◎ 廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司副總裁 袁正剛

人類發(fā)展過(guò)程有一個(gè)很重要的特征，一是人類大腦容量的變化，還有一個(gè)重要的特征就是人使用的生產(chǎn)工具在不斷的變化。我們現(xiàn)在更多的生產(chǎn)工具是計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)是深刻改變這個(gè)世界的工具。現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)已經(jīng)不止是一個(gè)PC，各行各業(yè)都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)。同時(shí)，電影產(chǎn)業(yè)也在發(fā)生深遠(yuǎn)變化，以大家都熟悉的《阿凡達(dá)》為例，實(shí)際上在十多年前卡梅隆就有拍攝想法，但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)不成熟所以擱置。隨著3D技術(shù)的不斷成熟，《阿凡達(dá)》才震撼上映并引領(lǐng)電影產(chǎn)業(yè)的全新變革。

BIM產(chǎn)生的背景

理解BIM技術(shù)要回到BIM產(chǎn)生的背景，BIM有很深遠(yuǎn)的背景存在。如今，3D電影已不是新鮮事物，帶動(dòng)了電視和三維顯示器的改革，3D技術(shù)對(duì)電影和電視有很大影響，同時(shí)也衍生出類似3D掃描、三維打印等新興技術(shù)。當(dāng)掃描儀掃描物體的時(shí)候，在掃描的過(guò)程中，我們可以在計(jì)算機(jī)中實(shí)時(shí)得到模型，并能夠把這個(gè)三維物體顯示出來(lái)。還有我們熟悉的打印，也在向三維技術(shù)發(fā)展，不僅可以打印高強(qiáng)度的塑料，還可以打印金屬材質(zhì)。三維打印擁有高強(qiáng)度的工作數(shù)量，三維打印出來(lái)的物體有摩托車、賽車等各類物品。三維打印和三維掃描結(jié)合使用會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果，圖1是波音717最初設(shè)計(jì)的完全沒(méi)有圖紙的三維模型，圖紙最終自動(dòng)生成。三維模型在機(jī)械行業(yè)早已開(kāi)始應(yīng)用，而在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)很多時(shí)候還是畫(huà)二維圖紙，有沒(méi)有一種方式可以直接運(yùn)用三維技術(shù)呢？

BIM的發(fā)展過(guò)程從最初的手工繪圖到三維CAD再進(jìn)化到BIM應(yīng)用，經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間。在二維發(fā)展的過(guò)程中還有一個(gè)三維CAD階段，有一些物體我們可以用三維形式表現(xiàn)出來(lái)，因而三維CAD對(duì)設(shè)計(jì)人員的幫助還是很大的，它幫助設(shè)計(jì)人員以及業(yè)主更好地理解項(xiàng)目。如今，已經(jīng)沒(méi)有人再手工繪圖。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)BIM技術(shù)可以突破三維CAD技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新的變革，利用BIM技術(shù)可以增加更多信息。我們經(jīng)常說(shuō)的五維，就是三維模型加時(shí)間再加成本，當(dāng)然還可以增加更多的信息放到模型中去，這就是BIM。從手工繪圖發(fā)展到二維CAD再到三維CAD，從三維CAD發(fā)展到今天的BIM技術(shù)，在技術(shù)更迭創(chuàng)新的同時(shí)，建筑本身也發(fā)生了很多變化。以前的建筑更多是仿古代的建筑，現(xiàn)在我們很少再建造古典建筑，而喜歡一些獨(dú)特新穎的建筑。例如北京的中央電視臺(tái)新樓，還有杭州體育中心等建筑，這些造型奇特的建筑越來(lái)越多的在中國(guó)出現(xiàn)，但問(wèn)題也隨之而來(lái)，這些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑用傳統(tǒng)的二維方式無(wú)法表達(dá)，逼迫我們不得不拋棄傳統(tǒng)的工具采用新的技術(shù)。

圖1

三維技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅使電影產(chǎn)業(yè)全面進(jìn)入三維時(shí)代，同時(shí)一些電視機(jī)制造企業(yè)也利用三維技術(shù)打造產(chǎn)品賣點(diǎn)，而制造業(yè)更是早已全面應(yīng)用三維技術(shù)。建筑行業(yè)對(duì)待BIM技術(shù)還處于觀望階段，但是縱觀整個(gè)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，未來(lái)BIM技術(shù)必將為建筑行業(yè)帶來(lái)全新變革。

BIM的理念

很多人對(duì)BIM的理念有些混淆，首先不清楚BIM的模型從何而來(lái)；第二不了解BIM的核心價(jià)值；第三也不知道什么才是BIM的理想方案。BIM的模型從何而來(lái)？它是在設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生并由設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)嗎？實(shí)際上，BIM會(huì)涉及到各種各樣的模型，而我們說(shuō)的BIM不僅是一個(gè)模型，它有多種模型存在。在招投標(biāo)階段有算量模型，設(shè)計(jì)階段有設(shè)計(jì)模型，施工階段有施工模型，運(yùn)維階段有運(yùn)維模型，因而B(niǎo)IM的模型不是由設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生，不同的階段有不同的模型，這是我們對(duì)BIM模型的理解。以設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)模型為例，在設(shè)計(jì)階段并不是一個(gè)人創(chuàng)建所有模型，而是根據(jù)每個(gè)人的分工分別創(chuàng)建不同的模型。設(shè)計(jì)模型是一個(gè)起源，設(shè)計(jì)師需要在項(xiàng)目源頭創(chuàng)建BIM模型，之后的各項(xiàng)模型基于設(shè)計(jì)模型修改或增加相關(guān)信息，在設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上形成算量模型、施工模型等。

那么BIM到底可以解決什么問(wèn)題？美國(guó)是應(yīng)用BIM最成熟的國(guó)家，圖2是BIM分析工具在美國(guó)市場(chǎng)的一個(gè)應(yīng)用情況?？梢钥吹脚旁诘谝晃坏氖枪こ塘扛潘?，然后依次是進(jìn)度、預(yù)估、能耗分析、項(xiàng)目管理、結(jié)構(gòu)分析等。根據(jù)這一統(tǒng)計(jì)結(jié)果，BIM的核心價(jià)值可以用成本、進(jìn)度、質(zhì)量、管理、協(xié)調(diào)這五個(gè)關(guān)鍵詞來(lái)概括。“成本”指的是應(yīng)用BIM技術(shù)可以節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，根據(jù)美國(guó)南加州大學(xué)2009年的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在施工、招投標(biāo)以及詳細(xì)設(shè)計(jì)階段采用BIM會(huì)節(jié)省更多的時(shí)間，其中在施工階段采用BIM節(jié)省時(shí)間最多。BIM不單單只是使用用戶的事情，BIM對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈都有推動(dòng)作用，對(duì)施工企業(yè)的影響也將愈加明顯。

圖2

BIM技術(shù)還可以提高建筑的質(zhì)量，進(jìn)行全面、快速的碰撞檢查，可以利用BIM技術(shù)做很多模擬，比如光照模擬、能耗分析模擬等。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，由于信息溝通不及時(shí)、人員協(xié)調(diào)等問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致在施工過(guò)程中出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，利用BIM技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查、各類模擬可以保證建筑的質(zhì)量，減少不必要的變更。

此外，BIM可以優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、完整的施工模擬，通過(guò)施工模擬可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題從而優(yōu)化施工進(jìn)度。同時(shí)，BIM技術(shù)能夠管理、協(xié)調(diào)，項(xiàng)目甲方和監(jiān)理可以利用移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)獲取模型信息，利用BIM技術(shù)指導(dǎo)項(xiàng)目施工。

有沒(méi)有什么工具來(lái)支撐BIM技術(shù)呢？通過(guò)分析關(guān)鍵軟件，我們把它簡(jiǎn)化成BIM方案。在設(shè)計(jì)階段可以將設(shè)計(jì)模型導(dǎo)到項(xiàng)目算量中，然后利用BIM技術(shù)制作三維算量；在施工準(zhǔn)備階段可以進(jìn)行碰撞檢查，施工過(guò)程中可以做施工算量、施工模擬，便于項(xiàng)目的支付和結(jié)算，也可將施工過(guò)程中的進(jìn)度和成本變化動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)出來(lái)；運(yùn)維階段也有基于BIM的運(yùn)維管理。

但這些軟件就是BIM的應(yīng)用嗎？很多時(shí)候我們不是想要單個(gè)的軟件而是需要一個(gè)系統(tǒng)的集成應(yīng)用，只有將各種軟件緊密地連接在一起，才能真正形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。IFC可以將各種軟件集成應(yīng)用，但也存在一些問(wèn)題，很多軟件公司對(duì)IFC支持不夠，要想將各種軟件緊密連接就需要BIM服務(wù)器，它可以深入到軟件內(nèi)部并將個(gè)軟件的功能在服務(wù)器中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這是理想的BIM方案。BIM不是靈丹妙藥，不要高估BIM，它只是一個(gè)新的技術(shù)，可以幫助我們做很多管理工作，并不能解決所有的問(wèn)題；但是也不要低估BIM，因?yàn)锽IM已經(jīng)給建筑行業(yè)帶來(lái)很多變革，我們要積極的參與到BIM中。

BIM的使用指南

圖3是斯坦福大學(xué)BIM評(píng)分表，可以看出在美國(guó)很多應(yīng)用BIM比較好的項(xiàng)目得分也比較低。結(jié)合斯坦福大學(xué)的BIM資訊，再結(jié)合國(guó)內(nèi)BIM的實(shí)施方案以及實(shí)施的具體項(xiàng)目，我總結(jié)了BIM實(shí)施的五個(gè)步驟：第一確定一位BIM負(fù)責(zé)人，確定目標(biāo)和需求；第二選擇BIM咨詢或軟件公司，需要考慮公司實(shí)力以及軟件是否主流；第三制定流程和規(guī)范，明確各參與方的分工協(xié)作，制定BIM標(biāo)準(zhǔn)編碼；第四選擇試點(diǎn)項(xiàng)目，應(yīng)從小項(xiàng)目或個(gè)別應(yīng)用開(kāi)始；第五總結(jié)和改進(jìn)。

圖3

國(guó)外的BIM應(yīng)用狀況可以參考圖4，左側(cè)是美國(guó)和加拿大的應(yīng)用情況，2007年有28%的項(xiàng)目應(yīng)用BIM，到2009年增長(zhǎng)到49%，歐洲起步稍微晚一點(diǎn)，2010年是36%的項(xiàng)目應(yīng)用BIM。國(guó)外BIM的應(yīng)用情況有很多，2006年項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)提升了生產(chǎn)力的18%，這對(duì)一個(gè)建筑項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是驚人的節(jié)省。

圖4

從BIM發(fā)展的背景和BIM應(yīng)用情況我們可以看到，越來(lái)越多的業(yè)主要求使用BIM，像SOHO、龍湖這些企業(yè)都要大量應(yīng)用BIM，同時(shí)，BIM在大小項(xiàng)目中的使用逐漸普遍，企業(yè)的能力和實(shí)力通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)得以提升，更為重要的是BIM與項(xiàng)目管理深度集成，實(shí)現(xiàn)精益管理。