BIM的關(guān)鍵核心技術(shù)

BIM(建筑信息模型)源自IFC(工業(yè)基礎(chǔ)分類)。IFC是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，其目標(biāo)是為建設(shè)行業(yè)提供一套不依賴于任何具體軟件系統(tǒng)的，適合于描述貫穿整個(gè)建筑項(xiàng)目全生命期內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用于建筑物的全生命期中各個(gè)階段內(nèi)以及各階段之間的信息交換和共享。國(guó)際智慧建筑聯(lián)盟推薦的OpenBIM五項(xiàng)方法論標(biāo)準(zhǔn)為IFC、IFD、BCF、IDM/MVD。由此可見(jiàn)，BIM既是IFC標(biāo)準(zhǔn)(中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn))的代名詞，又是IFC標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用擴(kuò)展(MVD)。

IFC標(biāo)準(zhǔn)始于1996年，目前較為成熟的IFC標(biāo)準(zhǔn)也只是停留在建筑工程設(shè)計(jì)階段，而且還不完善，存在不同具體軟件系統(tǒng)之間的IFC模型交換信息丟失、同一軟件系統(tǒng)不同版本的IFC模型兼容等問(wèn)題。

支持IFC標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)，應(yīng)能生成用于IFC數(shù)據(jù)交換的交換物，且應(yīng)能讀入接收到的IFC數(shù)據(jù)交換物。符合IFC標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)應(yīng)聲明其所支持標(biāo)準(zhǔn)的版本號(hào)。IFC標(biāo)準(zhǔn)修訂后，符合IFC標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)宜兼容原標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

由上述可見(jiàn)，BIM的核心技術(shù)是一套“不依賴于任何具體軟件系統(tǒng)的，適合于描述貫穿整個(gè)建筑全生命期內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)”，而IFC標(biāo)準(zhǔn)只是其中之一。如果認(rèn)同使用IFC標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)BIM，其前提條件是有符合IFC標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)，即通常所說(shuō)的BIM建模軟件。這樣，三維圖形平臺(tái)就自然成為BIM的核心技術(shù)。

BIM是中國(guó)建造2035的重要支撐之一。但如果把中國(guó)建造2035寄希望于三維圖形平臺(tái)，那將是對(duì)建筑業(yè)軟件發(fā)展方向的極大誤判。建筑業(yè)軟件的本質(zhì)是建筑業(yè)長(zhǎng)期積累的知識(shí)與訣竅的結(jié)晶，是建筑業(yè)工業(yè)化進(jìn)程不可缺少的伴生物，而非IT的產(chǎn)物。同樣，如果把實(shí)現(xiàn)中國(guó)BIM寄希望于三維圖形平臺(tái)，會(huì)存在較大不確定性。由于我國(guó)三維圖形平臺(tái)技術(shù)與國(guó)外的巨大差距及我國(guó)現(xiàn)在的研發(fā)機(jī)制，仍會(huì)在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)落后于先進(jìn)國(guó)家。

習(xí)近平總書記指出，要以關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口，敢于走前人沒(méi)走過(guò)的路，努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)、發(fā)展主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中。

發(fā)展我國(guó)自主建筑業(yè)軟件需要研發(fā)三維圖形平臺(tái)，但要實(shí)現(xiàn)BIM和中國(guó)建造2035，還有比三維圖形平臺(tái)更重要的關(guān)鍵共性技術(shù)需要抓緊研究。中國(guó)BIM技術(shù)一直是高舉IFC大旗的大量國(guó)外“BIM軟件”的研究與應(yīng)用。由于我國(guó)三維圖形平臺(tái)技術(shù)水平落后于先進(jìn)國(guó)家，而IFC標(biāo)準(zhǔn)與高端三維圖形軟件配套的特點(diǎn)必然導(dǎo)致我國(guó)BIM技術(shù)研究在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)處于“跟跑”狀態(tài)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)自主可控。要改變這種“跟跑”的BIM技術(shù)研究局面，我們必須以“顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口，敢于走前人沒(méi)走過(guò)的路”。前面提到，IFC標(biāo)準(zhǔn)是BIM的核心技術(shù)之一。但I(xiàn)FC標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，至今落地應(yīng)用上還存在許多問(wèn)題。因此，我們要從研究IFC標(biāo)準(zhǔn)入手，結(jié)合工程實(shí)踐建立一套既可實(shí)現(xiàn)IFC目標(biāo)又不需要高端三維圖形軟件配套的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新：以中性的“構(gòu)件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)”為突破口，將數(shù)據(jù)交換平臺(tái)與工程應(yīng)用軟件分離。這樣才能實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)研究從“跟跑”到“領(lǐng)跑”，為中國(guó)建造2035奠定基礎(chǔ)。

國(guó)家建筑信息模型(BIM)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟是科技部第三批試點(diǎn)聯(lián)盟，自2012年成立以來(lái)，一直致力于我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BIM核心技術(shù)研究，目前已形成了一套完整且與OpenBIM完全不同的BIM實(shí)施理論與方法，即P-BIM(基于工程實(shí)踐的BIM實(shí)施方式)。

P-BIM方式，即通過(guò)對(duì)項(xiàng)目全生命期的系統(tǒng)研究，使項(xiàng)目全生命期不同階段不同參與方在使用不同功能軟件時(shí)，共用“構(gòu)件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)”存儲(chǔ)和應(yīng)用數(shù)據(jù)，構(gòu)件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。不同功能軟件間通過(guò)建筑業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互操作。

必須清醒地認(rèn)識(shí)到，BIM的關(guān)鍵核心技術(shù)是中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。不同的中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三維圖形平臺(tái)有不同的技術(shù)要求。只有在中間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)上有所突破，才能換道超車，使我國(guó)BIM技術(shù)的創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)、發(fā)展主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中。

(作者為國(guó)家建筑信息模型(BIM)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng))

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