BIM应用将给建筑业带来什么变化(一）

落落

BIM应用将给建筑业带来什么变化(一）？ 任何一种新技术和新方法，只有到了能够真正应用来改善人类本身和人类生存环境的时候才算实现了其最大的价值，BIM也不例外。 　　对于工程建设行业的同仁而言，当面对BIM这样一种新技术和新方法的时候，首先当然是要弄清楚什么是BIM，关于这个问题能找到的资料比较多，估计相当数量的同行们也可以说出个一二三来，这里不再重复。如果有兴趣，诸位也可以参考笔者的另外一篇文章《那个叫BIM的东西究竟是什么？》。 　　关于BIM应用的资料虽然也可以找到不少，这个说用BIM设计了一个剧院，那个讲用BIM进行了施工模拟，另一个描述用BIM支持数控加工等等，但总的感觉是有点零碎、有点无序、有点乱。 　　那如何才能把BIM应用这个问题讲清楚呢？这里提供一种方法供同行参考讨论： 　　我们从图中的三个维度去讨论和描述BIM应用这个命题，即BIM用在什么项目上？谁来使用？能用到什么程度？ 　　关于BIM用在什么项目上这个问题，如果把BIM理解成一种技术和方法，那么BIM可以用在所有建设项目上；如果具体到某个BIM软件和工具，那么，每个软件和工具都有一定的适用范围。一般情况下我们说的BIM都是BIM技术和方法。 　　谁来使用BIM这个问题的答案一定是项目的所有参与方，包括业主、策划、设计、施工、供应商、销售、运营商等，而且参与BIM使用的范围越广，BIM的价值就越能体现。当然，这么说，并不排除项目的单个参与方甚至单个个人使用BIM获益。 　　基于上面的文字，我们知道BIM应用的前两个维度相对来说都是比较容易回答的，因此，本文将着重对第三个维度进行一个分析，即BIM可以用到什么程度？或者说，BIM将在什么程度上给工程建设行业带来变化呢？ 　　BIM应用第1层变化-回归3D 　　借用一句伟人说过的话，“建筑是3D的，也是2D的，但是归根结底是3D的”。 　　人类很伟大，发明了用2D的方式来表达3D的建筑物（制造业也是如此），从而导致建筑业设计与施工两个领域的明确分工，带来了近一百多年建筑业的空前繁荣和发展。 　　随着建设项目复杂性的不断加大（包括规模的增大以及建筑系统数量和复杂性的增加等），以及由于竞争需要导致的业主对缩短工期和控制造价的压力，建筑业在从未有过的发展和繁荣的同时也切身地感受到了从未有过的挑战。 　　而人类伟大发明的2D表达以及设计与施工的明确分工恰恰被证明是出现上述挑战的主要原因。 　　工程建设行业的专家们开始研究并实践突破上述挑战的技术和方法，这些技术和方法包括EPC（Engineering, Procurement and Construction工程总承包），IPD（Integrated Project Delivery一体化项目实施）, Lean Construction（精益建造）等，这些方法的主要目的是用来解决设计与施工明确分工带来的问题的。 　　毋庸置疑，这些技术和方法中的BIM（Building Information Modeling建筑信息模型)是用来解决2D表达给建筑业进一步发展带来的挑战的，但是有一点需要特别说明，如果没有BIM，那么EPC/IPD/LC等方法能够为建筑业带来的价值将大大地受到限制，换句话说，只有把BIM和上述方法整合起来使用才能更加有效地解决目前的挑战。 　　原因很简单，所有对建设项目不同阶段的有效方案和措施都以项目参与人员对项目本身的全面、快速、准确理解为基础，而2D表达恰恰在这件事情上是一个越来越严重的障碍。讨论2D图纸问题的文章很多，其中业界公认的BIM教父Chuck Eastman的归纳非常精炼到位： 　　· 需要用多个2D视图来表达一个3D的实际物体指导施工，有冗余，又容易产生错误。 　　· 以线条、圆弧、文字等形式存储，只能依靠人来解释，电脑无法自动识别。 　　BIM的目的当然是解决2D表达的上述问题，让建设项目的设计施工运营全过程回归到建筑物的本来面目——3D上来。事实上制造业在这方面远远走在建筑业的前头，其3D设计和制造技术在产业中的实际应用已经有超过30年的历史。 　　首先我们来看一张目前典型使用的2D图纸，从图纸上我们能看出来划红圈的地方有问题吗？ 　　要确定上述图纸有没有问题，是一件十分耗时的事情，需要不同专业的设计人员花上大量的工作时间，首先需要对上述图形进行解读，然后在人脑里面把不同元素的空间关系想象出来，进行检查，最后再把检查结果转成二维图与其他人协调沟通。在项目复杂、时间有限的情形下，必然会遗留不少问题到工地上。 　　再来看一张与上述图纸表达的建筑物同样位置的BIM模型三维视图： 　　红圈里面的问题一目了然，这就是BIM的第1层应用，使得建设项目的所有参与方回归3D。 　　BIM 和 3DS MAX同样是3D，但不一样的是BIM是虚拟建筑样机，而3DS MAX不是。BIM提供的是建筑物精确的空间关系和数据，从而真实表达设计意图及指导施工。 　　BIM应用第2层变化-协调综合 　　建筑业的同行都对这样两个专有名词耳熟能详，一个叫“错漏碰缺”，另外一个叫“设计变更”。其中错漏碰缺是因，设计变更是果。 　　有了错漏碰缺，就需要做设计变更，这就是所谓的因果。那么设计变更对建设项目的所有相关方和项目本身又意味着什么样的果呢？ 　　· 对设计师来说，意味着工作量 　　· 对承包商来说，意味着待工、窝工、返工 　　· 对发展商来说，意味着工期可能延误、造价可能提高、质量可能降低 　　· 对社会来说，意味着人力材料浪费、更多的二氧化碳排放、更大的绿色挑战 　　笔者没有看到有关方面对错漏碰缺和设计变更的原因进行分析的统计资料，根据对同行的访谈，我们得到以下概念性的信息： 　　· 单个专业自己的图纸本身发生错误的比例很小 　　· 设计各专业之间的不协调、设计和施工之间的不协调以及业主要求变更是设计变更的主要原因，而且三者比例差不多 　　· 业主要求变更的原因有两种，其一是业主对图纸的理解、他看到的施工结果与他想要的东西发生偏差；其二是业主本身的需求发生变化。 　　上述原因当中，除业主需求变化引起的变更外，其余专业之间的协调问题、设计施工之间的协调问题和业主由于理解偏差而要求的变化占设计变更的7-8成，而通过BIM应用的协调综合功能可以解决掉这些问题的绝大部分甚至全部。