BIM設(shè)計施工綜合技能與實務(wù)圖書目錄

在北京有一個建設(shè)項目，它的一舉一動時刻牽動著世界各國建設(shè)者的神經(jīng)。它就是CBD核心區(qū)Z15地塊，目前正在緊張施工的“中國尊”——中信集團未來的總部。

“中國尊”設(shè)計高度528米，建成后將成為“北京第一高”。然而這座超高型建筑將如何突破設(shè)計和施工中的重重困難，順利攀升到最高層，卻蘊藏著建筑業(yè)界的許多熱門話題，其中一點就是BIM技術(shù)的應(yīng)用。

最近，全生命周期管理方案的全球領(lǐng)先提供商Bentley公司與業(yè)界專家就BIM的應(yīng)用舉辦了一次專家對話會。會上，“中國尊”成為人們關(guān)注的一個亮點。

“中國尊”項目設(shè)計總承包方、北京市建筑設(shè)計研究院有限公司信息部部長卜一秋和BIM研究所主任工程師陳宜透露，“中國尊”項目的業(yè)主就明確提出希望消除設(shè)計和施工之間的鴻溝?！巴ㄋ椎恼f法，就是設(shè)計向前邁一步，施工往后退一步，使設(shè)計成果和施工過程之間有一個比較順利的過渡。”陳宜說，“中國尊”的地下管線施工模擬就是在設(shè)計模型的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，施工模擬應(yīng)用只是增加了一些結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容。

為了實現(xiàn)設(shè)計施工一體化，“中國尊”項目專門成立了BIM小組，形成了BIM導(dǎo)則，并建立了統(tǒng)一的建模標準。施工方直接參與了導(dǎo)則和標準的建立。比如，BIM導(dǎo)則中的綜合準則是由施工單位提出的，并已經(jīng)由施工單位的顧問進行初步驗證。陳宜告訴記者，到目前為止，“中國尊”設(shè)計施工一體化的效果不錯?！拔也荒苷f施工單位可以百分之百拿設(shè)計成果來用，但是設(shè)計成果在很大程度上考慮施工的要求。”陳宜說。

在這次專家對話會上，Bentley 中國BIM拓展總監(jiān)俞興揚表示，BIM不是軟件，而是一個過程，一種新型的工作模式，它代表著緊密的協(xié)作和順暢的交流。通過BIM，我們最終要獲得的，是建筑的高品質(zhì)、低能耗、高速度和低投資。

然而在實踐中，囿于種種客觀因素，這種緊密的協(xié)作和順暢的交流并不容易實現(xiàn)。要跨越設(shè)計、施工以及運維等環(huán)節(jié)之間的道道鴻溝，還需要業(yè)界各方共同努力，采取一系列扎實有效的措施。

做好設(shè)計與施工的銜接

中船第九設(shè)計研究院工程有限公司信息與檔案管理部副主任黃珣認為："設(shè)計單位更關(guān)心碰撞檢查等問題，除了表象層面的東西，保證各個專業(yè)在設(shè)計過程中不出什么差錯。施工企業(yè)則關(guān)心施工工藝模擬、進度管理以及場地物流等方面。" 

對于這種脫節(jié)，中國建筑科學(xué)研究院建筑設(shè)計院副總建筑師、綜合設(shè)計五所所長劉濟瑀也指出：“術(shù)業(yè)有專攻，施工階段的很多工作不是設(shè)計單位能說了算的，甚至要設(shè)備供應(yīng)商來提供解決方案。這個問題在二維設(shè)計時代就已經(jīng)存在?！?/p>

任何一個新技術(shù)、新商業(yè)模式的推廣，都需要利益相關(guān)者相互協(xié)作，共同行動，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈各方的共生共榮。BIM應(yīng)用的繁榮，首先要做好設(shè)計與施工的銜接。這既需要各方轉(zhuǎn)變思維，還要調(diào)整好產(chǎn)業(yè)鏈的利益關(guān)系。

對此，北京市建筑設(shè)計研究院有限公司信息部部長卜一秋認為：“從整個產(chǎn)業(yè)鏈來看，設(shè)計價值是能夠體現(xiàn)出來的。然而設(shè)計師的付出與價值體現(xiàn)是不在同一個位置上的。因此就產(chǎn)業(yè)鏈而言，需要重新調(diào)整一下利益的關(guān)系?！?/p>

她指出：“異型建筑的出現(xiàn)，讓三維手段成為必然?，F(xiàn)在有許多建筑用傳統(tǒng)的二維方式設(shè)計不了，無法用畫圖表現(xiàn)，就必然到三維的框架下，用三維的手段做設(shè)計，同樣施工的時候，如果二維的圖紙沒法表達，模型就必然傳到施工單位。對設(shè)計院來說，當用二維工具做不了時，就必然提升到三維來做。因此，這是一個比較樸素的出發(fā)點。推而廣之，如果在每個環(huán)節(jié)上都能夠充分體現(xiàn)BIM的價值，就會調(diào)動設(shè)計、施工以及產(chǎn)業(yè)鏈各方對BIM應(yīng)用的積極性?！?/p>

與此同時，要讓業(yè)主轉(zhuǎn)變思維，推動總包模式（EPC）。 

推動EPC模式 

  中國中元國際工程公司科技信息部副主任白玉艷表示，在該公司自有的新中元大廈項目中，自己建造，自己運營，因此在項目的設(shè)計和建造中全程采用最新BIM技術(shù)與流程，并希望在這個項目上探索全生命周期管理。

“就算是為了提高核心競爭力，設(shè)計、施工單位也要推進BIM技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)計施工一體化?！卑子衿G的話代表了一部分設(shè)計、施工單位相關(guān)負責(zé)人的觀點。

作為設(shè)計與施工結(jié)合的最好模式，目前國內(nèi)工程總承包模式已經(jīng)成為趨勢，這也是國內(nèi)工程企業(yè)國際化的大商機。長期以來，中國在海外主要承接傳統(tǒng)的施工項目，但近年來國際EPC（工程總承包）工程項目呈上升趨勢，目前中國企業(yè)承接國際工程項目中，EPC項目約占60%以上。 

技術(shù)為BIM應(yīng)用提供有力支撐 

 “這個項目不同于其他項目，參與的人太多了。大家必須在一個平臺上工作?！碧岬健爸袊稹钡捻椖繀f(xié)同，陳宜深有感觸，“在這個時候，Bentley項目協(xié)同平臺ProjectWise就顯得非常重要?，F(xiàn)在我們和業(yè)主之間、項目總包方之間的數(shù)據(jù)，包括各種圖紙和模型，都是通過ProjectWise進行流轉(zhuǎn)。這樣，所有的數(shù)據(jù)對于在權(quán)限范圍內(nèi)的用戶來說都是透明的?！?/p>

無獨有偶。據(jù)白玉艷透露，自2010年起，中元國際開始與Bentley建立合作伙伴關(guān)系。通過ProjectWise系統(tǒng)，該公司甩掉了紙質(zhì)文件，現(xiàn)在除了必須保留的紙質(zhì)文件、紙質(zhì)檔案，其他的項目原始資料基本都存儲在系統(tǒng)上。目前，該公司大概運行700個項目，2000個子項目。通過這套系統(tǒng)，他們既可以從設(shè)計上進行信息管理，還可以進行質(zhì)量管理。下一步，他們將考慮數(shù)據(jù)的挖掘和利用。

從兩個項目的BIM實踐，我們都不難看出，先進的技術(shù)平臺在BIM應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

對話會上，俞興揚表示，經(jīng)過多年的軟件開發(fā)和收購與整合，Bentley形成了較為寬泛和相對完整的支撐BIM的產(chǎn)品線，以不斷接近BIM所倡導(dǎo)信息的協(xié)同、互用的整體構(gòu)思。

據(jù)悉，Bentley當前在把擁有的近300個軟件進一步整合，以更方便用戶使用。可以用AECOsim Building Designer 進行三維建筑設(shè)計、ConstructSim 5D可視化施工過程管理系統(tǒng)、Facility Manager設(shè)施和空間運維管理，以及項目工程信息管理平臺ProjectWise和資產(chǎn)生命周期數(shù)據(jù)管理平臺eB多個層面支撐BIM。

然而，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的暢通流動，還需要統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準。 

實踐的積累催生標準的誕生

BIM數(shù)據(jù)標準是保障信息在建筑的全生命周期中流動的重要條件。在當前我國的建設(shè)項目通常都是設(shè)計、施工和運維單位各不相同的情況下，數(shù)據(jù)格式缺乏統(tǒng)一的標準，這就使設(shè)計施工一體化缺少基本的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

對此，劉濟瑀認為：“其實這是一個先有雞還是先有蛋的問題，沒有大量的BIM實踐，標準從何而來？BIM標準的出臺要在大量的BIM實踐獲得認知后形成。所以，標準的制定要有一個過程?！?/p>

有道是，實踐出真知。盡管業(yè)界對于標準的呼聲很高，但缺乏實踐的標準是行不通的。借助當前如火如荼的BIM應(yīng)用發(fā)展趨勢，相信不遠的將來，BIM標準一定會在大量實踐的基礎(chǔ)上，迎來瓜熟蒂落的一天！  

創(chuàng)建一個精度較高的BIM模型相當于創(chuàng)建了一個能夠用于確定物料運輸計劃、算量和3D協(xié)調(diào)的數(shù)字虛擬建筑。

BIM技術(shù)與虛擬設(shè)計施工

如圖1中的案例所示，BIM模型已經(jīng)演變?yōu)樾畔⒌妮d體，而不僅僅是為了2D出圖。創(chuàng)建一個精度較高的BIM模型相當于創(chuàng)建了一個能夠用于確定物料運輸計劃、算量和3D協(xié)調(diào)的數(shù)字虛擬建筑。從本質(zhì)上來說，3D模型已經(jīng)顛覆了設(shè)計師的傳統(tǒng)交付方式，并且這種3D的交付方式在施工階段表現(xiàn)出比傳統(tǒng)2D文檔交付更多的優(yōu)勢。

對于大多數(shù)見證了BIM迅速發(fā)展的一代人來說，將BIM技術(shù)僅僅視為一種新型的項目交付方式，可能欠妥，BIM技術(shù)給這個行業(yè)帶來的深遠影響遠不比這些。更準確地說，BIM的發(fā)展預(yù)示著建筑行業(yè)的變革。它正在改變著這個行業(yè)(市場)，并且給人們帶來了變革的預(yù)期。

實際上，BIM技術(shù)的發(fā)展非常類似于學(xué)者所熟知的一種商業(yè)模式—顛覆式創(chuàng)新，這個理論是哈佛大學(xué)商學(xué)院Christensen教授在他的一本暢銷書《TheInnovator's Dilemma》（《創(chuàng)新者的困境》）中提出的。依據(jù)該創(chuàng)新理論，顛覆式創(chuàng)新是一種在既定的流程和技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合了能力和預(yù)期，創(chuàng)造了新的價值鏈(市場)的模式創(chuàng)新。

比如，2DCAD技術(shù)只是簡單的對繪圖成果進行電子化。在CAD技術(shù)出現(xiàn)以前，設(shè)計師直接產(chǎn)生設(shè)計成果；CAD技術(shù)之后，設(shè)計師的任務(wù)并沒有多大改變，只是CAD技術(shù)使得該項工作更加靈活和高效。CAD作為一種可持續(xù)的技術(shù)，僅僅只是改良了一個現(xiàn)存的市場格局(份額)。

BIM最開始也跟大多數(shù)新技術(shù)一樣，是一種可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)平臺。大多數(shù)人認為，3D技術(shù)只是CAD技術(shù)的增強版，即3D模型只是一種產(chǎn)生2D文檔的更高效的方法。沒過多久，人們的觀念就發(fā)生了改變，即BIM技術(shù)創(chuàng)造了新的價值鏈：碰撞檢測、算量、施工輔助、構(gòu)件預(yù)制、能量分析，最終，BIM模型已儼然成了一個建筑信息載體。

對于承包商：BIM成了VDC   BIM技術(shù)的快速發(fā)展在很大程度上歸功于承包商對該新技術(shù)的接受和認知，在這方而，按照專業(yè)術(shù)語的說法，這是一次創(chuàng)造新市場的顛覆性創(chuàng)新。無論如何，承包商已經(jīng)充分發(fā)揮了BIM的能量，并表現(xiàn)出了對該技術(shù)的足夠熱情，而專業(yè)設(shè)計師們卻僅僅將BIM技術(shù)視為一種可持續(xù)發(fā)展的3D技術(shù)，沒有及時覺察到它將給這個行業(yè)帶來的新的發(fā)展機遇。

行業(yè)內(nèi)很多龍頭設(shè)計企業(yè)已經(jīng)意識到了BIM的顛覆式創(chuàng)新意味著采用新的方式與有經(jīng)驗的承包商和業(yè)主方進行溝通合作。在筆者公司，現(xiàn)在設(shè)計團隊與承包商采用BIM模型進行溝通和交付，這已經(jīng)與以前的工作方式完全不一樣。

對這次技術(shù)革新有積極意義的是，現(xiàn)在許多有經(jīng)驗的客戶都在合同中明確要求設(shè)計方與承包商和業(yè)主采用BIM模型進行溝通和文件交付。比如，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)已經(jīng)制定了設(shè)計方和承包商之間進行BIM文件交付的、詳細的、具有可實施性的指導(dǎo)文件。

后來承包商逐漸意識到BIM模型所帶來的價值，隨之BIM技術(shù)在筆者公司也迅速推廣開來。我們的第一個結(jié)構(gòu)BIM項目(對是否要利用BIM技術(shù)，當時都有點遲疑)已經(jīng)完成了交付，承包商可采用該BIM模型進行鋼筋用料加工。通過該項目表明，該BIM模型是有價值的(只是我們的認識還不夠)，這也是筆者公司對BIM技術(shù)進行的首次嘗試。

因此，我們的客戶(不管是私營企業(yè)還是國有企必已經(jīng)習(xí)慣了將BIM作為一種必須的文件交付方式。

有時，我們也開始意識到預(yù)期已經(jīng)不遠，比如現(xiàn)在很多總承包商直接將BIM文件(模必提供給子承包商來進行3D構(gòu)件的現(xiàn)場預(yù)制和實時協(xié)調(diào)已經(jīng)成為慣例。

 對于業(yè)主：實時地使用BIM

最近，另一種現(xiàn)象加快了BIM技術(shù)變革的步伐，即業(yè)主方加入到了BIM的設(shè)計流程中。明智的業(yè)主們迅速地意識到了3D信息模型給施工階段的決策和存儲設(shè)備操作信息。許多業(yè)主已經(jīng)對如何在實際項目應(yīng)用BIM技術(shù)制定了詳細的方案規(guī)劃。

在隨后的發(fā)展過程中，筆者公司已經(jīng)開始讓業(yè)主嘗到用高科技設(shè)備進行快速設(shè)計的體驗，并可以隨時查看3D模型的任意一個細部點。在項目進行過程中，我們的設(shè)計團隊與業(yè)主方、承包商、設(shè)施服務(wù)商一起共同查看和討論BIM模型。這將與傳統(tǒng)的設(shè)計流程完全不一樣，即業(yè)主方需要先接收階段性設(shè)計藍圖，然后仔細地核查圖紙的質(zhì)量。有了BIM技術(shù)之后，項目的設(shè)計流程更加開放、高效和原始。

 積極迎接變革

對于大多數(shù)采用BIM技術(shù)的人來說，充分認識到該項技術(shù)所帶來的變革意義，并努力避免將CAD和BIM技術(shù)視為兩種完全不同、但有可比性的工作方式。這樣的觀點只會讓人們僅關(guān)注BIM的可持續(xù)影響，而完全忽視了它的變革意義。   

BIM技術(shù)向我們展示了一個典型的市場顛覆性創(chuàng)新的案例，如其他變革性技術(shù)一樣，BIM技術(shù)最終目的雖然還不太明朗，但它必將改變整個行業(yè)的市場和預(yù)期。

對于建筑從業(yè)者來說，最好的策略是積極接受BIM技術(shù)所帶來的變革，充分意識到它所帶來的顛覆式創(chuàng)新意義，并積極攻克BIM技術(shù)在當下的設(shè)計和施工階段所而臨的種種問題。