BIM技术应用与实践

2014-07-04

规划大厦818(福田区红荔西路8009号)

摘要:

建筑信息模型BIM(building information modeling)引发了史无前例的建筑技术变革,并逐步得到广泛应用,中国引入BIM较晚,但近年来发展迅速。本期酷茶会将重点介绍BIM软件在建筑和规划设计领域的应用、国内外BIM建设管理比较先进的城市及相关经验。

活动回顾

背景

深圳市规划和国土资源委员会建筑设计处姚早兴处长(主持人):欢迎大家来到酷茶会,今天的主题是BIM,因为市政府力推BIM的应用,我们建筑工作组在莲塘口岸项目当中已经应用了这一技术。但我们也在考虑如何让我们的建管、报建能够在BIM的环境下面简化审批。我认为BIM的出现对建筑行业的影响类似于,早期的建筑设计是手绘,有了计算机CAD以后,整个行业发生的根本性的变化。到目前我们基本上还是运用二维的方式,那么能不能进入到三维方式,如何应用BIM技术?所以,今天举办这期酷茶会也希望各管理局、建管科的同志能够对BIM有更多的了解。

话不多说,我先介绍一下今天的三位演讲嘉宾。欧均胜是华阳国际BIM研究院的助理副院长,使用BIM做设计超过8年,是BIM领域资深设计师。第二位是华阳国际上海公司副总经理、BIM研究院副院长胡晓杰 ,他也是二维协同专家。最后是华阳集团副总裁田晓秋,深圳公司董事副总经理,研究BIM应用6年,至今已完成四十余个公共建筑的设计。非常有幸能够请到各位过来分享经验。另外,因为今天的主要目的是为了让大家有一个概念、认识及对应用的理解,所以,欢迎大家在嘉宾演讲结束后提出你的问题。下面有请第一位欧院长给大家介绍。

国内外BIM情况简介

欧均胜

很高兴有这个机会跟大家来一起探讨现在很热门的一个话题——BIM。对于新鲜的事物,我们肯定是先找国内跟国外的现状作为参考,这也是我今天的演讲主题,就是国内外的情况和BIM核心的一些工作解决方案。

首先,BIM是欧特克公司在2002年提出的,同年它收购了Revit Technology公司,并持续推广BIM理念。现在的工程都相当的复杂,所以需要更加高效和准确的软件支撑,软硬件的提升以及我们政府的推动,才能加大BIM的开始和发展。 首先介绍BIM在国外的应用特点,主要是以美国为例,2007年美国颁布了BIM法标准以来,他们众多的项目都运用这种技术,现在他们有62%以上的设计单位都使用了BIM。国内应用目前主要是以设计公司为主,政府以及相关的一些协会也会越来越重视。像很著名的上海中心、水立方,还有奥运村、上海世博会馆的建设都采用了BIM技术。相关的公司像CCDI、现代集团,包括华阳国际等等都已经成功的运用BIM,且把BIM作为一个重要的发展方向。

BIM是怎么来的?首先我们谈到最早的二维设计,手绘到CAD第一次设计革命,这次革命是在90年代。这场革命改变了我们什么呢?主要是改变了我们的设计效率,我们的设计效率得到了很大的提升。到近几年BIM从二维到三维的转变给我们的改变是什么呢?主要是质量,提高了我们的工程质量。在国外BIM提高了整个工程建设的效率,而不是像我们之前说的甩图板,是提高了设计效率。

一个工程从最小的规划、分析、设计、出图到施工的三维、四维运用,到后面的建设、到运维、到拆除、到改建或者是项目工作更新,它是工程的一个轮回制,这种方式我们统称为BIM。

BIM有三个特征,第一个是完备性,它不仅包括我们现在所有的项目的一些三维的几何信息,它还包括项目中完整的工程信息。第二个是关联性,关联性就是里面的三维模型的构建是相互关联的,其中的构建有改变,相关联的构建都会有相应的提示或者相应的改变。第三个特点是它的一致性,一致性指的是我们所有的阶段,信息是联动的、是完全开放的,向后面的阶段传递的时候保证这个信息的完整一致性。

在美国有个智能建设相关的部门,它们认为现在全世界BIM发展的比较好的主要是美国、英国及新加坡发展是相当的迅速的。

我们为什么用BIM?它主要是为社会效益、环境效益以及经济效益的发展提供了很大的动力。对于国内外的趋势来讲,从手绘到电脑绘图到现在的二维、三维的BIM,这个发展过程对整个产业链的变革及发展,使整个产业链的质量都得到很大的提高。

BIM核心中的解决方案,这个图是国外译过来的,它是三个阶段是无缝的,可是在我们国内,这三个阶段是分开的。

我们现在主要的难题是什么呢?我们如果把它拆开,拆开的话在某一个阶段的传递方式是我说的无缝,就能打通现在BIM的整个链条。我们用什么方式呢?因为BIM主要是信息传递,我们只要完善这个信息传递就能打通整个链条了。像我们现在提供的云服务,通过云服务把桌面运用以及第三方的应用能让它集成,集成后整个信息是统一的。

我们在做BIM设计,在企业里面首先要建立它最早的一些概念。这是概念模块,以及像市内的装修模式,以及一些物品物件模块,这些是一部分的工程分析。

国内设计院的BIM情况,实话说“知己知彼,百战百胜”,对于我们公司不能发展来说也要了解其它公司BIM是怎么回事。首先是中国院,我是从网上资料找到的,他们对于BIM动员大会,技术交流会很热衷的开展各种宣传,比如在公司内部宣传,但他们实质做了什么呢?我是没有找到什么资料,另外中国院它们做了五年的战略计划。CCDI它的BIM业务与传统业务比显示,BIM是会占到很大的比例,以及他们说他们已经打通了整个链条的应用。其实关于这幅比例图,我们是要打个很大的问号的。现代集团,了解到的是它们公司BIM的一些框架以及推动的一些会议。

二维协同向三维协同的转变

胡晓杰

很高兴有这个机会跟大家分享我们对BIM的研究。我讲的课题是“二维协同向三维协同的转变”,主要是讲思维上的变化及对整个产业链中相关行业的要求。

协同的概念,很多人可能是认为是从工业革命后才产生的,其实中国古人在《太玄数》里面就说到“与彼协心,协规同力,声律相协,而八音生”,古人认为万事万物存在相应的规律,是“协”和“同”的,在生产过程中也是一样。今天我们更多的觉得“协”是配合、默契,“同”就是共同一致的意思。

二维协同和三维协同的联系

第一,通过协同方式共同的目标一致,为了保证质量,提升效率,降低成本。但这个也是有很大区别的,二维协同的主体主要是设计院,它只是对单部门起到作用,三维在整个产业链过程中能够起到一个整体的提升。

第二,工作逻辑一致,通过内容分解,由不同专业人员组成团队来共同完成目标。这个理论传统分工学上是有的,就是我们把一件事情或者说一个比较复杂的生产过程进行分解,分解越细落实就越简单,但是相对的就提升了对管理能力的要求。

其实很多设计院,目前二维也只是做了一个雏形的协同,并没有做得很细致。如果现在整个行业链执行BIM,因为这种方式有更多的人参与到协同的过程当中,所以管理就变得特别重要。

另外BIM的实质要求必须有一个平台,就像人与人交流必须在同一个频道才能听懂一样,BIM的实现必须要有统一的规则和相互制约的原则,通过大家共同执行来共同完成。否则,通过分解之后再合起来的过程中一定会产生混乱。

二维协同和三维协同的区别

一是成果方面,我们可以看到二维协同是一个碎片,它虽然是整的系统,但实际看到的是一些片断,关联性体现的不够直接,当产生修改时,相对应的修改就变得比较复杂。三维的协同是一个完整的模型,一旦要产生修改,就可以相关联的同步修改掉,这是三维协同的一个优势。

另外我们谈到协同就要解决两个问题,输入和输出接口问题。二维协同是输入输出保持一致,三维是数据信息模型,它是数据输入,根据我们的要求输出不一样的东西,可以输出图纸可以突出表单,可以输出工程量,这也是它的一个非常大的优势。

在建筑完整的生命周期,从立项、设计、施工、运维到最后效果的整个过程中,三维协同是可以用数据一直在沿用,而且数据可以一直更新的。二维更多的具备阶段性,它对于后续的衔接相对来说就比较落后。

二维协同向三维协同转化的必然趋势

其实科技在改变我们的生活,我们今天一直在谈互联网思维、大数据、云计算,其实这些给我们生活带来了太多的变化。就像几年前我们对网上购物还存在新鲜余热的时候,今天网络购物就变成了常态,在很多生活细节中也可以体会科技给我们带来的便利和辅助。

在产业链中的配合方式及变化

这种科技进步对我们整个产业链各个部门之间可能也有提升,相互配合又要重新进行整合。就像一个楼,首先有承建商,后面有设计师、工厂制造和施工单位建造商,还有后期的维护。以前大家是各自分工,今天是串联式或并联式的协同方式。

BIM的模型方式其实是给我们各个部门之间协作、合作的过程中提供了一个平台,这个平台具有兼容性和延展性。其实三维协同本身就是二维协同的升级,就像人爬行到了直立,从手绘到二维协同、三维协同,我想可能更多的有多维协同,可能会有这么一个实现。在这个过程中,我觉得最大的变化是整个产业链中每个部门之间的一个思维的转变是至关重要的,这种合作方式一定会改变在产业中每个行业业态的生长方式,甚至说合作方式都会产生一个变化。所以我们有理由相信三维协同的未来一定是一个快速发展的时期。

华阳的BIM历程

田晓秋

按理说我是建筑师,不应该来介绍一个软件,但我作为深圳市莲塘口岸项目总负责人,全程参与了设计和管理工作,这应该算是在深圳第一个专业全流程用BIM的技术的项目,不过我们了解到的信息也许不全。

为什么BIM如此火热?

其实这个东西出现已经不是今年、去年或者是哪年,我们公司大概从2006年开始就接触,我们也理解最先开始对它有兴趣的一定是设计师,因为在研究上成本相对比较低,对比让开发商把项目停下来去研究BIM是不可能的。

现在咱们的政府部门开始在大力的推行BIM的平台。最近确实很多的开发商也开始回归到这条线路上,包括潘石屹也说在BIM领域,开发商应该是最有主导权的,我同意这句话,因为房地产的开发是一个资源的整合,他是最有机会去打通所有产业链的角色,我们设计公司只是一个前端的小角色。

最近在看《大数据》这本书,我猜测将来开发商更多的不仅仅是提供建筑产品,而是整个周期的建筑使用。现在万科就已经提出了这个口号,他们和百度、腾讯在做一些研讨,想打造整个社区的服务和相关便利性等这些支撑。

BIM能改变这个现状吗?

我们来对比一下,其实前面两位也谈到CAD更强调设计,信息是BIM里面最核心的价值。数据模型是高度关联,相互之间是有制约的,整个数据在全生命周期是可以进化的。现在可以结合莲塘口岸跟大家谈一谈现在我们想做什么,不是说我们已经做到了什么,毕竟这还是一个新的领域。

我们觉得其实BIM可能是现在传统的不能再传统的行业,建造行业,从原始开始对我们这个行业是合并的,开发商和设计师、土地管理部门都是一个人。传统的不能再传统的一个行业能够进入到这个数据时代和其他的行业能够多少有点瓜葛的窗口,能够让我我们并到这个大的数据里。

莲塘口岸项目

算是我们第一个在合同里面被签署了要用BIM来运作的一个项目。对于我们来说,将来的方向是BIM不可能收费。现在为什么会去收取费用?因为确实投入很大,人力成本很高,比传统CAD模式高。如果我们这个平台这种模式得到推广以后,这会变成每个设计师必备的技能,就像当年CAD一样。

莲塘在沙盐路和深圳河这边,它是一个整体的建筑,是香港和深圳东部一个新口岸,这边有一个东部的通道,这个设计当时是想深港两方合作的。我们在合同里签了就是要全部运用BIM。当然我也是觉得深圳市政府在这些领域上面的力度还是蛮大的。现在我们已经完成了全专业全流程采用BIM,已完成初步设计,概算编制及申报,已经完成BIM设计模型的成果交付,也交给了业主。

因为BIM在这个项目里面运作了大概7个月的时间,过程中和各个分支的部门和企业都有很好的一个沟通。第一个当然它的界面非常友好,三维可视,也已经实现在ipad上使用,也可以放到云里面和大家共享,而且非常流畅。

下面就是讲到它一个蛮核心的所谓的构建信息化。我们老在说是三维的,立体三维的,其实不仅仅是三维的,四维的都可以。它的纬度涵盖了数据的其它一些分支,包括它的功率、它的情况、它的产品类型、它的使用时间等等,我们希望这些数据能用得到。

关于指导施工。虽然现在莲塘口岸这个项目还没有真正的到大规模的施工阶段,到了现场有这样的东西我相信专业人士和非专业人士之间的沟通交流会变得非常轻松、快速有效。

后面是关于运营维护,其实前期我们只是做了一些预测,因为真正的运营,我觉得BIM并不是一个非常有生命力的。一个建筑的建造,像莲塘那个项目,再慢,大概三到四年我们要把它建好,但是它之后的利用可能是50年、60年、70年。正是因为我们前面有了这些基础、有了数据、有了信息,我们的信息和物品、物件是绑定在一起的,才为我们将来的运维提供了一个很好的基础。因为有了这些数据,后面的运用想象的空间其实非常多。

关于智能城市

其实我想我们的莲塘口岸仅仅是一个开始,还需要像规土委等各个单位的支持,每一个这样的数据模型,它在这个城市只是一个顶,它还有它自己有生命力的数据。如果能够用现在强大的物联网技术把这些点都连起来,其实相关的投机、相关的参数和调用、相关的信息的整合就非常分方便。

前面讲了我们在莲塘的一些应用和体会。可能讲完了这个,大家会说“啊,你这个东西又是三维的,又是数据,又是全行业,又什么云,乱七八糟的,能掌握吗?”其实刚才也提到了BIM是什么?BIM是工具,它就是工具。剖开它所有其它的外延,对于我们运用它的人来说它并没有改变设计本身,它只能提高设计的效率,提高设计的质量。

最后,到了这个数据高度爆炸膨胀的时代,数据流就是这条大河,所有的资源如果不和这条河发生关系,你就变成一个孤岛,在今后的社会上可能很难生存。不仅仅是我们的设计公司,包括建造商、供应商、个人。现在已经有点很难逆转的趋势了,数据可能是我们将来生活工作中非常重要的一个因素,因此我们现在要做的是希望能跟这太河靠得近一点,把它的资源和数据能够纳入到我们的体系。我们不希望最后上面只有石头和积雪,什么也没有。

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