BIM常见的概念性问题

•建筑信息模型(BIM)概念的产生自20世纪80年代的个人电脑革命和90年代的互联网革命及其普及作用，计算机网络使得信息化所包含的信息收集、传递与共享具备了实现的技术条件。信息技术近十几年来的飞速发展和广泛应用，其重要意义和对人类的深远影响举世公认。在工程建设领域，计算机应用和数字化技术已展示了其特有的潜力， 成为工程技术在新世纪发展的命脉。工程设计是工程建设的龙头。在过去的 20年中，CAD(ComputerAidedDesign)技术的普及推广使建筑师、工程师们从手工绘图走向电子绘图。甩掉图板，将图纸转变成计算机中2D数据的创建，可以说是工程设计领域第一次革命。CAD技术的发展和应用使传统的设计方法和生产模式发生了深刻变化。这不仅把工程设计人员从传统的设计计算和手工绘图中解放出来， 可以把更多的时间和精力放在方案优化、改进和复核上，而且提高设计效率十几倍到几十倍，大大缩短了设计周期，提高了设计质量。 但是二维图纸应用的局限性非常大，不能直观体现建筑物的各类信息，所以建筑设计中，制作实体模型也是经常使用的建筑表现手段。为了在整个设计过程中沟通设计意图，建筑师有时需要同时用实体模型和图纸两种方式，以弥补单一方式的不足。过去这两种截然不同的沟通方式是分别实现的。应用计算机后，设计人员一直在探索如何使用软件在计算机上进行三维建模。最早实现的是用三维线框图去表现所设计的建筑物， 但这种模型过于简化，仅仅是满足了几何形状和尺寸相似的要求。后来出现了诸如3DStudioVIZ、FormZ这类专门用于建筑三维建模和渲染的软件，可以给建筑物表面赋予不同的颜色以代表不同的材质，再配上光学效果，可以生成具有照片效果的建筑效果图。但是这种建立在计算机环境中的建筑三维模型， 仅仅是建筑物的一个表面模型，没有建筑物内部空间的划分，更没有包含附属在建筑物上的各种信息，造成很多设计信息缺失。建筑物的表面模型，只能用来推敲设计的体量、造型、立面和外部空间，并不能用于施工。对于一个可以应用于施工的设计来说，附属在建筑物上的信息是非常多的，以墙体为例，设计人员除了需要确定墙体的几何尺寸、所用的材料外，还需要确定墙体的重量、施工工艺、传热系数、 等很多信息。如果不确定这些信息，建筑概预算、建筑施工等很多后续的工作就无法进行。而原有的建筑物三维表面模型，是无法做到在模型上附加这么多信息的。随着建筑工程规模越来越大，附加在建筑工程项目上的信息量也越来越大。 当代社会对信息的日益重视，使人们认识到与建筑工程项目的有关信息会对整个建筑工程周期乃至整个建筑物生命周期都会产生重要的影响。 例如，建筑物用地的地质资料、所用的建筑材料以及材料的各种数据对项目的施工方式、 生产成本及工期、使用后的维护都密切相关。对这些信息利用得好、处理得好，就能够节省工程开支，缩短工期，也可以惠及使用后的维护工作。因此，十分需要在建筑工程中广泛应用信息技术，快速处理与建筑工程有关的各种信息，合理安排工期，控制好生产成本，尽量消灭建筑项目中由于规划和设计不当甚至是错误所造成的工程损失以及工期延误。鉴于此，就必须在整个建筑工程周期乃至整个建筑物生命周期中，实现对信息的全面管理。建筑设计作为建筑工程的龙头专业，也是整个建筑工程信息的源头，在建筑业信息化中肩负十分重要的责任。在整个建筑工程周期中，信息量应当如同图1上面那条曲线那样，是随着时间不断增长的；而实际上，在目前的建筑工程中，各个阶段的信息并不能够很好的衔接，使得信息量的增长如同图1下面那条曲线那样，在不同阶段的衔接处出现了断点，出现了信息“回流”的现象。造成这样的原因有很多，其中一个重要原因，就是在信息的源头一一建筑设计阶段，没有建立起科学的、能够支持建筑工程全生命周期的建筑信息模型以及相应的集成管理环境。建筑信息模型给工程设计领域带来了第二次革命，从二维图纸到四维设计和建造的革命，同时，对于整个建筑行业来说，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学、工程学及土木工程的新工具。.广义BIM与建筑业变革BIM分为广义BIM和狭义BIM。狭义的BIM是将BIM理解成像CAD—样是绘图及设计的一种手段，这只是BIM最初级的应用，狭义BIM对应的BIM软件工具仅指AUTODESK等推出的相应设计软件。 广义的BIM是为实现建筑数字化、设计建造可视化及运营智能化等目标而产生的一系列工具、 过程与方法的集合，是建筑科学与IT实践的交融结合，也是建筑业变革的唯一方向。 建设行业发展数千年，汽车或飞机制造业发展不到百年，但生产效率却相差数十倍，为什么？ 也许你会说：建设行业与汽车或飞机制造本质区别在于建筑物是固定在土地上，难以标准化和规模化。但你错了：同类建筑物有超过70%部分可通用，即使不同类型建筑也有超过30%部分可以标准化；而随着个性时代的到来，汽车或飞机制造已可实现定制化与个性化。 建设行业生产效率一直低下，建设企业一直无法突破“传统宿命”及“低端印象”的根本原因在于：“建设业知识与经验积累缓慢，即使有积累，其积累形式简单，再利用或升华困难”。即便建筑巨头，其规模之大，其项目之多，但无统一知识管理平台，项目因人成事，项目过程资产也随人而走。BIM能实现规划、设计、建造与运营的可视化管理；同样，BIM也能让知识更容易积累、传播以及升华。“谍中谍四”中的监狱和迪拜塔都使用了 BIM，呈现在我们面前的是BIM在物业管理及运营阶段的应用。.BIM与BIM管理的区别BIM管理关注：1）如何通过BIM提升现有业务竞争力？2）标书中如何设计BIM方案以满足业主要求或提升业主价值？3）如何基于BIM模型进行规划管理、设计管理、建造管理及运营管理？如何在规划管理、设计管理、建造管理或运营管理中减少冲突、降低成本和提升效率？4） BIM团队如何组建和管理？.建设企业为何需要BIM管理1） 建筑物的智能化管理是普遍需求（业主与市场需求）2） 行业效率提升的唯一途径（规划、设计、建造标准化的必由之路）3）规划管理、设计管理、建造管理或运营管理中减少冲突、降低成本、提升效率、缩短工期的需要4）国家正在建立相应标准，很快将强制实施；香港已明确在公共项目中强制使用BIM.对BIM初学者来说《全国BIM技能等级考试证书》的价值BIM为国家住房与建设部重点发展领域，《全国BIM技能等级考试证书》将成为BIM能力水平的证明之一。■《全国BIM技能等级考试证书》由中国图学学会所颁发，并且中华人民共和国人力资源和社会保障部会颁发《岗位能力证书》■在国内大型复杂项目招投标过程中，采用BIM管理逐渐成为必要条件， 《全国BIM技能等级考试证书》可在投标中加分。BIM技能分为三级一级为BIM建模师；二级为BIM高级建模师；三级为BIM应用设计师。BIM技能一级相当于BIM初级应用水平，不区分专业，能掌握BIM软件操作和基本BIM建模方法；二级根据设计对象的不同，分为建筑、结构、设备三个专业，能创建达到各专业设计要求的专业BIM模型；三级根据应用专业的不同，分为建筑、结构、设备设计专业以及施工、造价管理专业，能进行BIM技术的综合应用。•建筑信息模型（BIM）给建筑行业带来的益处建筑信息模型（BIM）使建筑师们抛弃了传统的二维图纸，不再苦于如何用传统的二维施工图来表达一个空间的三维复杂形态，从而极大地拓展了建筑师对建筑形态探索的可实施性，自由形态不再是电脑屏幕上的乌托邦想象。 BIM让建筑设计从二维走向了三维，并走向了数字化建造，这是建筑设计方法的一次重大转型。一些特殊的、复杂的工程，用二维是表达不清楚的，例如大家熟悉的 2008年奥运会主体育场“鸟巢”，其外壳的巢型钢不是直的，而是曲线的，如果用二维图表达就非常困难。而使用基于建筑信息模型（BIM）的软件系统，就可以直观地看到“鸟巢”的三维模型，甚至可以使用这个模型通过计算机直接加工那些异型钢构件而实现无纸化建造。基于BIM的三维模型不同于通常效果图的所谓三维模型，而是包含了材料信息、工艺设备信息、进度及成本信息等，它是一个完整的建筑信息。建筑信息模型（BIM）使建筑、结构、给排水、空调、电气等各个专业基于同一个模型进行工作，从而使真正意义上的三维集成协同设计成为可能。在二维图纸时代，各个设备专业的管道综合是一个繁琐费时的工作，做的不好甚至经常引起施工中的反复变更。而BIM将整个设计整合到一个共享的建筑信息模型中，结构与设备、设备与设备间的冲突会直观地显现出来，工程师们可在三维模型中随意查看，且能准确查看可能存在问题的地方，并及时调整自己的设计，从而极大地避免了施工中的浪费。建筑信息模型（BIM）使得设计修改更容易。只要对项目做出更改，由此产生的所有结果都会在整个项目中自动协调，各个视图中的平、立、剖面图自动修改。建筑信息模型提供的自动协调更改功能可以消除协调错误，提高工作整体质量，使得设计团队创建关键项目交付文件（例如可视化文档和管理机构审批文档）更加省时省力，再也不会出现平、立、剖面不一致之类的错误。 建筑信息模型在施工阶段带来的益处 在建筑生命周期的施工阶段，建筑信息模型（BIM）可以同步提供有关建筑质量、进度以及成本的信息。它可以方便地提供工程量清单、概预算、各阶段材料准备等施工过程中需要的信息，甚至可以帮助人们实现建筑构件的直接无纸化加工建造。利用建筑信息模型，可以实现整个施工周期的可视化模拟与可视化管理。建筑信息模型可以帮助施工人员促进建筑的量化， 以进行评估和工程估价，并生成最新评估与施工规划。施工人员可以迅速为业主制定展示场地使用情况或更新调整情况的规划，从而和业主进行沟通，将施工过程对业主的运营和人员的影响降到最低。建筑信息模型还能提高文档质量，改善施工规划，从而节省施工中在过程与管理问题上投入的时间与资金。最终结果就是，能将业主更多的施工资金投入到建筑，而不是行政和管理中。 建筑信息模型在运营管理阶段带来的益处在建筑生命周期的运营管理阶段，建筑信息模型（BIM）可同步提供有关建筑使用情况或性能、入住人员与容量、建筑已用时间以及建筑财务方面的信息。建筑信息模型可提供数字更新记录，并改善搬迁规划与管理。它还促进了标准建筑模型对商业场地条件（例如零售业场地，这些场地需要在许多不同地点建造相似的建筑）的适应。有关建筑的物理信息（例如完工情况、承租人或部门分配、家具和设备库存）和关于可出租面积、租赁收入或部门成本分配的重要财务数据都更加易于管理和使用。稳定访问这些类型的信息可以提高建筑运营过程中的收益与成本管理水平。2008年北京奥运会的“奥运村空间规划及物资管理信息系统”即采用了以 BIM建筑信息模型为基础的数据信息管理。设计师将奥运村空间规划及设施以三维图形方式处理并创建BIM建筑信息模型数据，在完成奥运村空间规划的同时，就自动产生与奥运村三维图形对应的奥运村物资、 设施数据库，这确保了奥运村的资产管理、物流服务直观、准确、高效。该信息管理系统以 BIM为基础，同时配合专业的协同作业软件，使得奥运村的空间规划、物流服务可以实现在线设计与管理。建筑信息模型为开发商销售招商带来的益处 建立建筑信息模型后，可以很方便地引入虚拟现实技术，实现在虚拟建筑中的漫游。传统的房地产销售方式主要是通过平面户型图、建筑模型、效果图及各种媒体广告的形式来推出楼盘。销售人员与购房者或租户之间的交流比较困难。 而借助基于建筑信息模型的虚拟漫游技术，可进入虚拟建筑中的任何一个空间，可在电脑的样板房中漫游，可带着购房者参观虚拟样板间、亲身感受居室空间、实时查询房间信息、实时家具布置、引导购房者或租户合理使用物业。顾客可以在几年后才建成的虚拟小区中漫游，站在阳台上观看、感受小区建成后的优美环境；顾客可以在虚拟的购物中心中漫游，身临其境地感受优美的购物环境和热烈的商业氛围。 BIM，建筑业的信息革命，目前已经逐渐汇集成了一股潮流，席卷世界的同时，也影响了中国。BIM建筑信息模型作为一个重要项目，已经列入我国科技部“十一五”期间国家科技攻关计划。同时，我国建筑行业政府与企业在推动工程项目管理方面开始全面推广工程项目全生命周期管理(BuildingLifecycleManagement,BLM)概念，BLM是我国工程项目管理的趋势和主流技术，而BLM就是以BIM为基础，创建信息，管理信息，共享信息的数字化方法，是建设工程管理的最佳模式。建筑信息模型通过参数化实体造型技术使计算机可以表达真实建筑所具有的信息，信息化的建筑设计得以真正实现，突破了千百年来用抽象的视觉符号来表达设计的固有模式。BIM建筑信息模型的发展，不仅仅是现有技术的进步和更新换代，它也将间接表现在生产组织模式和管理方式的转型，并更长远的影响人们思维模式的转变。BIM这场信息革命，将不受个人好恶和思维习惯的束缚而向前推进，它对于工程建设从设计、建造、加工、施工、销售、物业管理等各个环节，对于整个建筑行业，都必将产生深远的影响。•业主基于BIM理念进行设计招标将成为大势所趋 BIM应用群体的扩展是其价值体现的前提： 与上世纪末工程设计领域“甩图板”工程类似， BIM在中国的应用也遵循着同样的轨迹：少数技术发烧友热衷一〉企业决策层从企业发展角度逐步认同一〉行业逐步认同并开始建立相关标准一〉开始进入工程项目的业务流程。很显然，随着BIM应用沿着上述轨迹的正常发展，BIM的应用群体将不断扩展。BIM应用群体的扩展，是BIM应用沿轨迹发展的基础，也是BIM价值被认同的前提，因为BIM模式所带来的价值是一个企业、甚至行业整体的变化，是一个工程全生命周期总体投入产出的提升， 绝不仅仅是单一环节、单一专业、单一个体效率与质量的提升，尽管我们并不否认 BIM最终无论是从总体角度，还是局部，都有其革命性的价值，但我们必须认识到， BIM如果停留在应用轨迹的第一阶段是无法体现其真正价值的。 BIM真正受益群体对其价值逐步认同： 任何一项新技术的广泛应用，其真正的最大收益群体对其价值的认同是基础，很显然，BIM的真正收益群体不是设计领域，而是业主。对于设计领域而言，BIM是构成其核心竞争力的关键要素之一，就像没有“甩掉图板”的设计企业会被淘汰一样，不走向BIM模式的设计企业最终可能也将难逃被淘汰的命运。因为，随着BIM的价值被其真正收益群体一业主逐步认同，BIM将成为设计企业赢得业务的核心竞争要素之一。在Internet被广泛应用的今天，一项革命性的新技术（模式）被认同将是非常迅速的。这里，既有相关利益方的市场推动，也有智慧的行业主管的引导，最关键的还是其本身价值在现代数字虚拟现实技术的背景下很容易被展现， 那么，逐步被真正的收益群体认同也就不奇怪了。对于BIM真正的收益者一业主而言，工程总投资的效益才是其真正关注的焦点，传统的工程流程与模式，无论从理论上,还是现实上，无法更好保障工程投资得到效益最大化， 这源于工程的很多环节是不可逆的，因此，以BIM模式，在工程唯一可以反复的过程一“设计”阶段，以虚拟现实为基础，将不可逆的工程在数字的环境中沟通、论证、决策……这无疑是对工程总投资的效益最大化最有效的保障。设计领域对BIM的应用从兴趣驱动到进入流程： BIM应用的发展轨迹一旦进入第二、三阶段，必然从兴趣走向制度，而一旦进入到第四阶段，贝U必然成为业务流程不可或缺的核心部分。今天的 BIM应用，很显然已不是仅仅处于第一阶段，一部分“先知先觉”的设计企业决策者，加上 BIM真正的受益者已经将BIM推向第二、甚至第三阶段，并且出现第四阶段的苗头。那么，对于设计企业而言，如果应对BIM对工程领域带来的变革，在一定程度上决定了企业未来的走势。 在目前BIM模式尚不成熟的阶段，如何处理传统业务模式（包括工具、技能、流程、交付标准、沟通机制……）的现实顺畅运作与企业未来发展需求之间的矛盾？即如何把握企业现实生产压力与建立未来核心竞争力的关系？很显然，任何企业都需要循序渐进的变革。为此，我们的建议是，不颠覆传统的业务流程，以增加新的环节逐步转型，借助新技术消化新增环节带来的成本。整体效益最大化优先，局部、个体服从整体。例：在软件工具对单专业效率层面，服从整体目标需求。在目前部分工程项目中，业主在设计发包时已经明确要求在传统的设计模式中增加“基于BIM方案细（优）化设计”的环节，并明确定义这个环节的文档交付格式、内容。同时，明确该环节在设计费用中的百分比。这意味着，在部分工程中，BIM应用已经进入发展轨迹的第四阶段。 BIM应用的障碍不是软件系统，而是人才的匮乏： 在BIM应用轨迹的第一阶段，甚至在第二阶段的早期，由于应用者所处的角度因素，人们很容易将 BIM与3D可视化化等