業(yè)主需要 什么樣的BIM?

    葛清：各位來賓，大家下午好。很高興因為有這個機(jī)會，跟大家分享一下上海中心大廈在BIM里面的一些應(yīng)用的體會。我的演講題目是“業(yè)主對BIM的認(rèn)識”。我個人接觸到BIM是2007年，當(dāng)時上海中心正處在方案設(shè)計當(dāng)中。我們這個樓有什么特點(diǎn)呢？就是超高、超大規(guī)模、超復(fù)雜，可是沒有一個標(biāo)準(zhǔn)，我當(dāng)時非常忐忑不安，這個樓該怎么表達(dá)，從工程技術(shù)管理上用什么方式讓它不會產(chǎn)生很多錯誤來保證這個大廈順利進(jìn)行？當(dāng)時有人跟我提BIM的時候，我就覺得BIM會對我們有非常大的幫助。從2007年籌劃開始，到現(xiàn)在已經(jīng)過去3、4年的時間了，從我個人感覺來說，有非常多的體會，所以今天來跟大家交流一下。

    今年上半年微博上傳播率非常高的一張圖，主題就是“整死那些甲方”。讓我們這些甲方感覺忐忑不安，為什么甲乙雙方的關(guān)系變得那么緊張，其實沒有甲方，就沒有乙方。所以，我相信肯定是哪里出現(xiàn)了問題，光一味抱怨說整死那些甲方，或者我們一味指責(zé)乙方不努力，沒有達(dá)到甲方的要求，我認(rèn)為這是雙方在互相抱怨。所以，我們應(yīng)該冷靜的思考一下，為什么會發(fā)生這種情況？問題出在哪里？有什么辦法來解決這些問題？這個圖案非常的豐富多彩，我看了以后蠻震驚的，原來我們支付了大量設(shè)計費(fèi)，背后說要整死甲方。問題出在哪里？我想我們也不可避免的說到是業(yè)主變更反復(fù)，項目設(shè)計、施工周期短，設(shè)計考慮不周全，設(shè)計圖紙質(zhì)量差、錯誤多，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、不準(zhǔn)確，都可能是我們面臨的一些問題。但是要想到一個完美解決方案把這些問題都解決掉，卻是非常難的一件事情。但是我們要從一些角度去找一些辦法解決，當(dāng)時考慮這些問題的時候，是BIM給了我們很大的借鑒和幫助作用，讓我們?nèi)ニ伎歼@些問題如何解決。實際大量問題出現(xiàn)在溝通方面，溝通包括溝通的方式、溝通的時間，大量業(yè)主對圖片的普遍理解是一個很艱難的事情。很多設(shè)計院拿了幾張效果圖，或者做一個模型，就以為業(yè)主把設(shè)計權(quán)給的他們，實際上不是。隨著工程的深入，特別在建造過程當(dāng)中，有一些思路出來以后，業(yè)主對這些設(shè)計的理解才逐步的加深，設(shè)計院有沒有比較好的方法，在一開始的時候，讓業(yè)主得到一個全面的了解，或者哪里可能出現(xiàn)一些隱藏的問題，這就是一個溝通的手段。

    我剛才來會場的時候，有一個化緣和尚在很短的時間給我推銷了這兩個東西，他溝通方式非常好，在一分鐘當(dāng)中表明他要干什么，他拿出很多準(zhǔn)備充分的本子告訴我，兩百塊錢什么東西、三百塊錢什么東西，很清楚，又說不能買，因為佛是不能買的，但是可以捐，我就捐了300元，雖然也是甲乙雙方的關(guān)系，但是我覺得他們準(zhǔn)備的非常充分。

    有一些科研院所，像《深圳大學(xué)學(xué)報》和一些機(jī)構(gòu)調(diào)研、分析，87.5%的項目均是在不同程度的延誤中完成。風(fēng)險指標(biāo)有15位排在前面，也是業(yè)主提出的，我剛才說業(yè)主提出的很大一個問題就是信息溝通不暢，因為他想象中的樣子和蓋出來的樣子不一樣，就是我們沒有及時把可能發(fā)生的事情溝通清楚，當(dāng)然還有承包商的問題等等。

    去年跟中國商業(yè)地產(chǎn)協(xié)會針對BIM應(yīng)用做了一個報告和問卷調(diào)查，包括對業(yè)主、地產(chǎn)商、施工企業(yè)、設(shè)計企業(yè)，做了一個全方位的調(diào)查，調(diào)查結(jié)果非常樂觀。近八成的受訪者認(rèn)為因為設(shè)計圖紙問題而引起的項目或者投資損失。其實業(yè)主也很難做，為什么呢？如果因為設(shè)計的原因造成了施工返工或者損失的話，我們只能扣除相應(yīng)部分的設(shè)計費(fèi)，這一點(diǎn)對我們損失非常大，也就是說，從這種相對應(yīng)的角度來說是不匹配的，可能有一個設(shè)計問題造成幾百萬、上千萬的損失，但是可能就只要扣一、二十萬的設(shè)計費(fèi)，雖然大家不想讓它發(fā)生，但是有的時候就發(fā)生了。

    這張圖很形象反映出BIM作為一個平臺，把設(shè)計、建造、施工和運(yùn)營之間，有幾個案例用BIM使用節(jié)省10%的建造費(fèi)用。斯坦福大學(xué)在這方面有比較深的研究，因為它通過BIM有以下各個方面的比例關(guān)系的節(jié)約成本，這是通過32個采用BIM項目總結(jié)說明使用BIM的優(yōu)勢。我們的挑戰(zhàn)在哪里，項目參與眾多，設(shè)計咨詢單位達(dá)30余個；分支系統(tǒng)非常復(fù)雜，建筑業(yè)務(wù)8大功能綜合體，7種結(jié)構(gòu)體系，基本上在常規(guī)建筑當(dāng)中見到的結(jié)構(gòu)體系在我們這里都體現(xiàn)了。機(jī)電有30多個，信息量很大，有效傳遞難度大，現(xiàn)在施工圖有不到4000張，我們目前蓋的38層已經(jīng)發(fā)生1.5萬張深化圖，可能最終計劃的深化圖紙超過10萬張，這么大量的設(shè)計圖紙，如果要設(shè)計院或者深化設(shè)計單位保證不出錯，這對于任何一個人都是不可能做到的要求，這是不現(xiàn)實的問題。但是我們不可能因為會潛在的發(fā)生很多問題，影響到我們整個施工的進(jìn)程，包括整個工程的質(zhì)量問題。我們整個工程投資是120億。

    我們很直接的，也是比較淺顯的提出我們BIM應(yīng)用目標(biāo)就是三個：更好地提高設(shè)計質(zhì)量、更好地進(jìn)行施工管理、更好地運(yùn)維管理。演化出一張圖，BIM建筑模型跟設(shè)計、投資采購、建造、營運(yùn)發(fā)生關(guān)系，它是作為一個公共信息平臺在互相傳遞信息。那么，在設(shè)計階段，更多的在于復(fù)雜體系、管線綜合、碰撞檢測，在投資采購方面材料統(tǒng)計、招投標(biāo)管理，因為有了我們這個項目，機(jī)電安裝在招標(biāo)的時候，投標(biāo)單位明確，他以后所有的機(jī)電設(shè)備管線部分，以BIM模型作為計算依據(jù)，使得我們在整個工程量計算的時候不會出現(xiàn)非常多的人為的偏差。建造方面有施工方案的探討，4D施工模擬，施工現(xiàn)場監(jiān)控，運(yùn)營階段設(shè)備信息維護(hù)，空間使用變革。我們現(xiàn)在做的比較多的是設(shè)計和建造這塊，運(yùn)營維護(hù)我們做的是基礎(chǔ)工作，就是我們在機(jī)電設(shè)計方面做的信息模型的時候，已經(jīng)把相當(dāng)主要的設(shè)備信息輸入進(jìn)去了。

    上海中心BIM組織架構(gòu)，上海建工對我們BIM工作的信息溝通平臺，是一個總包發(fā)揮作用的，現(xiàn)在的團(tuán)隊已經(jīng)有8家，整個參與BIM工作具體人員已經(jīng)到了50多人，我們這個模式還是蠻創(chuàng)新的，但是我們也在思考怎么開展BIM工作，現(xiàn)在常規(guī)的動作是請CCDI作為一個業(yè)主團(tuán)隊，要有效的對業(yè)主負(fù)責(zé)，這樣的模式是比較多的。另外一個模式由組建一個團(tuán)隊，可以把BIM拿過來進(jìn)行交流。當(dāng)然我們做這種事很冒險，我們決定當(dāng)時上BIM作為我們一個工作的抓手以后，在總包、分包、設(shè)備、供應(yīng)當(dāng)中要求總包商、承包商、設(shè)備供應(yīng)商必須采用BIM。我知道這很冒險，因為很多人連BIM是什么都不知道，但是我相信業(yè)主提出這個要求，只要他想來投這個標(biāo)，他必須要知道。后面還有酒店裝飾等等一系列問題，我們這樣做的好處就是每個分項、每個總包、分包、設(shè)備廠商深化設(shè)計和BIM團(tuán)隊之間全方位溝通，如果自己是錯的，就不要拿出來，如果發(fā)現(xiàn)錯誤設(shè)計人員就必須解決，在大量的消化了以后，再提調(diào)到總包這個平臺，由業(yè)主和總包一起進(jìn)行評價，來保證是沒有問題的。如果BIM模型沒有過關(guān)，比如在多長時間內(nèi)完成這個工作，如果BIM模型這塊沒有過關(guān)是不能上現(xiàn)場的，我要保證現(xiàn)場出現(xiàn)的錯誤越低越好，這樣避免大量的返工。  
 

    我們現(xiàn)在是50多人，這個項目進(jìn)程最后可能會超過100人，我們業(yè)主不可能組建100個人的一個團(tuán)隊，我相信任何一家咨詢公司，如果組建一家100人團(tuán)隊為我們服務(wù)也是不現(xiàn)實的，所以我們在招標(biāo)過程當(dāng)中，用命令式的要求來投標(biāo)參與方必須掌握BIM，當(dāng)然怎么掌握，我們不去關(guān)心，你可以組建自己的團(tuán)隊，你也可以購買服務(wù)等等，這方面我們不會過分參與。

    整個BIM的技術(shù)框架是分成設(shè)計、施工、運(yùn)營，不同的運(yùn)營帶來不同的軟件和硬件的需求。我們作為業(yè)主方編制了基于BIM工作信息工作的規(guī)范。當(dāng)我們提出了要求之后，必須有這樣一套管理方法，讓這么多的單位達(dá)到預(yù)設(shè)的工作目標(biāo)，所以包括四大方面：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)。這些是我們在跟合作單位和科研院所，在實踐當(dāng)中不斷優(yōu)化和深化的過程，我們也借鑒了一些案例，包括管理流程分為BIM的工作團(tuán)隊、工作流程、業(yè)主流程和文檔管理流程。

    這是BIM的流程標(biāo)準(zhǔn)，我們分為施工總包、施工分包、BIM團(tuán)隊等等的流程關(guān)系，我們需要設(shè)計好，讓它為什么整個日常工程建設(shè)發(fā)揮作用，這是我們在逐步落地的一個管理流程。

    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)、項目的模板，這在整個推進(jìn)過程當(dāng)中也是逐步落地。軟硬件的配置、模型的購置，不同的專業(yè)，包括設(shè)備專業(yè)、電梯等等，都有模型的要求，都不一樣，也沒有必要一樣。我們有一些標(biāo)準(zhǔn)要求，不是人為設(shè)計一個容差，就不能改變，這樣對工作不利。

    我剛才提到了在招標(biāo)的時候，對施工總包、分包、電梯分包等全方位提出BIM，而且通過具體實踐發(fā)現(xiàn)這些單位已經(jīng)離不開BIM，離開BIM已經(jīng)沒有辦法開始工作了，特別像一些機(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，從這個層面來說，應(yīng)該感謝我們甲方迫使他們使用這個BIM，他現(xiàn)在非常開心到處介紹我們使用BIM，因為它非常形象，非常便于和業(yè)主的溝通，非�？梢越鉀Q實際的問題。包括機(jī)電在投標(biāo)文件當(dāng)中已經(jīng)做到70%的工廠化，工廠化的設(shè)備安裝到現(xiàn)場的調(diào)裝，把BIM技術(shù)延伸到加工，這是他們范疇的事情，他們可以在某個側(cè)面進(jìn)行，很多人圍繞工程建設(shè)都在談BIM，但是側(cè)重點(diǎn)不一樣。我們以后對室內(nèi)設(shè)計等等有相應(yīng)的技術(shù)要求，根據(jù)我們實踐情況會及時進(jìn)行一些調(diào)整，然后放到招標(biāo)文件里去。

    在設(shè)計階段運(yùn)用，主要是剛才看到的參數(shù)化的設(shè)計、可持續(xù)設(shè)計、可視化設(shè)計。因為整個上海中心是一個有一定規(guī)律的變形的設(shè)計，其實是一個非常復(fù)雜的總結(jié)出來的公式，一種參數(shù)化的設(shè)計。每一層的縮放倍率是99.998904。在外幕墻設(shè)計的時候，參數(shù)化對外墻的模型非常重要，怎么來保證幕墻設(shè)計的時候，是按照規(guī)律，按照參數(shù)化的要求進(jìn)行設(shè)計的。我們整個外幕墻非常復(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。

    剛才魏柏德先生提到，我們是兩個目標(biāo)：一是綠色LEED銀獎，一個是國家綠色三星級的認(rèn)證，我們在綠色六大方面上和在可持續(xù)方面做了大量的工作。從定性分析到定量分析，比如光纜的問題，我們影響的范圍，甚至說到影響的每幢樓，每個窗戶的問題，建筑外風(fēng)環(huán)境模擬，保證我們的大樓下面風(fēng)處不能超過多少，如果超過多少要有辦法來解決。這是我們做的世界上第一個風(fēng)洞試驗分析，這方面造價大概3.5億，我們進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)計來結(jié)合BIM進(jìn)行的。這種自然光模擬也是綠色建筑的一個要求。

    可視化設(shè)計方面。應(yīng)該說可視化設(shè)計非常重要，也是非常小的一部分內(nèi)容。還有多專業(yè)協(xié)同方面的工作。施工階段，我們沒有太多的案例可循，但是對整個工程建筑推進(jìn)起到了很好的促進(jìn)作用。我們有10臺塔吊，全國有6臺，4臺在我們這兒，因為4臺塔吊之間有塔身，下面在地面上有300噸輔助機(jī)械工作，我們要全方位理解，可能要發(fā)生一些變化，因為施工之間的關(guān)系非常復(fù)雜。這是現(xiàn)場，各個塔吊非常近，我們想通過一個工作模式，也是通過BIM進(jìn)行了研究。通過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，并驗證應(yīng)對措施的可行性，從而提高塔吊的工作效率。這樣得出保證安全具體單臺塔吊在運(yùn)作過程當(dāng)中需要360度轉(zhuǎn)，不可避免的相互之間有一些干擾。我們通過BIM模擬，得出垂直運(yùn)行角度44-85度，在實際操作過程當(dāng)中要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。把桿水平轉(zhuǎn)動的角度是多少，可能吊繩和牽引繩之間發(fā)生纏繞，上海又是一個受臺風(fēng)干擾的城市，這個塔吊應(yīng)該處于一種什么狀態(tài)，這都要通過分析的。我們要求臺風(fēng)季節(jié)的時候，鋼絲繩下垂長度不能超過5米，這是一個分析結(jié)果，如果完全按經(jīng)驗沒有辦法做到這一點(diǎn)。

    我們塔吊爬升的時候，一臺塔吊爬升的時候有兩臺塔吊幫助，有一個爬升的過程。我們在深化什么階段的應(yīng)用，我們的鋼結(jié)構(gòu)深化，剛才說過有10多萬張圖，很多專業(yè)的協(xié)調(diào)，我們總包的平臺把各個包的模型在這個平臺進(jìn)行整合，來反映出在深化設(shè)計方面，各承包商的落地之間的一些碰撞問題。比如我們做的一些版本要求比較嚴(yán)格，我們要求基于上來樣的版本進(jìn)行碰撞，比如主樓剛度和內(nèi)幕墻的比較、內(nèi)幕墻和外幕墻支撐的比較，要解決這些問題，需要多少個天數(shù)和人工數(shù)，甚至返回設(shè)計階段，甚至返回加工廠，這個數(shù)據(jù)就是經(jīng)濟(jì)價值。

    還有4D施工模擬，我們發(fā)現(xiàn)在原來工期設(shè)計方面不科學(xué)，在施工模擬當(dāng)中得到了一些好處，我們及時進(jìn)行調(diào)整一些工作，如果我們不及時預(yù)判的話，可能會出現(xiàn)返工現(xiàn)象。我們已經(jīng)在鋼結(jié)構(gòu)這部分不做現(xiàn)場的預(yù)拼裝，完全靠電腦實現(xiàn)。這樣的話，節(jié)約了大量的時間、人力、物力和材料。

    我們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機(jī)制和信息化模型，我覺得作為總工程師來說，我肯定會睡不著覺。機(jī)電安裝大型設(shè)備方案，我們可以通過BIM模型，在確保實際過程當(dāng)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這塊，進(jìn)行了一些工作，包括工程上的統(tǒng)計，比如我要訂購多少臺、多長的分管，多少個閥門，這些我們和采購的信息進(jìn)行溝通。在物業(yè)方面，我們也在研究設(shè)立一個課題，我們有了信息化模型以后，跟我以后物業(yè)管理模式，以后物業(yè)管理軟件方面的對口關(guān)系怎樣，我們有一個課題組跟進(jìn)。事實上全球不是有很多案例可以供我們參考，這方面需要我們自己，包括合作單位，包括一些其他專業(yè)公司進(jìn)行大量的配合。

    我剛才說了一個設(shè)備參數(shù)，還有一些維修技術(shù)，都會在這個信息系統(tǒng)上顯示。圍繞BIM的運(yùn)用我們有兩個課題，一個是《上海中心大廈綠色超高層建筑關(guān)鍵技術(shù)研究》、住建部信息化范圍項目-2011.06，我們希望為BIM的運(yùn)用提到一個推進(jìn)作用。業(yè)主、承包商、軟件商、高校都互動起來，形成我們自己的成果，比如BIM運(yùn)用的使用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品技術(shù)、人才等等，我們團(tuán)隊50個人根本不知道BIM的事，但是有的人知道，現(xiàn)在通過這個項目以后，有50幾個乃至有100多個專業(yè)人才產(chǎn)生了。

    我希望以后不要整死甲方，而是甲乙雙方能夠以一種平和的態(tài)度來提高我們的工作質(zhì)量，提高工程建設(shè)水平，我個人理解BIM不是可視化工程這么一個簡單的事情，是一個工作方法和工作理念的改革，就像我原來騎自行車，現(xiàn)在開汽車，同樣是交通問題，但是汽車給你帶來生活方式的改變不一樣，實際上BIM也是這樣，就像CAD取代了繪圖板，變成一個工程建設(shè)行業(yè)的變革，我相信BIM是對工程行業(yè)另外一個變革，我希望我們以后圍繞整個工程建設(shè)的甲方也好，乙方也好，總包也好，分包也好，大家可以開開心心把工作干好。謝謝大家。