BIM常見的概念性問題

?建筑信息模型(BIM)概念的產(chǎn)生自20世紀80年代的個人電腦革命和90年代的互聯(lián)網(wǎng)革命及其普及作用，計算機網(wǎng)絡使得信息化所包含的信息收集、傳遞與共享具備了實現(xiàn)的技術條件。信息技術近十幾年來的飛速發(fā)展和廣泛應用，其重要意義和對人類的深遠影響舉世公認。在工程建設領域，計算機應用和數(shù)字化技術已展示了其特有的潛力， 成為工程技術在新世紀發(fā)展的命脈。工程設計是工程建設的龍頭。在過去的 20年中，CAD(ComputerAidedDesign)技術的普及推廣使建筑師、工程師們從手工繪圖走向電子繪圖。甩掉圖板，將圖紙轉(zhuǎn)變成計算機中2D數(shù)據(jù)的創(chuàng)建，可以說是工程設計領域第一次革命。CAD技術的發(fā)展和應用使傳統(tǒng)的設計方法和生產(chǎn)模式發(fā)生了深刻變化。這不僅把工程設計人員從傳統(tǒng)的設計計算和手工繪圖中解放出來， 可以把更多的時間和精力放在方案優(yōu)化、改進和復核上，而且提高設計效率十幾倍到幾十倍，大大縮短了設計周期，提高了設計質(zhì)量。 但是二維圖紙應用的局限性非常大，不能直觀體現(xiàn)建筑物的各類信息，所以建筑設計中，制作實體模型也是經(jīng)常使用的建筑表現(xiàn)手段。為了在整個設計過程中溝通設計意圖，建筑師有時需要同時用實體模型和圖紙兩種方式，以彌補單一方式的不足。過去這兩種截然不同的溝通方式是分別實現(xiàn)的。應用計算機后，設計人員一直在探索如何使用軟件在計算機上進行三維建模。最早實現(xiàn)的是用三維線框圖去表現(xiàn)所設計的建筑物， 但這種模型過于簡化，僅僅是滿足了幾何形狀和尺寸相似的要求。后來出現(xiàn)了諸如3DStudioVIZ、FormZ這類專門用于建筑三維建模和渲染的軟件，可以給建筑物表面賦予不同的顏色以代表不同的材質(zhì)，再配上光學效果，可以生成具有照片效果的建筑效果圖。但是這種建立在計算機環(huán)境中的建筑三維模型， 僅僅是建筑物的一個表面模型，沒有建筑物內(nèi)部空間的劃分，更沒有包含附屬在建筑物上的各種信息，造成很多設計信息缺失。建筑物的表面模型，只能用來推敲設計的體量、造型、立面和外部空間，并不能用于施工。對于一個可以應用于施工的設計來說，附屬在建筑物上的信息是非常多的，以墻體為例，設計人員除了需要確定墻體的幾何尺寸、所用的材料外，還需要確定墻體的重量、施工工藝、傳熱系數(shù)、 等很多信息。如果不確定這些信息，建筑概預算、建筑施工等很多后續(xù)的工作就無法進行。而原有的建筑物三維表面模型，是無法做到在模型上附加這么多信息的。隨著建筑工程規(guī)模越來越大，附加在建筑工程項目上的信息量也越來越大。 當代社會對信息的日益重視，使人們認識到與建筑工程項目的有關信息會對整個建筑工程周期乃至整個建筑物生命周期都會產(chǎn)生重要的影響。 例如，建筑物用地的地質(zhì)資料、所用的建筑材料以及材料的各種數(shù)據(jù)對項目的施工方式、 生產(chǎn)成本及工期、使用后的維護都密切相關。對這些信息利用得好、處理得好，就能夠節(jié)省工程開支，縮短工期，也可以惠及使用后的維護工作。因此，十分需要在建筑工程中廣泛應用信息技術，快速處理與建筑工程有關的各種信息，合理安排工期，控制好生產(chǎn)成本，盡量消滅建筑項目中由于規(guī)劃和設計不當甚至是錯誤所造成的工程損失以及工期延誤。鑒于此，就必須在整個建筑工程周期乃至整個建筑物生命周期中，實現(xiàn)對信息的全面管理。建筑設計作為建筑工程的龍頭專業(yè)，也是整個建筑工程信息的源頭，在建筑業(yè)信息化中肩負十分重要的責任。在整個建筑工程周期中，信息量應當如同圖1上面那條曲線那樣，是隨著時間不斷增長的；而實際上，在目前的建筑工程中，各個階段的信息并不能夠很好的銜接，使得信息量的增長如同圖1下面那條曲線那樣，在不同階段的銜接處出現(xiàn)了斷點，出現(xiàn)了信息“回流”的現(xiàn)象。造成這樣的原因有很多，其中一個重要原因，就是在信息的源頭一一建筑設計階段，沒有建立起科學的、能夠支持建筑工程全生命周期的建筑信息模型以及相應的集成管理環(huán)境。建筑信息模型給工程設計領域帶來了第二次革命，從二維圖紙到四維設計和建造的革命，同時，對于整個建筑行業(yè)來說，建筑信息模型（BIM）也是一次真正的信息革命。建筑信息模型是建筑學、工程學及土木工程的新工具。.廣義BIM與建筑業(yè)變革BIM分為廣義BIM和狹義BIM。狹義的BIM是將BIM理解成像CAD—樣是繪圖及設計的一種手段，這只是BIM最初級的應用，狹義BIM對應的BIM軟件工具僅指AUTODESK等推出的相應設計軟件。 廣義的BIM是為實現(xiàn)建筑數(shù)字化、設計建造可視化及運營智能化等目標而產(chǎn)生的一系列工具、 過程與方法的集合，是建筑科學與IT實踐的交融結合，也是建筑業(yè)變革的唯一方向。 建設行業(yè)發(fā)展數(shù)千年，汽車或飛機制造業(yè)發(fā)展不到百年，但生產(chǎn)效率卻相差數(shù)十倍，為什么？ 也許你會說：建設行業(yè)與汽車或飛機制造本質(zhì)區(qū)別在于建筑物是固定在土地上，難以標準化和規(guī)?；５沐e了：同類建筑物有超過70%部分可通用，即使不同類型建筑也有超過30%部分可以標準化；而隨著個性時代的到來，汽車或飛機制造已可實現(xiàn)定制化與個性化。 建設行業(yè)生產(chǎn)效率一直低下，建設企業(yè)一直無法突破“傳統(tǒng)宿命”及“低端印象”的根本原因在于：“建設業(yè)知識與經(jīng)驗積累緩慢，即使有積累，其積累形式簡單，再利用或升華困難”。即便建筑巨頭，其規(guī)模之大，其項目之多，但無統(tǒng)一知識管理平臺，項目因人成事，項目過程資產(chǎn)也隨人而走。BIM能實現(xiàn)規(guī)劃、設計、建造與運營的可視化管理；同樣，BIM也能讓知識更容易積累、傳播以及升華?！罢欀姓櫵摹敝械谋O(jiān)獄和迪拜塔都使用了 BIM，呈現(xiàn)在我們面前的是BIM在物業(yè)管理及運營階段的應用。.BIM與BIM管理的區(qū)別BIM管理關注：1）如何通過BIM提升現(xiàn)有業(yè)務競爭力？2）標書中如何設計BIM方案以滿足業(yè)主要求或提升業(yè)主價值？3）如何基于BIM模型進行規(guī)劃管理、設計管理、建造管理及運營管理？如何在規(guī)劃管理、設計管理、建造管理或運營管理中減少沖突、降低成本和提升效率？4） BIM團隊如何組建和管理？.建設企業(yè)為何需要BIM管理1） 建筑物的智能化管理是普遍需求（業(yè)主與市場需求）2） 行業(yè)效率提升的唯一途徑（規(guī)劃、設計、建造標準化的必由之路）3）規(guī)劃管理、設計管理、建造管理或運營管理中減少沖突、降低成本、提升效率、縮短工期的需要4）國家正在建立相應標準，很快將強制實施；香港已明確在公共項目中強制使用BIM.對BIM初學者來說《全國BIM技能等級考試證書》的價值BIM為國家住房與建設部重點發(fā)展領域，《全國BIM技能等級考試證書》將成為BIM能力水平的證明之一?！觥度珖鳥IM技能等級考試證書》由中國圖學學會所頒發(fā)，并且中華人民共和國人力資源和社會保障部會頒發(fā)《崗位能力證書》■在國內(nèi)大型復雜項目招投標過程中，采用BIM管理逐漸成為必要條件， 《全國BIM技能等級考試證書》可在投標中加分。BIM技能分為三級一級為BIM建模師；二級為BIM高級建模師；三級為BIM應用設計師。BIM技能一級相當于BIM初級應用水平，不區(qū)分專業(yè)，能掌握BIM軟件操作和基本BIM建模方法；二級根據(jù)設計對象的不同，分為建筑、結構、設備三個專業(yè)，能創(chuàng)建達到各專業(yè)設計要求的專業(yè)BIM模型；三級根據(jù)應用專業(yè)的不同，分為建筑、結構、設備設計專業(yè)以及施工、造價管理專業(yè)，能進行BIM技術的綜合應用。?建筑信息模型（BIM）給建筑行業(yè)帶來的益處建筑信息模型（BIM）使建筑師們拋棄了傳統(tǒng)的二維圖紙，不再苦于如何用傳統(tǒng)的二維施工圖來表達一個空間的三維復雜形態(tài)，從而極大地拓展了建筑師對建筑形態(tài)探索的可實施性，自由形態(tài)不再是電腦屏幕上的烏托邦想象。 BIM讓建筑設計從二維走向了三維，并走向了數(shù)字化建造，這是建筑設計方法的一次重大轉(zhuǎn)型。一些特殊的、復雜的工程，用二維是表達不清楚的，例如大家熟悉的 2008年奧運會主體育場“鳥巢”，其外殼的巢型鋼不是直的，而是曲線的，如果用二維圖表達就非常困難。而使用基于建筑信息模型（BIM）的軟件系統(tǒng)，就可以直觀地看到“鳥巢”的三維模型，甚至可以使用這個模型通過計算機直接加工那些異型鋼構件而實現(xiàn)無紙化建造?；贐IM的三維模型不同于通常效果圖的所謂三維模型，而是包含了材料信息、工藝設備信息、進度及成本信息等，它是一個完整的建筑信息。建筑信息模型（BIM）使建筑、結構、給排水、空調(diào)、電氣等各個專業(yè)基于同一個模型進行工作，從而使真正意義上的三維集成協(xié)同設計成為可能。在二維圖紙時代，各個設備專業(yè)的管道綜合是一個繁瑣費時的工作，做的不好甚至經(jīng)常引起施工中的反復變更。而BIM將整個設計整合到一個共享的建筑信息模型中，結構與設備、設備與設備間的沖突會直觀地顯現(xiàn)出來，工程師們可在三維模型中隨意查看，且能準確查看可能存在問題的地方，并及時調(diào)整自己的設計，從而極大地避免了施工中的浪費。建筑信息模型（BIM）使得設計修改更容易。只要對項目做出更改，由此產(chǎn)生的所有結果都會在整個項目中自動協(xié)調(diào)，各個視圖中的平、立、剖面圖自動修改。建筑信息模型提供的自動協(xié)調(diào)更改功能可以消除協(xié)調(diào)錯誤，提高工作整體質(zhì)量，使得設計團隊創(chuàng)建關鍵項目交付文件（例如可視化文檔和管理機構審批文檔）更加省時省力，再也不會出現(xiàn)平、立、剖面不一致之類的錯誤。 建筑信息模型在施工階段帶來的益處 在建筑生命周期的施工階段，建筑信息模型（BIM）可以同步提供有關建筑質(zhì)量、進度以及成本的信息。它可以方便地提供工程量清單、概預算、各階段材料準備等施工過程中需要的信息，甚至可以幫助人們實現(xiàn)建筑構件的直接無紙化加工建造。利用建筑信息模型，可以實現(xiàn)整個施工周期的可視化模擬與可視化管理。建筑信息模型可以幫助施工人員促進建筑的量化， 以進行評估和工程估價，并生成最新評估與施工規(guī)劃。施工人員可以迅速為業(yè)主制定展示場地使用情況或更新調(diào)整情況的規(guī)劃，從而和業(yè)主進行溝通，將施工過程對業(yè)主的運營和人員的影響降到最低。建筑信息模型還能提高文檔質(zhì)量，改善施工規(guī)劃，從而節(jié)省施工中在過程與管理問題上投入的時間與資金。最終結果就是，能將業(yè)主更多的施工資金投入到建筑，而不是行政和管理中。 建筑信息模型在運營管理階段帶來的益處在建筑生命周期的運營管理階段，建筑信息模型（BIM）可同步提供有關建筑使用情況或性能、入住人員與容量、建筑已用時間以及建筑財務方面的信息。建筑信息模型可提供數(shù)字更新記錄，并改善搬遷規(guī)劃與管理。它還促進了標準建筑模型對商業(yè)場地條件（例如零售業(yè)場地，這些場地需要在許多不同地點建造相似的建筑）的適應。有關建筑的物理信息（例如完工情況、承租人或部門分配、家具和設備庫存）和關于可出租面積、租賃收入或部門成本分配的重要財務數(shù)據(jù)都更加易于管理和使用。穩(wěn)定訪問這些類型的信息可以提高建筑運營過程中的收益與成本管理水平。2008年北京奧運會的“奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)”即采用了以 BIM建筑信息模型為基礎的數(shù)據(jù)信息管理。設計師將奧運村空間規(guī)劃及設施以三維圖形方式處理并創(chuàng)建BIM建筑信息模型數(shù)據(jù)，在完成奧運村空間規(guī)劃的同時，就自動產(chǎn)生與奧運村三維圖形對應的奧運村物資、 設施數(shù)據(jù)庫，這確保了奧運村的資產(chǎn)管理、物流服務直觀、準確、高效。該信息管理系統(tǒng)以 BIM為基礎，同時配合專業(yè)的協(xié)同作業(yè)軟件，使得奧運村的空間規(guī)劃、物流服務可以實現(xiàn)在線設計與管理。建筑信息模型為開發(fā)商銷售招商帶來的益處 建立建筑信息模型后，可以很方便地引入虛擬現(xiàn)實技術，實現(xiàn)在虛擬建筑中的漫游。傳統(tǒng)的房地產(chǎn)銷售方式主要是通過平面戶型圖、建筑模型、效果圖及各種媒體廣告的形式來推出樓盤。銷售人員與購房者或租戶之間的交流比較困難。 而借助基于建筑信息模型的虛擬漫游技術，可進入虛擬建筑中的任何一個空間，可在電腦的樣板房中漫游，可帶著購房者參觀虛擬樣板間、親身感受居室空間、實時查詢房間信息、實時家具布置、引導購房者或租戶合理使用物業(yè)。顧客可以在幾年后才建成的虛擬小區(qū)中漫游，站在陽臺上觀看、感受小區(qū)建成后的優(yōu)美環(huán)境；顧客可以在虛擬的購物中心中漫游，身臨其境地感受優(yōu)美的購物環(huán)境和熱烈的商業(yè)氛圍。 BIM，建筑業(yè)的信息革命，目前已經(jīng)逐漸匯集成了一股潮流，席卷世界的同時，也影響了中國。BIM建筑信息模型作為一個重要項目，已經(jīng)列入我國科技部“十一五”期間國家科技攻關計劃。同時，我國建筑行業(yè)政府與企業(yè)在推動工程項目管理方面開始全面推廣工程項目全生命周期管理(BuildingLifecycleManagement,BLM)概念，BLM是我國工程項目管理的趨勢和主流技術，而BLM就是以BIM為基礎，創(chuàng)建信息，管理信息，共享信息的數(shù)字化方法，是建設工程管理的最佳模式。建筑信息模型通過參數(shù)化實體造型技術使計算機可以表達真實建筑所具有的信息，信息化的建筑設計得以真正實現(xiàn)，突破了千百年來用抽象的視覺符號來表達設計的固有模式。BIM建筑信息模型的發(fā)展，不僅僅是現(xiàn)有技術的進步和更新?lián)Q代，它也將間接表現(xiàn)在生產(chǎn)組織模式和管理方式的轉(zhuǎn)型，并更長遠的影響人們思維模式的轉(zhuǎn)變。BIM這場信息革命，將不受個人好惡和思維習慣的束縛而向前推進，它對于工程建設從設計、建造、加工、施工、銷售、物業(yè)管理等各個環(huán)節(jié)，對于整個建筑行業(yè)，都必將產(chǎn)生深遠的影響。?業(yè)主基于BIM理念進行設計招標將成為大勢所趨 BIM應用群體的擴展是其價值體現(xiàn)的前提： 與上世紀末工程設計領域“甩圖板”工程類似， BIM在中國的應用也遵循著同樣的軌跡：少數(shù)技術發(fā)燒友熱衷一〉企業(yè)決策層從企業(yè)發(fā)展角度逐步認同一〉行業(yè)逐步認同并開始建立相關標準一〉開始進入工程項目的業(yè)務流程。很顯然，隨著BIM應用沿著上述軌跡的正常發(fā)展，BIM的應用群體將不斷擴展。BIM應用群體的擴展，是BIM應用沿軌跡發(fā)展的基礎，也是BIM價值被認同的前提，因為BIM模式所帶來的價值是一個企業(yè)、甚至行業(yè)整體的變化，是一個工程全生命周期總體投入產(chǎn)出的提升， 絕不僅僅是單一環(huán)節(jié)、單一專業(yè)、單一個體效率與質(zhì)量的提升，盡管我們并不否認 BIM最終無論是從總體角度，還是局部，都有其革命性的價值，但我們必須認識到， BIM如果停留在應用軌跡的第一階段是無法體現(xiàn)其真正價值的。 BIM真正受益群體對其價值逐步認同： 任何一項新技術的廣泛應用，其真正的最大收益群體對其價值的認同是基礎，很顯然，BIM的真正收益群體不是設計領域，而是業(yè)主。對于設計領域而言，BIM是構成其核心競爭力的關鍵要素之一，就像沒有“甩掉圖板”的設計企業(yè)會被淘汰一樣，不走向BIM模式的設計企業(yè)最終可能也將難逃被淘汰的命運。因為，隨著BIM的價值被其真正收益群體一業(yè)主逐步認同，BIM將成為設計企業(yè)贏得業(yè)務的核心競爭要素之一。在Internet被廣泛應用的今天，一項革命性的新技術（模式）被認同將是非常迅速的。這里，既有相關利益方的市場推動，也有智慧的行業(yè)主管的引導，最關鍵的還是其本身價值在現(xiàn)代數(shù)字虛擬現(xiàn)實技術的背景下很容易被展現(xiàn)， 那么，逐步被真正的收益群體認同也就不奇怪了。對于BIM真正的收益者一業(yè)主而言，工程總投資的效益才是其真正關注的焦點，傳統(tǒng)的工程流程與模式，無論從理論上,還是現(xiàn)實上，無法更好保障工程投資得到效益最大化， 這源于工程的很多環(huán)節(jié)是不可逆的，因此，以BIM模式，在工程唯一可以反復的過程一“設計”階段，以虛擬現(xiàn)實為基礎，將不可逆的工程在數(shù)字的環(huán)境中溝通、論證、決策……這無疑是對工程總投資的效益最大化最有效的保障。設計領域?qū)IM的應用從興趣驅(qū)動到進入流程： BIM應用的發(fā)展軌跡一旦進入第二、三階段，必然從興趣走向制度，而一旦進入到第四階段，貝U必然成為業(yè)務流程不可或缺的核心部分。今天的 BIM應用，很顯然已不是僅僅處于第一階段，一部分“先知先覺”的設計企業(yè)決策者，加上 BIM真正的受益者已經(jīng)將BIM推向第二、甚至第三階段，并且出現(xiàn)第四階段的苗頭。那么，對于設計企業(yè)而言，如果應對BIM對工程領域帶來的變革，在一定程度上決定了企業(yè)未來的走勢。 在目前BIM模式尚不成熟的階段，如何處理傳統(tǒng)業(yè)務模式（包括工具、技能、流程、交付標準、溝通機制……）的現(xiàn)實順暢運作與企業(yè)未來發(fā)展需求之間的矛盾？即如何把握企業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)壓力與建立未來核心競爭力的關系？很顯然，任何企業(yè)都需要循序漸進的變革。為此，我們的建議是，不顛覆傳統(tǒng)的業(yè)務流程，以增加新的環(huán)節(jié)逐步轉(zhuǎn)型，借助新技術消化新增環(huán)節(jié)帶來的成本。整體效益最大化優(yōu)先，局部、個體服從整體。例：在軟件工具對單專業(yè)效率層面，服從整體目標需求。在目前部分工程項目中，業(yè)主在設計發(fā)包時已經(jīng)明確要求在傳統(tǒng)的設計模式中增加“基于BIM方案細（優(yōu)）化設計”的環(huán)節(jié)，并明確定義這個環(huán)節(jié)的文檔交付格式、內(nèi)容。同時，明確該環(huán)節(jié)在設計費用中的百分比。這意味著，在部分工程中，BIM應用已經(jīng)進入發(fā)展軌跡的第四階段。 BIM應用的障礙不是軟件系統(tǒng)，而是人才的匱乏： 在BIM應用軌跡的第一階段，甚至在第二階段的早期，由于應用者所處的角度因素，人們很容易將 BIM與3D可視化化等