BIM技術(shù)應(yīng)用全解析以及BIM如何與綠色建筑合體

        一. BIM的優(yōu)勢（BIM讓誰吃虧讓誰受益）

        要不要學(xué)BIM，是學(xué)Revit還是ArchiCAD？簡述一下BIM。BIM這個(gè)概念出來好多年了，Revit的不同在哪里？它是一款模型信息準(zhǔn)確、全面而且更新高效的軟件，這種不同是BIM應(yīng)用的前提。那BIM是什么？BIM就是利用模型信息的準(zhǔn)確、全面以及更新高效性，來幫助設(shè)計(jì)方，施工方，業(yè)主方，監(jiān)理方強(qiáng)化對工程的把控力。

        為什么要用BIM？設(shè)計(jì)院是要分工的，有建筑，結(jié)構(gòu)，機(jī)電（水暖電）。每個(gè)專業(yè)都要做自己分內(nèi)的工作，然后大家合力完成一個(gè)建筑。舉個(gè)例子來闡釋用BIM的一個(gè)原因：

        假設(shè)這是200年前，我約了ABCD四個(gè)朋友來我家聚餐，但是有個(gè)條件：每個(gè)人必須帶一種做飯的工具過來，我們才能做飯。他們無法在到我家之前交流。A想了想，帶了個(gè)鍋，B想了想，帶了個(gè)鍋，C想了想，帶了個(gè)鍋，D想了想，也帶了個(gè)鍋。

        每個(gè)人都是對的，但這頓飯根本沒辦法做。沒辦法，我只好請大家出門下館子了，花了很多錢。為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)榇蠹以谶^程中對彼此情況不了解，所以對這頓飯沒有控制力。

        200年后的今天，人類擁有了手機(jī)，ABCD四個(gè)人出門前就已經(jīng)分配好了每個(gè)人要帶的工具，很顯然，在這頓飯開始做之前，已經(jīng)排除了很多意外情況。

        Revit等建模軟件的意義就類似手機(jī)，而BIM則是這種提前溝通并改善的辦事方式。因?yàn)橛辛耸謾C(jī)，各方都了解其他參與方的情況，從而通過協(xié)商，在事情發(fā)生之前，提前預(yù)知結(jié)果并改變結(jié)果。實(shí)際上就加強(qiáng)了各方對工程的控制力。

        有了BIM工具，溝通會(huì)更有效率

        BIM在多方協(xié)同時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，它解決了空間沖突和時(shí)間沖突。所謂空間沖突，就是你設(shè)計(jì)的水管穿過了我設(shè)計(jì)的柱子。那什么是時(shí)間沖突呢？有很多種，比如，我的管線還沒有放上去，你就把吊頂裝好了。

        BIM是一種思維方式

        現(xiàn)在，我們再來回答開始的那兩個(gè)問題：

        1）要不要學(xué)BIM? 只要大家都使用了BIM建模軟件，BIM的思維方式就是水到渠成的，不存在學(xué)不學(xué)習(xí)BIM的問題。

        2）是學(xué)習(xí)Revit還是ArchiCAD或是AECOSim呢？選擇哪一款建模軟件，取決于協(xié)作的各方，而不是個(gè)人。

        BIM讓誰不爽了呢？一個(gè)工程施工的時(shí)候，不停的出現(xiàn)返工和設(shè)計(jì)變更，導(dǎo)致業(yè)主一再增加預(yù)算，有一些人是靠設(shè)計(jì)變更與返工來掙錢的。

        為什么現(xiàn)在設(shè)計(jì)院推BIM也比較慢？所以，國家現(xiàn)在政策上大力推BIM。國家鼓勵(lì)的，一定是有不樂意的。

        二. BIM的應(yīng)用（在設(shè)計(jì)和施工中，BIM分別有什么作用）

        一個(gè)建筑工程里，BIM在每個(gè)階段的應(yīng)用。我為什么不用“建筑項(xiàng)目”而用“建筑工程”呢？因?yàn)椋�設(shè)計(jì)院里，畫了個(gè)圖紙，就叫完成了一個(gè)“項(xiàng)目”，效果圖公司里，P完兩個(gè)鳥瞰，也叫完成了一個(gè)“項(xiàng)目”。但在一個(gè)完整的建筑工程里，雖說建筑師是起頭的，但只是整個(gè)工程成本的零頭。何況這點(diǎn)零頭還要分給效果圖公司的，還有模型公司。

        好啦，一個(gè)建筑工程的三個(gè)時(shí)期：設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維。

這次只講設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)部分，再次細(xì)分如下：

        1.方案設(shè)計(jì)

        2.擴(kuò)初

        3.施工圖

        4.細(xì)化施工圖

        5.施工過程

        6.竣工驗(yàn)收

        前三步由設(shè)計(jì)方完成，后四步基本由施工方完成。目前，BIM對于施工階段的作用要明顯重要于設(shè)計(jì)階段。

        第一步（方案設(shè)計(jì)）

        在方案階段，使用BIM工具，可以更準(zhǔn)確的估算各項(xiàng)性能和造價(jià)情況。我們常常用ecotect，vasari，fluent，VE，EnergyPlus等軟件進(jìn)行能耗分析、結(jié)構(gòu)分析、采光分析、綠色建筑分析、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范檢查等。如果這個(gè)建筑方案在設(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮了光照，就不會(huì)在辦公的地方有這么刺眼的夕陽。

        第二、三步（擴(kuò)初和施工圖）

        在擴(kuò)初和施工圖階段，進(jìn)行管綜檢查，提前檢查出不同專業(yè)之間的碰撞問題。并根據(jù)明細(xì)表進(jìn)行造價(jià)計(jì)算。

        根據(jù)不同的業(yè)主、項(xiàng)目情況和相關(guān)政策，設(shè)計(jì)院會(huì)選擇需不需要BIM團(tuán)隊(duì)參與。比如面積超過多少多少的，一定要用BIM。比如某種類型的建筑，一定要用BIM。但是，業(yè)主的決定性也很大。業(yè)主如果需要設(shè)計(jì)方在提交施工圖時(shí)，一并提交Revit模型。那設(shè)計(jì)院就會(huì)按照合同履行。當(dāng)然，設(shè)計(jì)院會(huì)額外收取一定的費(fèi)用。

        如果業(yè)主要求設(shè)計(jì)方提供Revit模型和資料。就會(huì)將這部分資料連同施工圖一并轉(zhuǎn)交給施工方。如果沒要求設(shè)計(jì)方提供Revit模型，那施工方得到的將是施工圖，并根據(jù)施工圖重新建立Revit模型。

        目前的情況是，無論設(shè)計(jì)院是否提交Revit模型，大部分施工方都會(huì)重新建模。為什么呢？因?yàn)槭┕み^程對Revit模型的準(zhǔn)確性和全面性非常依賴，如果設(shè)計(jì)院的模型不符合要求，那造成的損失就會(huì)很嚴(yán)重。你會(huì)問，為什么設(shè)計(jì)院建的Revit模型不符合施工方要求呢？我覺得有三個(gè)原因，1）設(shè)計(jì)方加入的模型信息和施工方需要的信息是不匹配的 2）目前沒有什么可靠的檢查模型合規(guī)性的工具，待會(huì)兒我會(huì)提一下Solibri這個(gè)平臺(tái) 3）權(quán)責(zé)不清晰。就算設(shè)計(jì)院隨意建了一個(gè)Revit模型，也不用負(fù)責(zé)任。

        第四步（細(xì)化施工圖）

        首先，施工方根據(jù)設(shè)計(jì)方做好的施工圖和BIM模型進(jìn)行Revit建模。這個(gè)時(shí)候，一般會(huì)開交底的會(huì)議，也就是設(shè)計(jì)院會(huì)跟施工方說明設(shè)計(jì)的意圖，并且解答施工方對圖紙的疑問。這一步要解決碰撞問題，優(yōu)化管線走向，降低施工難度。

        其次，需要進(jìn)行施工模擬，決定施工方案，我講自己的看法：

        1）施工進(jìn)度模擬，也就是根據(jù)施工方案，做一個(gè)模仿施工時(shí)的視頻，今天到多少層了，需要多少人，多少混凝土啥的。模擬還要細(xì)分很多種，比如框架結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)的施工模擬，豎向運(yùn)輸?shù)姆桨改�擬等，BIM的意義就在于這些新的應(yīng)用。

        2）施工場地的布置模擬，施工時(shí)，參與方有很多的，這個(gè)設(shè)備放在工地的哪個(gè)地方，什么時(shí)候進(jìn)入工地，都是要提前決定好的。不然里面全是卡車，都不知道怎么玩了。

        3）對于比較復(fù)雜的施工點(diǎn)，要出專門的施工方案，阿木在地鐵集團(tuán)做一些BIM的流程設(shè)計(jì)工作，他們也是單獨(dú)提出了復(fù)雜工序的施工模擬問題。當(dāng)然，這些都要結(jié)合當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范，能夠直接指導(dǎo)施工才有意義，所以，BIM工程師必須要有施工經(jīng)驗(yàn)才能發(fā)揮價(jià)值。

      第五步（施工過程）

        在這個(gè)過程中，模型和數(shù)據(jù)庫資料會(huì)及時(shí)更新，不同專業(yè)會(huì)有所不同。從機(jī)電講，主要有三種：進(jìn)場，安裝，驗(yàn)收。也就是說，施工的時(shí)候，場地是被封起來的。我們經(jīng)�？吹揭粋�(gè)工地外面封著臨時(shí)的金屬板，寫著：施工給您帶來的不便，敬請諒解。那些設(shè)備審批進(jìn)入場內(nèi)是有時(shí)間先后的，需要記錄在模型上，當(dāng)然這里可能不僅僅是Revit，還有廣聯(lián)達(dá)，魯班，NW等軟件參與。這樣，我們就可以隨時(shí)統(tǒng)計(jì)進(jìn)場設(shè)備的數(shù)量和具體編碼。同理，哪些設(shè)備安裝了？哪些設(shè)備驗(yàn)收了？水管漏不漏水，這肯定是要檢驗(yàn)一下的對吧。所以，施工過程中，Revit模型應(yīng)該及時(shí)更新。另外更新的是，施工情況跟上一步模擬的情況有偏差。那么，需要及時(shí)記錄實(shí)際施工的情況，這里多了個(gè)鉚，那里加了個(gè)釘。

        有了上面的及時(shí)更新的數(shù)據(jù)，業(yè)主方，施工方，監(jiān)理方可以隨時(shí)了解進(jìn)度，成本，現(xiàn)場情況，安全和質(zhì)量管理等問題。這是非常有意義的。

        第六步（竣工驗(yàn)收）

        首先，我們要知道竣工模型的用途。咱一個(gè)工程做完了，業(yè)主和監(jiān)理要驗(yàn)收合格與否。確定合格之后，業(yè)主著急將貸來的錢還給銀行，這個(gè)建筑就要馬上運(yùn)營起來，好，運(yùn)營需要維護(hù)吧？隨便舉個(gè)例子，某一個(gè)設(shè)備規(guī)定7年之后要更換，這個(gè)信息由誰記著？當(dāng)然是竣工模型來記啦。所以，竣工模型需要的信息要很全面。另外一點(diǎn)，因?yàn)槭┕み^程很多地方跟當(dāng)初施工模擬不同，所以，竣工模型一定要更新到最新的情況。一定要準(zhǔn)確。比如一個(gè)商場的水管破了，運(yùn)營單位能第一時(shí)間搜索到可以控制它的閥門、水管的生產(chǎn)廠家、出廠日期、安裝日期、驗(yàn)收的人是誰、保修期、價(jià)格、賣家的聯(lián)系方式等等。

        因此，竣工模型應(yīng)該是最新最全的模型。

        三. BIM的團(tuán)隊(duì)

        1.目前BIM團(tuán)隊(duì)的形式有哪些？

        1）全員模式

        在很多外企，從設(shè)計(jì)師開始，全員使用Revit等BIM建模軟件。

        2）團(tuán)隊(duì)模式

        目前國內(nèi)的大多數(shù)情況是，設(shè)計(jì)院都成立了自己的BIM小組，BIM所，BIM研究中心等。也就是說院里其他部門的項(xiàng)目如果需要做BIM模型，都到這個(gè)所里來做。設(shè)計(jì)師不需要會(huì)Revit。

        3）分散模式

        另外一種情況是，在設(shè)計(jì)部門里，有一兩個(gè)會(huì)Revit的設(shè)計(jì)師，跟隨者設(shè)計(jì)進(jìn)度建模。

        2.目前涉及的專業(yè)有哪些呢？

        1）土建專業(yè)

        土建模型是其他專業(yè)的基礎(chǔ)，前期要根據(jù)圖紙建模，后期要根據(jù)管線碰撞、施工工藝問題進(jìn)行協(xié)調(diào)修改模型。

        2）機(jī)電專業(yè)

        機(jī)電是一個(gè)需要細(xì)分的專業(yè)，主要包括給水排水\暖通\電氣。在BIM的應(yīng)用中，管線綜合碰撞檢查是非常重要的應(yīng)用，這里主要參與方就是機(jī)電專業(yè)，他們建好模型，如果發(fā)現(xiàn)有管線跟某專業(yè)發(fā)生了碰撞，就會(huì)聯(lián)系設(shè)計(jì)師進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

        3）幕墻專業(yè)

        如果需要，幕墻專業(yè)是必須的。阿木做過一些幕墻優(yōu)化的工作，這是一個(gè)很專業(yè)的領(lǐng)域。國內(nèi)的幕墻公司比設(shè)計(jì)院公司可是大多了，遠(yuǎn)大，江河，三鑫等很多大型公司。阿木上次說的夢清哥就是里面的大神。我要感謝公眾號(hào)，讓我能認(rèn)識(shí)他。另外，幕墻除了負(fù)責(zé)優(yōu)化和建模外，也要考慮與其他專業(yè)碰撞的問題。

       4）鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)

        如果有需要，鋼結(jié)構(gòu)是單獨(dú)的專業(yè)。常用的BIM建模軟件是Tekla，當(dāng)然還有AutoCAD。

        你會(huì)說，不是還有綠色建筑，LEED什么的嗎？這其實(shí)應(yīng)該是上述專業(yè)做的。比如土建做完了，就可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能分析，進(jìn)行LEED評估等。

        3.BIM團(tuán)隊(duì)的注意事項(xiàng)：

        1）Revit是屬于團(tuán)隊(duì)的。

        2）Revit需要統(tǒng)一軟件版本。

        3）使用工作集或者鏈接進(jìn)行合作。

        4）BIM模型文件命名非常重要。

        5）BIM族的基本參數(shù)和參數(shù)列表需要確定。

        6）族檢入數(shù)據(jù)庫時(shí)，檢查標(biāo)準(zhǔn)需要明確。

        7）族的編碼工作非常重要，加密也重要，但不是必須的。

        8）構(gòu)件的顏色必須統(tǒng)一規(guī)定。

        9）團(tuán)隊(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)很重要。

        10）模型的拆分規(guī)則要提前設(shè)定，不同專業(yè)各有不同。這個(gè)需要團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人來分配，我做哪個(gè)樓層，你做哪個(gè)樓層。

        11）坐標(biāo)原點(diǎn)和單位需要統(tǒng)一。

        12）不同BIM軟件的信息交換需要制定標(biāo)準(zhǔn)。比如用sat，IFC，dxf等。

        四. BIM的意義

        1. 建筑設(shè)計(jì)不會(huì)學(xué)到的BIM

        建筑更多時(shí)候會(huì)關(guān)注圖紙的繪制，然而，真正的出錢者在乎得更多的是盈利。

        業(yè)主選擇了一個(gè)復(fù)雜的造型，卻一定要在十月一號(hào)開始營業(yè)。如果錯(cuò)過了這個(gè)時(shí)間，對他們的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是我們這點(diǎn)設(shè)計(jì)費(fèi)。最后，幕墻的龍骨總是無法準(zhǔn)確定位，導(dǎo)致拖了半年多才完工。甲方的項(xiàng)目經(jīng)理換了好幾個(gè)。一個(gè)工程里，業(yè)主擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)院，你不能苛責(zé)人家滿足你的設(shè)計(jì)理想。建筑并不是形式功能的問題，而是資本的產(chǎn)物。

        對于一個(gè)工程來說，很難把控的部分在于造價(jià)，進(jìn)度，質(zhì)量，安全。而且非常重要。

        造價(jià)管理：傳統(tǒng)的辦法一般是工程開始做預(yù)算，結(jié)束了做結(jié)算。但是因?yàn)锽IM的出現(xiàn)，然實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)成為可能，而且還可以根據(jù)構(gòu)件類型、空間拆分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

        進(jìn)度管理：傳統(tǒng)的辦法也是有進(jìn)度管理的，Microsoft Project 繪制的橫道圖是起很大作用的。但是，這種類文本格式很難準(zhǔn)確把控到具體的構(gòu)件上，通過BIM工具，可以對進(jìn)度了解的更加細(xì)致，也就能出現(xiàn)更及時(shí)有效的施工決策。

        質(zhì)量管理：對施工的質(zhì)量進(jìn)行管理。不知道大家是否聽說BIM瀏覽器，移動(dòng)端可以瀏覽模型。很方便的了解施工情況是否有問題。

        安全管理：施工過程中，危險(xiǎn)源不停的改變，因?yàn)?BIM的存在，我們可以隨時(shí)辨識(shí)出來。傳統(tǒng)的方式是指進(jìn)行一次危險(xiǎn)源辨識(shí)工作。

        2. BIM與大數(shù)據(jù)

        BIM本質(zhì)是對數(shù)據(jù)的挖掘應(yīng)用，這跟大數(shù)據(jù)并沒什么關(guān)系。應(yīng)該怎么解釋呢？原來我們會(huì)用CAD統(tǒng)計(jì)門窗表，BIM可以統(tǒng)計(jì)的表可不僅僅是門窗，幾乎你想要的什么信息都有，這樣就對了解項(xiàng)目，把控工程起了很大作用。但是這些數(shù)據(jù)信息是關(guān)系型的，也有面向?qū)ο笮秃桶虢Y(jié)構(gòu)型的。我們要使用的，其實(shí)還是那些有關(guān)系的數(shù)據(jù)。這和大數(shù)據(jù)，非結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)是不同的。還沒有到那個(gè)應(yīng)用層面。單體建筑涉及的人不夠多，相應(yīng)的數(shù)據(jù)量就不夠�，F(xiàn)在常常被提起的CIM（City IntelligentModel），智慧城市，那里面的數(shù)據(jù)量非常龐大，也更有意義。

      3.BIM的未來

        最近總被提及的IPD模式是很理想的BIM未來，它的意思是在施工之前，組織設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方等諸多參與單位在一起，做出竣工模型�？⒐つＰ途褪且粋�(gè)建筑建成后最終的樣子，里面包含了非常多的信息。在施工之前，我們已經(jīng)有了竣工模型，那么，就不會(huì)存在設(shè)計(jì)變更、管線碰撞等問題，接下來的任務(wù)就是各方按照計(jì)劃完成自己分內(nèi)的事情就好。

        這種模式，叫做IPD。推動(dòng)起來也是很難的。但是，這個(gè)世界，什么不難？

        五.BIM與綠色建筑

        業(yè)內(nèi)人士曾如此說，綠色建筑歸結(jié)下來是8個(gè)字:建筑內(nèi)外,風(fēng)、光、熱、聲。

        而在BIM的世界里，綠色建筑意味著：節(jié)能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),節(jié)能計(jì)算、能效計(jì)算、通風(fēng)模擬、噪聲分析、太陽能利用率等。BIM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢不容小覷。

        據(jù)介紹，BIM可用于分析包括影響綠色條件的采光、能源效率和可持續(xù)性材料等建筑性能的方方面面，由此可實(shí)現(xiàn)最低能耗；“綠色探索”注入高科技力量。也因此，BIM被譽(yù)為“工程建設(shè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)設(shè)計(jì)的標(biāo)桿”。

        如今，國內(nèi)應(yīng)用BIM的成功建筑案例不勝枚舉。NBBJ全球合伙人喬納森·沃德使用BIM，所設(shè)計(jì)的中國杭州奧體中心與北京鳥巢體育場體量相當(dāng)，但用鋼量僅為鳥巢1/3；又如，NBBJ計(jì)劃使位于深圳的騰訊新總部能耗比中國綠色建筑最高標(biāo)準(zhǔn)三星級(jí)，再提升30%的節(jié)能效率，整座大樓設(shè)計(jì)耗電量總計(jì)節(jié)省約12%。

        另外，BIM技術(shù)在中國成功應(yīng)用還包括：2008北京奧運(yùn)會(huì)奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程以及香港地鐵項(xiàng)目等。最新成果包括天津國際郵輪碼頭、汶川地震紀(jì)念館、上海時(shí)代金融中心等。

        如今，BIM作為一種全新的理念，已經(jīng)是一個(gè)受到廣泛關(guān)注和認(rèn)可的系統(tǒng)性方案，勢必對綠色建筑的發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。英國政府日前頒布《BIM執(zhí)行計(jì)劃12條》，使得英國在全球BIM應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)中占據(jù)主導(dǎo)地位;而在國內(nèi)，綠色建筑與BIM更是如影隨形。隨著建筑產(chǎn)品資源庫的完善、建筑行業(yè)設(shè)計(jì)與技術(shù)服務(wù)集成平臺(tái)的搭建，BIM可持續(xù)設(shè)計(jì)技術(shù)與BIM集成化應(yīng)用軟件必將在綠色建筑的大數(shù)據(jù)時(shí)代大展身手。

        據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，為適應(yīng)我國建筑設(shè)計(jì)行業(yè)BIM技術(shù)的快速發(fā)展及實(shí)施應(yīng)用，我國建材行業(yè)目前正參與國家相關(guān)BIM應(yīng)用技術(shù)中建筑材料相關(guān)信息的集成開發(fā)重大項(xiàng)目，相關(guān)信息體系的建立和項(xiàng)目成果的應(yīng)用實(shí)施必將帶動(dòng)建材行業(yè)分類細(xì)化大數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化，同時(shí)，使新型建筑材料技術(shù)和產(chǎn)品能更好地通過逐步廣泛應(yīng)用BIM技術(shù)快速進(jìn)入建筑工程領(lǐng)域。BIM的研究和應(yīng)用對于實(shí)現(xiàn)建筑生命期管理，推進(jìn)建筑業(yè)“兩化融合”進(jìn)程，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。綠色建筑正走進(jìn)BIM的春天里，蹄疾步穩(wěn)，一個(gè)肇始于大數(shù)據(jù)的故事，正在綠色建筑大業(yè)中雄渾落筆。