【摘要】BIM(Building Information Modeling)是系統(tǒng)，是平臺，是過程，是整合，BIM應(yīng)該實現(xiàn)多專業(yè)建筑信息模型的整合，多專業(yè)多系統(tǒng)合而為一的“超級軟件”在技術(shù)上沒有難度，且與傳統(tǒng)的分散的模型相比有無可比擬的優(yōu)點，符合BIM技術(shù)的發(fā)展方向。設(shè)計BIM與建造BIM之間即便不能二合為一那么也需要建立動態(tài)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)鏈接庫，增強其互操作性。BIM的終極目的就是要解決信息斷層問題。BIM不僅是用于建筑全生命周期，不僅用于在建工程，而且還用于整個城市建筑和城市基礎(chǔ)設(shè)施，以實現(xiàn)對城市的高效管理。

　　【關(guān)鍵詞】BIM;實用性;超級軟件;整合

　　一、BIM為何讓人畏懼

　　關(guān)于BIM的各種各樣理論多如牛毛，但為什么眾多對BIM抱有期待和需求的客戶仍然找不到切入點?我們究竟需要什么樣的BIM?BIM究竟能產(chǎn)生哪些價值?BIM首先要解決這三個問題，而不是整些華而不實的概念。不能帶來生產(chǎn)力發(fā)展的任何理論技術(shù)和方法都注定是浮云。技術(shù)是實實在在的應(yīng)用層面，必須務(wù)實，技術(shù)研發(fā)不能閉門造車，而要注重實際應(yīng)用。

　　美國Gehry Technology談到BIM項目經(jīng)驗：每一個項目都完全在電腦中模擬，從造型設(shè)計分析到建材造價施工組織等等，通常需要數(shù)十萬小時的員工工作時間，最終一個項目的文件信息量總在數(shù)萬GB之上。我認為這樣搞，BIM就是死路一條，因為與傳統(tǒng)相比，不僅不具有多大優(yōu)勢，卻產(chǎn)生許多新的問題，把簡單問題復雜化了。BIM一定要通過技術(shù)革新，不僅讓BIM信息量無窮大，而同時又要保證文件容量無窮小，并且還要求操作運行自如流暢。它絕不是模型的合成和信息的堆砌，它是建筑信息模型的整合、優(yōu)化和再利用!BIM應(yīng)該是一個開放式的協(xié)作建筑信息模型平臺，允許在這個平臺上有各式各樣的第三方軟件和硬件。

　　成都西南設(shè)計院的第一輪BIM培訓，由最初80人到最后只剩下12人，這說明了什么?這是不是BIM的杯具?BIM可能不為多數(shù)人所接受。任何一項新技術(shù)，如果不為多數(shù)人所接受，那么這絕不是受眾的問題，而一定是技術(shù)本身存在的問題。一項新技術(shù)如果疏遠了大眾，如果人們對它冷淡抵觸甚至拒絕，那么這種技術(shù)一定是沒有前途的。我想任何一項新技術(shù)，如果不能滿足易用性要求，一味地“陽春白雪”，最后必然是“曲高和寡”。流行的一定是大眾的。我們不是要把BIM玩得如何高深莫測，相反，如何使它更簡潔實用，普羅大眾都能用會用愛用，這是關(guān)鍵。我一直在思考如何讓復雜的BIM更簡潔、易用和實用!把復雜的事情搞得簡單很難，把簡單的事情搞得復雜很易。

　　然而我聽到BIM需要幾十甚至上百種軟件，這不能不讓人心生恐懼，AGC把BIM以及BIM相關(guān)軟件分成八個類型：

　　第一類：概念設(shè)計和可行性研究(Preliminary Design and Feasibility Tools)

　　第二類：BIM核心建模軟件(BIM Authoring Tools)

　　第三類：BIM分析軟件(BIM Analysis Tools)

　　第四類：加工圖和預制加工軟件(Shop Drawing and Fabrication Tools)

　　第五類：施工管理軟件(Construction Management Tools)

　　第六類：算量和預算軟件(Quantity Takeoff and Estimating Tools)

　　第七類：計劃軟件(Scheduling Tools)

　　第八類：文件共享和協(xié)同軟件(File Sharing)

　　二、有沒有高集成度的“超級軟件”

　　雖說是這些軟件不是給一個機構(gòu)或者一個個人使用的，是給項目不同階段各個參建方的不同專業(yè)人員使用的，但仍覺得繁雜，有沒有高度集成的所謂“超級軟件”，如在一個模型上我至少能同時看到建筑物全貌，看到各種管道管線及柱墻墻板等構(gòu)件及其相關(guān)信息，甚至看到它的隱蔽工程，如埋在混凝土內(nèi)的鋼筋。建筑物是個整體，如人的身體一樣，為什么非要把切割成各種專業(yè)模型，這不符合BIM是系統(tǒng)、平臺和整體的概念。我們所看到的模型仍然是割裂的分散的支離破碎的模型，有沒有綜合性集成度高的軟件，能把各個專業(yè)模型做成一個模型。有人說，這種超級軟件無異是烏托邦的空想，為此我利用2天時間去一家軟件廠家，專門就此問題與公司老總和軟件研發(fā)人員進行長時間的深入探討，得出的結(jié)論是，在一個軟件中實現(xiàn)多專業(yè)集成是可行的，技術(shù)上也不存在難以逾越的障礙。如在一個建筑模型中，把土建、鋼筋和安裝做在一起幾乎就沒有什么難度，只是在定義構(gòu)件時把它的幾何屬性、物理屬性、鋼筋屬性、定額屬性、造價屬性和其他屬性放在一塊即可，相應(yīng)的計算模塊與之配套。同樣的一根鋼筋混凝土柱，原來是分散二個不同軟件中，分別計算土建工程量和鋼筋工程量，現(xiàn)在可以把它合成在一個軟件中，能同時計算出一個構(gòu)件的土建量和鋼筋量。安裝專業(yè)中電、水、暖通等也把它當成構(gòu)件進行定義和建模，這樣不僅能形成整體概念，而且減少重復定義和重復建模，同時，查詢查錯操作都方便。人們經(jīng)常提到BIM的碰撞檢查的功能，管道之間的碰撞檢查也許容易，如果土建與安裝是分開的，那么管道與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的沖突就難以發(fā)現(xiàn)。各自獨立的建筑模型仍不免形成一個個信息孤島，雖然它們之間有連接的通道，但不如填平它們之間的鴻溝。

　　潘石屹說：“為了解決銀河SOHO的施工難題，我們引入了波音公司設(shè)計飛機時用的BIM系統(tǒng)，……到時候我們給大家演示這個模型，看看房子里的墻面、鋼筋、水泥、管線。”我的理解，他是希望在一個模型中看到墻面、鋼筋、水泥、管線，也許還要能看到裝修效果，也許還要看到建筑的“成長”過程。而不是要不斷切換，到N個模型中才能完整地看到這些東西。難道設(shè)計飛機時也要按專業(yè)分幾個模型?為什么把一個建筑分解成幾個不同專業(yè)模型?

　　設(shè)計是分專業(yè)的，建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通、動力是各自獨立的，所以不可能在一個模型中看到全部東西。造價是分專業(yè)的，所以土建、鋼筋和安裝也分開的，這在相當長的歷史時期內(nèi)有它的合理性和存在的必要性，但現(xiàn)在這種模式明顯已不合時宜，也與BIM概念相悖，必須改變!

　　實現(xiàn)它需要前提，一是硬件條件，以現(xiàn)在的計算機性能，運行Revit已相當吃力，更不用說去運行大體量的集成模型。當然，計算機技術(shù)也是突飛猛進，科學家正在研究量子計算機，一臺量子計算機的性能相當目前全世界計算機之和，量子計算機相比于現(xiàn)在的計算機如電腦之于算盤。未來，計算機性能不會成為模型運行的瓶頸和技術(shù)上的短板，軟件技術(shù)可能是BIM技術(shù)的短板。二是軟件技術(shù)，軟件關(guān)鍵是解決各專業(yè)模型數(shù)據(jù)之間的耦合性，還要解決超大容量信息的平穩(wěn)運行。三是解決作業(yè)方式，如何保證各專業(yè)之間的協(xié)同。

　　我們不僅要實現(xiàn)多專業(yè)的集成，而且要實現(xiàn)建筑群的集成，這聽上去似乎如科幻小說，但并非是遙不可及的技術(shù)。在一個軟件中展示整個小區(qū)的所有建筑，甚至道路、綠化等，這也是業(yè)主所需要的。BIM技術(shù)一定要面向用戶，貼近用戶，了解用戶的真正需求。鋼筋翻樣韓吉中，他就喜歡在一個軟件中進行矩陣式建模，即對整個小區(qū)的所有建筑物同時建模，這樣可以減少許多重復性操作。上海世博會部分單體建筑設(shè)計采用BIM技術(shù)，但它仍是個孤獨的BIM，沒有那個軟件能整體顯示世博園區(qū)的建筑場館，包括室內(nèi)外的各種設(shè)施，那些潛在的價值點并沒被充分挖掘，如在園區(qū)運行和安保等集中式管理方面的應(yīng)用。高集成軟件最適合用來做世博會、迪斯尼、商業(yè)建筑、居住小區(qū)、工業(yè)區(qū)那樣的建筑群。如城市排水系統(tǒng)，老是出問題，可通過建立BIM模型找出問題之所在，然后解決起來就方便。

　　未來的趨勢一定是整合，建筑信息模型BIM不可能是支離破碎的，一定是高度集成的。

　　我一直在設(shè)想和構(gòu)思一個高集成度的軟件，俗稱超級軟件。通過與研發(fā)人員交流，覺得技術(shù)上完全可以實現(xiàn)，也不需要Revit軟件對硬件這樣的高配置要求。也許，多專業(yè)建筑信息模型只能讓算量軟件來實現(xiàn)，設(shè)計軟件可能承擔不了這個歷史使命，更重要的是算量信息模型上包含各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而設(shè)計軟件模型并沒有這些東西，或者說信息不完整。

　　三、國內(nèi)算量軟件架構(gòu)的幾種模式

　　國內(nèi)圖形算量軟件，有的是自主開發(fā)的圖形引擎，如廣聯(lián)達和神機妙算。有的是利用CAD圖形平臺，如斯維爾。有的兩者兼有，如魯班，土建和安裝采用CAD平臺，鋼筋是自主平臺。其中斯維爾和神機妙算軟件構(gòu)架設(shè)計成多專業(yè)合成。斯維爾是土建與鋼筋合成，是半合成。神機妙算按它設(shè)計構(gòu)架，是全合成軟件，理論上可集成所有專業(yè)，只是現(xiàn)在我們?nèi)詻]看到完整的多專業(yè)集成軟件雛形。廣聯(lián)達各專業(yè)所采用的是同一圖形平臺，合成起來應(yīng)該難度不大。軟件商之所以把各個專業(yè)軟件進行拆分，可能更多的是出于商業(yè)上的考慮，技術(shù)因素反而是次要因素。雖說，各專業(yè)之間數(shù)據(jù)可以進行互導，但仍有重復勞動，導入導出的操作就屬多此一舉，并且，各專業(yè)之間并非是無縫鏈接，有些構(gòu)件不能導入，有的構(gòu)件導入后需要處理和修改等等，存在諸多麻煩。

　　魯班采用一種“模型分開，數(shù)據(jù)集成”的方式，在數(shù)據(jù)中心用一種類似輸入關(guān)鍵詞搜索的方法獲取所需數(shù)據(jù)，這種多模型模式的模型深度顯然是不夠的。這只是一種過渡辦法，絕不是BIM技術(shù)未來發(fā)展趨勢。我認為未來的BIM一定是單一模型，從設(shè)計到建造到運維就是一個共同的BIM模型，只是各階段各專業(yè)所做的工作不同，加入的信息不同而已。并且這個模型一定是多專業(yè)集成。廣聯(lián)達BIM仍在孵化階段，作為上市公司，它不差錢，有這個力量搞BIM研發(fā)，未來可能會有激動人心的技術(shù)，我們拭目以待吧。

　　在建筑信息模型中除了工程量數(shù)據(jù)外，其實用戶還希望能直觀地看到成本造價等核心數(shù)據(jù)。它有幾種解決方案，一種是把工程量數(shù)據(jù)或模型導入到計價軟件進行價格分析，二是把工程量數(shù)據(jù)或模型導出Excel中，然后在計價軟件中導入Excel進行價格分析。三是把計價模塊集成到算量軟件中，直接生成造價數(shù)據(jù)，在構(gòu)件上能看到它的“綜合單價”。

　　BIM的終極目的就是要解決信息斷層問題，主要是設(shè)計與施工與運維之間的斷層，各專業(yè)之間的割裂，當然，目前仍有許多難題!

　　四、設(shè)計BIM能取代建造BIM嗎?

　　另外，如何實現(xiàn)設(shè)計BIM與建造BIM的模型共享數(shù)據(jù)共享，它們之間本來不存在排異性，設(shè)計BIM主要展示的建筑效果，解決的是可視化等問題。建造BIM解決的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)問題，提供工程量和造價信息。關(guān)鍵是讓他們進行無障礙的信息交換和流通。

　　我看過俄羅斯等國外圖紙，上面都有工程量統(tǒng)計表，包括土建、鋼筋和安裝。設(shè)計院的BIM是否需要提供工程量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這是個值得研究的課題，一是設(shè)計院是否有具備提供工程量的能力;二是提供的工程量是否符合專業(yè)性要求;三是提供的工程量是否全面準確。我認為要么提供精確的數(shù)據(jù)，要么就不提供。如果提供些錯誤的數(shù)據(jù)反而會產(chǎn)生混亂!如果設(shè)計院能提供全面精確的工程量，那么，整個行業(yè)可能出現(xiàn)重大的變革。設(shè)計院若能提供全面精確的工程量可以減少后續(xù)環(huán)節(jié)大量的重復性勞動，減少整個社會的交易成本，且能增加信息的透明度從而減少腐敗。因為，所有環(huán)節(jié)均以設(shè)計提供的工程量為準，招投標、預算、成本控制和結(jié)算的主要依據(jù)，工程量發(fā)生變化也要出正式設(shè)計變更。

　　Revit是可以編輯和生成構(gòu)件文檔信息，我們假設(shè)Revit統(tǒng)計的量是專業(yè)的全面的精確的，那么，就無需任何第三方算量軟件就能獲取工程量，通過將計價軟件與建筑信息模型融合就成生成造價文件，如應(yīng)用編程接口(API)，計價軟件與Revit之間直接鏈接，計價軟件的數(shù)據(jù)格式與建筑信息模型數(shù)據(jù)相互交換。第二種方式使用開放式數(shù)據(jù)庫(ODBC)來訪問建筑信息模型中和屬性信息，在計價軟件中對這些數(shù)據(jù)進行重新組織。第三種方法是輸出到Excel，然后再導入造價分析軟件中。開放型BIM的目的是為了基于ISO國際標準的IFC各軟件之間互換性增強以及建筑信息的重復利用。IFC雖然提供了建筑信息交換的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是不能表現(xiàn)各領(lǐng)域所有必要的信息。

　　如果以Revit為代表的BIM軟件能生成符合計價要求的工程量數(shù)據(jù)，那么，設(shè)計建筑信息模型可以用于建筑生命的整個周期，國內(nèi)的算量軟件將從此消亡，但這是不可能的，因為Revit所統(tǒng)計的量比較粗糙，離精細化差很遠，它只能統(tǒng)計一些基本的量如建筑面積構(gòu)件體積和門窗等，其他的量仍是無能為力，中國有這么多地方計算規(guī)則，它如何去適應(yīng)和本地化?如何一一滿足當?shù)囟~規(guī)則?鋼筋計算專業(yè)性極高， Revit怎么精確計算?所以目前甚至很長時期內(nèi)仍需要專業(yè)的建造BIM，設(shè)計BIM不能取代建造BIM。那么，是否需要重新建建筑BIM，我認為完全沒必要，可以導入Revit等軟件設(shè)計BIM模型，然后進行深化、細化和擴充。設(shè)計BIM與建造BIM即便不能實現(xiàn)合而為一，那么至少增強其互操作性，或者它們之間建立動態(tài)關(guān)聯(lián)鏈接庫，設(shè)計BIM的任何修改能讓建造BIM的數(shù)據(jù)即時更新，建造BIM遇到的設(shè)計錯誤及時反饋到設(shè)計BIM。BIM可能是未來設(shè)計師和工程師交流的平臺。我最不希望看到它們成為兩個自成體系相互隔離“老死不相往來”的BIM。

　　五、BIM的未來圖景

　　正因為建筑業(yè)與其他制造業(yè)的結(jié)構(gòu)完全不同，機構(gòu)是分裂的，信息是割裂的、管理是粗放的，所以需要一個共同BIM平臺，段把設(shè)計、建筑、運維串聯(lián)起來。

　　目前在設(shè)計界有些應(yīng)用案例，也有軟件工具，但工程界既缺少應(yīng)用也無相關(guān)軟件，但施工階段BIM的價值點更多。有人片面地把原來的三維算量軟件混同于BIM，這是懶人思維，也是一種誤導，BIM不簡單等同于算量軟件，也不是把算量軟件改頭換面，重新包裝，如加個BIM菜單和模塊。建造BIM一定是涵蓋BIM的一些核心技術(shù)，而不是貼個BIM標簽就完事。

　　設(shè)計BIM的應(yīng)用的內(nèi)容包括協(xié)同設(shè)計、方案比選、空間分析、專業(yè)分析、碰撞檢查和虛擬施工。而合同管理、進度管理、成本管理、材料管理和資源管理等建造階段的管理通過項目管理軟件解決，算量和計價，主要為項目提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用專業(yè)算量和造價軟件實現(xiàn)，實時動態(tài)監(jiān)控項目要通過無線通訊和無線射頻和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn),它們屬于建造BIM。并且，這些系統(tǒng)都可集成在一個系統(tǒng)內(nèi)。在建筑信息模型上引入標簽系統(tǒng)，與施工遠程監(jiān)控中心建立聯(lián)系，即可進行施工管理遠程控制。在交付使用后，建筑信息模型上標簽系統(tǒng)與外部FM設(shè)備管理數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)對設(shè)備管理的遠程監(jiān)控。不僅正在實施的工程項目可以使用BIM，而且所有已經(jīng)完成的建筑和城市基礎(chǔ)設(shè)施也可以用BIM進行管理。工程建設(shè)領(lǐng)域的信息化一定要以BIM為主線，以項目管理、ERP和專業(yè)軟件等為載體，通過無線通訊、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把建筑信息集成。這就是我們所描繪的建筑信息化的未來藍圖。

　　BIM是模型，它本身是不可能解決所有問題，但如果不能滿足一些最基本的應(yīng)用，那么，又有什么用? BIM模型雖說不是無所不包的，也應(yīng)該達到一定深度和廣度，它包含工程所有的信息，同時它可以擴充，它就是建筑信息的載體和數(shù)據(jù)庫。有人認為如在BIM中加入鋼筋、模板等會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)和冗余信息，但不管如何，這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)必不可少的，否則，不能形成完整的信息模型。

　　如果BIM不能在施工中得到應(yīng)用，那么BIM的應(yīng)用就是不徹底的，并沒實現(xiàn)BIM價值最大化。其實BIM從設(shè)計延伸到施工僅一步之遙，它們之間應(yīng)提供標準數(shù)據(jù)接口，項目管理系統(tǒng)和造價平臺在設(shè)計BIM基礎(chǔ)實現(xiàn)信息增量和共享。

　　BIM絕不是簡單的可視化，也不是簡單三維建模算量，不是孤立的模型，也不是裸模(不含建筑信息的模型)。BIM是什么?BIM是系統(tǒng)，是平臺，是過程，是整合，同時它一是基于互聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動通訊和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。

　　我們所需要的BIM是在縱向上打通設(shè)計到建造到運維的數(shù)據(jù)鏈，在橫向上實現(xiàn)多專業(yè)和建筑群的信息模型集成。

　　作者： 茅洪斌