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BIM这三个字母到底该怎么理解?

文章来源:www.zhucaijy.com | 发布时间:2019-05-15 | 作者:杨小编 | 点击次数: | 标签:(729)

  BIM这个词大家一般习惯理解为「建筑信息模型」,网上还会找到各种吹上天的东西。但你真的理解BIM吗?

  BIM这个词语是英文单词Building Information Modeling的缩写,这三个词国内一般的翻译方法为「建筑信息模型」。

  如果我们上网一查,一般还会看到,BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性几大特点。

  然而,我们知道这些后,还是对BIM是什么,该怎么用,该怎么学习,没有一个明确的概念。那么今天,我们就尝试剥开BIM神秘的外衣,为大家讲个清楚,这BIM到底是什么。

  前面我们说到,国内一般对于Building Information Modeling这三个英文单词的翻译呢,是「建筑信息模型」,其实这个翻译是不太合适的。

  在这个解释下,我们会觉得BIM的重点就是「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,最后就得到一个电脑中的模型,感觉看起来很直观很炫,然而并没有什么用。这肯定很不划算的。

  那么对更好的解释应该是什么呢?

  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,并可由电脑程序直接解释的,工程信息模型。换句话说,BIM就是由数字技术支撑的对建筑环境的生命周期管理。

  这么说大家可能还是有点晕,我们来进一步拆解BIM这三个字母。

  B

  首先,这第一个字母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,节能工程,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,给排水与工程,建筑智能化工程,风景园林工程,道路桥梁与渡河工程等等。

  所以BIM的B所涵盖的,可以是建筑的某一具体部分,比如水暖电啊、土方工程啊等等,也可以是单体建筑,还可以是社区,更可以是一个城市,甚至可以大到人与自然的关系。

  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,只要你在工程领域中从事一份工作,BIM技术就会和你发生不同层面的关系。

  M

  BIM中间的字母「I」我们放到最后来说,我们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」,我们说这种理解是很不对的,因为model这个词才是模型,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。那么我们应该把这个词理解为「建模」,或者更好地理解为「模拟」。

  如果我们把M理解为「模型」,我们就把BIM技术与实际施工建设拆分开了,而实际上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的工作安排给这个小组来做。

  这样的BIM小组主要工作有两个。第一个工作是在建设开始的时候,根据二维平面图纸「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罢了。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。

  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就是我们刚才说到的「模型」,它仅仅是一个模型,把图纸或者竣工的工程搬到电脑中,用三维的方式给人看。这样的BIM,自然产生不了什么价值。这也是目前国内第一批从事了BIM工作的人们经常吐槽的地方,钱没少花,夜也没少熬,没创造什么价值,觉得BIM没有用。

  而如果我们按照「模拟」来理解BIM中的M,那就不是这样的工作方式了。我们知道一个工程项目是多方参与的动态结果。

  目前市场上用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纸,只有设计阶段会应用到BIM,参与方只有设计,而一个工程作为一个产品,设计阶段只是刚刚开始。

  我们讲BIM要参与工程的全生命周期。就是在开始动工前,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。

  在这个阶段,我们实际上是在工程真正开始之前,在电脑中把整个项目模拟建设一次。这时候这个模型其实是“拟完成作品的模型”,在计算机中,它已经完成了。

  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,比如施工方,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。

  举个大家都能听懂的例子,比如我们盖一个房子,门是0.9米宽,屋子里放着一个3米见方的大鱼缸。如果仅仅是设计方把鱼缸的模型花在这个房间里,那是没有问题的,这个模型很容易就能在电脑中被画出来。

  但如果没有施工方的参加,没有过程的模拟,那到了实际施工的时候,就会发现门开好了,鱼缸抬不进来。那么就得把门重新拆掉,搬进鱼缸后再把门装上,这一拆一装,就是传统施工中的浪费。

  大家看,即便是用了BIM技术,我们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好转。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,不断地再问题出现之前预先解决的,这个模型才有了存在的价值。

  再回到我们房子中的鱼缸的例子,这里涉及到的是设计方、施工方还有设备生产商。这个问题可以这么来解决:要么就是在工序上,我们考虑到先把墙留上一个三米的孔洞,然后搬鱼缸进屋,再把孔洞封上做门,这个是可以的。

  或者我们需要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搬进门,这也是可以的。

  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。我们遇到的会是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,有的是装好的东西必须拆下来重装引起浪费的问题,等等等等。

  BIM,就是要在这些问题在现实中发生之前,大家在电脑模拟的模型中发现他们,提出方案,解决后再次模拟,持续的预先解决问题的过程。

  所以这个M翻译为模拟,它不仅仅是设计的阶段和最终竣工阶段的一个交差的工作,它应该是贯穿在整个建造过程中的。

  刚才我们也说到,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,那么我们就知道,光是把尺寸这个事儿解决了还是不够的,这就要回到我们BIM中间这个字母I上来了,它才是BIM技术的灵魂。

  I

  最后我们看看这个字母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。我们先说说几何信息。

  刚才我们举的例子中,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碰撞了?也就是说,模型中如果这两个东西碰撞了,那再实际建造过程中,我们要么把鱼缸挪开,要么把桌子挪开,一挪开可能又会碰撞到其他的东西,碰撞检查就是用电脑自动地计算各个物体在空间中是不是互相打着架了,来预先解决这样的问题。

  除了这个模型的尺寸大小信息之外,所有的信息都叫做非几何信息。还是回到我们的例子,刚才说了两种解决方案,第一种是先搬鱼缸,在补孔洞开门,那这个先搬鱼缸,再开门的顺序,就是一个信息。第二种方案,是要求生产商生产出可以拆卸安装的鱼缸,那么这个鱼缸该拆装成几份,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,也同样是一个信息。

  再比如预先开洞的这个墙,史什么样的材质?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,都是要被各方参与者为了提前发现问题和方便管理,放到BIM模型中去的。

  当然,我们这个例子只是为了让大家都能理解的一个简单例子,而一个项目中被成功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。

  我们来看看项目中都有哪些信息要被运用。

  项目概念阶段:项目选址模拟分析、可视化展示等等。

  勘察测绘阶段:地形测绘与可视化模拟、地质参数化分析与法案设计等等;

  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、环境分析等等;

  招标投标阶段:造价分析、绿色节能、方案展示、漫游模拟等等;

  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、云平台存储等等;

  项目维护阶段:3D点云、维修检测、清理修整、火灾逃生模拟等等;

  项目更新阶段:方案优化、结构分析、成品展示等等;

  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,它们一般是用文字或者表格的方式记录在工程项目中的,很难整理,用的时候也很难对应。

  我们的BIM技术,就是要把这些information,放到我们实时变化的模拟中去。

  BIM技术在一种近年来流行的建筑项目交付模式-集成项目交付(IPD)中得到广泛应用。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,高效率的进行生产。

  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,是需要被整理和安排好的,才能够被二次利用。

  那么说到这儿,我们再来回顾一下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。

  所以对BIM这个词更准确的理解应该是:建筑业信息化模拟。

  那么市面上经常宣传的BIM就是建模,就是学习一款软件,这种说法也就不攻自破了。

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