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马智亮:实现施工企业的对BIM技术的深度应用

发布时间:2012年08月23日 09:20 来源:建筑人才网
摘要:

清华大学土木水利学院土木工程系教授、博士生导师,建设部科技委建设信息技术专业委员会副主任,中国建筑业协会专家委员马智亮教授在2012年第五届中国地产领袖论坛的讲座实录各位领导、各位同行大家下午好,非常高兴有机会

清华大学土木水利学院土木工程系教授、博士生导师马智亮教授在2012年第五届中国地产领袖论坛的讲座实录

各位领导、各位同行大家下午好,非常高兴有机会跟大家做交流,我交流的题目是“实现建筑施工企业对BIM技术的深度应用”。在去年5月份建设部发布了《2011至2015年建筑业信息化发展纲要》,在这个纲要当中,BIM技术被列为重要的推广应用技术,因此有不少建筑施工企业开始关心BIM技术。关于BIM技术我想互动一下,大家听到过BIM技术这个名词的请举手?大家可能不太了解。BIM是“建筑信息模型”,是继CAD技术之后行业信息化最重要的新技术,CAD技术是计算机辅助设计。关于BIM技术就我所接触的范围而言,不少施工企业都嚷嚷着说要重视BIM技术,可是大家对BIM技术的认识并不是特别清楚,多数人还是停留在BIM技术就是显示一下三维模型,至多有些人认为BIM技术是三维模型里面再加一些其他的属性数据,比如材料数据、制作方法的数据。但是在场面上,不少人说起BIM技术来,反而是振振有辞,有的开发商说我们的软件本来就是BIM支持技术的,还有的说应用BIM技术就是用我们的软件,还有的单位说我们已经在应用BIM技术。这些说法或多或少都有夸大其词的成分,但是我们是不是也可以看得出,应用BIM技术并不是难事。

  那简单的是什么呢?如果我们使用一个BIM应用软件,比如我们使用Revit Architecture,建一个三维模型展示一下就可算过应用BIM技术。实际上很多单位都在做这个事,我要用BIM软件来建模,用在招投标过程中来展示一下我的施工方案。这是非常简单的,用一个软件就可以说是在应用BIM。难的是什么呢?难的是深度应用BIM技术,使BIM技术成为推动企业技术进步的有利基础或者重要的基础。为了促进施工企业对BIM技术的深度应用,有必要搞清楚这么几个问题,首先,什么是真正的BIM技术?其次,施工企业应用BIM技术的现状如何?第三,什么是BIM技术的深度应用?第四,如何深度应用BIM技术?

  我想结合自己的研究工作,就这些问题谈一下认识和体会,希望对大家有所帮助。首先是谈什么是真正的BIM技术。真正的BIM技术是不是就像刚才说的用一个BIM技术的软件就是BIM技术呢?我们有必要追根溯源,首先看一下BIM的定义是什么,最好找到一个BIM的权威定义,像美国的国家BIM标准里面给出了定义,美国定义的是BIM是设施的五里河功能特征的数字化表示,因为它可以用作设施信息的共享知识资源,成为设施权声明期决策的可靠基础。从这个定义里面如果抓关键词的话,主要有什么呢?首先BIM是设施的一种数字化的表示,像我们这个大楼是用数字化表示出来。表示出来干什么用呢?是用作共享知识资源,也就是说这个大楼有关各方来共享知识资源,还能干什么用呢?就是作为全生命期决策的可靠基础,就是决策的时候用数据,数据来自哪儿呢?就来自BIM。


关于BIM技术为了认识它,除了要看刚才的定义,实际上还有必要看一下核心的特征,通过核心的特征进一步来了解、理解BIM技术。关于BIM技术的核心特征,我是参考了一个具有高度权威性的BIM的专著《BIM Handbook》,通过对这个著作里边观点的归纳,我归结BIM技术的核心特征有六条,首先是反映全生命期信息共享理念及模式。首先设施的全生命期,全生命期要经过设计、招投标、施工、运行维护等几个阶段,每个阶段都会产生信息,都会被应用一次甚至多次。这些信息是怎么产生的呢?比如我们有建筑设计、软件系统、节能设计软件系统等等,比如施工的话又有施工、项目管理系统等等,这些系统都用于产生信息。刚才说产生信息在其后会被使用,怎么来使用?现状实际上还是停留在这样一个阶段,产生出来的信息往往需要打印出来,再录入到计算机里边去成为另外一个软件的输入,目前这种信息的共享方式是一种间接的信息共享,就是信息的共享是不能够直接进行的,需要经过信息的转录。这样就带来什么问题呢?当然就是大量的信息需要重复录入,然后才能够被利用起来。重复录入意味着工作的低效,也意味着容易出错,这样的错误对实际工作会产生很大的影响。

  如果基于BIM技术,这样的信息共享的模式会发生什么变化呢?就变成了BIM会成为所有这些应用软件的中心,所有的应用软件通过BIM来直接共享相应的信息,什么叫直接共享呢?直接共享就是应用系统可以直接读入或者是写出相关的信息,而不需要人工干预。这样一来,从一个软件产生的信息,其他软件利用的时候,就可以直接读入,不需要打印、不需要转录。BIM就使得相关的信息在全生命期可以直接共享,这就是全生命期信息共享的理念和模式。所以我们的应用软件应该反映这样的模式,这是第一点。第二点,以N为模型为基础,N就是大于等于3,有人认为BIM就是三维模型,三维也能叫做BIM,但是多数情况下是大于3。我们可以看一个软件的例子,我们在这个平面图里画出实际的墙,但是我们给墙构建出相应的属性,让它具有材料、具有高度,也就是说我们画的同时能够看到三维视图,这个软件的基础是三维模型,甚至四维、五维模型。四维可以考虑是材料或者是成本,如果是同时考虑的话就是四维、五维、六维都有了。这是作为N为基础的一个例子。

  这个软件的操作应该是支持面向对象的操作,我们用一些图形元素来画出所设计的对象。如果是基于BIM的软件,操作对象就是窗、门、墙等一个一个对象,我们设计的过程就是把这样的对象一个一个像堆积木似的堆积起来。第四个特征就是支持参数化的设计,我们以设计为例,假如现在设计一个建筑,设计的过程中可以同时看到这个设计的平面图、内部的透视图。参数化设计的核心是什么呢?参数化设计的核心首先有建筑构件,其次有尺寸标注,还有视图,视图有平面、立面、透视,参数化技术就是让这几个方面做到同步,比方说现在构件拉长了,那尺寸就相应的变了,从这个视图就可以看到那个视图也发生变化。如果尺寸发生了变化,比如现在标的是300,改成400了,会发现构件的大小也会发生变化。构件之间的关联也可以建立起来,像我们现在的屋子应该是曲面的屋顶,我们把它变成折线的屋顶,曲线的屋顶和墙是关联的关系,一旦变成折线以后,墙也会相应的变化,会变成适应折线的墙。我们从这个模型想得到的平面图、抛面图甚至数量表都是可以自动生成的,自动生成的表现形式同时发生变化,也就是说我们只要改一个屋顶的形状,所有的图就自己都改了。大家如果做过设计的话,就可以体会这个好处,参数化技术就是让你改一个地方,别的地方都改。但是如果用Autodesk的话,要改一处,所有的处都得改。

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