葛清：業(yè)主對BIM的認(rèn)識

2007年，在上海中心方案設(shè)計(jì)過程中，我個(gè)人接觸到BIM技術(shù)。當(dāng)時(shí)，上海中心具有超高、超大規(guī)模、超復(fù)雜等特點(diǎn)，但是當(dāng)時(shí)沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，不知道如何表達(dá)這個(gè)樓，也不知道從工程技術(shù)管理上用什么方式讓它不會產(chǎn)生很多錯(cuò)誤以保證這個(gè)大廈順利進(jìn)行。因此，當(dāng)很多人都在和我提BIM的時(shí)候，我就覺得BIM會對這棟大廈有非常大的幫助。

近年來，甲乙雙方的關(guān)系變得緊張，其實(shí)沒有甲方，就沒有乙方。為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象？問題出在哪？業(yè)主變更反復(fù)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工周期短、設(shè)計(jì)考慮不周全、設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量差、錯(cuò)誤多、施工工序考慮不周、加工、安裝精度不夠所導(dǎo)致的返工、信息交互不及時(shí)不準(zhǔn)確等，都是甲乙雙方面臨的問題。BIM給了我們很大的借鑒和幫助，讓我們?nèi)ニ伎歼@些問題應(yīng)該如何解決。尤其是在溝通方面，業(yè)主通常難以理解圖片所表達(dá)的事實(shí)，很多設(shè)計(jì)院拿幾張效果圖，或者做一個(gè)模型，就以為業(yè)主把設(shè)計(jì)權(quán)交給他們了，實(shí)際上不是的。隨著工程的深入，特別在建造過程當(dāng)中，業(yè)主對設(shè)計(jì)的理解才逐步的加深。在設(shè)計(jì)開始時(shí)，設(shè)計(jì)院有沒有比較好的方法，能夠讓業(yè)主全面了解這個(gè)設(shè)計(jì)？

類似于《深圳大學(xué)學(xué)報(bào)》等科研院所調(diào)研、分析，平均87.5%的項(xiàng)目在不同程度的延誤中完成的，排在前15位的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)也是業(yè)主提出的。業(yè)主有個(gè)很大的困惑就是建筑建好后和想象中的不同，所以沒有良好的溝通最后就會導(dǎo)致這種結(jié)果。

2010年中國商業(yè)地產(chǎn)協(xié)會針對BIM應(yīng)用對業(yè)主、地產(chǎn)商、施工企業(yè)以及設(shè)計(jì)單位做了一個(gè)詳盡的調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，近八成的受訪者認(rèn)為因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖紙問題而引起的項(xiàng)目或者投資失敗。如果因?yàn)樵O(shè)計(jì)的原因造成施工返工或損失，業(yè)主只能扣除相應(yīng)部分的設(shè)計(jì)費(fèi)。其實(shí)這對業(yè)主損失是巨大的，也就是說可能有一個(gè)設(shè)計(jì)問題造成幾百萬或者上千萬的損失，而只扣除一、二十萬的設(shè)計(jì)費(fèi)，其余損失都需要由業(yè)主承擔(dān)。任何一方都不希望這種事發(fā)生，然而有時(shí)候偏偏就發(fā)生了。

BIM平臺把設(shè)計(jì)、建造、施工和運(yùn)營緊密的連接起來。有很多案例因?yàn)槭褂昧薆IM技術(shù)而節(jié)省了10%的建造費(fèi)用。斯坦福大學(xué)在這方面有較深的研究，它通過BIM有幾方面節(jié)約成本的比例關(guān)系。

那么，上海中心大廈的挑戰(zhàn)在哪里？項(xiàng)目參與方眾多，設(shè)計(jì)咨詢單位達(dá)30余個(gè)；分支系統(tǒng)復(fù)雜，建筑業(yè)務(wù)有八大功能綜合體，七種結(jié)構(gòu)體系，基本上在常規(guī)建筑中遇到的結(jié)構(gòu)體系在這里都有所體現(xiàn)；機(jī)電就多達(dá)30個(gè)。因此，這個(gè)建筑信息量巨大，信息的有效傳遞比較困難。目前已經(jīng)建造的38層已經(jīng)產(chǎn)生1.5萬張深化圖，預(yù)計(jì)最終計(jì)劃的深化圖紙將超過10萬張。這么大量的設(shè)計(jì)圖紙，如果要求設(shè)計(jì)院或者深化設(shè)計(jì)單位不出差錯(cuò)，這似乎是強(qiáng)人所難，也是不現(xiàn)實(shí)的。但是，業(yè)主不可能因?yàn)闀l(fā)生潛在問題而影響整個(gè)施工的進(jìn)程，同時(shí)還要保證整個(gè)工程的質(zhì)量，上海中心整個(gè)工程的投資是120億元。

因此，上海中心大廈在接觸BIM時(shí)，明確提出了自己的使用目標(biāo)：更好地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、更好地進(jìn)行施工管理、更好地運(yùn)維管理。上海中心在設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)主要應(yīng)用在其復(fù)雜體系、管線綜合、碰撞檢測。因?yàn)锽IM技術(shù)，給投資采購材料統(tǒng)計(jì)以及招投標(biāo)管理帶來了便利。在機(jī)電安裝招標(biāo)時(shí)，投標(biāo)單位明確，所有機(jī)電設(shè)備管線部分都以BIM模型做為計(jì)算依據(jù)，在整個(gè)工程量計(jì)算是不會出現(xiàn)較大偏差。上海中心大廈使用BIM技術(shù)在建造方面也有一定的探討，如4D施工模擬、施工現(xiàn)場監(jiān)控以及運(yùn)營階段設(shè)備信息維護(hù)、空間使用的變革。目前，上海中心在設(shè)計(jì)和建造做的工作比較多，對于運(yùn)營中使用BIM技術(shù)做了比較基礎(chǔ)的工作，就是把機(jī)電設(shè)計(jì)方面做的信息模型中主要設(shè)備信息輸入進(jìn)去了。

上海中心這一項(xiàng)目的BIM團(tuán)隊(duì)由8家組成，整個(gè)參與BIM工作的人員已經(jīng)超過50人。在當(dāng)時(shí)決定使用BIM作為工作抓手以后，要求總包商、承包商、設(shè)備供應(yīng)商必須采用BIM。我知道這是很冒險(xiǎn)的做法，因?yàn)楹芏嗳诉BBIM 是什么都不知道。但是，我相信業(yè)主提出這個(gè)要求后，只要企業(yè)想投標(biāo)，他就必須知道BIM是什么。這個(gè)項(xiàng)目在最后，BIM團(tuán)隊(duì)可能會超過100人，業(yè)主是不可能組建100人的團(tuán)隊(duì)，任何一家咨詢公司，如果組建一個(gè)100人的BIM團(tuán)隊(duì)為我們服務(wù)也是不現(xiàn)實(shí)的。所以在招標(biāo)過程當(dāng)中，強(qiáng)制要求投標(biāo)參與方必須掌握BIM。這樣做的好處就是每個(gè)分項(xiàng)、總包、分包、設(shè)備廠商深化設(shè)計(jì)和BIM團(tuán)隊(duì)之間全方位溝通。如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤設(shè)計(jì)，人員就要必須解決，拿出來的方案都是經(jīng)過推敲和分析后，提交到總包平臺，由業(yè)主和總包共同進(jìn)行評價(jià)，以確保方案的可行性。如果在BIM模型沒有過關(guān)，是不能進(jìn)行施工的，我需要保證現(xiàn)場出現(xiàn)的錯(cuò)誤越低越好，避免大量返工。

整個(gè)BIM技術(shù)框架是分成設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營三個(gè)部分，不同部分有不同的軟件和硬件需求。作為業(yè)主，我們編制了基于BIM信息工作規(guī)范，必須要有這樣一套管理方法，使如此多的參與單位能夠達(dá)到工作目標(biāo)。主要包括四個(gè)方面：現(xiàn)行工作流程的分析、BIM系統(tǒng)的管理與流程、BIM應(yīng)用策略和BIM的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。BIM的流程標(biāo)準(zhǔn)，分為施工總包、施工分包、BIM團(tuán)隊(duì)等等的流程關(guān)系，讓它在整個(gè)日常工程建設(shè)中發(fā)揮作用，也是逐步落地的管理流程。另外，目標(biāo)的制定、模型的文件、模型的構(gòu)建、文件的標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目的模板，在整個(gè)推進(jìn)過程中也逐步落地。而軟硬件的配置、模型的購置，不同專業(yè)都有不同要求，也沒有必要一樣。我們有一些標(biāo)準(zhǔn)要求，不是人為設(shè)計(jì)一個(gè)容差，就不能改變，也不利于工作的展開。

現(xiàn)在，施工總包、分包等已經(jīng)使用BIM的單位，通過具體實(shí)踐，他們已經(jīng)離不開BIM，離開BIM已經(jīng)沒有辦法工作。特別像機(jī)電，已經(jīng)把BIM信息化技術(shù)運(yùn)用作為他們企業(yè)的核心競爭力了，機(jī)電在投標(biāo)文件當(dāng)中已經(jīng)做到70%工廠化，把BIM技術(shù)延伸到加工領(lǐng)域。很多人都在圍繞工程建設(shè)談BIM，但是側(cè)重點(diǎn)不同。我們以后會對室內(nèi)設(shè)計(jì)等有相應(yīng)的技術(shù)要求，根據(jù)實(shí)際情況做相應(yīng)的調(diào)整，放到招標(biāo)文件中去。

在設(shè)計(jì)階段運(yùn)用主要是參數(shù)化設(shè)計(jì)、可持續(xù)設(shè)計(jì)、可視化設(shè)計(jì)。整個(gè)上海中心是有一定規(guī)律的變形設(shè)計(jì)，是總結(jié)出來的一個(gè)非常復(fù)雜公式，一種參數(shù)化的設(shè)計(jì)。每一層的縮放倍率是99.998904。在外幕墻設(shè)計(jì)的時(shí)候，參數(shù)化對外墻的模型非常重要，保證幕墻設(shè)計(jì)是按照規(guī)律，按照參數(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。上海中心整個(gè)外幕墻非常復(fù)雜，從1月份開始攻關(guān)，到現(xiàn)在還有一些節(jié)點(diǎn)沒有完成。

上海中心有兩個(gè)目標(biāo)：一是綠色LEED銀獎(jiǎng)，一個(gè)是國家綠色三星級的認(rèn)證。我們在綠色六大方面和在可持續(xù)方面做了大量的工作。從定性分析到定量分析，如光纜影響的范圍、每個(gè)窗戶外風(fēng)環(huán)境模擬，保證大樓下面風(fēng)處不能超過一定值，如果超過要有辦法來解決。上海中心做了世界上第一個(gè)風(fēng)洞試驗(yàn)分析，僅此一項(xiàng)造價(jià)大概3.5億元。

可視化設(shè)計(jì)非常重要，也是非常小的一部分。在BIM應(yīng)用有很多協(xié)同方面的工作。施工階段并沒有太多案例可循，但是應(yīng)用BIM對整個(gè)工程建筑推進(jìn)起到了很好的促進(jìn)作用。如4臺塔吊之間有塔身，在地面上有300噸輔助機(jī)械，業(yè)主要全方位知道可能要發(fā)生的變化，施工之間的關(guān)系實(shí)在復(fù)雜。現(xiàn)場各個(gè)塔吊距離很近，我們想通過BIM對塔吊空間位置及運(yùn)用狀態(tài)進(jìn)行模擬，檢查相互間干擾的情況，并驗(yàn)證應(yīng)對措施的可行性，從而提高塔吊的工作效率。在施工中單個(gè)塔吊在運(yùn)作過程中需要360度轉(zhuǎn)，不可避免的塔吊之間有一些干擾。通過BIM模擬，得出垂直運(yùn)行角度44°～85°，在實(shí)際操作過程當(dāng)中要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。上海又是一個(gè)受臺風(fēng)干擾的城市，塔吊應(yīng)該處于一種什么狀態(tài)，都是要通過BIM分析的。我們要求臺風(fēng)季節(jié)鋼絲繩下垂長度不能超過5米，如果完全按經(jīng)驗(yàn)沒有辦法做到這一點(diǎn)。

總包平臺把各個(gè)包的模型進(jìn)行整合，反映深化設(shè)計(jì)方面，各專業(yè)的協(xié)調(diào)。如承包商之間的碰撞問題，如主樓鋼和內(nèi)幕墻的比較、內(nèi)幕墻和外幕墻支撐的比較。我們發(fā)現(xiàn)原來工期設(shè)計(jì)不科學(xué)，4D施工模擬的應(yīng)用能夠得到一些幫助，及時(shí)調(diào)整。如果不及時(shí)預(yù)判，工程可能會出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。在鋼結(jié)構(gòu)這部分，現(xiàn)在已經(jīng)不在現(xiàn)場預(yù)拼裝，完全靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，節(jié)省了大量的人力物力。上海中心每一層幕墻板塊單元都不一樣，每一塊單元板塊也是幕墻，非常復(fù)雜，如果沒有引入這樣一個(gè)機(jī)制和信息化模型，作為總工程師晚上肯定會睡不著覺。

機(jī)電安裝大型設(shè)備方案，通過BIM模型，確保實(shí)際過程中不會發(fā)現(xiàn)預(yù)判不到的問題。在后期采購和投資控制，也進(jìn)行了一些工作，包括工程上的統(tǒng)計(jì)，如要多少閥門、多長分管等。在物業(yè)方面，物業(yè)管理模式、物業(yè)管理軟件對口關(guān)系怎樣，也設(shè)立了一個(gè)課題在跟進(jìn)。事實(shí)上，全球有很多案例可以供我們參考。這方面需要業(yè)主，合作單位以及其它專業(yè)公司緊密配合。

圍繞BIM的運(yùn)用，我們設(shè)立了兩個(gè)課題，一個(gè)是《上海中心大廈綠色超高層建筑關(guān)鍵技術(shù)研究》、一個(gè)是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息化范圍項(xiàng)目-2011.06，我們希望為BIM的運(yùn)用起到推進(jìn)作用。業(yè)主、承包商、軟件商、高校都互動起來，形成自己的成果，如BIM運(yùn)用的使用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品技術(shù)、人才等。我個(gè)人理解BIM不是可視化工程一個(gè)簡單的事情，是工作方法和工作理念的改革。我相信BIM是對工程行業(yè)的一個(gè)變革。