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BIM大爆炸:领悟、思维、实践

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:MBIM中间的字母I我们放到最后讲解,先来看看第三个字母M,Modeling。比如有的企业会单独设立一个BIM小组,把所有关于BIM的工作全部安排给这个小组来做。前文也讲到,一个工程项目可能遇到的问题,不仅仅是门和鱼缸碰撞的问题,还会遇到形形色色其他的问题,那么光是把尺寸这个事儿解决了还是不够的,这就要回到BIM中间这个字母I上来了,它才是BIM技术的灵魂。

BIM大爆炸:领悟、思维、实践

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BIM这个词语是英文单词“Building Information Modeling”的缩写,这三个词国内最为人熟知的翻译为“建筑信息模型”。其实这个翻译是不太合适的。

这里要说的,不是文字层面上该怎么翻译(在翻译的层面上,其实可以怎么方便怎么来),而是如何深层次地理解BIM。

在“建筑信息模型”这个翻译的解释下,BIM的重点是“模型”,这也是为什么现在很多工程项目应用BIM这种技术后,收效不明显的原因——用户花了不少钱,投入了大量的人力,最后就得到一个计算机中的模型,感觉看起来很直观很炫,然而并不实用。这样的确不划算。

对BIM技术更好的解释应该是:由完全充足的信息构成的、用以支持生命周期管理的,并可由计算机程序直接解释的工程信息模型。

换句话说,BIM就是由数字技术(信息)支撑的对建筑环境的生命周期管理。

这么讲可能会不好理解,我们来进一步拆解BIM这三个字母

B

第一个字母B,Building,不应该理解为狭义的“一栋建筑”,而应该是整个建设领域

这个领域包括一些常规建筑,以及城市规划交通工程、环境工程、地下空间工程、历史建筑保护工程、景观工程、水务工程、农业工程、给水排水与工程、道路桥梁与渡河工程等。

所以BIM的B所涵盖的,可以是建筑的某一具体部分,比如水暖电、土方工程等,也可以是单体建筑,还可以是社区,更可以是一个城市。

通过这一点我们可以了解到,不仅是搞“建筑”会用到BIM技术,搞设备的、搞材料的、搞园林的,只要在工程领域中从事一份工作,BIM技术都会在不同程度被用到。

M

BIM中间的字母I我们放到最后讲解,先来看看第三个字母M,Modeling。现在国内对这个词的翻译是“模型”,这种理解是不全面的,因为model这个词才是模型的意思,它是一个名词,一个结果。

而modeling作为一个动名词,所表现的是一个过程,而不是一个结果。那我们应该把这个词理解为“建模”,或者更好地理解为“模拟”。

如果把M理解为“模型”,那么就可以把BIM技术与实际施工建设拆分开来,而现实中国内有很多的工程项目恰恰就是这样做的。

比如有的企业会单独设立一个BIM小组,把所有关于BIM的工作全部安排给这个小组来做。这样的BIM小组主要工作有两个:

第一,在建设开始的时候,根据二维平面图样“翻”出来一个三维的模型,其实不过是换了一种更炫的表达方式而已。而工程开工后,所有的建造工作还是会按照传统的方式来实施,并不跟BIM产生关系。

第二,等到工程项目结束了,BIM小组再根据现场的实际情况,修改模型,交出一份竣工版的模型,交差完事。

在这种工作模式下,BIM就是我们刚才讲到的“模型”,它仅仅是一个模型,把图样或者竣工的工程搬到计算机中,用三维的方式给人看。这样的BIM,自然产生不了实际的价值。这也是目前国内第一批从事BIM工作的人经常吐槽的地方,钱没少花,夜也没少熬,没创造什么价值,总而言之,觉得BIM没有用。

而如果按照“模拟”的概念来理解BIM中的M,那么工作方式就不同了。

大家知道一个工程项目是多方参与的动态结果。

目前,BIM技术应用最多是在设计阶段,用三维的模型来代替传统的平面图样,只有设计阶段会应用到BIM,参与方只有设计方,而一个工程作为一个产品,设计阶段只是刚刚开始。

BIM要参与工程的全生命周期,应该是在开始动工前,业主就召集设计方、施工方、材料供应商、监理方等各方面一起做出一个BIM模型。

注意这里的参与者不仅仅是设计方,比如使用BIM技术的各方就经常忽略材料和设备供应商在前期流程中起到的作用。

在设计阶段,实际上是在工程真正开始之前,提前在计算机中把整个项目模拟建设一次。

在实际建造的过程中,参与人员会尽量根据这个模型去进行建设。而要想大家根据模型去建设,最好的办法就是在一开始的“模拟建设”中,各方就都能够参与到“数字模型”的建立中来,共同发现问题,解决问题。如果说在建模的时候有一方没有参与,那这个数字化模型在实施的时候就会遇到和传统方法中同样的问题。

举个比较好懂的例子,比如盖一个房子,门是0.9m宽,屋子里放着一个3m见方的大鱼缸。如果仅仅是设计方把鱼缸的模型放在房间里,那是没有问题的,这个模型很容易就能在计算机中被画出来。

但如果没有施工方的参加,没有过程的模拟,那到了实际施工阶段,就会发现门已经安装了,但鱼缸放不进去。那就需要把门拆掉,搬进鱼缸后再把门重新安装好,这一拆一装,就是传统施工中的浪费。

即便是用了BIM技术,也只是把平面上建筑的完成状况变成了三维的,但鱼缸搬不进来这个情况依然没有得到解决。只有当数字模型进行建设的过程中,实际进行建造的各方参与进来了,并且在建设的过程中,这个模型是动态的、变化的,不断地在问题出现之前,预先解决问题,这个模型才有了存在的价值。(www.xing528.com)

再回到房子中的鱼缸的例子,这里涉及的不只是设计方和施工方,还有设备生产商。那么这个问题可以这样来解决:要么改进施工工序,我们考虑先把墙留上一个3m的孔洞,然后搬鱼缸进屋,再把孔洞封上,然后安装门,这个方案是可行的。

或者鱼缸的生产商,设计一个可以拆装的鱼缸,每一个部件的尺寸都能够从门搬进去,这样也是可以解决的。

到了实际的项目中,我们面对的可不仅仅是一个门和一个鱼缸。实际项目中我们会遇到各种千奇百怪的问题,有的是空间尺寸的问题,有的是施工工序的问题,有的是意外出现的物体挡住了一扇窗,造成的采光不足的问题,有的是物料进场时间安排不合理,互相等待耽误工期的问题,有的是装好的构件,必须拆下来重装,引起返工的问题,等等。

BIM,就是要在现实中的问题发生之前,在计算机上的模型中模拟,发现问题,提出方案,解决后再次模拟,持续地预先解决问题的过程。

所以这个M理解为“模拟”,它不仅仅是设计阶段和最终竣工阶段的一个交差的工作,它应该是贯穿整个建造过程中。

前文也讲到,一个工程项目可能遇到的问题,不仅仅是门和鱼缸碰撞的问题,还会遇到形形色色其他的问题,那么光是把尺寸这个事儿解决了还是不够的,这就要回到BIM中间这个字母I上来了,它才是BIM技术的灵魂。

I

最后来看看字母I。I是Information,也就是信息。这个信息分为几何信息和非几何信息两种。我们先讲述几何信息。

刚才举的例子中,门的尺寸和鱼缸的尺寸,就是几何信息。BIM模型的一大用处,就是用几何信息来解决碰撞的问题。它可以检查鱼缸是不是和旁边的桌子重叠了?也就是说,模型中如果这两个东西碰撞了,那在实际建造过程中,我们要么把鱼缸挪开,要么把桌子挪开,一旦挪开,可能又会碰撞到其他的东西。碰撞检查就是用计算机自动地计算各个物体在空间中是不是互相打架了,以此来预先解决各个物体间的碰撞问题。

除了模型的尺寸大小信息之外,其他的信息都叫作非几何信息。还是回到鱼缸的例子,刚才说了两种解决方案。第一种方案是先搬鱼缸,再补孔洞装门,那么这个先搬鱼缸,再装门的顺序,就是一个信息。第二种方案,要求生产商生产出可以拆卸安装的鱼缸,那么这个鱼缸该拆分成几份,按照怎样的顺序安装?是购买方自己装还是有人上门给安装?上门安装的时间、地点、联系电话,也同样是信息。

再比如预先开洞的这个墙,是什么样的材质?是不是能够承受足够的内力,使建筑不至于倒塌?这是一个信息。安装后的鱼缸是不是需要螺栓来固定,螺栓的尺寸型号是什么?这还是信息。

这些信息,都是用几何信息无法表达的,都需要被各方参与者,放到BIM模型中去的,以便提前发现问题和方便管理。

所以,一个项目中运用的非几何信息的多少,往往决定了这个项目BIM技术运用的深度。

以下是项目中可以被运用的信息。

项目概念阶段:项目选址模拟分析、可视化展示等。

勘察测绘阶段:地形测绘与可视化模拟、地质参数化分析与方案设计等。

项目设计阶段:参数化设计、日照能耗分析、交通线规划、管线优化、结构分析、风向分析、环境分析等。

招标投标阶段:造价分析、绿色节能、方案展示、漫游模拟等。

施工建设阶段:施工模拟、方案优化、施工安全、进度控制、实时反馈、工程自动化、供应链管理、场地布局规划、建筑垃圾处理等。

项目运营阶段:智能建筑设施、大数据分析、物流管理、智慧城市、云平台存储等。

项目维护阶段:维修检测、清理修整、火灾逃生模拟等。

项目更新阶段:方案优化、结构分析、成品展示等。

项目拆除阶段:爆破模拟、废弃物处理、环境绿化、废弃运输处理等。

这些信息,在传统的设计和施工方式中,也一直存在,它们一般是以文字或者表格的方式记录在工程项目中的,很难整理,用的时候也很难查找对应。

BIM技术,就是要把这些信息(information),放到实时变化的模拟中去。

BIM把项目交付的所有环节即建筑设计、土木工程设计、结构设计机械设计、建造、价格预估、日程安排及工程生命周期管理等所有的信息加以联合和互相合作。简单来说,就是BIM使得建筑业能够像一般的工业产品那样,实现信息化,高效率地进行生产。

信息是死的,信息化是活的,只有信息化,才能真正体现BIM的价值。信息化,也就是利用计算机、人工智能互联网机器人等信息化技术及手段,来实现建设领域的智能化,这些手段所应用的信息,需要被录入和整理,这样才能够被二次利用。

那么说到这儿,再来回顾一下BIM的正确理解,B应该被理解为广义的建筑工程领域而不是单个的建筑,I应该被理解为信息化,而不是简单的信息,M应该被理解为模拟,而不是模型。

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