS)V3版内容框架

NBIMS是一个完整的BIM指导性和规范性的标准,它规定了基于IFC数据格式的建筑信息模型在不同行业之间信息交互的要求,实现信息化促进商业进程的目的。在美国,BIM的普及率与应用程度较高,政府或业主会主动要求项目运用统一的BIM标准,甚至有的州已经立法,强制要求州内的所有大型公共建筑项目必须使用BIM。

目前,美国所使用的BIM标准包括NBIMS、COBie、IFC等,不同的州政府或项目业主会选用不同的标准。例如,2006年,美国承包商协会发布了《承包商BIM使用指南》;2008年,美国建筑师学会颁布了BIM合同条款E202—2008“Building Information Modeling(BIM)Protocol Exhibit”;2009年,美国洛杉矶大学制定了面向DBB工程模式的BIM实施标准LACCD Building Information Modeling Standards For Design-Bid Build Projects,但是他们的使用前提都是要求通过统一标准为利益相关方带来最大的价值。

在美国公路交通行业应用的BIM相关信息标准与建筑方向有一定的不同。由美国联邦高速公路管理局和红方程公司联合开发的一种开放式桥梁信息模型标准——开放式桥梁信息模型(OpenBrlM 2.0),在美国交通行业使用频繁,同时,LandXML、美国国家桥梁数据库(NBL)以及Bentley OpenBridgeiModel等桥梁信息建模标准也被广泛采用。

1.3.2 欧洲体系

英国是目前全球BIM应用增长最快的地区之一,也是最早把BIM应用在各项政府工程上的国家之一,英国颁布了各项规定并制定了相关标准。

在英国,多家设计与施工企业共同成立“AEC(UK)BIM标准”项目委员会,于2000年发布了《建筑工程施工工业(英国)CAD标准》[AEC(UK)CAD]来改进设计信息交付、管理和交换过程,随着设计需求和科技的发展,此标准逐渐扩大涵盖了设计数据和信息交换的其他方面。在2010年和2011年,针对Autodesk Revit和Bentley Building两种软件发布了相应的BIM使用标准,具有很强的社会实践性。2009年11月和2012年先后发布了《建筑工程施工工业(英国)建筑信息模型规程》[AEC(UK)BIM标准]第一版和第二版(图1-8),与NBIMS的不同之处在于,英国的BIM标准只着眼于设计环境下的信息交互应用,基本未涉及BIM软件技术和工业实施。

图1-8 《建筑工程施工工业(英国)建筑信息模型规程》内容框架

英国标准协会BSI发布实施的工程应用方面的BIM国家标准BS1192,该标准覆盖了工程项目不同阶段(图1-9)。

图1-9 英国国家BIM标准体系

2011年,英国政府发布了Bew-RichardsBIM应用图表,将BIM应用分为了以下4个等级。

BIM Level 0:仅仅使用2D的CAD绘图,意味着没有协作,主要是用于生产信息,输出和分发是通过纸张或电子打印,或二者的混合。

BIM Level 1:2D与3D相结合的形式。在内部使用BIM软件和流程来提高设计质量或更有效地生成设计文档,但不与外部合作伙伴共享其图形模型。传统的图纸构成了项目协作、协调和交付的基础。(www.daowen.com)

BIM Level 2:包含一系列特定领域的模型组合,能作为一个完整的生态系统进行数据的存储和共享。设计方需建立共享文件,任何项目的各参与方都有权查看最新的设计进展。

BIM Level 3:项目能建立完全的协同合作关系,BIM会真正应用到智慧城市的方方面面。英国政府规定,2019年前达到Level 3。

2016年4月4日起,英国所有建筑项目的招投标必须满足BIM Level 2;所有投标供应商必须具备“在项目上使用BIM Level 2的协同能力”,包括所有相关符合信息和数据。BIM Level 2要求政府施工项目的各相关方——建筑方、承包方或供应方能通过通用文件模型,例如施工运营建筑信息交换(COBie)或IFC进行项目数据交换。

德国也于2013年发布了BIM-Leitfaden für Deutschland,为所有项目参与者提供了BIM初步设计介绍,该规范把工程项目措施分为了两个部分并用不同的颜色表示出来,其中蓝色部分表示在今后将会强制实施的部分,橘色部分则仅为参考实施。

在北欧国家中,挪威于2013年颁布了《BIM手册》,用于规范全国的应用BIM技术。芬兰的BIM应用主要由国有物业部门来推动,从2007年起,该部门下发文件,要求在建筑工程项目中全国采用BIM文件格式。2012年,《通用BIM技术要求》正式在芬兰颁布,此书共分为13册,并用提供3种语言版本,为BIM项目工程师的共同作业提供了标准。

1.3.3 亚洲体系

在亚洲,日本、韩国和中国香港地区是最早进入BIM实践的国家和地区,也都致力于BIM标准的制定和改进。日本制定了建筑信息化标准《Continuous Acquisition and Lifecycle Support/Electronic Commerce》(CALS/EC),2012年7月,日本建筑学会发布了《BIM指南》,从BIM团队建设、BIM数据处理、BIM设计流程、应用BIM进行预算、模拟等方面为日本的设计院和施工企业应用BIM提供了指导。在韩国,韩国公共采购服务中心下属的建设事业局制定了BIM路线图和实施指南;国土海洋部于2010年1月发布了《建筑领域BIM应用指南》,编制了《土木领域3D设计指南》;2010年3月,韩国虚拟建造研究院制定了《BIM应用设计指南——三维建筑设计指南》;2010年12月,韩国调达厅颁布了《韩国设施产业BIM应用基本指南书——建筑BIM指南》。新加坡也在2012年发布了《BIM指南》,第二年,又推出了新加坡BIM指南的第二版。此外,新加坡又发行了BIM指引细则,将BIM应用于各工程专用的做法具体描述出来,迄今为止,已发行了9本相关细则。中国香港地区的房屋署制定了建筑信息模拟的内部标准,包括使用指南、组件库设计指南和参考资料,2009年发布了《BIM用户指南》。

中国内地现有BIM标准基本可分为四类。

图1-10 CBIMS标准框架体系

第一类:CBIMS标准(图1-10)。2011年,清华大学BIM课题组主编的《中国建筑模型标准框架研究》正式发行,主要是从信息化的角度,从理论层面论述BIM标准体系的框架和方法论。CBIMS分为技术规范、解决方案和应用指导三大类。从CBIMS标准体系框架来看,CBIMS体系与NBIMS体系有一定的类似性,从基础数据和应用层面均作了相关规定。然而不同的是,CBIMS的应用层面更多强调的是打破BIM的数字化资源瓶颈,将数字化图元的建立和组装标准化。

第二类:中国国家BIM标准(图1-11)。住建部主持编写的建筑领域国家BIM标准,研究思路参照借鉴国际BIM标准的同时兼顾国内建筑规范规定和建设管理流程要求,共分三个层次:第一层为最高标准,建筑工程信息模型应用统一标准;第二层为基础数据标准,建筑工程设计信息模型分类和编码标准,建筑工程信息模型存储标准;第三层为执行标准。住建部目前在编或已经颁布的BIM国家及行业标准共有7部,其中,《建筑信息模型应用统一标准》(GB/T 51212—2016)、《建筑信息模型施工应用标准》(GB/T 51235—2017)、《建筑信息模型分类和编码标准》(GB/T 51269—2017)、《建筑信息模型设计交付标准》(GB/T 51301—2018)、《建筑工程设计信息模型制图标准》(JGJ/T 448—2018)、《制造工业工程设计信息模型应用标准》(GB/T 51362—2019)等均已颁布。其中,《建筑工程信息模型应用统一标准》对建筑信息模型在工程项目全生命期的各个阶段建立、共享和应用进行了统一规定,其他标准应遵循该标准的要求和原则。

图1-11 中国国家BIM标准框架体系

第三类:行业类BIM标准。国内外BIM标准研究基本上都在建筑行业,包括的主要专业领域有建筑、结构、暖通、电气、设备、建筑施工管理、物业管理。现有的国内外BIM标准不能涵盖铁路、公路、市政等专业领域。目前,国内铁路行业逐渐形成完整的BIM标准体系,按照中国国家的铁路建设管理模式,既有铁路定额体系以及中国国家BIM标准体系的要求,参考美国的NBIMS标准体系,发布了中国铁路BIM标准体系的框架(图1-12)。目前,《铁路工程信息模型数据存储标准》已发布,在IFC4x1基础上进行扩展,涵盖和涉及了线路、轨道、路基、桥梁、隧道、站场、路基排水、地质8个铁路专用领域。《铁路工程信息模型分类和编码标准》也正式发布,主要技术内容包括铁路工程信息模型分类和铁路工程信息模型编码。

图1-12 中国铁路BIM标准框架体系

第四类:地方BIM标准。主要是各地对地域内BIM应用的统一规定。例如北京市《民用建筑信息模型(BIM)设计基础标准》、上海市《建筑信息模型应用标准》及《市政道路桥梁信息模型应用标准》。上海市提出了本地BIM标准体系(图1-13),厘清了本地标准与国外、国家及行业规范间的关系以及基础标准与应用标准之间的关系。

图1-13 上海市BIM标准体系

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈