馬智亮：施工企業(yè)如何卓有成效的應(yīng)用BIM技術(shù)

BIM應(yīng)用目前是一個非常熱門的話題，BIM應(yīng)用在國外已經(jīng)做了很多的工作，那么，BIM應(yīng)用到底能夠收到什么樣的效益呢？關(guān)于BIM技術(shù)應(yīng)用的效益，斯坦福大學(xué)做過一個歸納，即消除40%預(yù)算外的變更，進(jìn)度控制在3%的范圍內(nèi)，造價估算耗費的時間能夠縮短80%，同步發(fā)現(xiàn)和解決沖突把合同價降低10%，項目工期縮短7%等等，這些數(shù)據(jù)是斯坦福大學(xué)結(jié)合了32個工程項目進(jìn)行的統(tǒng)計，從這一統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，BIM技術(shù)應(yīng)用的效益是很高的。

國內(nèi)的情況如何呢？國內(nèi)的BIM技術(shù)應(yīng)用很難在媒體上看到系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，2013年9月，中國建筑業(yè)協(xié)會質(zhì)量分會組織了全國的工程建設(shè)BIM大賽，大賽共有570多個項目申報，其中有136個項目進(jìn)入了互審，有31個項目進(jìn)入了中審，并劃分成三組，一組是綜合應(yīng)用，第二組是土木應(yīng)用，第三組是安裝和木墻應(yīng)用。這些數(shù)字說明BIM技術(shù)在施工企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用發(fā)展非?？?，一年以前，能夠列舉出應(yīng)用BIM技術(shù)的項目數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這個數(shù)字，更重要的是，在BIM大賽中會發(fā)現(xiàn)有不少項目開始了實質(zhì)性的應(yīng)用，不再是流于表面而是通過真正應(yīng)用BIM收到效益。

在BIM具體的應(yīng)用中也存在一些問題，清華大學(xué)教授馬智亮認(rèn)為，目前BIM應(yīng)用主要面臨的問題有兩個，第一是數(shù)量不少的應(yīng)用還是流于形式，比如說企業(yè)研究了軟件性能，分析了用什么軟件進(jìn)行碰撞檢查，但有關(guān)于效益的評估很少。馬智亮說到：“像美國能夠提供很多翔實的數(shù)字，但國內(nèi)好像沒有誰能拿出這么多數(shù)字來，而且總的來講國內(nèi)BIM應(yīng)用的層次還是比較淺顯?！钡诙怯械腂IM技術(shù)應(yīng)用實際上并不是真正的應(yīng)用，有的實際上只是三維的建模，存在理念的阻礙問題。針對這兩個主要問題，工程建設(shè)行業(yè)有必要強調(diào)如何卓有成效的應(yīng)用BIM并獲得實質(zhì)性效益。

正確認(rèn)識BIM技術(shù)

如何卓有成效的應(yīng)用BIM技術(shù)？主要有三點，第一點就是正確的認(rèn)識BIM技術(shù)。第二點要不斷地實踐BIM技術(shù)。第三點就是努力提高BIM技術(shù)的應(yīng)用水平。

BIM技術(shù)到目前為止在實際應(yīng)用中仍有不少人存在一定的誤區(qū)，有的人說BIM技術(shù)就是三維建模，還有的人說應(yīng)用軟件就是應(yīng)用BIM技術(shù)。實際上，這些是應(yīng)用BIM技術(shù)的必要條件，但不是充分條件，如果是僅僅滿足這些必要條件的應(yīng)用，帶來的最大問題就是不能夠真正的應(yīng)用BIM技術(shù)，從而得不到應(yīng)有的預(yù)期效益。

那么，什么是真正的BIM技術(shù)呢？BIM是建筑模型的建模技術(shù)以及產(chǎn)生、交流和分析建筑模型的過程。這些模型具有兩方面特征，一是擁有以智能化數(shù)字表示的建筑構(gòu)件，這些建筑構(gòu)件包含了可計算的圖形和數(shù)字屬性以及參數(shù)化規(guī)則；二是擁有一些其他構(gòu)件，其中包含了描述模型行為的數(shù)據(jù)，用于分析和工作過程，例如，工程算量、提供規(guī)格、能耗分析等。BIM也是設(shè)施的物理和功能特征的數(shù)字化表示，可以用作設(shè)施信息的共享知識資源，成為設(shè)施全生命期決策的可靠基礎(chǔ)。

換一種說法，模型既應(yīng)該包含建筑構(gòu)件的幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)，以及參數(shù)化規(guī)則數(shù)據(jù)也應(yīng)該包含描述模型行為的數(shù)據(jù)，例如，用于工程算量的數(shù)據(jù)。模型應(yīng)用作為共享知識資源，用于輔助全生命周期決策過程。

馬智亮舉例：“比如說有一個簡單的房屋結(jié)構(gòu)，假如一開始這個屋頂是曲面形狀的，現(xiàn)在我們想把它改成折疊面形狀，實際操作的時候就把這個曲面改成折疊面并在模型中將顏色涂改一下就可以。接下來我們應(yīng)該期待什么樣的修改呢？我們應(yīng)該期待這個墻是不是形狀也發(fā)生改變，也就是說我們應(yīng)該期待軟件能夠自動對墻進(jìn)行修改。這樣的話，就可以根據(jù)參數(shù)化規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改?！?類似這種關(guān)聯(lián)的修改，軟件系統(tǒng)可以自動進(jìn)行。這也是為什么國內(nèi)的三維建模技術(shù)很早就已經(jīng)成熟了，但是卻沒有很好的在設(shè)計過程中進(jìn)行三維設(shè)計，這是因為沒有參數(shù)化的技術(shù)，如果一旦設(shè)計改變，三維模型整體都得自己去維護(hù)，所以帶來的工作量非常大，而做設(shè)計的時候恰恰這種修改非常多。所以在參數(shù)化技術(shù)出現(xiàn)之前，三維建造技術(shù)沒有很好的用在設(shè)計當(dāng)中。

第二個問題是什么是應(yīng)用BIM技術(shù)的前提？構(gòu)建BIM模型的前提是有真正的BIM應(yīng)用軟件，那么什么是真正的BIM應(yīng)用軟件呢？它應(yīng)該有以下特征，首先支持面向?qū)ο蟮牟僮?，第二是以n維模型（n＞=3）為基礎(chǔ)，第三是支持參數(shù)化技術(shù)，第四是支持開放式數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，就是BIM應(yīng)用軟件建模的結(jié)果能夠?qū)С鰜砀渌能浖蚕?。最后就是提供更強大的功能，這是因為目前有非常成熟的應(yīng)用軟件，如果BIM軟件不能夠帶來實質(zhì)性的好處人們不會去應(yīng)用。因此，在實際應(yīng)用中，可以從上述幾個特征去衡量一個軟件是不是真正的BIM應(yīng)用軟件，如果是BIM就可以拿來使用，并真正利用BIM技術(shù)獲得收益；反之如果不是BIM，那么即使用了它也不是真正的應(yīng)用BIM技術(shù)。

第三個問題是什么是卓有成效的應(yīng)用？所謂卓有成效的應(yīng)用，它的衡量標(biāo)準(zhǔn)是BIM應(yīng)用有沒有獲得效益，這個效益包括經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。目前，國內(nèi)應(yīng)用BIM技術(shù)主要是看社會效益，接下來將逐步的過渡到向經(jīng)濟(jì)效益看齊，因為如果沒有經(jīng)濟(jì)效益那么就說明這個技術(shù)是不可持續(xù)的?！氨热缯f碰撞檢查，項目的工作人員可以利用BIM技術(shù)來進(jìn)行碰撞檢查，但是碰撞檢查所帶來的代價是什么？在碰撞檢查過程中，首先需要建立模型，假如說企業(yè)沒有懂BIM技術(shù)的人，就要先培訓(xùn)人員應(yīng)用BIM技術(shù)；當(dāng)模型建好后，真正應(yīng)用到碰撞檢查當(dāng)中究竟能夠為企業(yè)解決多大的問題？這些疑問都需要用具體的數(shù)字來表明，利用數(shù)據(jù)來說明BIM究竟能為企業(yè)帶來哪些經(jīng)濟(jì)效益以及其他方面的效益，這肯定是企業(yè)最關(guān)心的問題之一?！瘪R智亮解釋到，

不斷實踐BIM技術(shù)

對于想要應(yīng)用BIM技術(shù)的企業(yè)應(yīng)該從何入手，去實踐BIM技術(shù)呢？首先，要先把基本的事情做起來，這個基本的事情是建立模型，包括建筑模型、結(jié)構(gòu)模型、設(shè)備模型，同時，使用相應(yīng)的軟件構(gòu)建模型。在使用相應(yīng)的軟件建模的過程中，很容易出現(xiàn)這樣一個問題，即模型能夠建立到什么樣的詳細(xì)程度，應(yīng)該建立到什么樣的詳細(xì)程度？這就需要視企業(yè)具體的應(yīng)用情況而定，如果是剛開始應(yīng)用BIM，那么就不妨建的粗略些。馬智亮舉例解釋到：“比如造價估算，如果只是想做一個大概的造價估算，只要有一些概念模型就行了，我們可以用這個模型去算出來體積，并在大體上估算。如果想做真正真實的估算，就要有相當(dāng)多的尺寸，要有具體的幾何模型；如果是想進(jìn)行概算，就要建立更加詳細(xì)、系列更高的模型；如果想做造價預(yù)算的話就需要把施工圖建立在模型當(dāng)中，同樣的，如果想計算一下實際花費，也要把竣工圖的內(nèi)容反映到模型里面?！?/p>

第二，是需求驅(qū)動而不是技術(shù)驅(qū)動。應(yīng)用BIM應(yīng)該是需求驅(qū)動，需求就是解決現(xiàn)存的問題，只有需求驅(qū)動才能夠有成效，如果是說現(xiàn)在這個行業(yè)非要用BIM去做，那么這個成效就很難見到。

第三，要帶著需求去深入了解應(yīng)用軟件。應(yīng)用BIM技術(shù)必須了解應(yīng)用軟件，使用BIM應(yīng)用軟件，而實際上市場上應(yīng)用軟件目前非常多，如果全部去學(xué)一遍恐怕不現(xiàn)實，那就需要根據(jù)需求去學(xué)，通過實踐去選擇更好的軟件。

第四，是敢于創(chuàng)新，力爭做成精品工程。把BIM應(yīng)用到工程項目里面，力爭把它做成精品。那么精品的標(biāo)準(zhǔn)是什么？一個是真正的解決問題，第二個就是要取得顯著的效果同時還要有所創(chuàng)新，否則的話所有人都去建模然后利用它做碰撞檢查，這么做當(dāng)然會有效益但恐怕算不上精品工程。從全國工程建設(shè)BIM大賽當(dāng)中也可以看出來有的項目應(yīng)用的非常全面，但是沒有什么特色。

最后，是要及時的總結(jié)，力爭標(biāo)準(zhǔn)化。在工程項目中應(yīng)用BIM技術(shù)要進(jìn)行及時總結(jié)，把應(yīng)用的過程標(biāo)準(zhǔn)化并更好的進(jìn)行推廣。只有當(dāng)應(yīng)用過程能夠推廣，才說明整個應(yīng)用的過程具有科學(xué)性。在應(yīng)用過程推廣中，要能說清應(yīng)用情形，例如應(yīng)用在什么類型的項目有效益？為什么？預(yù)期效益有多大？具體如何用？對模型細(xì)度有何要求？有何注意事項？能否進(jìn)一步實現(xiàn)自動化等。

努力提高BIM技術(shù)應(yīng)用水平

關(guān)于BIM技術(shù)的應(yīng)用水平可以分為單項應(yīng)用、多項應(yīng)用和集成應(yīng)用三個方面。如果只是建了模型做某一項應(yīng)用，比如說碰撞檢查，這就是一個單項的應(yīng)用?！皢雾椀膽?yīng)用比方說別人誰都沒有做過，你做這個應(yīng)用可能是創(chuàng)新性的東西，這個當(dāng)然是起步了?！瘪R智亮說到。在進(jìn)行單項應(yīng)用之后就可以多個運行，就是多項應(yīng)用。集成應(yīng)用則要實現(xiàn)多項應(yīng)用之間共享模型數(shù)據(jù)，與設(shè)計方共享，與信息管理系統(tǒng)共享模型數(shù)據(jù)。

BIM技術(shù)的應(yīng)用水平有一定依據(jù)，英國推行BIM技術(shù)的總體規(guī)劃把BIM技術(shù)的應(yīng)用水平分成級別0、級別1、級別2和級別3，如果僅僅是單項應(yīng)用和多項應(yīng)用實際上就是級別2，如果實現(xiàn)集成應(yīng)用就是級別3。

提高BIM技術(shù)應(yīng)用水平需要用更創(chuàng)新的軟件，需要集成數(shù)據(jù)，在實際工作中會遇到很多挑戰(zhàn)，要從多個方面去解決。第一方面就是相關(guān)的BIM標(biāo)準(zhǔn)不健全，比如說數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)提交標(biāo)準(zhǔn)等；第二方面是相關(guān)規(guī)程不健全，例如對BIM數(shù)據(jù)的要求、數(shù)據(jù)質(zhì)量保證的規(guī)定等。面對這些問題，在沒有確定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的情況下，就需要靠應(yīng)用者的協(xié)調(diào)能力讓設(shè)計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)以及后期的運維環(huán)節(jié)形成一個標(biāo)準(zhǔn)然后指導(dǎo)具體工作，同時，也需要應(yīng)用單位和開發(fā)單位聯(lián)合進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。