BIM視角 | 我的BIM理解和實踐（一）

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【小編有話說】本文寫于2012年8月，當時國內的BIM現狀與現在有著天壤之別，一篇老的文章，不過讀完定會有一些新的收獲，不信，您試試。。。

昨天參加了一個BIM沙龍，聽了很多人的講解和體會，而且近期數碼大叔翻譯的大作《BIM大忽悠》在網上也是掀起了眾多討論和聲音，，在此也就以下幾個方面結合自己的實踐和思考，整理下思路和認識，貼出來供大家拍磚評論。

第一，BIM到底是什么？我個人認為它只是在說一件事的一個組合名詞，不是一個軟件，不是一個工具，或者說不是幾個軟件、幾個工具就完事的，而是有一系列軟件和方法論指導下去實現的一個思路，一個系統，一種模式，一個過程，一個理想。為何這么說呢，因為大家很清楚，BIM是三個單詞的組合，即Building、Information、Modeling。B（Building）是設計對象和最終的目標，就是房子/建筑，也可以擴展到一般建設工程對象，M（Modeling）是模型/建模，是對B進行采用三維數字化設計手段得到的結果，I（Information）是信息，是B（Building）有關的所有各類信息，可以是M（Modeling）帶來或產生的，也可以是其它過程產生的，我們說和做BIM的目標是是數字化/信息化的虛擬建筑，或者說是真實建筑的數字化/虛擬化，并由此帶來的一系列的相關信息處理和實際操作。我們可以說M是模擬或者表達了B，而虛擬的/數字化的M能多接近真實的B，取決于I的多少和深度，而I的多少和深度，以及對I的操作和運用，能決定一個項目、企業甚至行業的穩定運轉、盈利狀況以及未來發展。

基于以上的認識理解，我認為對BIM就可以分多種理解和階段去做它，如現在實際上大多數人討論和操作的實際是M這個對象，所以參與人大多是設計相關人士，或者是為設計服務的相關人士，這是很容易理解的。因為M很具體，很真實，很好表現，我們可以有很多手段和技術去研究如何把這個M做個更精細些，更漂亮些，從視覺認知上和B更接近些，而且基于真實三維數據與表現的M，我們也還有更多的手段和技術，去分析、仿真、模擬我們對于B的形態、強度、安全、易用、舒適、可行、可建、易建等等一堆的需求和要求，通過大量科學的、數字的指標去深化和優化對B這個目標的設計和研究，這些都是對參與其中各專業設計師的要求，那么對于各專業設計師而言，他可以不去理會任何BIM的言論和紛爭，他的工作就是從專業的角度去把設計對象B的M做好，為了做好M他需要用到一些設計建模以及專業分析的軟件，如Revit、Archicad、Microstation、DP（Catia）等等的設計軟件，以及交通人流模擬計算、消防模擬計算、安全疏散模擬計算、結構分析計算、節能模擬計算、聲光電模擬計算擬、風場模擬計算等等，這是都是各專業設計師針對各自專業需要掌握的工具，今天的應用需求還較低，可以掌握/了解/理解的少些，明天也還不需要那么多，但后天可能不掌握、不了解、不理解就不能做好工作甚至失去工作了，這是社會以及科技發展的必然途徑。所以對于大多數專業設計師而言，BIM這個話題/這個體系對他而言太大，太不切實際了，他需要的就是知道這件事，了解這個潮流動向，結合自己專業，依托自己專業，學好用好幾個最新的設計軟件以及專業的模擬/分析/計算的軟件，了解專業的發展方向，能跟隨專業和行業的發展方向就行了。當然也有些人真正對BIM的深入感興趣，想做BIM，那就得跳出專業的范疇了，去了解全局，了解整個項目從設計到施工到運維的整體運作，了解整體運作過程中各種信息產生、流動以及應用，去做一個綜合性人才，做一個管理型人才，這個路子可能很多設計師走不下去，甚至有些設計師就完全沒有這個興趣，而是想做精做專一個方向。所以對設計師而言，第一是專業，做好做深做精，其次才是考慮是在專業上深入發展，還是轉身投入到更加寬廣的BIM世界。

第二，做BIM的收益問題，或者說是BIM業務的收入來源。現在有很多的BIM咨詢服務公司，很多設計院也成立了BIM部門/BIM小組之類的，包括甲方業主、施工方也有做這些事，建這些機構組織，那么BIM業務的收益，或者說是收入來源到底在哪兒呢。首先一個BIM業務就是培訓，這個不用說，學東西是需要付費的，不管是買書還是上課，就是從免費的網絡資源去學習，實際還要花電費、上網費、機器折舊費等，這個是人才教育培養方面的問題，而且是大家都可以接受的，只是說是花多少錢學什么樣的課程/知識的問題。除此以外，BIM所有的業務實際都是和項目有關的，不管是咨詢、外包、還是仿真模擬等等，那么，現在對一個項目而言，業主投資方是所有投資的來源，他們付出的投資/金錢已經夠多的了，你對他說上一堆BIM的理論、好處等等，他就會給你增加投資、專項付錢嗎，不可能的！對一個技術或者應用，投資方在做好、做完事的前提下，只會為兩種情況付錢：一是幫他多賺錢了，他把多賺的錢按一個合理的比例分享給你；另一個是幫他省錢了，他把省下的錢按一個合理的比例也分享給你。其它情況絕不存在，除非他是給你進行慈善捐助。所以做BIM的，不管是對設計院、業主，還是施工方，都得從這兩點去分析問題分析業務，做出合理的業務模式和收費模式。

那么到這就不得不說到設計院的BIM部門，或者BIM小組的定位和構成，也包括BIM咨詢公司的模式定位。首先對于設計院而言，基于BIM思路的設計、分析軟件的充分運用無疑是能大大提高設計效率和質量，但是設計院的設計效率和質量提升和業主投資方/施工方沒有一毛錢關系，他們不會為此給設計院多付一分錢。然而對設計院而言也是，效率質量提高，項目做的輕松簡單了，無疑是比以前要成本降低/省錢，另外可以每年承接更多的項目，這又是可以多收多賺了。這兩條都是不改變或提高現有收費基數的情況下就能達到的，所以這時候BIM部門/小組的可以存在，而且有兩種模式：

一種是為了保證和普及這些軟件和技術手段作為常用工具在企業內部的使用，那么BIM部門可以是以IT人員為主加上部分專業人士的組成，其工作就是在內部普及、培訓、維護這些BIM工具軟件的運用，甚至可以做一些專業增值開發，做些設計自動化的工具插件，讓設計效率和質量更加提高和有保證。這個部門的收益是潛在的，可以用企業的相關營業額、利潤以及利潤率的增長來考核和計算。

第二種是拓展新業務和新的營收點，在目前企業設計費的基礎上擴展新的收費點/收費項目，如現在的設備各專業設計院出的圖實際上都不能稱之為施工圖，也就是方案圖/系統圖，里面錯誤一堆，但業主和施工方這么多年來竟然就認了忍了，這也是個奇跡?，F在各設備專業的深化設計、管線綜合、施工圖實際上有專業施工單位承擔的，同時在實際施工中大家都始終堅持著發現問題解決問題，發現碰撞就修改，發揚邊設計邊修改邊施工的“優良作風”和“工作品質”，不怕苦不怕累不怕耽誤工期不怕增加投資，反正最后把活干完了，業主投資方樂呵呵的看了后就把錢付給大家了，最后皆大歡喜，項目勝利完工。實際上這里多花的冤枉錢和時間就多了，這里面就“錢途”大大的。我們用好的三維設計工具加上分析模擬仿真工具，是能把這些浪費的錢和時間大部分給找回來的，當然從中間分一半或者20%～30%都是可以接受的，去談啊。這活幫業主干了，也就可以幫他減低成本，減少預算，少花錢了，；替施工方干了，施工方就可以少干活（深化設計不需要自己派人花時間做了）、多賺錢（錯誤少了、返工少了，材料人工成本就都降低了）了，所以做BIM是能從這些方面要來錢的。當然如果有更豐富的經驗和知識，可以幫他們把預算做的更精細準確，把施工進度安排的更合理，等等，如果你有這些經驗和知識，在結合上BIM加以運用，就會有更多更廣的“錢途”，那么這個BIM部門就完全可以是個與設計部門媲美甚至超越的部門了，當然這不僅僅需要專業，還有更寬更廣的綜合知識和經驗的積累，要協調各專業，聯系上下游各企業，不是簡單去學一兩個軟件和課程就搞定的事情。這么綜合復雜的東西，必然有很多人和單位搞不清楚，就需要有人和單位來提供咨詢和指導，當然也就有了這些人和單位的生存空間，而且我認為這個空間還很大。

這里還有一個建模員是否會長期存在的問題，我認為是會長期存在的，建模是個體力活，做到一定程度的設計師是不需要做的，由年輕人或者低學歷經過建模訓練的人，按設計師的設計意圖、方案草圖建模，并卻按照設計師的意見和思路不斷深化、細化模型，指導完工，這項工作是需要人去做的，創造性不強，所以可以長期存在一個建模員的工作崗位，把設計師從繁雜量大的簡單建模工作中解放出來，做更有價值的事，這樣是社會精細化分工發展的趨勢和要求。

第三，是關于出圖，尤其是施工圖的問題。三維設計的直觀性、便利性是顯而易見的，但三維設計能取代二維出圖嗎，回答是否定的，90年代第一個全數字化無紙化設計產品波音777的出世，給世界特別是技術界帶來的震撼和沖擊是巨大的，這個巨型飛機的設計和制造的復雜度不弱于最復雜的建筑吧，但在整個過程和說明中，沒人提出無圖（二維圖）化的問題，因為車間加工、裝配以及檢驗等很多人工作業環節，還是需要大量二維圖更簡潔、更直觀的的直接表示/示意，建筑也是一樣，只要存在大量人工作業，二維圖在很長一段時間內存在，所以三維設計出二維圖的過程就不能避免，那這就存在一個所謂二維制圖標準的問題，三維投影導出的二維圖，按道理是直接投影計算出來的，應該是精準、正確的，為什么實際中大多數人都不認可，認為是一堆錯誤呢，這就得從二維制圖標準的來源說起，最早是沒標準的，每個設計師可以按照自己的喜好習慣去畫圖和表達，但近代工業化之后，大批量、社會化生產制造和建造成為主流標準，設計信息（圖紙）需要在很多人之間傳遞和交流，并可能會作為開展下一項設計的依據，這樣就必然需要形成和制定一個統一的標準，也就是工程師的語言——工程圖，這樣不管是什么單位的只要是相同專業或者熟悉這個專業的人士，拿起一張不管是誰畫的圖都能讀懂和理解是什么東西什么意思，這就是制圖標準的產生緣由吧，但同時為了簡化表達，采用的是空間投影的二維表示法，而且對一些投影復雜的線條和對象就行了一些簡化和示意畫法處理，標準定出來大家形成共識，共同學習和使用，也就問題比較少了，就像結構設計專業的中國特色的鋼筋混凝土結構平法設計與繪圖規范的產生和意思是一樣的。

所以說現行二維制圖規范是歷史原因發展形成的一個特定解決問題表達設計的一個規范方法，它并不是完整正確的，而是大家認可的一個通用規范標準和表示法，有其簡潔明了的地方，但也不是萬古不變的真理定理，三維設計出來的模型直接投影計算出來的二維平面、剖切面等都是準確的，這點無可置疑，那么這種情況下，我們還僵硬的去死守和百分百的遵循那個并不正確的表示法標準，強調三維出圖也要遵循那個標準，是不太死板、太過分了，這個問題好像就在中國出的多，國外大多就比較包容和靈活，主要看表達是否完整，對象區分是否明確，而不管具體什么線型粗細，幾道線表示之類的問題。而在中國，無論是前面的機械行業還是現在建筑行業，都糾結如此，有些本末倒置了，機械行業三維設計在國內也20多年了，這些說法慢慢少了，能包容了，工程建筑領域還是大有人在，整天糾結于此，其實大可不必，技術在發展，大家的觀念也在發展，過兩年大家就可能會淡化這些問題，甚至取消這種事無巨細包羅萬象的條條框框標準，而只是一些原則性的大框框大架子的規定?，F階段，并不是導出來的圖完全不能用，對所謂不符合的規范的部分直接二維修改下不就行了，相對三維設計帶來的效率和質量，甚至附加的價值，這點些修改累不死人，所謂天天畫圖的大設計師們不愿意去改，培養些繪圖員去檢查和修改這樣所謂錯誤就行了，遲早有一天就沒人沒事找這些問題，當然也就不需要再做這些修改了。當然二維表示法和標準中有些簡化是有些更簡潔清晰的作用，這些可以在三維軟件的功能設計中做些調整，看能否實現這些表達需求，這就是軟件公司的事了，但簡潔表達和復雜點些的準確表達是可以共存的。

第四，BIM和普通算量軟件的關系，甚至和施工進度項目管理軟件的關系。算量精確的就是要拿出完整的清單，包括材料、人工、設備的投入，而BIM的基礎從M開始，設計建模軟件，如revit可輸出的是一個個構件對象清單，把這些構件對象所消耗的材料、人工、設備的投入附加上去就能得到造價算量的清單，但這個清單的正確性是沒問題的，不過完整性可能會存在問題，因為目前來說，M還真沒辦法把B里面所有的組成構件都給建模了，那數據量和復雜關系就不是現在的軟件和計算機能力所能承擔的啦。但是現在我們做到80%的構件對象應該問題不大，然后我們運用一些技術和技巧，并隨著軟件和計算機的發展超90%去努力，采用一些變通手段使得再次向95%，甚至更高去靠，如門的模型可以做進去M里面，但安裝門的合頁、螺釘就不需要建模了，我們可以把不同門需要的合頁、螺釘的種類數量作為門的附加屬性添加進去，在清單統計中可以把它們給拎出來列表統計就可以了，這樣出來的清單應該是可以很好的和現行的普通算量軟件相結合，而且精確的預算也是存在3～5%的遺漏誤差。

進度管理也是類似，如M出來一個樓板，施工中工作安排至少是有搭模板、扎鋼筋、混凝土澆筑這樣三步，每一個步驟都需要時間安排，我們簡單考慮和示意，就可以把所以相關時間都算在樓板這個對象上，施工實際中把這個樓板導出，我們就得在專門的軟件中再細化，把那些模型不能體現的步驟加進來，進行統一的時間進度安排和后繼處理，所以M是基礎，是很多信息的載體，同時也分離催生了很多新的信息。

第五，所謂BIM小區/城市、數字化小區/城市的問題。現在一個略復雜建筑的M就把最先進的計算機搞得死死的，但已經有些人在憧憬和忽悠所謂BIM小區/城市，或者說是數字化小區/城市的問題，那這個我認識未來是沒問題的，現在也可以實現一些，它首先是一個關于數據存儲和使用的技術問題。我們現在這些M都是以文件形式存在的，軟件打開編輯它都是一次性的打開、讀入，首先于計算機的內存和計算能力，大模型大文件當然就困難了，直接搞死你的計算機，再強大的計算機也有被搞死的一個界限。實際換種思路，空間數據庫、空間定位的模式去保存和讀取數據就不一樣的，所有的數據，不管是一個小區、一個城市，甚至一個國家，都存在一個巨大的數據庫中，而且模型數據是分幾個等級的精細程度的，根據觀察點所處的空間位置，計算可視范圍內有哪些M是需要顯示表現，精度等級是幾級，可視范圍外的那些M會對可視范圍的環境狀態，如光線等發生了影響等等，這些信息是可以計算確認的，然后你所看到和接觸的實際還只是一棟樓，甚至一個房間內，這樣的數據量就小了很多，什么比現在做的一些復雜模型文件還要小，處理起來自然開始高效了，就那渲染來說，大部分的虛擬現實實時渲染軟件處理大模型的能力和渲染速度和3DS MAX之類的全景渲染根本就不是一個層面的，而且軟件還常常不大，就是因為空間定位關系計算后，實際處理的數據量就大大降低到一個完全可接受范圍了。如玩CS的大場景實時渲染很多人有直接經驗的。所以說這些不用擔心，技術上會有很多的完美解決方案去處理，我們大部分人就只管等軟件拿來去應用就是了。

BIM的應用和問題還很多，這里也就涉及到很小的一部分，工作過程還是遇到更多的問題需要去解決，這個過程本就是不斷學習提升的過程，也需要不斷拿出更多的東西出來，和更多的同行來分享討論這些問題以及解決方法思路等等，期待大家拍磚評論。

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