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1、何关培BIM与应用实施新浪博客杜宇2015-3-20摘录何老师新浪博客博文17篇目录BIM应用乾坤大挪移之序曲2BIM应用乾坤大挪移之第1层回归3D4BIM应用乾坤大挪移之第2层协调综合10BIM应用乾坤大挪移之第3层-4D5D12BIM应用乾坤大挪移之第4层-团队改造15BIM应用乾坤大挪移之第5层-整合现场18BIM应用乾坤大挪移之第6层-工业化自动化21BIM应用乾坤大挪移之第7层-打通产业链24BIM应用乾坤大挪移之尾声28BIM实施指南(一)-孤立BIM还是集成BIM?30BIM实施指南(二)-制定BIM规划32BIM实施指南(三)-定义BIM目标和应用35BIM实施指南(四)-设计
2、BIM流程39BIM实施指南(五)-确定BIM信息交换43BIM实施指南(六)-落实BIM基础设施45BIM实施指南(七)-BIM模型详细等级50BIM实施指南(八)-从专家BIM到全员BIM53BIM应用乾坤大挪移之序曲任何一种新技术和新方法,只有到了能够真正应用来改善人类本身和人类生存环境的时候才算实现了其最大的价值,BIM也不例外。对于工程建设行业的同仁而言,当面对BIM这样一种新技术和新方法的时候,首先当然是要弄清楚什么是BIM,关于这个问题能找到的资料比较多,估计相当数量的同行们也可以说出个一二三来,这里不再重复。如果有兴趣,诸位也可以参考笔者的另外一篇博文那个叫BIM的东西究竟是什
3、么?。关于BIM应用的资料也可以找到不少,这个说用BIM设计了一个剧院,那个讲用BIM进行了施工模拟,另一个描述用BIM支持数控加工等等,但有一个总体的感觉:有点无序,有点乱。那如何才能把BIM应用这个问题讲清楚呢?这里提供一种方法供同行参考讨论:我们从图中的三个维度去讨论和描述BIM应用这个命题,即BIM用在什么项目上?谁来使用?能用到什么程度?关于BIM用在什么项目上这个问题,如果把BIM理解成一种技术和方法,那么BIM可以用在所有建设项目上;如果具体到某个BIM软件和工具,那么,每个软件和工具都有一定的适用范围。一般情况下我们说的BIM都是BIM技术和方法。谁来使用BIM这个问题的答案就
4、是项目的所有参与方,包括业主、策划、设计、施工、供应商、销售、运营商等,而且参与方的范围越广,BIM的价值就越能体现。当然,这么说,并不排除项目的单个参与方甚至单个个人使用BIM。基于上面的文字,我们知道BIM应用的前两个维度相对来说都是比较容易回答的,因此,作者想着重对第三个维度进行一个分析,并就此请教于各位同行。BIM应用乾坤大挪移之第1层回归3D借用一句伟人说过的话,“建筑是3D的,也是2D的,但是归根结底是3D的”。人类很伟大,发明了用2D的方式来表达3D的建筑物(制造业也是如此),从而导致建筑业设计与施工两个领域的明确分工,带来了近一百多年建筑业的空前繁荣和发展。随着建设项目复杂性的
5、不断加大(包括规模的增大以及建筑系统数量和复杂性的增加等),以及由于竞争需要导致的业主对缩短工期和控制造价的压力,建筑业在从未有过的发展和繁荣的同时也切身地感受到了从未有过的挑战。而人类伟大发明的2D表达以及设计与施工的明确分工恰恰被证明是出现上述挑战的主要原因。工程建设行业的专家们开始研究实践突破上述挑战的技术和方法,这些技术和方法包括EPC(Engineering, Procurement and Construction工程总承包),IPD(Integrated Project Delivery集成项目提交),Lean Construction(精益建造)等,这些方法的主要目的是用来解决
6、设计与施工明确分工带来的问题的。毋庸置疑,这些技术和方法中的BIM(Building Information Modeling建筑信息模型)是用来解决2D表达给建筑业进一步发展带来的挑战的,但是有一点需要特别说明,如果没有BIM,那么EPC/IPD/LC等方法能够为建筑业带来的价值将大大地受到限制,换句话说,只有把BIM和上述方法整合起来使用才能更加有效地解决目前的挑战。原因很简单,所有对建设项目不同阶段的有效方案和措施都以项目参与人员对项目本身的全面、快速、准确理解为基础,而2D表达恰恰在这件事情上是一个越来越严重的障碍。讨论2D图纸问题的文章很多,其中业界公认的BIM教父Chuck Eas
7、tman的归纳非常精炼到位: 需要用多个2D视图来表达一个3D的实际物体指导施工,有冗余,容易产生错误。 以线条、圆弧、文字等形式存储,只能依靠人来解释,电脑无法自动解释。BIM的目的当然是解决2D图纸的上述问题,让建设项目的设计施工运营全过程回归到建筑物的本来面3D上来。事实上制造业在这方面远远走在建筑业的前头,其3D设计和制造技术在产业中的实际应用已经有超过30年的历史。首先我们来看一张目前典型使用的2D图纸,从图纸上我们能看出来划红圈的地方有问题吗?要确定上述图纸有没有问题,不是一件容易的事情,需要不同专业的设计人员花时间进行协调沟通,然后在人脑里面把不同元素的空间关系想象出来进行检查。
8、在项目复杂时间有限的情形下,必然会遗留不少问题到工地上。再来看一张与上述图纸表达的建筑物同样位置的BIM模型三维视图:红圈里面的问题一目了然,这就是BIM的第1层应用,使得建设项目的所有参与方回归3D。BIM应用乾坤大挪移之第2层协调综合建筑业的同行都对这样两个专有名词耳熟能详,一个叫“错漏碰缺”,另外一个叫“设计变更”。其中错漏碰缺是因,设计变更是果。有了错漏碰缺,就需要做设计变更,这就是所谓的因果。那么设计变更对建设项目的所有相关方和项目本身又意味着什么样的果呢? 对设计师来说,意味着工作量 对承包商来说,意味着待工、窝工、返工 对发展商来说,意味着工期可能延误、造价可能提高、质量可能降低
9、 对社会来说,意味着人力材料浪费、更多的二氧化碳排放、更大的绿色挑战笔者没有看到有关方面对错漏碰缺和设计变更的原因进行分析的统计资料,根据对同行的访谈,我们得到以下概念性的信息(如图所示): 单个专业自己的图纸本身发生错误的比例很小 设计各专业之间的不协调、设计和施工之间的不协调以及业主要求变更是设计变更的主要原因,而且三者比例差不多 业主要求变更的原因有两种,其一是业主对图纸的理解、他看到的施工结果与他想要的东西发生偏差;其二是业主需求发生变化。上述原因当中,除业主需求变化引起的变更外,其余专业之间的协调问题、设计施工之间的协调问题和业主由于理解偏差而要求的变化占设计变更的7-8成,而通过B
10、IM应用的协调综合功能可以解决掉这些问题的绝大部分甚至全部。目前基于2D图纸大家也做管线综合的工作,花的精力不少,效果不能令人满意,非常重要的一个原因在于工具的限制。大家知道,协调综合的工作主要分两个步骤:首先是发现问题,然后是解决问题。使用2D图纸进行协调综合的时候,经常出现两个问题: 发现问题了,谁来修改呢?建筑、结构改还是给排水、电气、暖通改?设计改还是施工改?各方争论,莫衷一是,最后往往谁弱势谁改,至于这样修改是否对项目最有利只有天知道。 原来的问题解决了,结果出现了比原来更严重的问题,如下图:统计资料证明,BIM的第2层应用-协调综合可以使设计变更大大减少,同时如果象上图那样使用BI
11、M进行协调综合,那么协调综合过程中的不合理变更方案或问题变更方案也就不会出现了。BIM应用乾坤大挪移之第3层-4D5D4D/5D等3D以上的多维应用是BIM为建筑业带来的新信息和新手段,在此以前,三维以上的nD空间更多的是一个数学意义上的概念。罗马不是一天建成的,虽然一个项目没有建设整个罗马城需要的时间多,但也是要靠一砖一瓦才能建起来的,从这个意义上来说,建筑不仅仅是3D的,也是4D的。事实上,项目在施工过程中,围绕施工的所有活动都是和时间相关的,也就是说是4D的。例如建筑机械的行进路线和操作空间、土建工程的施工顺序、设备管线的安装顺序、材料的运输堆放安排等等,都需要随着项目进展作出相应变化。
12、因此所有的动线分析、碰撞检查、方案设计也都必须和时间有关。BIM的4D应用主要有以下两个层面: 宏观层面(进度模拟):把BIM模型和进度计划软件(如MS Project, P3等)的数据集成,业主可以按月、按周、按天看到项目的施工进度并根据现场情况进行实时调整,分析不同施工方案的优劣,从而得到最佳施工方案。 微观层面(可建性模拟):对项目的重点或难点部分进行可建性模拟,按秒、分、时进行施工安装方案的分析优化。另外一个众所周知的事实是,建设项目的投入不是一次性到位的,是根据项目建设的计划和进度逐步到位的,制造业的“零库存”生产管理方式由来已久,BIM的5D应用结合BIM模型、施工计划和工程量造价
13、于一体,可以实现建筑业的“零库存”施工,最大程度发挥业主资金的效益。由于BIM模型存储了建设项目的所有几何、物理、性能、管理信息,事实上成为实际项目的克隆或DNA,在此基础上的4D/5D及更多维度的应用为业主提供了传统CAD、效果图或手工绘图无法实现的价值。这是BIM的第3层应用。BIM应用乾坤大挪移之第4层-团队改造造房子是一个集体运动,除了参与方个人的专业能力要强以外,所有参与方之间有效配合的重要性对整个建设项目的效益贡献并不比个人的专业能力小。现代建筑业经过几百年的发展,已经形成了相对稳定的项目团队形式,如图所示:这种团队形式的有效性已经被近一百年以来建筑业的高速发展所证明,那么随着项目
14、的复杂性越来越高(规模大、功能复杂等)、市场对项目质量的要求越来越高(包括绿色、可持续等),而与此同时全球化使竞争越来越剧烈、对工期和造价的控制越来越严格,这样的项目组织形式是否面临着挑战呢?美国国家标准技术研究院(NIST - National Instuitute of Standards andTechnology)在2004年做了一个名为“Additional costs of inadquate interoperability in the construction industry”的研究,下表是研究成果之一:该表对2002年美国建筑业由于项目各参与方之间以及不同软件系统之间的数
15、据不能互用(interoperability)给行业带来的额外成本进行了分析研究,项目种类包括商业建筑、工业建筑和公共建筑,主要结论如下: 对于新建项目,由于信息不能有效互用导致每平方英尺额外增加6.12美元的成本; 对于正在使用的项目,由于信息不能有效互用导致每平方英尺额外增加0.23美元的成本;如果按50年使用年限计算,这个额外成本为每平方英尺11.5美元; 在所有的额外增加成本中,68%左右(约106亿美元)发生在业主身上(表中红色行)。近十年世界各地的理论研究和工程实践证明,信息有效互用是BIM给建筑业带来的主要价值之一,应用BIM可以帮助消除上述额外成本的发生。BIM对于我国建筑业各
16、个环节来说都还是一个比较新的技术和方法,那么对于业主来说,应该如何在项目中实施BIM呢?这里我们对业主使用BIM的几种可能性分析如下: 业主自己建立BIM团队:不能一步到位,需要时间积累; 委托项目设计方使用BIM:业主使用BIM的其中一个目标是检查设计图纸的正确、合理与否,从这个层面来理解,设计机构如果用了BIM,那么业主的工作量会减少,反之,业主的工作量会增加。但是不管哪种情况,业主使用BIM的人不能是项目设计方本身,这就像施工图审查不能由设计院自己做一样; 委托项目施工方使用BIM:业主的BIM应用和施工方的BIM应用目标不完全一致,和设计方的情形类似,业主的BIM应用不能委托项目施工方
17、; 委托专业BIM咨询服务公司:事实上,在业主初期应用BIM技术的阶段,这是一个不二的选择,随着业主对BIM应用的不断积累,业主可以选择自己建立BIM团队,或者长期委托专业BIM咨询公司。无论是业主自己建立团队还是委托专业BIM咨询服务机构来实施BIM,有一点是共同的,BIM必须为项目所有参与方服务,也就是说,项目的其他参与方是纵向分工的(如建筑、结构,设计、施工等),而BIM服务是横向贯穿的,使用BIM以后的项目团队如下图所示:只有这样,BIM才能为业主带来最大效益,是为BIM的第4层应用。BIM应用乾坤大挪移之第5层-整合现场即使图纸完全正确,施工或运营现场也还可能产生错误。引起错误的原因
18、很多,但是其中一个最主要的原因就是现场人员对图纸的理解有误,尤其是在时间要求很紧的情况下(例如事故、火灾等突发事件),这种理解错误发生的概率就更高。BIM应用的整合现场实际上就是整合虚和实,用BIM模型的虚拟建筑与实际的施工现场或运营管理现场相整合,让现场人员按照实际建筑物样子的BIM模型去理解现场并实施操作,而不是根据抽象的图纸,经过现场人员理解翻译以后的脑袋里的三维空间去处理。BIM的现场整合应用主要包括现场指导、现场校验和现场跟踪几个方面。 现场指导:以BIM模型和3D施工图代替传统二维图纸指导现场施工,避免现场人员由于图纸误读引起施工出错(说明:下图由Autodesk提供)。 现场校验
19、:无论采取何种措施,现场出错的问题将永远存在,因此,如果能够尽早在错误刚刚发生的时候发现并改正,对施工现场也具有非常大的意义和价值,下图通过BIM模型对施工现场进行校验。 现场跟踪:利用激光扫描、GPS、移动通讯、RFID和互联网等技术与项目的BIM模型进行整合,指导、记录、跟踪、分析作业现场的各类活动,除了保证施工期间不产生重大失误以外,同时也为项目运营维护准备了准确、直观的BIM数据库。把BIM模型和施工或运营管理现场的需求整合起来,再结合互联网、移动通讯、RFID等技术,形成BIM对现场活动的最大支持,是BIM的第5层应用。BIM应用乾坤大挪移之第6层-工业化自动化工业化的好处众所周知:
20、效率高、精度高、成本低、质量好、资源节约、不受自然条件影响等等等等,不一而足。根据建设部住宅产业化促进中心的资料,我国住宅建造的水平与发达国家相比有很大的差距,住宅建造的生产效率仅相当于美国和日本住宅建造效率的1/6-1/5,究其原因还是住宅建设的工业化水平较低所致。制造业的生产效率和质量在近半个世纪得到突飞猛进的发展,生产成本大大降低,其中一个非常重要的因素就是以三维设计为核心的PDM(Product Data Management产品数据管理)技术的普及应用。建设项目本质上都是工业化制造和现场施工安装结合的产物,提高工业化制造在建设项目中的比例是建筑业工业化的发展方向和目标。工业化建造虽然
21、有明显的好处,但是对技术和管理的要求也要高的多,工作流程和环节也比现场施工要复杂的多,如图所示:工业化建造至少要经过设计制图、工厂制造、运输储存、现场装配等主要环节,其中任何一个环节出现问题都会导致工期延误和成本上升,例如:图纸不准确导致现场无法装配,需要装配的部件没有及时到达现场等等。我国的住宅产业化工作虽然在十年的发展过程中也取得了不少成绩,但整体形势不乐观,要达到大面积、大比例应用还有很多工作要做,可以说,任重而道远。虽然涉及多方面的原因,但是缺少类似制造业PDM系统这样的信息创建、管理、共享系统是其中的一个关键因素,在建筑业中的这个系统就是BIM(Building Informatio
22、n Modeling建筑信息模型)。工业化建造的设计跟现场施工的设计是有区别的,传统CAD设计工具和施工图设计方法的精度和详细程度很难满足要求,再加上设计、制造、物流、安装之间信息和实物流转的需要,出错的概率就更大。BIM应用为建筑业工业化不但解决了信息创建、管理、传递的问题,而且BIM模型、三维图纸、装配模拟、采购制造运输存放安装的全程跟踪等手段为工业化建造方法的普及也奠定了坚实的基础,下图为建筑部件的BIM模型。与此同时,工业化还为自动化生产加工做好了准备,自动化不但能够提高产品质量和效率,而且对于复杂形体,利用BIM模型数据和数控机床的自动集成,还能完成通过传统的“二维图纸-深化图纸-加
23、工制造”流程很难完成的工作。(下图由Autodesk提供)大量的工程实践和理论研究证明,BIM将大大推动和加快建筑业的工业化和自动化进程,这是BIM的第6层应用。BIM应用乾坤大挪移之第7层-打通产业链建设项目的产业链包括业主、勘察、设计、施工、项目管理、监理、部品、材料、设备等,一般的项目都有数十个参与方,大型项目的参与方可以达到几百个甚至更多。二维图纸作为产业链成员之间传递沟通信息的载体已经使用了几百年的时间,劳苦功高的同时,其弊端也随着项目复杂性和市场竞争的日益加大变得越来越明显。美国国家标准研究院(NIST - National Institute of Standards and T
24、echnology)2005年初发布的一份报告指出,仅仅由于项目成员之间数据互通性的要求而产生的成本就使建设项目效率降低6%左右。打通产业链的其中一个本质就是信息共享,这种能够有效支持产业链共享的信息至少需要具备下面一些特征: 具象的:易于快速准确理解 完整的:不会产生歧义 关联的:易于协调一致 电脑可以自动解释的:易于自动统计分析模拟 互用的:不用重复输入BIM就是全球建筑业专家同仁为解决上述挑战而进行探索的成果,使用BIM以后主要产业链的关系可以用下图表示:业主是建设项目的所有者,因此自然也是该项目BIM过程和模型的所有者,这个定位和大多数把业主也定义为BIM的其中一方的观点有所不同。设计
25、和施工是BIM的主要参与者、贡献者和使用者,这方面的资料相对较多,本文不准备作太多展开。关于预制加工商(Fabricator)的BIM应用情况在拙文“BIM应用乾坤大挪移之第6层 - 工业化自动化”中作了一定的介绍,此处也暂时不做深入探讨。总体来看,预制加工商更多的是BIM信息的使用者。建筑物的各类系统需要使用大量的机电设备,这些设备除了需要适当的空间、环境(温度、湿度、荷载等)进行运输安装以外,还有大量的安装、操作、维修、保养、故障处理等指导和记录手册需要保存供随时调用,这些资料目前都是以纸质或电子版本的文字和图纸形式提供给业主(或通过承包商等提供给业主),这种传统的形式给业主的运营管理带来
26、的困难、低效和潜在风险是不言而喻的。业主要建立完整的可以用于运营的BIM模型,必须有设备材料供应商的参与,供应商逐步把产品目前提供的二维图纸资料逐步改进为提供设备的BIM模型,供业主、设计、施工直接使用,一方面促进了这三方的工作效率和质量,另一方面对供应商本身产品的销售也提供了更多更好的方式和渠道。产业链的另外一端就是数字城市或者智慧地球,在没有BIM以前,所谓数字城市的主要内容实际上就是数字地图,最多用三维图块来表达建筑物,达到可视化效果。有了建筑物的BIM模型以后,集成现有的GIS和CAD信息,城市管理人员和市民就可以走进大楼的里面了,数字城市的综合能力和水平将得到大大提高。打通产业链将B
27、IM的价值延伸到了跟建设项目相关的所有各方,包括城市的管理和运营者、城市的建设者和城市的使用者等,这样就可以最大限度发挥BIM的价值,这也是今天我们可以看到的BIM应用的最高层次。BIM应用乾坤大挪移之尾声前面几篇文章描述的BIM(建筑信息模型)应用的七个层次可以集中放到下面这张图里来表示:需要说明的是,尽管BIM应用价值最大化的理想状态是所有项目参与方都能够在各个层次上使用BIM,但是我们同时必须看到BIM应用的另外一些特点: BIM应用的各个层次不是能一步到位的,也不需要一步到位 BIM应用既不需要在一个项目里实现各个层次,也不需要一个项目的所有参与者都同时使用 项目参与方中有一个人使用B
28、IM就能给项目带来利益,进行某一个层次的应用也能给项目带来利益如果把项目的各个阶段和所有参与方都整合到一起来,我们可以看到在项目范围内跟BIM应用相关的所有元素:千里之行,始于足下。BIM应用的宏伟蓝图需要一步一步去实现,那么业主BIM应用的第一步应该如何去开始呢?经过多年实践,国内外专家普遍认可的BIM起步成功准则如下: 一个项目:只有在水里才能真正学会游泳; 一个BIM咨询服务商:好的教练会保证姿势对、少喝水、有后劲; 一个关键节点应用:施工招标以前对图纸进行协调综合,出综合管线图,保证招标图纸正确,减少设计变更和现场浪费,避免风险; 一份投资回报:只要找对了BIM咨询服务商,这个决策本身
29、就是一个赚钱的决策(省下来的钱会比花出去的钱多)。BIM实施指南(一)-孤立BIM还是集成BIM?从建设项目生命周期整体的角度去分析,一个BIM项目的实施需要涉及到不同的项目阶段、不同的项目参与方和不同的应用层次等三个维度的多个方面,复杂程度可想而知,详情请参见笔者的另一篇博文BIM应用乾坤大挪移之尾声。荀子在劝学篇里有“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海”的千古名言,意思就是路是一步一步走的,长城是一砖一石垒的,整体是由部分在一定的规律(流程)下构成的。BIM项目的实施也不例外,其中的每一个“部分”(即一个任务Task或活动Activity)的典型形态可以用下图表示:每个完整的BIM
30、项目都是由上述的一系列任务按照一定流程组成的,因此,除了该BIM项目起始的第一个任务以外,其他任务的输入都有两个来源:其一是该任务前置任务的输出,其二是该任务责任方的人工输入(对整个项目的BIM模型来说就是这个任务增加的信息)。当同一个建设项目中的若干BIM任务互相之间没有任何信息交换,每一个BIM任务需要的信息完全由本任务的责任方输入时,我们把这样的BIM应用称之为孤立的BIM应用;反之,只要某个任务使用了由前置任务传递过来的信息,我们就可以称其为集成的BIM应用,至于集成的程度可以用以下三个指标来衡量: 传递的信息数量和质量:是否前置任务已经输入过或产生过的信息都传给了后置任务,并且后置任
31、务可以直接使用; 传递的任务跨度:是否该建设项目中的所有BIM任务之间都进行了信息传递; 传递过程的方便性:同一种原文件格式传递,通过API传递,通过中间文件传递等。我们知道,单个BIM任务实现的效益和BIM任务间的集成程度是两个影响整个建设项目BIM技术应用效益大小的重要因素,目前市场上讨论单个BIM应用的资料比较多(例如设计协调、管线综合、碰撞检查、施工模拟、成本预算等),而讨论BIM应用集成的资料更多地集中在各种数据交换标准特别是IFC上,事实上影响BIM应用集成程度的因素也需要从两个层面去考虑才完整: 技术层面:包括数据标准如IFC、API、ODBC等不同类型的方法,目前都还处于快速发
32、展的阶段,有些事情短期做不好(例如A软件里的某种类型的门转换到了B软件里面还是同一个门),有些事情可能长时间也未必做得好(例如IFC既能清楚、一致地表达实体,也能清楚、一致的表达“虚体”-实体之间的关系)。 管理层面:可以预见,在相当长的时间里面以及相当大的范围内,管理(即BIM项目的实施战略和计划)将是提高BIM应用集成度更重要的保证,就像大家早在网络普及以前已经享受的海陆空联运一样,这主要是管理层面的功劳,而不是技术层面的功劳。美国bSa(buildingSMART alliance)2009年发布的“BIM Project Execution Planning Guide Version
33、 1.0(BIM项目实施规划指南1.0版)”更加证实了管理对于实施集成BIM项目的重要性,同时该指南也提供了一整套具体程序和工具辅助BIM项目实施规划的工作,对我国BIM技术的普及应用少走弯路有很现实的参考意义,笔者将以此为基础,结合自己的理解陆续给同行做一个介绍。最后,想借伟人的一句话来描述孤立和集成BIM应用之间的关系,并作为这篇文章的结尾:“孤立是集成之母”,BIM应用从孤立开始。BIM实施指南(二)-制定BIM规划一、为什么要制定BIM实施规划无论是孤立的BIM项目还是集成的BIM项目,在正式实施以前有一个整体战略和规划都将对BIM项目的效益最大化起到关键作用。纯粹从技术层面分析BIM
34、可以在建设项目的所有阶段使用,可以被项目的所有参与方使用,可以完成各种不同的任务和应用,因此,BIM项目规划就是要根据建设项目的特点、项目团队的能力、当前的技术发展水平、BIM实施成本等多个方面综合考虑得到一个对特定建设项目而言性价比最优的方案,从而使项目和项目团队成员实现如下价值:1. 所有成员清晰理解和沟通实施BIM的战略目标;2. 项目参与机构明确在BIM实施中的角色和责任;3. 保证BIM实施流程符合各个团队成员已有的业务实践和业务流程;4. 提出成功实施每一个计划的BIM应用所需要的额外资源、培训和其他能力;5. 对于未来要加入项目的参与方提供一个定义流程的基准;6. 采购部门可以据
35、此确定合同语言保证参与方承担相应的责任;7. 为衡量项目进展情况提供基准线。二、BIM规划的制定程序为保障一个BIM项目的高效和成功实施,相应的实施规划需要包括BIM项目的目标、流程、信息交换要求和基础设施系统等四个部分,下图是典型的BIM项目实施规划制定程序: 定义BIM目标和应用 BIM目标:BIM目标分项目目标和公司目标两类,项目目标包括缩短工期、更高的现场生产效率、通过工厂制造提升质量、为项目运营获取重要信息等;公司目标包括业主通过样板项目描述设计、施工、运营之间的信息交换,设计机构获取高效使用数字化设计工具的经验等。 BIM应用:确定目标是进行项目规划的第一步,目标明确以后才能决定要
36、完成一些什么任务(应用)去实现这个目标,这些BIM应用包括创建BIM设计模型、4D模拟、成本预算、空间管理等。BIM规划通过不同的BIM应用对该建设项目的利益贡献进行分析和排序,最后确定本规划要实施的BIM应用(任务)。 设计BIM实施流程:BIM实施流程分整体流程和详细流程两个层面,整体流程确定上述不同BIM应用之间的顺序和相互关系,使得所有团队成员都清楚他们的工作流程和其他团队成员工作流程之间的关系;详细流程描述一个或几个参与方完成某一个特定任务(例如能源分析)的流程。 制定信息交换要求:定义不同参与方之间的信息交换要求,特别是每一个信息交换的信息创建者和信息接受者之间必须非常清楚信息交换
37、的内容。 确定实施上述BIM规划所需要的基础设施:包括交付成果的结构和合同语言、沟通程序、技术架构、质量控制程序等以保证BIM模型的质量。三、BIM规划包含的内容BIM规划完成以后应该包含以下内容:1. BIM目标:在这个建设项目中将要实施的BIM应用(任务)和主要价值;2. BIM实施流程3. BIM范围:模型中包含的元素和详细程度4. 组织的角色和人员安排:其中的一个主要任务是要确定项目不同阶段的BIM规划协调员,以及BIM成功实施所必须的关键人员;5. 实施战略/合同:项目的实施战略(例如是设计-建造还是设计-招标-建造等)将影响保证BIM成功实施的合同语言;6. 沟通程序:包括BIM模
38、型管理程序(例如命名规则、文件结构、文件权限等)以及典型的会议议程;7. 技术基础设施:BIM实施需要的硬件、软件和网络基础设施;8. 模型质量控制程序:保证和监控项目参与方都能达到规划定义的要求。四、BIM规划谁来做如果考虑BIM跨越建设项目各个阶段的全生命周期使用,那么就应该在该建设项目的早期成立BIM规划团队,着手BIM实施规划的制定。但是无论如何,BIM规划应该在BIM实施以前制定。BIM规划团队要包括项目主要参与方的代表,包括业主、设计、施工总包和分包、主要供应商、物业管理等,其中业主的决心是成功的关键。业主是最佳的BIM规划团队负责人,在项目参与方还没有较成熟的BIM实施经验的情况
39、下,可以委托专业BIM咨询服务公司帮助牵头制定BIM实施规划。BIM实施指南(三)-定义BIM目标和应用本文介绍BIM规划制定四步曲“定义BIM目标-设计BIM流程-确定信息交换-落实基础设施”的第一步“定义BIM目标”,定义BIM目标就是基于项目和团队目标以及根据项目特点、参与方的目标和能力、期望的风险分担等选择最合适的BIM应用(任务)。一、BIM的25种应用美国bSa(buildingSMART alliance)的“BIM Project Execution Planning Guide Version 1.0”在对目前美国AEC领域的BIM使用情况进行调查研究的基础上总结了目前BIM
40、的25种不同应用如下图所示:上述BIM应用按照建设项目从规划、设计、施工到运营的发展阶段按时间组织,有些应用跨越一个到多个阶段(例如3D协调),有些应用则局限在某一个阶段内(例如结构分析)。BIM规划团队可以根据建设项目的实际情况从中选择计划要实施的BIM应用。二、定义建设项目的BIM目标在具体选择某个建设项目要实施的BIM应用以前,BIM规划团队首先要为项目确定BIM目标,这些BIM目标必须是具体的、可衡量的,以及能够促进建设项目的规划、设计、施工和运营成功进行的。BIM目标可以分为两种类型,第一类跟项目的整体表现有关,包括缩短项目工期、降低工程造价、提升项目质量等,例如关于提升质量的目标包
41、括通过能量模型的快速模拟得到一个能源效率更高的设计、通过系统的3D协调得到一个安装质量更高的设计、开发一个精确的记录模型改善运营模型建立的质量等。第二类跟具体任务的效率有关,包括利用BIM模型更高效地绘制施工图、通过自动工程量统计更快做出工程预算、减少在物业运营系统中输入信息的时间等。有些BIM目标对应于某一个BIM应用,也有一些BIM目标可能需要若干个BIM应用来帮助完成。在定义BIM目标的过程中可以用优先级表示某个BIM目标对该建设项目设计、施工、运营成功的重要性。下表是一个建设项目定义BIM目标的案例:三、使用信息是创建信息的前提大家知道BIM是建设项目信息和模型的集成表达,BIM实施的
42、成功与否不但取决于某一个BIM应用对建设项目带来的生产效率提高,而且更取决于该BIM应用建立的BIM信息在建设项目整个生命周期中被其他BIM应用重复利用的利用率。换言之,为了保证BIM实施的成功,项目团队必须清楚他们建立的BIM信息未来的用途。例如,建筑师在建筑模型中增加一个墙体,这个墙体可能包括材料数量、热工性能、声学性能和结构性能等,建筑师需要知道将来这些信息是否有用以及会被如何使用?数据在未来的使用可能和使用方法将直接影响模型的建立以及涉及到数据精度的质量控制等过程。通过定义BIM的后续应用项目团队就可以掌握未来会被重复利用的项目信息以及主要的项目信息交换要求,从而最终确定与该建设项目相
43、适应的BIM应用。四、BIM应用选择程序选择BIM应用需要从以下几个方面进行评估决定:1、定义可能的BIM应用:规划团队考虑每一个可能的BIM应用以及它们和项目目标之间的关系;2、定义每一个BIM应用的责任方:每个BIM应用至少应该包括一个责任方,责任方应该包括所有涉及该BIM应用实施的所有项目成员,以及对BIM应用实施起辅助作用的可能外部参与方;3、评估每一个BIM应用的每一个参与方下列几个方面的能力:a、资源:参与方具备实施BIM应用需要的资源吗?这些资源包括BIM团队、软件、软件培训、硬件、IT支持等;b、能力:参与方是否具备实施某一特定BIM应用的知识?c、经验:参与方过去是否实施过某
44、一特定BIM应用?4、定义每一个BIM应用增加的价值和风险:进行某一特定BIM应用可能获得的价值和潜在风险;5、确定是否实施某一个BIM应用:规划团队详细讨论每一个BIM应用是否适合该建设项目和项目团队的具体情况,包括每一个BIM应用可能给项目带来的价值以及实施的成本,实施或不实施每一个BIM应用可能给项目带来的风险等等,最后确定在该建设项目中实施哪一些BIM应用,不实施哪一些BIM应用。BIM实施指南(四)-设计BIM流程接下来介绍BIM规划制定四步曲“定义BIM目标-设计BIM流程-确定信息交换-落实基础设施”的第二步“设计BIM流程”。这一步骤的主要任务是为上一阶段选定的每一个BIM应用设计具体的实施流程,以及为不同的BIM应用之间制定总体的执行流程。一、BIM流程的两个层次需要开发两个层次的BIM流程。第一层为总