何關培

(廣州優(yōu)比建筑咨詢有限公司)

上篇

時至今日,大部分干這行的地球人好像都知道BIM是什么了,不就是 Building Information Modeling或者建筑信息模型嗎?您說的沒錯。

BIM的定義網上都有,查 BIM,Building Information Modeling或建筑信息模型都能找到,維基百科、百度百科應有盡有,說法五花八門,但都有一個共同的特點,一個字,玄。三個字,相當玄。越看越不知道這個東西能幫您干嘛,可能唯一容易理解的是要用新的軟件,諸如 Autodesk Revit,Bentley Architecture,Graphisoft ArchiCAD和 Digital Project等 。

然后就有人去用了,然后大家又都不用了,道理很簡單,好像還不如 AutoCAD來得快。

但 BIM卻沒有因此退出歷史舞臺,反而越來越熱鬧,在發(fā)源地美國熱鬧得不亦樂乎,連美國的國家 BIM標準都弄出來了。而且百尺竿頭,同所有山姆大叔好的和不好的東西一樣,非得沖出美國,走向世界。

香港一直是亞洲的潮流風向標,BIM也不例外,這幾年,用 BIM的項目大大小小早就超過 100個了,看樣子可以用一句話形容:一發(fā)不可收拾。

香港是一國兩制的地區(qū),最大的特點是那里的業(yè)主們一定是無利不起早的,這么看來,BIM一定是為香港的業(yè)主帶來了利益了。

BIM可能真是個好東西!

這么說來,國內干這行的地球人好像還沒完全弄明白這回事,但有一點是嘗試過了,BIM不是簡單地換一個軟件。

那 BIM是什么呢?要回答這個問題,咱們得先一起來瞧瞧房子是怎么造出來的。

1 房子是怎么造出來的?

人類一發(fā)問,上帝就發(fā)笑。當然人類是在下,干這行的地球人都是上帝。

? 業(yè)主 /投資商 -出錢

? 設計師 -畫圖

? 發(fā)展商 -照圖賣房

? 工料測量師 -照圖算錢

? 發(fā)展商 -照圖招投標

? 施工企業(yè) -照圖砌磚

? 物業(yè)管理 -照圖管理

太簡單了!連不干這行的地球人也知道!于是人類也發(fā)笑了。

除此之外,大凡跟房子有過親密接觸的干這行和不干這行的地球人還知道另外一些事情:

? 裝修的時候總是要鉆斷電線、打穿水管

? 豪華酒店、寫字樓總有些地方掛著 “請勿碰頭”、“注意腳下”的牌子

? 總是有些房間凍死、有些房間熱死

? 總是看到有些剛造好的地方砸了又重來

? 水管爆裂總是要大半天以后才能找到閥門把它關上

? “胡子工程、豆腐渣工程、釣魚工程”的說法又生動又形象

? “錯漏碰缺”聽起來很專業(yè),改起來很花錢

? “設計變更”變一次花一次錢

? 該留洞口的的地方沒留,或者留的不夠大。怎么辦?雇人砸。

? 不可預見費。注意這可不是不可抗力如地震海嘯引起的,是在什么都正常的情況下發(fā)生的費用。

? ……

我想大家都看明白了,不是看圖的人看錯了,就是圖紙本身出錯了。恭喜您,答對了!

2 您拿到的圖紙是錯的

其次叫做紙上談兵。

這個更好理解,設計和施工學校里學的是兩個專業(yè),出來干的是兩個活,一個是腦力勞動,一個是體力勞動;設計師認為施工人員理論水平欠缺,施工人員認為設計師是紙上談兵,第一個說法本人沒找到有力證據(jù),第二個說法很不幸,是事實。具體表現(xiàn)為,設計師的圖紙有些內容在施工的時候是做不出來的,或者即使能做出來也得花吃奶的力氣。

這時候就得請設計師改圖紙,施工人員告訴設計師應該怎么改,改好了施工人員再按新的圖紙施工。

您猜對了,每個項目的圖紙都碰到這個問題。

第三稱之為變更頻繁。

大家都知道大款娶人造美女生出小丑女索賠的事情。所謂變更就是在原始的圖紙上整容,整好了必須記住那里是修正過的,哪里是原裝的,否則后果很嚴重,業(yè)主只能很生氣。

干這行的地球人都知道,竣工圖是怎樣練成的。

而物業(yè)管理公司是按照竣工圖去運行和維護物業(yè)的。

剩下的問題大家都會回答了,例如:水管是怎樣打穿的?

圖紙和實物沒對上唄,地球人都知道……

說這句話,設計師肯定不會跟我玩兒命,因為我說的是事實。

也絕對不是設計師不專業(yè)、不認真、不敬業(yè),這對絕大部分設計師來說也是事實。

難道是設計師故意的,這句不是我說的,是您說的。

圖紙出錯的原因很多,大致有幾個方面:

首先是各行其是。

設計至少有建筑、結構、水道、暖通、電氣、概預算等專業(yè),還有數(shù)據(jù)、通訊、安全、節(jié)能等等,這些專業(yè)之間分工是清晰的,合作是模糊的,每個專業(yè)的圖紙都是對的,合在一起是一定有問題的。沒有一個專門的職位負責多專業(yè)協(xié)調,有的只是專業(yè)協(xié)調會,開會的時候大家還是盯著自己的圖紙,特專業(yè)、特認真、特敬業(yè)。其結果就是每套項目圖紙都有問題,不是不同專業(yè)的內容互相打架,就是造好以后等您進來了撞您腦袋。

請記住是每套,不是幾乎每套。

3 我們被電腦效果忽悠了

干電腦效果圖這行的專業(yè)叫法不少,可視化(Visualization)、CG(Computer Graphics)、虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)等,明白是干什么的了嗎?

沒錯,演戲的。戲說房子。

人類有史以來的絕大部分時間里,絕大多數(shù)人是文盲,戲是容易看懂的,所以可以起到教化民眾、傳承文明的作用。

造房子的過程中,一套項目圖紙有十幾個甚至幾十個專業(yè)的成百上千以致上萬張圖紙,而項目的參與人員也成百上千乃至上萬,是不是圖盲都力不從心,電腦效果圖、動畫或虛擬現(xiàn)實可以達到溝通信息、輔助理解的作用。

不同的是,戲中人物與原型有差距也許還可以起到更好的教化作用,但是如果電腦效果中的房子和實際的房子不一樣的話,就不是有問題了,而是有很嚴重的問題。

事實如何呢?

房子是根據(jù)圖紙造出來的,圖紙是不斷地在變更的。

問:效果圖也在不斷變更嗎?

答:不是 。

結論已經有了。

沒錯,問題確實很嚴重!

4 業(yè)主是個冤大頭

前提一:業(yè)主花錢請設計師做設計,設計師把圖紙交給業(yè)主;

前提二:施工過程中,發(fā)現(xiàn)機電和土建打架了。接下來就是:施工暫停,等設計師修改圖紙,工料測量師重新計價,業(yè)主追加投資,施工重新開始;

設計師損失了什么?圖紙、墨水。

承包商損失了什么?沒找到。也許可以多掙錢。

業(yè)主損失了什么?金錢、工期。

推理:業(yè)主是個冤大頭。

前提一:業(yè)主花了九牛二虎之力,照圖招投標,按照質高價低者得的原則確定了項目承包方;

前提二:施工開始,發(fā)現(xiàn)有幾處地方圖紙上忘記畫了。接下來:業(yè)主請設計師補充圖紙,重新計價,追加投資,繼續(xù)施工。

這個時候,不能再招標了吧?您答對了!設計師損失了什么?圖紙、墨水。承包商損失了什么?您說呢?

業(yè)主損失了什么?金錢、工期、質量……

推理:業(yè)主是個冤大頭。

……

5 那個叫 BIM的東西究竟是什么?

作為業(yè)主,

您想造出來的房子得到市場認可不斷升值嗎?

您想大大減少追加預算嗎?

您想保證項目按時建成嗎?

您想把設計圖紙的錯誤在招標以前都找出來修改好嗎?

您想把承包商提供的施工方案照實際情況(不是戲說)都模擬出來嗎?

您想把不可行或不合理的施工方案都預先偵查出來并且在施工開始前調整修改好嗎?

您想快速甚至實時得到任何一個變更對成本的影響嗎?

您想動態(tài)記錄所有變更,得到一個和實際建筑物一致的建筑信息模型用于今后數(shù)十年的運營維護嗎?

您想對采購、運輸、安裝過程和和每天的施工計劃進行動態(tài)集成管理和跟蹤嗎?

您想在不同階段隨時對投資方和客戶進行項目的可視化介紹和分析嗎?

您想您看到的效果圖、動畫、虛擬現(xiàn)實不再是忽悠而是真實情況的真實反映嗎?

……

寫到這里,是不是地球人可能都知道我要說什么了。

是的是的,對于業(yè)主而言,BIM就是能幫助您實現(xiàn)上述目標的那個東西。

那么,

BIM是軟件嗎?

其實您已經知道答案了,軟件只是 BIM的一種工具,例如螺絲刀。當然只有螺絲刀是造不出汽車的。

BIM是建筑物的那個信息模型嗎?

當然也不是,信息模型只是 BIM的結果。而且大多數(shù)人做出的這個結果還是錯的。

估計地球人已經要罵我了,扯那么多干啥,你說 BIM是什么?

我的答案是:BIM是 BIM咨詢師。

證明如下:

因為,

BIM=讓業(yè)主看見項目未來的水晶球 =省錢 +省時間 +高質量。

要實現(xiàn)上述目標,沒有 BIM工具(軟件)很難做到,沒有 BIM專業(yè)人士肯定做不到。

所以,

BIM=BIM專業(yè)人士 +BIM工具。

又因為,

BIM專業(yè)人士肯定會使用 BIM專業(yè)工具。

因此,

BIM=BIM專業(yè)人士。

假設,

我們把 BIM專業(yè)人士稱之為 BIM咨詢師。

則,

BIM=BIM咨詢師。

證明完畢。

6 請設計師做 BIM咨詢師行嗎?

既然 BIM=BIM咨詢師,那什么人可以做 BIM咨詢師呢?

答案很簡單:BIM咨詢師 =懂專業(yè)的 +懂BIM的。

不懂 BIM的人當然做不了 BIM咨詢師,而不懂專業(yè)的人會把 BIM做成可視化,變成戲說建筑。

BIM可以做 CAD做的事情,但是 BIM不是 CAD。BIM可以做可視化做的事情,但是 BIM不是可視化。

估計您看明白一點了:設計師學會 BIM就可以做 BIM咨詢師了!

非常正確!如果純粹從技術層面來說的話。但是,設計師不能做 BIM咨詢師。

道理很簡單:

因為,BIM咨詢師的其中一個重要工作是找出設計圖紙的錯誤,所以,如果設計師是 BIM咨詢師,后果您自己知道。

就好像會計和審計是一家的情況下會出現(xiàn)的后果一樣。

BIM咨詢應該是業(yè)主在聘請策劃、設計、施工、工料測量、節(jié)能、建筑智能、銷售、物業(yè)管理等服務以外的另外一個獨立的咨詢服務供應商。

BIM咨詢的任務就是幫業(yè)主從施工垃圾堆里把浪費的錢撿回來,從而保證工期、保證質量、保證性能、保證造出來的房子是客戶要的房子。

下篇

作者寫過題目為《那個叫“BIM”的東西究竟是什么?》一文差不多是在一年前,BIM本身仍然在快速發(fā)展中,同行對 BIM的認識和應用也在不斷的擴大和深入,近期跟政府主管部門、業(yè)主、設計院、施工企業(yè)、科研機構等工程建設行業(yè)的相關方面溝通密度比較高,不禁讓我又想起了這個題目,于是舊瓶裝新酒,并以一年以后對這個問題的認識再次求教于八方同仁。

1 BIM是過程嗎?BIM是模型嗎?

一談到 BIM,專家們都會及時提醒客戶,我們介紹的 BIM是 “Building Information Modeling”,而不是“Building Information Model”,BIM是利用數(shù)字模型進行建設項目設計、施工、運營管理的過程,而不僅僅是我們要生產的那個產品(建筑物)的數(shù)字模型,雖然 BIM模型也是 BIM過程的成果之一。

那么 BIM究竟是過程呢,還是模型呢?

我們先來看看這里所謂的過程是個什么過程,就像 BIM的各種定義和大家聽到的各種介紹那樣,BIM是利用建筑物數(shù)字模型里面的信息在設計、施工、運維等各個階段對建筑物進行分析、模擬、可視化、施工圖、工程量統(tǒng)計的過程。顯然,這里的核心是信息,一個創(chuàng)建、收集、管理、應用信息的過程。

再來看看那個所謂的模型,當然這是作為我們工作客體的那個建筑物的虛擬模型(數(shù)字模型),那么我們要這個模型做什么用呢?說這個問題的答案婦孺皆知似乎不算夸張,當然是支持我們的設計、施工、運維決策和實施啊,那么靠什么支持呢?當然是存放在模型中的信息了!因此所謂 BIM模型(或者說虛擬模型、數(shù)字模型),它的核心不是模型本身(幾何信息、可視化信息),而是存放在其中的專業(yè)信息(建筑、結構、機電、熱工、聲學、材料、價格、采購、規(guī)范 、標準等)。

我想寫到這里標題問題的答案已經有了,BIM既是過程,也是模型,但是歸根結底是信息。是存儲信息的載體,是創(chuàng)建、管理和使用信息的過程。因此模型也好,過程也罷,事實上真正的核心是信息。

2 BIM采用了什么樣的信息組織方法?

BIM的核心是信息,同樣的信息在不同的項目階段不同的參與方會有不同的組織、管理和使用方法,這樣的結果就是信息冗余,即多個工程文檔包含同一個信息,可能只是表達方式不一樣。

隨著項目信息的不斷發(fā)展,信息冗余的結果就會導致潛在的協(xié)調錯誤,隨之而產生的就是對信息檢查過程的需求,在不同時間節(jié)點上的信息檢查消耗了項目的工期和預算,而在協(xié)調檢查過程中沒有發(fā)現(xiàn)的錯誤被帶到施工現(xiàn)場就引起了施工延誤和重復工作,從而產生了額外的項目成本。

自然而然大家需要一個代表這個建設項目且具有唯一性的工程信息模型,由此可以導出所有針對這個項目的各個“視圖”-不同參與方在項目不同階段對項目進行各種專業(yè)工作的信息應用,例如做結構分析、日照模擬、工程量統(tǒng)計、施工計劃優(yōu)化等。

理論上信息的唯一性是合理的,也是可能的,因為信息所代表和描述的實際項目是同一個。因此完全有可能建立一個包含項目所有必要信息的模型來支持各種不同的信息應用。

另外,滿足人類生產生活需要的建設項目的類型可以是無限的,但是組成項目的基本元素(構件、部件、組件)是有限的,雖然基本元素本身也是在不斷發(fā)展著的。因此,基本元素是可以通過不斷完善的方法建立起標準模型和信息庫的。

具有唯一性的建設項目基本元素,通過組合構成同樣具有唯一性的建設項目,需要由不同的專業(yè)人士在不同的建設和使用階段使用不同的技術和方法進行不同目的的作業(yè)(“視圖”),并且產生表示這些作業(yè)過程和成果的不同類型的文檔作為合同提交物,這就是對信息代表的本體(項目)和信息不同的應用之間關系和過程的描述,如下圖所示[2]:

3 BIM究竟是一個模型還是多個模型?

這也是接觸 BIM應用 BIM的同行經常聽到經常碰到的問題,通常有兩種說法。

其一,在介紹 BIM概念的時候,通常我們會看到這樣的說法:BIM是包括建筑物所有幾何、物理、性能信息的數(shù)字化表達,跟建筑物有關的所有信息都存儲在單一模型中,不同的項目參與方在不同項目階段需要使用什么信息都可以從 BIM模型中獲取,BIM跟目前廣泛使用的 CAD和可視化技術不同,后兩者只包含了建筑物的部分信息。

其二,另外一些 BIM資料會介紹在項目不同階段、不同的項目成員會建立各自的 BIM模型,常見的 BIM模型包括場地模型、建筑模型、結構模型、機電模型、施工模型、協(xié)調模型、竣工模型等。

圖1 信息代表的本體和信息不同應用之間關系和過程的描述

這又是怎么一回事兒呢?我想可以從以下兩個方面來解釋。

首先,單一模型之說是從邏輯關系的層面上來描述的,BIM是一個包含建筑物所有信息的模型;而多個模型的說法是從實際操作層面出發(fā)來描述的,由于技術的、業(yè)務的、法律的等各種因素的制約,項目成員必須建立各自的 BIM模型。

其次,從信息組織、建立、管理、應用的角度來分析,一個模型還是多個模型并不是問題的關鍵,就跟你用什么軟件做 BIM一樣,只是一種工具和方法的選擇,關鍵在于在這個過程中這個建設項目的信息有多少內容、以什么格式、被多少項目成員、在什么工作上精確、高效、完整地使用了,從而提高了多少生產效率、避免了多少潛在錯誤、減少了多少建設工期、降低了多少工程造價。

因此,真正需要關心的不是一個模型還是多個模型的問題,而是關于這個模型的信息精度和維度(類型)、模型對象的屬性信息、模型信息的詳細等級、模型信息將被如何使用等信息的創(chuàng)建、管理和使用問題。

4 工程建設行業(yè)對 BIM賦予了什么樣的使命?

所有發(fā)達和比較發(fā)達的國家都把 GDP的一個很大比例投資在固定資產的規(guī)劃、設計、施工、運營、維護、更新、拆除等工作上,在這個過程中,很大比例的工程建設項目遭遇到工期拖延、造價突破預算的問題。要求全球工程建設行業(yè)提高工作效率的壓力越來越大。

美國有關部門的研究表明,建筑業(yè)的無效工作(浪費)高達 57%,而制造業(yè)的這個數(shù)字是 26%,兩者相差 31%。如圖所示[1]:

圖2 無效工作比例示意圖

如果建筑業(yè)通過技術升級和流程優(yōu)化能夠達到目前制造業(yè)的水平,按照美國 2008年 12800億美元的建筑業(yè)規(guī)模計算,每年可以節(jié)約將近 4000億美元。

我國固定資產的投資規(guī)模為 10萬億人民幣左右,其中 60%依靠基本建設完成,生產效率與發(fā)達國家比較也還存在不小差距,如果按照美國建筑科學研究院的資料來進行測算,通過技術和管理水平提升可以節(jié)約的建設投資將是驚人的。

美國建筑業(yè)用戶圓桌會議(CURT-The Construction Users RoundTable)為解決上述問題提出了如下四條建議:

4.1 業(yè)主的領導力

業(yè)主在項目早期通過信息共享驅動所有項目成員的協(xié)同作業(yè)可望取得理想的結果 -快速、高效、成本預算內實現(xiàn)的建設項目;

4.2 集成項目結構

所有項目成員(包括設計師、承包商、供應商、制造商、運營維護人員)使用統(tǒng)一的系統(tǒng)化方法做項目,將使得項目參與方的目標與項目的總目標一致,這個方法就是目前已經得到行業(yè)廣泛認可的一體化項目實施方法 IPD(Integrated ProjectDelivery);

4.3 公開信息共享

項目協(xié)同作業(yè)必須以公開、及時、可靠的信息共享作為基礎,支持實現(xiàn)這一建議的軟件種類或技術名稱目前還沒有一個行業(yè)普遍接受的統(tǒng)一名稱,具有一定知名度的名詞有三個:PIM(Project Information Management項目信息管理)、PIP(Project Information Portal項目信息門戶)和 CPM(Collaborative Project Management協(xié)同項目管理)。

4.4 虛擬建筑信息模型

這個就是 BIM,盡管發(fā)展過程中也出現(xiàn)過若干不同的名詞,例如數(shù)字建筑(Digital Building)、虛擬建筑(Virtual Building)、建筑產品模型 (Building ProductModel)等,但是 BIM經過近十年的應用已經成為了能夠覆蓋前述其他術語同時也是全球工程建設行業(yè)公認的標準術語。

2007年美國建筑科學研究院(NIBS-National Institute of Building Sciences)頒布的美國國家 BIM標準第一版 -第一部分為以 BIM為核心的信息化技術設定的目標是到 2020年為美國建筑業(yè)每年節(jié)約 2000億美元。

這就是行業(yè)賦予 BIM的使命。

5 BIM會改變項目參與方的職責嗎?

我們可以看到一大批討論流程變化、項目實施方式變化、BIM能力要求變化、BIM團隊組織變化的資料,但是有一點幾乎是可以肯定的,各項目成員在項目中的職責并不會變化,因為每個項目成員的專業(yè)知識、經驗和職責都是建設、運營一個優(yōu)秀的工程項目所必需的。

盡管項目成員的職責并不會因為 BIM而變化,但成員之間的關系和工作方式卻會發(fā)生變化,甚至可以是很大的變化。

原來項目成員之間更在意各司其職,各自都有自己的工作目標,有時成員之間可能因為利益和風險沖突成為對手,有了 BIM以后更重視協(xié)同作業(yè),把項目的成功作為成員共同的目標。

原來項目成員的工作更多是按順序進行的,有了 BIM可能更多的工作可以并行開展了。

應用 BIM的目的不是為了使工程項目的建設與運維工作更復雜化,而是為了找到更好地實現(xiàn)行業(yè)目標的辦法 -高效優(yōu)質完成工程項目,滿足建筑業(yè)客戶的需求。

[1]Dana K.Sm ith等.Building Information Modeling,A Strategic Implementation Guide,2009.

[2]National Institute of Standards and Technology,General Buildings Information Handover Guide,2007.

[2]The Construction Users Round table,Collaboration,Integrated Information and the Project Life Life cycle in Building Design,Construction and Operation.