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作者：何關(guān)培[email protected]
維基百科對BIM有一個(gè)定義：Building Information Modeling (BIM) is the process of generating and managing building data during its life cycle[1]. Typically it uses three-dimensional, real-time, dynamic building modeling software to increase productivity in building design and construction.[2] The process produces the Building Information Model (also abbreviated BIM), which encompasses building geometry, spatial relationships, geographic information, and quantities and properties of building components.
既然BIM是舶來貨，用原文應(yīng)該更貼切，BIM的中文定義可以在維基百科的中文版中找到，這里不再重復(fù)。
事實(shí)上，英文也好，中文也罷，幾乎沒有人可以直接從這樣的定義中了解什么是BIM，當(dāng)然，超人除外。
為了幫助同行更好的理解什么是BIM，我想換一種方式來說說到底什么是BIM。
1. BIM的基礎(chǔ)是建筑
建筑物是BIM的研究客體，這件事情容易理解。除此之外我還想在另外兩個(gè)層面上解釋“BIM的基礎(chǔ)是建筑”這個(gè)命題。
第一個(gè)層面，BIM的信息是按照建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的規(guī)則來定義和存放的，例如建筑專業(yè)的門窗墻、結(jié)構(gòu)專業(yè)的梁板柱、機(jī)電專業(yè)的空調(diào)、水泵、配電箱等。
不像現(xiàn)在普遍使用的CAD圖紙，是用圖層、顏色、線型、屬性等抽象信息來表達(dá)的。
第二個(gè)層面，BIM的信息是和建筑元素（建筑物的構(gòu)件或部件）存放在一起的，您想要建筑物某個(gè)部分的相關(guān)信息，只要找到建筑物的這個(gè)部分就能得到，至于找到建筑物的這個(gè)部分是否容易，正如BIM的定義中所說的，BIM是以三維、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的形式存在的，就好像在實(shí)際的建筑物中行走一樣。
例如，您想要某個(gè)電梯的有關(guān)資料，只要走到BIM建立起來的虛擬建筑物信息模型中的這個(gè)電梯就大功告成了，就像資料掛在這個(gè)實(shí)際的電梯里面那么簡單。區(qū)別只是您不用事實(shí)上跑到那個(gè)電梯里面去取，因?yàn)橛袝r(shí)您是不能這么做的，例如沒造好以前、地震、火災(zāi)、恐怖襲擊等。
2. BIM的靈魂是信息
Building（建筑）不是新生事物，建筑師使用Model（模型）的時(shí)間也已經(jīng)是很久很久以前了，這兩樣?xùn)|西都是沒有靈魂的實(shí)物。
當(dāng)Information（信息）進(jìn)入兩者之間時(shí)，這個(gè)建筑和這個(gè)模型就都有了生命，這就是BIM-建筑信息模型，信息是BIM的靈魂。
BIM要做的事情可以簡單地描述如下：讓項(xiàng)目不同的利益相關(guān)方于項(xiàng)目的不同時(shí)期在BIM模型中插入、抽取、更新或修改信息來支持和思考他們各自的職責(zé)和角色，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)。
也就是說，跟一個(gè)項(xiàng)目相關(guān)的所有各方，在項(xiàng)目生命周期的任何一個(gè)階段，都通過操作信息來完成他們的使命- 即策劃、設(shè)計(jì)、施工、管理好目標(biāo)建筑物。
這個(gè)信息是以BIM的形式存在的，和以其它形式存在的信息（例如圖紙、表格、文字等）有非常大的不同，這個(gè)不同就是項(xiàng)目參與方理解、掌握和使用這些信息的效率，當(dāng)然是在質(zhì)量、正確、可控前提下的效率。
本文第1部分的內(nèi)容已經(jīng)基本解釋了為什么BIM的信息具有高效率這個(gè)問題。
3. BIM的結(jié)果是模型
BIM（Building Information Modeling）本身是一個(gè)動(dòng)詞，這在維基百科的BIM定義中也說的非常清楚：BIM是在項(xiàng)目生命周期內(nèi)生產(chǎn)和管理建筑數(shù)據(jù)的過程。
這個(gè)動(dòng)詞的結(jié)果是一個(gè)模型，一個(gè)建筑物的信息模型（或者說是虛擬模型-相對于通常的實(shí)物建筑和實(shí)物模型而言），一個(gè)按照建筑物設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營本身規(guī)律建立建筑物幾何造型和存儲建筑物專業(yè)信息的模型，這個(gè)模型我們稱之為BIM模型。
由上述說明我們知道BIM模型的以下一些特點(diǎn)。
首先，作為建筑物物理和功能特點(diǎn)的一個(gè)數(shù)字化的代表， BIM模型一定是3D（三維）的，看起來和分析研究起來就跟操作實(shí)際建筑物一樣直觀。
其次，由于建筑物的方案、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營是一個(gè)過程，因此，BIM模型是在不斷成長的，而不是靜止不變的。
例如方案階段的BIM模型需要有房間功能和系統(tǒng)功能信息，設(shè)計(jì)階段的BIM模型需要有空間布置、房間數(shù)量、房間功能、系統(tǒng)信息、產(chǎn)品尺寸等信息，施工階段的BIM模型需要有竣工資料、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、序列號、標(biāo)記號、產(chǎn)品保用書、備件、供應(yīng)商等信息，運(yùn)營階段BIM模型需要有操作指南、故障處理流程、開啟步驟、關(guān)閉步驟、應(yīng)急操作流程等信息。
第三，我們把施工時(shí)間計(jì)劃和BIM模型集成在一起的模型稱之為4D Model（四維模型），此時(shí)建筑物的構(gòu)件或部件可以按照建造順序進(jìn)行顯示。
最后，如果同時(shí)把造價(jià)信息和BIM模型集成在一起，就是5D Model（五維模型），這個(gè)時(shí)候，每個(gè)時(shí)間段所需要的資金會根據(jù)需要施工的內(nèi)容自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出來。
當(dāng)然，這些模型都是以信息作為他們的靈魂的。
4. BIM的目標(biāo)是效率
先聲明一點(diǎn)，這里所說的效率隱含一個(gè)規(guī)則：沒有質(zhì)量的效率不是效率，維基百科的定義中叫”productivity”，意思是一樣的。
BIM真正在建筑行業(yè)產(chǎn)生影響的時(shí)間也就十年左右，雖然類似技術(shù)的研究可以追溯到上世紀(jì)70年代或更早一些。在此之前，我們的前輩已經(jīng)在世界各地建造了足夠多、足夠大、足夠高、足夠復(fù)雜的建筑物了，也就是說，沒有BIM也是能造房子的。
那么，BIM為什么能在不到十年的時(shí)間內(nèi)發(fā)展的如此迅速，給建筑行業(yè)帶來如此巨大的影響呢（這種影響隨著時(shí)間的推移將更加廣泛和深刻）？
大家知道，造房子是一個(gè)集體運(yùn)動(dòng)，每個(gè)參與者的行事規(guī)則可以簡化為典型的IPO（Input-Process-Output）三部曲：
n Input輸入：理解項(xiàng)目本身以及其他參與者做的工作
n Process處理：根據(jù)自己的專業(yè)知識和職責(zé)進(jìn)行分析研究
n Output輸出：做出自己應(yīng)該干什么和怎么干的決策
這個(gè)典型的程序有個(gè)鐵的定律：如果輸入的是垃圾，那么輸出的一定也是垃圾。（聲明：該定律對垃圾發(fā)電廠不適用）
據(jù)美國精益施工學(xué)會（Lean Cinstruction Institute）統(tǒng)計(jì)，只有50%的周施工計(jì)劃可以按時(shí)完成，導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的第一個(gè)原因就是信息不清晰（Unclear information）。
目前由于圖紙（無論是紙質(zhì)圖紙還是CAD電子格式圖紙）是承載和傳遞項(xiàng)目信息的主要載體，因此在“輸入”的環(huán)節(jié)上（即理解項(xiàng)目和其他參與方的工作）下列問題就變得不可避免：
l 時(shí)間過長：盡管在圖紙的基礎(chǔ)上配合三維效果圖以及電腦動(dòng)畫可以輔助項(xiàng)目參與人員理解項(xiàng)目和他人的工作，但是仍然不能從本質(zhì)上解決問題，原因是圖紙和效果圖之間并沒有什么關(guān)聯(lián)，效果圖不具備“準(zhǔn)確性”層面的可參考性；
l 容易出錯(cuò)：依靠人腦把成百上千張甚至更多的圖紙翻譯成三維的建筑物，想象各種不同系統(tǒng)之間隨著時(shí)間變化的空間關(guān)系，超人再世也得出錯(cuò)。
BIM借助于BIM模型和相應(yīng)的模型檢查和協(xié)調(diào)軟件，使得“輸入”環(huán)節(jié)的效率大大提高，從而縮短整體工期和減少錯(cuò)誤。
5. BIM的工具是軟件
根據(jù)BIM的定義我們可以知道，BIM是信息技術(shù)支持建設(shè)項(xiàng)目生命周期提高生產(chǎn)力的過程，因此BIM不僅僅是某一種或幾種軟件。
但是BIM的過程需要軟件來實(shí)現(xiàn)，也就是說，軟件是實(shí)現(xiàn)BIM的工具。BIM的實(shí)施過程需要用到不同類型的軟件工具，大致羅列如下：
l 概念設(shè)計(jì)軟件：進(jìn)行設(shè)計(jì)方案以及投資收益研究，例如SketchUP, BIMStorm等；
l 設(shè)計(jì)軟件：生產(chǎn)經(jīng)過協(xié)調(diào)的施工文件，例如Autodesk Revit, Bentley Architecture, Graphisoft ArchiCAD, Dassault Digital Project等；
l 協(xié)調(diào)軟件：合并各類設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)模型，例如Navisworks, Solibri等；
l 詳細(xì)設(shè)計(jì)軟件：生產(chǎn)制造加工圖以及控制加工過程，例如Xsteel, SDS/2等；
l 分析軟件：進(jìn)行各類工程分析，例如ETABS, STAAD等；
l 進(jìn)度計(jì)劃軟件：例如MS Project, P3等；
l 概預(yù)算軟件
l 設(shè)施管理軟件
l 可視化軟件
l 虛擬現(xiàn)實(shí)軟件
6. BIM的產(chǎn)出看需求
由于BIM的本質(zhì)是在建筑物沒有實(shí)際開始建設(shè)和建設(shè)過程中在電腦中建立和更新維護(hù)一個(gè)虛擬的建筑物，也就是說，一個(gè)房子造兩遍，先在電腦里虛擬地造一遍，以期發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際建造過程可能發(fā)生的問題和錯(cuò)誤，再根據(jù)虛擬建造過程進(jìn)行實(shí)際施工，從而大大增加項(xiàng)目的可控性、減少錯(cuò)誤、縮短工期、控制造價(jià)、提高質(zhì)量。
有了BIM模型這個(gè)虛擬的建筑物，項(xiàng)目在策劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營的各個(gè)階段所需要的資料和服務(wù)都可以在此基礎(chǔ)上借助不同的軟件工具得以實(shí)現(xiàn)，例如：
l 項(xiàng)目投資收益分析：設(shè)計(jì)和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)集成
l 圖紙：施工圖、綜合管線圖、預(yù)留空洞圖、加工圖、竣工圖等；
l 工程分析和模擬：結(jié)構(gòu)分析、節(jié)能和綠色設(shè)計(jì)、LEED認(rèn)證、異形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、視線分析、聲學(xué)分析等；
l 4D宏觀建造過程模擬和微觀可建性模擬
l 5D工程造價(jià)服務(wù)
l 現(xiàn)場施工進(jìn)度跟蹤服務(wù)
l 互動(dòng)場景物業(yè)租售服務(wù)
l 物業(yè)運(yùn)營狀態(tài)和健康分析
7. BIM的關(guān)鍵是無處不在
正如BIM定義所言，BIM的目的是提高建筑物方案、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等各個(gè)階段的效率。從這個(gè)意義上來說，建立建筑物的BIM模型只是建立了實(shí)現(xiàn)上述目的的基礎(chǔ)。
利用BIM提高效率的關(guān)鍵是有一整套高效使用BIM模型信息為項(xiàng)目不同工作服務(wù)的手段和方法，可以簡單歸納為“隨時(shí)、隨地、隨人”。
“隨時(shí)”是指在建筑物策劃、設(shè)計(jì)、施工、銷售、運(yùn)營、改建、擴(kuò)建、拆除整個(gè)生命周期過程中的任何階段。
“隨地”是指建筑物的任何部分或全部的資料，例如某臺電梯的生產(chǎn)、安裝、維護(hù)、備品、故障處理等。
“隨人”是指項(xiàng)目的所有利益相關(guān)方，包括投資、開發(fā)、政府、設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、加工、設(shè)備、材料、運(yùn)營各方。
不難理解，BIM能夠服務(wù)的時(shí)間段越長、資料越完備、參與方越廣泛，能夠取得的收益或效率就越高。
“無處不在”是BIM的關(guān)鍵和奮斗目標(biāo)。
8. BIM的實(shí)施是專業(yè)服務(wù)
到此為止，這個(gè)命題的成立已經(jīng)是自然而然的事情了。
BIM不是簡單地?fù)Q一個(gè)軟件，BIM不是某一個(gè)或幾個(gè)人用就行了，BIM也不是在某一個(gè)時(shí)間段用了就行了。
BIM可以為項(xiàng)目的整個(gè)生命周期、項(xiàng)目的所有參與方提供這個(gè)項(xiàng)目的所有信息，這些信息按照建筑行業(yè)本身的規(guī)律和建筑構(gòu)件或部件存放在一起，在這個(gè)事實(shí)上就是一個(gè)虛擬建筑的BIM模型上不同參與方能夠用最直觀的方式找到和獲取需要的資料，支持其對該項(xiàng)目的專業(yè)操作。
這樣的BIM和設(shè)計(jì)、施工、銷售、運(yùn)營一樣，是業(yè)主需要并且能為業(yè)主帶來價(jià)值的專業(yè)服務(wù)。
BIM咨詢服務(wù)正在被越來越多的業(yè)主和項(xiàng)目采用
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