BIM理论与应用

标签:沟通

访客:24519  发表于:2012-12-03 14:37:47

一、什么是 BIM?82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

    BIM 为 Building Information Modeling ( 建筑信息模型 ) 之简称,或许对于大多数人而言, BIM 这个急速窜红的新名词还很陌生,在浩如烟海的因特网世界里,能够查到许多众说纷纭的解释,以及下列几点说法,有部份人认为是使用某个软件,诸如 Autodesk Revit 、 Bentley Architecture 、 Graphisoft ArchiCAD 等,或者是将三维模型赋予详尽的对象属性、规格数据等,又或许以上几种解释仍然不能诠释 BIM 完整的涵义,因此 BIM 到底是什么 ? 而 BIM 又能够实际做些什么 ? 本文希望能藉由各个专业领域的论点说明及整理,能够帮助大家更理解什么是 BIM ,及其相关理念。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

   在说明 BIM 是什么之前,首先要了解一下建筑业的作业流程,及其生态中所存在的一些问题,我们通常都知道房屋是由业主,或投资商出资兴建建筑物,由建筑师绘制设计图,再由工料测量师依照设计图计算所需费用,最后由承包商依照设计图营建施工,但往往在所有建造工期结束后却发生问题,比较常会遇到承包商依照设计图完工之后,却还是必须打穿墙面、切开管线后追加一些额外的装修费用,经常在豪华饭店或百货大楼里,总有些地方会挂着「注意阶梯」、「小心头部」等警示标语,小区住宅里总是有些房间夏天闷热、有些冬天寒冷,甚至有些工程刚完工,却又面临要拆除,至于像是水管爆裂时,相关设计单位也得耗费多时,才能找到阀门将其关闭等。至于像遇到需要变更设计时,每变更一次就要再花一次费用。然而这些随之升高却事先未能预见的费用,都并不是像地震、风灾等,不可抗拒的自然灾害因素所引起的,而是在什么都正常的情况下所产生的费用。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

    但为什么该预留的洞口不存在,或者是口径不敷使用,是否是在施工时发生了错误,或者是设计图不够周延。若假设原先的设计图是错的,也绝非表示设计师不够专业、不够认真,但对于绝大部分的设计师而言,却也是不想发生的挑战。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        1. 设计图问题82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        然而设计的图纸发生这些错误的原因为何 ? 可能性有很多,大致可从几个方面来看。首先是各行其事,工程设计所牵涉到的项目包括建筑、结构、照明、电力、电信、空调、给排水、消防等等,但这些专业之间的分工是清晰的,合作是模糊的,各自独立项目的图纸都是对的,合在一起时却是有问题的。没有一个专门的职位负责多个专业的协调,有的只是专业协调会,开会的时候都各自认真的检视着自己的图纸,但最后的结果是,每套项目的图纸依然有问题。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        其次是纸上谈兵,设计和施工在学校里是两个不同的专业,也许设计师认为施工人员理论水平欠缺,而施工人员却认为,设计师的设计是纸上谈兵,实际可能发生的问题是,依照设计师的图纸,有些内容在施工的时候是做不出来的,即便是做的出来,也得耗费九牛二虎之力,于是就得请设计师修改图纸,修改完成后,再依照新的设计图纸重新施工。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        第三种可能为变更频繁,所谓变更就是在原始的图纸上做整形,整形完后必须记住哪些是修改过,哪些是未经修改的,否则可能变成一片混乱,甚至到了无法收拾的地步82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        然而建筑物是依照设计图所建造出来的,但设计图纸的项目与数量却又非常之多,每个项目的设计图纸甚至多达数十张,若在修改频繁的状况下,每张图纸都要逐一重复修改,势必耗费大量的工时。虽然藉由计算机软硬件设备快速的发展,这方面问题已由专业绘图软件,获得相当大幅度的改善。但参与相关设计的部门及人员众多,相互之间的沟通与协调,也并非想象中的完善,因此在不断持续变更设计的同时,若无法有效率且正确的持续修订图纸,发生混乱或错误的设计将是可预见的。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        2. BIM 功用82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        在建筑流程中,业主出资请建筑师设计建筑图样,再由承包商照图施工,却在施工过程中发现,机电工程与土木建筑发生冲突,此时只好暂停施工,等建筑师修改完图纸,待工料测量师重新计算后,业主却只能继续追加预算,才能够继续完成施工,但造成的金钱损失、工期的延误等等问题却已是事实,建筑工程不能按照时程准时完工,是绝大多数业主与承包商的梦餍。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

  • 有什么方法能够减少追加预算 ?
  • 如何保证各项工程按时完工 ?
  • 如何把设计方案,依照实际情况真实的模拟出来 ?
  • 如何把不合理或不可行的设计方案,都预先检测出并实时修改 ?
  • 如何立即得到任何一个变更对成本影响的分析 ?
  • 如何动态记录所有的变更,得到一个与实际建物一致的信息模型,并用于后续数十年的营运管理 ?

大家都在问如何解决以上问题时, BIM 就是解决这类问题的最佳方案。因此总结来说,软件只是 BIM 的一种工具,而建筑物的信息模型可视为 BIM 的结果之一,然而具体的 BIM 到底是什么呢 ? 有个贴切的说法,即是将 BIM 称为「 BIM 咨询师」,该说法有个有趣的论述 ( 何关培 2010): 82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        BIM = 让业主预见未来的水晶球 = 降低成本 + 节省时间 + 提升质量82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com
        要实践上述目标,没有 BIM 软件很难做到,没有 BIM 专业人员绝对做不到,故 : 82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com
        BIM = BIM 专业人员 + BIM 软件,又因 BIM 专业人员肯定会使用 BIM 专业软件。 82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com
        因此, BIM = BIM 专业人员。假如,我们把 BIM 专业人员称之为 BIM 咨询师,则 : 82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com
        BIM 就等于 BIM 咨询师。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

然而提到 BIM 专业咨询师,必然会有人问 BIM 咨询师,应该具备何种条件,才能做 BIM 咨询师 ? 当然不懂 BIM 专业的人是无法做 BIM 咨询师,并且可能将 BIM 说成是虚拟现实,就像 BIM 可以做 CAD 做的事,但是 BIM 并不是 CAD 。因此,若设计师学会 BIM 就可以做 BIM 咨询师。但这里必须特别注意的是,设计师不能直接做为 BIM 咨询师,因为 BIM 咨询师的其中一项重要工作,就是找出设计图的错误,所以,如果设计师做为 BIM 咨询师的结果,就好像会计与审计不分的情况,故 BIM 咨询师应该是一个,独立专业的咨询服务部门。

二、 BIM 的建筑信息交换标准82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        第一、数据交换工程艰巨,当我们将 BIM 导入工程项目、企画的过程中必定会遇到一件事,即 BIM 必须交换整合建商、原料供货商,以及各项规划、测量、消防、会计、营运等,非常多部门的信息,并且在不同阶段从策划、施工、营运与拆除,其中所横跨的生命周期,时间亦非常之长久,加上整个建筑生命周期内所有参与人员,使用的软件数量可能多达上百种,因此在这非常多元的环境中,多方面的信息如何做正确,及有效的传递与沟通,势必是一件非常艰巨的工程。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        第二、软件升级数量庞大,对应措施费时耗力。如果在涉及的软件数量比较少的情况下,由下示意图 (1) 可以用来表达各软件之间的数据交换方式。但这种方式当涉及的软件达到一定的数量之后,档案数据之间的相互交换,会使成本以几何级数的增加,例如只要有一个软件的数据格式,由于版本升级等原因进行了变动时,所有其他软件和该软件之间相对应的方式,就必须同步进行更新。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

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图 (1) 个软件之间直接进行信息交换82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        1. 工业基础类别 (IFC)82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        为了更方便有效的解决,上述软件之间数据交换问题,需开发一个所有软件都支持的数据标准格式,使软件之间的数据交换,皆由该数据标准交换来完成,如下示意图 (2) 所示,因此国际组织 IAI(Industry Alliance for Interoperability) 机构提出了一套建筑数据整合标准 IFC (Industry Fundation Classes) ,对于一般 BIM 用户而言,并不需要特别关注「工业基础类别」这个翻译,只需要知道 IFC 是 BIM 信息交换标准格式就可以了。 IFC 是一种开放性数据格式,作为信息的交换以及共享、使用于整个营建管理上,藉由该标准定义门、窗、墙、灯具、家具等实质对象,以及空间、结构等一些抽象概念,以对象数据库的方式来处理数据内容,让所有参与方在各阶段使用不同软件产生出的数据,能够相互流通、应用与整合。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

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                                                 图 (2) 由共同支持的标准格式进行信息交换


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三、 BIM 应用82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        美国 buildingSMART 联盟组织 2009 及 2010 发布的 BIM Project Execution Planning Guide ,在 BIM 项目规划、设计、施工和运用阶段,归纳出 25 种应用如下表 (1):82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

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表 (1) BIM Project Execution Planning Guide82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        在房价高涨与绿色环保意识抬头的今日,城市规划中主要的关键指标,例如容积率、建蔽率、建筑密度、绿建筑指针等,这些都密切影响着居住者的健康、舒适度及生活质量,但也说明了在一定的指标限制下,如何能够得到最有利于城市居民生活的规划方案?对于这些问题, BIM 城市规划咨询能够提供传统 GIS 与 CAD 技术条件下,几乎无法得到的科学参考依据。82n中国BIM门户 - ChinaBIM.com

        由于传统 CAD 技术支持有限,因此,多数建筑设计的功能计算,都仅以合乎规范为要求而已,只有极少数资金充足、指标性的建筑物等,才可能进行较完整的建筑功能分析。另外,在此必须先说明,质量和功能是两个不同的概念,一般所说的质量是指施工质量,即实际建筑物对设计文件要求的完整度。然而在先天不足后天难补的情况下,一个功能不怎样的建筑规划设计,施工质量再好也称不上是好的建筑。 BIM 建筑性能咨询能够使建物在有限的造价、工期等条件下,进行必要的建筑性能分析。因此, BIM 建筑性能咨询,可达成主要如下之分析工作 :

评论(5)

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    1. 张卡尔 收藏了慢慢阅读

      回复[0] 2012/12/04 11:20

    1. 罗昱宇 学习了

      回复[0] 2012/12/03 15:06

    1. 张嘉奕 感谢杨总分享,文章已推送至e行网“热点精华”页面~

      回复[0] 2012/12/03 15:01

    1. 姜稳 杨波老师,我最近也在关注BIM,您这篇文章太给力了。如您允许我将把它转载到http://ptc.cio.com.cn 里,或者有时间的话,您直接粘贴到里面,我们号召一下大家去关注评论。非常感谢。

      回复[2] 2012/12/03 14:46

    1. 徐蕊 专业性很强的词汇啊

      回复[0] 2012/12/03 14:38

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