聯(lián)合建設(shè)管理jcm_bim先鋒談基于bim的項目管理革命_共享版1 0_W

1、 “BIM 為工程項目管理領(lǐng)域帶來最深刻的一次革命?！甭?lián)合建設(shè)管理先鋒 邱闖聯(lián)合建設(shè)管理先鋒第一期 BIM 先鋒談 基于建筑信息建模（BIM）的工程項目管理革命Joint Construction Management聯(lián)合建設(shè)管理合作成員：英國特許建造學(xué)會、北京仲裁委員會、清華大學(xué) CIOB 學(xué)習(xí)中心、 設(shè)計建造公會、天津大學(xué)國際工程管理學(xué)院、VENCI-CIOB 學(xué)習(xí)中心2011 年 1 月 17 日如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 主講嘉賓簡歷邱闖先生先后在重慶建筑工程學(xué)院、中國人民大學(xué)、倫敦大學(xué)、杜 倫大學(xué)和牛津大學(xué)學(xué)習(xí)，獲得工學(xué)學(xué)

2、士、法律碩士和建設(shè)管理科學(xué) 碩士。邱闖先生是英國特許建造學(xué)會中國北方區(qū)主席、北京仲 裁委員會仲裁員、清華大學(xué)國際工程項目管理研究院特聘教授。邱 闖先生具有資深英國特許建造師、英國御準仲裁學(xué)會會員、 中國注冊建筑師、注冊監(jiān)理工程師等職業(yè)資格。邱闖先生創(chuàng)建的人月 網(wǎng)是中國建設(shè)工程管理與建設(shè)法律領(lǐng)域最大的知識共享與人際交 往的web2.0 網(wǎng)站。邱闖先生于 2010 年 1 月際和國內(nèi)領(lǐng)先組織，發(fā)起了聯(lián)合建設(shè)管理講座。邱闖先生目前通過互聯(lián)網(wǎng)組織的海內(nèi)外學(xué) 者和實踐人員協(xié)同研究 BIM。 2如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 3如果您對本期資料有任

3、何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)：人月網(wǎng) 人月（）是全球第一個專注于建設(shè)工程業(yè)界知識、人際的 web2.0網(wǎng)站。人月已成為中國最大的建設(shè)管理與建設(shè)法律專業(yè)的交流平臺。在這 人月的來歷 曾經(jīng)有不少朋友問我，這個網(wǎng)站的名字為什么“人月 ”？我想主要的原因如下： 第一，人月 的名字受到了人月神話 這本書的啟發(fā)。在 IT 開發(fā)管理領(lǐng)域，曾經(jīng)流行著按照人月來考核進行項目管理。但是這被作者認為這是一個錯誤的神話，就猶如一個女人 10 月懷胎是 10 個人月，但是不能等于 10 個女人一個月就懷胎生子了，雖然后者也是 10個人月。人

4、月神話成了計算機領(lǐng)域項目管理必讀的第一本書。 第二，人月 的名字還深深受到了人類奔月工程的影響。In 1961 President John F. Kennedy announced , I believe that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the Moon and returning him safely to Earth.第三，希望通過人月 的名字本身來打破跨學(xué)科的界限。雖然人月童話是 IT 領(lǐng)域耳熟能 第四，

5、我認為任何領(lǐng)域，人和時間都是最重要的資源要素，所以就使用了“人”“月”。相信通 過人月這兩個重要資源要素，來創(chuàng)造大家各自領(lǐng)域的。 聯(lián)合建設(shè)管理先鋒第一期 BIM 先鋒談 基于建筑信息建模（BIM）的工程項目管理革命1聯(lián)合建設(shè)管理先鋒合作單位： 英國特許建造學(xué)會、北京仲裁委員會、清華大學(xué) CIOB 學(xué)習(xí)中心、設(shè)計建造 公會、天津大學(xué)國際工程管理學(xué)院、VENCI-CIOB 學(xué)習(xí)中心 特邀嘉賓： 邱闖英國特許建造學(xué)會（CIOB）中國北方區(qū)主席 討論要點： 一、建設(shè)行業(yè)為什么落后 二、什么是BIM三、BIM 主要理念四、BIM 應(yīng)用案例我給大家介紹一下近年來我比較感興趣的話題。以前我對工程合同、項目管

6、 理比較感興趣，這幾年對計算機互聯(lián)網(wǎng)非常感興趣，自己也建了好幾個網(wǎng)站。我 在五年前開始注意建筑信息模型 BIM，當(dāng)時國內(nèi)在這個方面剛剛起步，相對來 說，關(guān)注度不夠高。BIM最近這些年，尤其在美國，應(yīng)用量非常大，我最近很 1本材料是根據(jù)邱闖在聯(lián)合建設(shè)管理講座第八期講座的速記以及 CIOB 培訓(xùn)課程中 BIM 講義改寫。4如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 大的精力在做建筑信息模型方面的工作，今天把我最近的思考和大家做一些交流。 首先我們要思考的一個問題建設(shè)業(yè)的勞動生產(chǎn)效率提高為什么遠遠落后于 其他行業(yè)？ 建設(shè)行業(yè)的勞動效率情況怎樣呢？我手里沒

7、有中國數(shù)據(jù)，那我們來看一下美 國的。美國建設(shè)行業(yè)勞動效率 vs 非農(nóng)行業(yè)勞動效率（1964-2003） 美國建設(shè)行業(yè)和其他行業(yè)勞動生產(chǎn)效率比較，19642003 年美國做了統(tǒng)計，在非農(nóng)行業(yè)，他們的勞動生產(chǎn)率如果從 1964 年我們設(shè)定 100%的話，到2003 年，大概是在 225%，也就是說，經(jīng)過 40 年其他領(lǐng)域的行業(yè)發(fā)展，大概增加了 125%，勞動生產(chǎn)效率，平均每年大概增加 1.77%。我們再反思到建設(shè)行業(yè)，建設(shè)行業(yè)勞動生產(chǎn)效率如果 1964 年是 100%的話，到 2003 年變成了 75%，下降 了 25%，平均每年下降 0.59%。 以前和建設(shè)專業(yè)溝通的時候，大家都比較樂觀，因為我

8、們現(xiàn)在的建設(shè)速 度似乎比以前要更快了。但是美國的信息資料是用每個合同額的可比價，來除以 用于工程工人工作時間。我們通過從 1964 年到 2003 年的對比發(fā)現(xiàn)，其他行業(yè)增 加了，建設(shè)行業(yè)反而下降了，這帶來了很大的反差，建筑行業(yè)為什么比別的行業(yè) 5如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 勞動生產(chǎn)效率下降那么多？ 我自己也在思考，為什么？我們這些多年來，作為我們建設(shè)行業(yè)，我們在 50年代建北京人民的時候，我們建設(shè)工程的管理方法和今天建國家大劇 院，當(dāng)然國家大劇院使用了新技術(shù)，但是從管理來講，我們這些有什么變化？跟 我們 40年前比，我們在管理工程

9、項目手段有多大變化？幾乎變化不是很大。與 此同時，我們的分包商變化越來越大。以前的工程項目主要以結(jié)構(gòu)為主，工程項 目只有少數(shù)的分包商。而現(xiàn)在了，一個大項工程項目可能會有數(shù)百個分包上、材 料供應(yīng)商。 加拿大的一個承包商關(guān)于當(dāng)代建設(shè)工程項目做出了如下統(tǒng)計： 資料來源： Hendrickson, C. 2003. Project Management for Construction:Fundamental Concepts for Owners, Engineers, Architects and Builders Version 2.1的確，我們在使用計算機，但主要是文字處理，或許再好一點，用進

10、度管理 軟件，或再進一步，用到 web 門戶。但是跟其他行業(yè)比較起來，遠遠達不到我們整個項目管理的協(xié)同和自動化。 制造業(yè)取得成功的秘訣有三項：協(xié)同、自動化和更好的供應(yīng)鏈管理。 6如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)：名目 信息 參與單位（公司，包括所有材料供應(yīng)商和分包商） 420參與者（個人） 850產(chǎn)生的各種文件類型 50文件頁數(shù) 56,000 協(xié)同供應(yīng)鏈管理 自動化制造業(yè)取得成功的三項秘訣：協(xié)同、自動化和更好的供應(yīng)鏈管理。 我自己也在反思，我們建設(shè)行業(yè)可能現(xiàn)在最缺少這三項。首先，我們進行項 目管理的時候，我們沒有辦法像千手舞蹈那樣進行協(xié)同，

11、這么多人在一起的 時候（數(shù)百個單位、數(shù)千名參與者）我們?nèi)绾螀f(xié)同？協(xié)同，我們沒有做到。 我們不能像千手那樣進行協(xié)同 第二，我們整個建設(shè)管理中，缺乏自動化，我們不能像造汽車一樣那樣自動 化。40 年前，汽車行業(yè)自動化程度非常弱，但是 40 年后，自動化程度非常高了， 但是整個建筑工程制造當(dāng)中，不能自動化。 7如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 我們不能像造汽車一樣那樣自動化 第三，我們整個建設(shè)過程中的供應(yīng)鏈管理方法還非常傳統(tǒng)，還無法做到象制 造業(yè)那樣數(shù)字化管理供應(yīng)鏈。 無法做到象制造業(yè)那樣數(shù)字化管理供應(yīng)鏈 因此，我總體感覺，現(xiàn)在行業(yè)遠遠落后于其

12、他行業(yè)的原因，一個是缺乏協(xié)同， 一個是缺乏自動化以及缺少數(shù)字化的供應(yīng)鏈管理。 8如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 美國有一個夢想，希望從 2003 年以后到再過 20 年，希望建筑行業(yè)能夠迎頭趕上，怎么趕上？其中有一個很重要的手段，就是通過 BIM 實施，能夠在建設(shè) 行業(yè)縮短與其他行業(yè)的差距，這是美國政府的希望。 美國政府的希望 建筑信息模型的目標是什么？希望通過可視化讓業(yè)主在施工前確定自己的 需求；希望通過自動化，來進行圖紙綜合，來實現(xiàn)減少和避免碰撞；希望通過業(yè) 主確定的需求和碰撞的避免，進而實現(xiàn)零變更、零索賠。下圖這是我們作工程管 理

13、比較熟悉的曲線。 9如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 項目決策時機的現(xiàn)實與理想 我們現(xiàn)看看曲線 1。曲線 1 告訴我們在工程項目開發(fā)過程中，對整個項目投 資的影響，越在前期的時候，我們對成本影響率越高，越到后期對成本的影響就 越小。我們再看曲線 2。曲線告訴我們工程項目成本實際的花費，越往后，花的錢越多。綜合來看曲線 1 和曲線 2，我們看到，越在前期，項目花的錢越少，但是 對項目成本影響的可能卻越大。 曲線 3 很好的描述了我們現(xiàn)在的開發(fā)模式，即我們是把很大量的時間花在施 工文件（CD）階段。曲線 3 告訴我們已經(jīng)錯過了影響我們整個造價

14、的最佳時期，我們用 BIM，最重要的一個功能之一，就是把駝峰盡量往前移，把曲線 3 的駝峰從施工文件階段移到曲線 4 的駝峰概念設(shè)計階段和初步設(shè)計階段。曲線 4 是一 個理想的設(shè)計過程，即盡量把工程當(dāng)中遇到的一切問題，在施工前解決掉，而不 是施工中解決，能夠往前解決盡量往前。之所以能夠解決，剛才講的兩點在作用。第一，BIM 使視化程度非常高，能夠造成非常好協(xié)同，讓各個專業(yè)的人，乃至 10如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 非專業(yè)人員，有一個可視化的模型作為平臺進行溝通，這樣各方面的人都非常清 楚開發(fā)項目的解決方案，這樣項目參與的各方當(dāng)事人就

15、能夠有很好的協(xié)同。 第二，我們通過 BIM 可以進行自動化，通過計算機發(fā)現(xiàn)錯誤，我們通過一 個很好的協(xié)同，一個是通過自動化，這樣最好的結(jié)果，讓最終目標實現(xiàn)零索賠。 我們把曲線盡量往前移，盡量把大量的工作前移，這是建立 BIM 實現(xiàn)的功 能。BIM使我們的項目開發(fā)過程發(fā)生了變化。我們傳統(tǒng)的建設(shè)過程非常習(xí)慣瀑 布式。 傳統(tǒng)的建設(shè)過程非常習(xí)慣瀑布式。 例如英國特許建造學(xué)會（CIOB）總結(jié)的項目開發(fā)過程是一個典型的瀑 布式過程：項目生命周期的八個階段從啟動階段開始，依次經(jīng)歷了啟動、可行性 研究、戰(zhàn)略、施工準備、施工、調(diào)試、竣工移交和竣工后評價。 11如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)：www

16、. 英國特許建造學(xué)會的八個階段 但是，瀑布過程假定上一個階段完成、且完美完成后進入下一個階段，而下 一個階段的輸入是建立在假定上一個階段的成果完美完成的基礎(chǔ)上。這樣，每個 上階段的所存在的瑕疵或錯誤，會持續(xù)帶到下一個階段，直至竣工驗收。實際上，上一個階段的成果通常會存在我們在那個階段還沒有發(fā)現(xiàn)的問題，我們最頭痛的 工程變更，也是因為此。那么我們有什么方式來改進瀑布過程模式嗎？ 服裝行業(yè)會通過虛擬的模特來向顧客模擬服裝的效果。這樣顧客會非常直觀 的看到服裝的效果，顧客會根據(jù)模擬效果提出改進意見，最終形成通過通過顧客 批準的服裝樣式。 例如，最新國際最新的服裝設(shè)計

17、流程可以是這樣的：第一步，將顧客的人體 進行激光掃描，然后形成 3 維數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到計算機中；第二步，將擬選擇的服裝 樣式放到虛擬的顧客身上，并將面料的質(zhì)感和懸垂度等模擬出來；第三步，與顧 客就此虛擬原型討論改進；第四部，根據(jù)顧客滿意的樣式和面料進行裁剪，完成 成品。整個過程完全是原型過程模式。 12如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 服裝裁剪的原型過程 在軟件開發(fā)領(lǐng)域，當(dāng)采用瀑布過程模式的時候，軟件開發(fā)工程師發(fā)現(xiàn)同樣面 對顧客的頻繁變更。因為他們發(fā)現(xiàn)，顧客往往是在看到你完成的開發(fā)產(chǎn)品后才表 示這不是他所要的產(chǎn)品。于是，顧客的重大變更就產(chǎn)生了

18、。為了規(guī)避這種風(fēng)險， 軟件開發(fā)工程師們采用了一種類似服裝領(lǐng)域的原型開發(fā)過程模式。軟件開發(fā)工程 師在項目的前期，會快速制作一個類似交付成果的原型，讓顧客看這是不是他所 需要的產(chǎn)品，并進一步評論那些地方需要改進。然后，軟件工程師根據(jù)顧客的意 見進一步修正原型，直到顧客滿意。在此基礎(chǔ)上，再進一步進行深入的編碼。這 樣，最后形成的產(chǎn)品就能基本滿足顧客需求，同時也避免了在編碼期間，由于顧 客的大量變更所造成的巨大工作量和混亂。 13如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 軟件開發(fā)過程的原型模式 BIM 的采用，使我們可以讓建設(shè)開發(fā)過程從傳統(tǒng)的瀑布式轉(zhuǎn)向原

19、型式，從而 使我們的項目管理過程能夠更好的去適應(yīng)顧客的變更、去主動地擁抱顧客的變更， 而不是一味的去回避顧客的變更、抱怨顧客的變更。因此，當(dāng)顧客在建設(shè)開發(fā)過 程后期出現(xiàn)重大變更的時候，在我們抱怨顧客的變更之前，應(yīng)該首先反思是不是 我們長期習(xí)慣的傳統(tǒng)項目管理過程模式出現(xiàn)了問題！如果我們采用 BIM，如果 我們采用原型式而不是瀑布式，是不是可以在項目建設(shè)后期避免這些重大變更 呢？！BIM不僅影響我們的建設(shè)開發(fā)過程模式，對于我們的項目管理成熟度也有非 常強大的影響。美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究院出版了著名的項目管理成熟 度標準：CMMI。 14如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)：www.

20、 CMMI 的五個項目管理成熟度級別 CMMI 將項目管理成熟度劃分為五個等級：Lever 1:初始級-說做就做。在成熟度 1 級，過程通常是臨時性和混亂的。組織通常沒有提供一個穩(wěn)定的環(huán)境來支 持過程。這些組織的成功通常取決于組織實施人員的能力和個人舉止，而并不依 賴使用經(jīng)過證明的過程。雖然有這些混亂，處于 1 級的組織常常可以制造和提供 可以工作的產(chǎn)品和服務(wù)；但是，會經(jīng)常超出預(yù)算以及不能滿足計劃要求。成熟度 1 級的組織不能夠重復(fù)他們的成功。 Level 2: 已管理-在開始實施前后進行思考，確保你所做的是對的。 在成熟度 2 級，組織的項目被確信根據(jù)組織的

21、政策過程得到了計劃和實施；項目聘請了具有相應(yīng)技能可以生產(chǎn)受控產(chǎn)品的人員；相關(guān)干系人涉足過程；過程被督導(dǎo)、控 制和評審；以及根據(jù)各自過程的描述來進行評價。項目根據(jù)各自的計劃來實施和 管理。在成熟度 2級，工作產(chǎn)品的狀態(tài)和服務(wù)的交付在定義點（例如主要里程碑 以及主要任務(wù)的完成）對管理層來講是可視的。需要完成什么已在相關(guān)干系人之 中得到了共識并且根據(jù)需要可以修改。工作產(chǎn)品被適當(dāng)?shù)目刂?。工作產(chǎn)品和服務(wù) 滿足規(guī)定的過程、標準和程序。 Level 3: 已定義-建立企業(yè)級的標準。在成熟度 3 級，過程被很好的定義和理解，并且通過標準、程序、工具和方法來描述。成熟度 3級的基礎(chǔ)是組織建立15如果您對本期資料

22、有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 了系列化的標準過程并且隨著時間的進展得到了改善。這些標準化的過程用來建 立組織項目過程的持續(xù)性。在成熟度 3 級，項目根據(jù)組織的裁剪指南來裁剪組織 的系列標準過程。成熟度 2 級與 3 級最大的區(qū)別在于標準、過程描述和程序的范 圍。在成熟度 2級，每一個具體過程的標準、過程描述和程序會因項目而差異。 在成熟度 3 級，某個項目所采用的標準、過程描述和程序是剪裁于組織的系列標準，因此有更強的持續(xù)性，當(dāng)然除了剪裁標準允許的差異。另一個重大區(qū)別是， 對于成熟度 3 級，過程通常比成熟度 2 級更成熟完整。一個過程通常會有清楚地

23、 寫明目的、輸入、進入標準、活動、角色、計量、驗證步驟、輸出和退出標準。 Level 4: 已計量-定量預(yù)測所需要和期望的結(jié)果，并根據(jù)計量的結(jié)果進行改 進。在成熟度 4 級，組織為質(zhì)量和過程實施建立了定量化的目標，并在管理過程中運用這些作為評審標準。定量化目標根據(jù)顧客、最終用戶、組織和過程實施者 的需要來建立。質(zhì)量和過程實施根據(jù)統(tǒng)計規(guī)則來理解并且貫穿整個過程生命周期。 對于子過程，詳細的過程績效被收集和統(tǒng)計分析。質(zhì)量和過程實施的計量被并入 組織的計量庫中，用以支持基于事實的決策。過程變更的特殊原因被識別，并且 在適宜的情況下，糾正特別原因的來源被糾正從而糾正將來的發(fā)生。成熟度 3級和 4 級的

24、最主要差別在于過程履行的可預(yù)測性。在成熟度 4 級，過程實施是通 過統(tǒng)計和其他定量化技術(shù)來控制的。在成熟度 3 級，過程通常是通過定性預(yù)測 Level 5: 優(yōu)化級-組織通過對過程變更常見原因的定量化理解來持續(xù)改進過 程。在成熟度 5 級，組織聚焦于通過增量的和革新的過程以及技術(shù)的進步來改進過程實施。組織建立了定量化過程改進目標，并且持續(xù)修改以反映變動的商業(yè)目 標，并且用來作為管理工程改進的評審標準。過程改進的效果通過定量過程改進 目標來計量和評審。定義的過程以及組織系列標準過程是可計量化改進活動的靶 子。成熟度 4 級和 5 級的重要區(qū)別在于對于關(guān)注過程變更的類型不同。在成熟度 4 級，組織

25、關(guān)注的是過程變更的特殊原因并且提供對于結(jié)果的統(tǒng)計預(yù)測能力。經(jīng)管過程可以生產(chǎn)出可以預(yù)測的結(jié)果，但是結(jié)果對于要實現(xiàn)的目標可能是有缺憾的。 在成熟度 5 級，組織關(guān)注過程變更的普遍原因并且變動過程來改進過程實施以及 實現(xiàn)建立的定量化過程改進目標。 當(dāng)前我國工程項目的管理水平通常停留在第二級和第三級，如果實現(xiàn)到第四 級的飛躍，顯然 BIM 是非常重要的變革技術(shù)。如果我們能夠把企業(yè)資源信息平 16如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 臺與工程項目的 BIM 數(shù)據(jù)庫有效聯(lián)結(jié)，則能否非常好的實現(xiàn)定量化的項目管理。 BIM 是我國工程項目管理實現(xiàn)到 CMMI

26、 第四級的重要技術(shù)。 什么是 BIM？下面大家看到的一個 3D 動漫是我做培訓(xùn)的時候，一個學(xué)員寫的一篇論文，非常好。他們是 EPC 公司，他們長期做 EPC，他們把他們經(jīng)常在施工過程中碰到的一些事情，都用 3D 做出來了。通過 3D 來進行模擬工程建成 后的效果，更好的可視化工程項目。但是，這里更多想給大家說明，這個是傳統(tǒng) 3D 做的，不是我們今天講的建筑信息模型-BIM。應(yīng)為這個案例只是一個 3D， 只是做模型，做表層的建模，不做實體參數(shù)的建模，只是傳統(tǒng)的 3D。 什么是 BIM 呢？美國國家建筑科學(xué)院給了三個定義。第一種定義， BIM 可以認為是描述建筑的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集（a structur

27、ed dataset describing a building），此 時BIM 的英文全稱為 Building Information Model。 Building Information ModelBuilding Information ModelingBuilding Information Management美國國家建筑科學(xué)院關(guān)于BIM 的三種定義 第二種定義，BIM 可以被理解為一種過程 - 創(chuàng)建建筑信息模型的行為（theact of creating a Building Information Model），是建筑信息模型化。此時 BIM 的英文全稱為Building In

28、formation Modeling。該定義被業(yè)界使用的最為廣泛，即強調(diào)的動詞 Modeling模型化，而不是名詞 Model模型。因此，我覺得此時 BIM應(yīng)該叫做建筑信息模型化可能更準確一些。 第三種定義， BIM 的理解為提高質(zhì)量和效率的工作與溝通商業(yè)結(jié)構(gòu) （ business structures of work and communication that increase quality and17如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： efficiency），此時 BIM 的英文全稱為 Building Information Ma

29、nagement。 此外，關(guān)于BIM 還有種種的定義。下圖是一個 BIM 定義云： BIM 定義云從上圖可以看出，關(guān)于 BIM 有種種說法。例如，BIM 是參數(shù)化建模（parametricmodeling），跟我們傳統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生非常大的區(qū)別，它等于是參數(shù)化的設(shè)計。我們以前用線條來進行設(shè)計，而現(xiàn)在我們是基于參數(shù)來進行設(shè)計。即 BIM是基于數(shù) 據(jù)庫的設(shè)計。我們整體不是簡單把幾個簡單加在一起，而是把很多都是弄成一個 整體，通過BIM 把整個建設(shè)工作變成一個整體。 另外數(shù)字性浸入(digital immersion)，即通過數(shù)字浸入到整個建筑過程中，體 現(xiàn)整個建設(shè)過程的數(shù)字化。 非現(xiàn)場建造(offsit

30、e construction)，這也是 BIM 功能之一。非現(xiàn)場制造量越大， 代表工業(yè)化程度越高。非現(xiàn)場制造可以節(jié)約建設(shè)成本，加快施工速度。此外還可 以降低安全事故率和減少對環(huán)境的污染。很多安全事故和環(huán)境污染就是現(xiàn)場制造 造成的，如果非現(xiàn)場制造，事故率會大大降低，環(huán)境污染也會大大減少。 另外還有虛擬建造（virtual building）、數(shù)字溝通（digital communication）、或者 4D（construction scheduling）、5D（cost modeling）、nD(performance modeling)。 18如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)：w

31、 所謂 4D 就是把我們的進度橫道圖可視化，即我們相當(dāng)于一個 3D加一個橫到圖， 這樣我們再看進度的時候不是枯燥的一根根面條，而是動畫的工程進度電影。5D就是將我們現(xiàn)在枯燥的工程量進行可視化，即工程量與工程實體進行可視化 的、有機的鏈接，并能夠自動計算。所謂 nD，就是對建筑性能進行可視化分析， 包括了能耗、消防、交通等建筑性能的可視化分析。有了 4D、5D、nD，我們不 是再看枯燥的工程量、乏味的進度圖，而是可視化在看我們的工程項目管理、 可視化我們的建筑性能。并在可視化的基礎(chǔ)上，進一步自動化我們的工程項目管 理和自動化改進我們的建筑性能。 因此，我認

32、為，不管怎么定義，BIM 是代表一種新的理念和實踐，把現(xiàn)在 的信息技術(shù)和商業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起，減少建筑業(yè)的各種浪費，提高建筑效果。 BIMbim大寫B(tài)IM vs 小寫B(tài)IM關(guān)于 BIM，有一種叫大寫 BIM 和小寫 bim，小寫 bim 側(cè)重于軟件的應(yīng)用，我今天與大家溝通的是大寫 BIM，即并不是討論如何操作 Autodesk、Bentley、ArchiCAD 等 BIM 軟件和工具，而是站在管理學(xué)的角度，我們?nèi)绾瓮ㄟ^ BIM 進 行項目管理的協(xié)同，如何進行變更，提高建筑性能，實現(xiàn)綠色建筑，如何實現(xiàn)自 動化項目管理，自動化審查等等。例如，信息技術(shù)或者講信息管理系統(tǒng)等，信息 學(xué)院、商學(xué)院都在講，我

33、們今天類似于商學(xué)院講管理信息系統(tǒng)一樣，我們講建筑 信息模型，也是站在管理者的角度，我們知道建筑信息模型如何來服務(wù)于我們工 程項目管理。 美國 Mortenson 公司關(guān)于什么是 BIM 技術(shù)列出了以下六個關(guān)鍵特點：數(shù)字（Digital） 19如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 立體（Spatial/3D） 可計量（Measurable）,即定量化（quantifiable）、緯度化 （dimension-able）和可查詢（query-able） 綜合（Comprehensive），即應(yīng)該包括設(shè)計內(nèi)容、建筑性能、可建造 性、建造順序和方法以

34、財務(wù)指標等。 可獲取(Accessible)，即所有項目團隊成員包括業(yè)主、設(shè)計、承包商、 分包商等均可以通過一個友好界面獲取。 耐久性（Durable）,即可在整個設(shè)施的全生命周期使用。 如果簡單的歸納 BIM 構(gòu)成，那么第一是 3D，第二是數(shù)據(jù)庫。我剛才給大家放的小動漫，僅僅是 3D，而不帶數(shù)據(jù)庫。正是因為有了數(shù)據(jù)庫來支持 3D，革命產(chǎn)生了，我們傳統(tǒng)僅僅只是 3D，不是革命，我們?nèi)绻脭?shù)據(jù)庫來支撐 3D，這是革命性的變化。 3D數(shù)據(jù)庫BIM 的兩個重要特征從上面的 BIM 可以看出，關(guān)于 BIM 有很多的理解和叫法。但是歸根結(jié)底， BIM 很重要的兩大特點，3D 加數(shù)據(jù)庫，這是兩個最主要核心

35、的特性。也有美國學(xué)者認為，BIM不一定必須是 3D，只要有數(shù)據(jù)庫的屬性就可以了。我的看法是， 之所以強調(diào) 3D，是因為我們強調(diào)協(xié)同，3D 的表述方式更適合人的大腦感知，更便于團隊之間的協(xié)同。 目前有許多工具聲稱他們是 BIM 技術(shù)，造成了 BIM 用語的混亂。那么什么20如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 不是BIM 技術(shù)呢？ 模型僅包括了 3D 數(shù)據(jù)，而沒有物體屬性。這些模型緊緊擁來進行圖 形的可視化，而沒有物體水平的智能。這些模型對可視化支持極其出 色，但是卻不能支持數(shù)據(jù)智能和設(shè)計分析。 模型不能自動化。有些模型雖然定義了物體的屬性，但

36、是當(dāng)物體的位 置尺寸或者構(gòu)成發(fā)生變化時，卻不能做出相應(yīng)的調(diào)整。這是因為這些 模型并沒有采用參數(shù)智能。 下面給我們介紹麥格勞希爾建筑信息公司的報告。2008年的時候，麥格勞希爾建筑信息公司發(fā)布了關(guān)于 BIM 的報告：SmartMarket Report on BuildingInformation Modeling:Transforming Design and Construction to Achieve Greater Industry Productivity.，2009 年，也發(fā)布了BIM 的中文調(diào)研報告：建筑信息模型：設(shè)計與施工的革新，生產(chǎn)與效率的提升。該報告認為，BIM最重要的優(yōu)勢

37、 主要與下列三個基本理念相關(guān)：第一，數(shù)據(jù)庫代替繪圖；第二，分布式模型；第 三，工具加流程。 分布式模型 數(shù)據(jù)庫代替繪圖 工具加流程 BIM優(yōu)勢的重要理念BIM 的三個重要理念首先我們看數(shù)據(jù)庫代替繪畫。我們傳統(tǒng)的方式是如何實現(xiàn)我們的建筑工程？ 我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)一個建筑工程項目，我們首先要進行定義。那么我們怎么來定義呢？ 我們會畫很多圖紙。例如我們的房屋建筑，建筑圖可能有平面圖、立面圖、剖面 圖、總平面等等，建筑圖完了，可能有結(jié)構(gòu)圖，有設(shè)備機電圖等等。畫完圖紙以 21如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 后，我們怕圖紙說得不清楚，我們會搭建一些用木頭

38、也好、塑料泡沫也好，我們 做模型，讓大家直觀看這個圖紙。怕還說不清楚，我們又弄了很多規(guī)范和技術(shù)說 明（specification），用它來解釋說明我們的圖紙，并規(guī)定施工質(zhì)量要求、制定具 體使用產(chǎn)品或說明制作者實現(xiàn)設(shè)計意圖的具體方法。建筑工程通過這些方式，通 過圖紙加規(guī)范，再做一些模型，告訴我們的承包商，你應(yīng)該怎么做。我們在 1964 年時候是這么做的，2010 年時候，基本上還是這么做，40 多年，我們一直是這么一個做法，這也是建設(shè)行業(yè)跟其他行業(yè)不一樣的地方，為什么別人上升 125%， 我們卻降低 25%，這是原因。 我們建造房子的管理方法從沒有重大改變 22如果您對本期資料有任何反饋意見，請

39、登陸人月網(wǎng)： 這么做產(chǎn)生一個什么問題呢？產(chǎn)生一個比較大的問題，像這些島嶼一樣，構(gòu) 成一個一個的信息孤島。 每個建筑圖紙或文件都是信息孤島 然而，所有這些文件的繪制與編寫一直是提高項目整合度和協(xié)作度的最大障 礙，因為通常情況下，每項工程都有成百上千份文件，對整個設(shè)計而言，每份文 件都是一個獨立、單獨的組成部分。 我們現(xiàn)在建筑工程當(dāng)中，畫的每張圖，再加上一個個規(guī)范說明，我們現(xiàn)在怎 么來解讀？圖紙不會說話，靠人。每個建筑圖之間的邏輯關(guān)系怎么搭接？建筑圖 跟結(jié)構(gòu)圖什么關(guān)系？結(jié)構(gòu)跟設(shè)備圖之間是什么關(guān)系？完全靠人的大腦。 由于沒有一個能有效整合所有信息以保證數(shù)據(jù)完

40、整性的中央儲存庫，所以分 散的資料必須依靠人腦解讀才能相互聯(lián)系成為一個可理解的整體。 我們?nèi)祟惍吘故呛镒幼兊?可是人再聰明，我們?nèi)祟惍吘故呛镒幼兊?。因此，如何保證各設(shè)計各專業(yè)的 23如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 協(xié)作，如何使某個設(shè)計信息上至業(yè)主，下至承包商、分包商、供應(yīng)商，做到上下 溝通暢達，始終是我們工程項目管理的艱巨挑戰(zhàn)。 由于某個原因，我們要變更，一旦要發(fā)生變更的時候，怎么辦？就跟我們現(xiàn) 在寫文章，如果寫一個合同，如果我們采用的是 FIDIC 合同，我們?yōu)榱诉m合中國的國情，把工程師替換為監(jiān)理工程師。在沒有 Office 之前，我

41、們要一個一個靠 人工進行查找，哪些是跟工程師相關(guān)，我們替換為監(jiān)理工程師。我們現(xiàn)在使用 Office，一個查找和替換命令就解決了。 Office 一個查找和替換命令就解決了文章詞語變更 同樣，我們現(xiàn)在建設(shè)工程項目定義描述的方式就是靠人工，不能使用計算機 自動替換。每張圖紙的信息完全是孤島的，不是數(shù)據(jù)庫的繪圖方式，是傳統(tǒng)的繪 圖方式，導(dǎo)致每張圖紙信息無法實現(xiàn)自動化的關(guān)聯(lián)和查詢。 大家想，如果我們?nèi)ャy行存錢，我們每次去 ATM 機取一次錢，或者存一筆錢，實際上都是對銀行帳戶的一次變更，如果你今天存完錢，換了一個 ATM 機， 如果沒有發(fā)現(xiàn)你存了這筆錢，你是什么想法？ 我們建筑工程，很有可能我做了一個

42、變更，別人不知道，即使你自己都未必 能把你自己的東西捋清楚，這個涉及到所有方面，何況還有其他人。銀行為什么 能夠做到？2007年我學(xué)過分布式計算，分布式計算確實是銀行很頭疼的一件事 情，對他們挑戰(zhàn)很大。但是銀行是采用中央數(shù)據(jù)庫保存。實際上，你把信息換了 以后，信息即時到中央數(shù)據(jù)庫。你在 ATM 機上的查詢，實際上去銀行的中央數(shù) 據(jù)庫查尋，它能夠及時的把新信息告訴你。因此，你的銀行賬戶變更可以做到非 常及時的全面更新。 24如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： ATM 機與中央數(shù)據(jù)庫我們今天所說的 BIM就是為了做這個。因為在航空、汽車、造船業(yè)

43、、銀行 業(yè)，他們就這么做了。同樣，我們的設(shè)計不是為了一張張圖紙，而是設(shè)計結(jié)果要 形成一個數(shù)據(jù)庫，然后我們基于這個數(shù)據(jù)庫來進行各種分析。 如果整個建設(shè)行業(yè)跟其他行業(yè)比的話，跟汽車等領(lǐng)域比的話，整個建設(shè)行業(yè) 是最大規(guī)模投資領(lǐng)域中最落后的一個，房屋建筑相比于工業(yè)建設(shè)工程，又落后， 這是我們目前的現(xiàn)狀。 我們再看，如果說我們有一個比較好的數(shù)字化，我們這樣做完以后，我們可 以把大量的信息儲存到這里。做完以后，光是我們建設(shè)過程，特別是建設(shè)完了以 后要移交給別人的時候，作為業(yè)主，通過物業(yè)管理查詢信息非常方便。 剛才講了 BIM 采用的方式是 3D 加數(shù)據(jù)庫，這是一個讓大家能記住的說法， 它的學(xué)名是基于對象的

44、參數(shù)化設(shè)計?；趯ο缶褪俏覀冊诒硎镜臅r候，不是劃線， 而是錄入?yún)?shù)。CAD 對建筑行業(yè)不是革命，CAD 是線的方式，只不過原來用手 畫線，現(xiàn)在用計算機工具，不是革命性的變化。 真正的革命性變化，是設(shè)計要改變了，是對象的改變，是基于設(shè)計的變化。 這些信息可以完全存的，這些信息是非常數(shù)據(jù)化的信息，這是跟傳統(tǒng)發(fā)生的 非常大的變化。 25如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 第二，分布式模型。我們在一個建筑信息模型，基于參數(shù)化的 3D 設(shè)計。BIM分了兩大塊，第一塊是建模，創(chuàng)建模型，創(chuàng)建的時候，是參數(shù)化了，基于對象的 模型。我們怎么認知社會？有一次我

45、在講課中，當(dāng)時我們有一個討論，我們以后 設(shè)計是不是只需要有 3D，不需要 2D？有一個來自于很大設(shè)計院的技術(shù)負責(zé)人， 他說沒有 2D，不可能產(chǎn)生 3D。這種觀點值得商榷，我們?yōu)槭裁葱枰?2D？這是因為現(xiàn)狀，我們幾乎絕大部分設(shè)計院做 BIM 的時候，只有少數(shù)單位會直接做 3D， 大部分設(shè)計人員習(xí)慣于 2D，習(xí)慣用線表示，大學(xué)是這么教育的，我們的工作也是這么來的，所以大家習(xí)慣用線。然后請懂得 3D 的技術(shù)人員、建模人員幫你建 模實現(xiàn)了 3D。 傳統(tǒng)的 2D 表示方法新的 3D 表示方法再一個傳統(tǒng)。首先我們看我們認知的社會，看桌子也好，椅子也好，人認知 26如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月

46、網(wǎng)： 世界是通過 3D 認知的。但是幾千年來，我們沒有這樣的工具直接用 3D 表述，所以只能還是 2D 表述。我們設(shè)計師腦子里想的是 3D，但是要轉(zhuǎn)成 2D，這是因為我沒有 3D 工具，我要用 2D 表示出來，然后交給承包商或者師傅，他看著 2D，腦子里形成 3D，然后做成 3D?，F(xiàn)在信息技術(shù)發(fā)展，已經(jīng)有現(xiàn)成的 3D 工具，我 們直接用 3D 表述我們的設(shè)計成為了可能。 歐特克公司 AEC 總部大樓施工現(xiàn)場 BIM 讓工人看著 3D 完成工作成為可能當(dāng)然，目前在中國從 3D 模型制作 2D 圖紙還是有不少障礙，例如目前美國的軟件基于的規(guī)范是美國的，在中

47、國用 3D 生成 2D 的施工圖紙，目前會產(chǎn)生一個技術(shù)上的障礙，因為不符合中國的規(guī)范，可能存在這樣的問題。 27如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 港島東中心項目由 3D 自動化生成 2D讀建筑管理方面的博士。他在討論中說，他們學(xué)?，F(xiàn)在已經(jīng)不教 CAD，直接教授Revit（Autodesk 的BIM 軟件）。美國的 BIM 之父寫書時說，如果美國能夠這么持續(xù)的進行大學(xué)教育推廣，堅持 510 年以后，可能美國會解決這個問題，大 學(xué)持續(xù)進行 3D 的教育，將來 BIM 會非常普及。 我們再看，BIM是建模的過程，建完模以后，這是基于數(shù)據(jù)庫的建模

48、，基于參數(shù)化的設(shè)計。剛才給大家播放的傳統(tǒng) 3D，只是給大家看了一個電影，為什么說它不是 BIM，因為它不能進行分析。BIM 模型建完了以后，不僅是讓大家 看，覺得過癮，更多是進行一系列的分析。我們可以用計算機自動發(fā)現(xiàn)圖紙之間 的沖突監(jiān)測，自動抽取工程概算，而且可視化，預(yù)制構(gòu)建，可以非現(xiàn)場制造。 曾經(jīng)有一個學(xué)員說，他們也想進行非現(xiàn)場化制造，但是之所以不能非現(xiàn)場化 制造是因為我們是 2D 的繪圖，導(dǎo)致加工精度非常不準確。因為很多東西必須要 現(xiàn)場制作，現(xiàn)在很多東西不需要現(xiàn)場制作。 我們再來看 BIM 的第二個優(yōu)勢，分布式模型。BIM 建模分為創(chuàng)建模型和分 析模型兩個過程。 28如果您對本期資料有任何

49、反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 創(chuàng)建模型分析模型BIM 建模過程首先我們需要創(chuàng)建模型的時候，設(shè)計模型、施工模型，施工進度模型、成本 制造模型、操作模型。現(xiàn)在中國大的設(shè)計院已經(jīng)開始嘗試在用 BIM，他們主要 做設(shè)計模型，施工企業(yè)也做施工模型?，F(xiàn)在比較大的問題是設(shè)計院做完設(shè)計模型 的時候，主要考慮設(shè)計 - 設(shè)計模型。這樣我們在進行項目管理會產(chǎn)生一個問題， 因為建模型后，就沒有考慮為施工用、為項目管理用。建設(shè)計模型的時候，就要 考慮施工模型，就要考慮項目管理的用途，否則將來有問題。美國在積極倡導(dǎo)一 體化項目交付（IPD）。EPC 可能會好一些，這樣做設(shè)計模型的時候

50、，要考慮到 將來施工的需要，這樣會好很多。 下圖是一個傳統(tǒng)的進度圖，看起來枯燥。因為它只有該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員才能階 段，對于非改領(lǐng)域?qū)I(yè)人員以及行政領(lǐng)導(dǎo)，理解起來就很費勁，也不生動。 傳統(tǒng)的進度表現(xiàn)方式 - 甘特圖29如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 那么我們能否將 3D 加一個時間軸，變成 4D，這樣我們就讓進度圖飛起來 了。 4D - 讓進度協(xié)同飛起來 在我們施工模型上，把我們的施工工藝，我們也可以可視化，這樣的話，各 方當(dāng)事人可以精確的知道施工怎么近來調(diào)撥，怎么進行配合，進行管理，這樣一 方面勞動生產(chǎn)效率會更高，另外一方面，會對減少安全

51、事故起到很大的幫助。我 們就虛擬施工。 接著我們進一步通過示例來看BIM 過程。首先我們創(chuàng)建模型。我們創(chuàng)建一 30如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 創(chuàng)建建筑、結(jié)構(gòu)和機電模型 一個建筑模型、一個結(jié)構(gòu)模型和一個機電模型。將這三個模型創(chuàng)建完成后，我們 把這些模型鏈接在一起，這樣自動化效果就產(chǎn)生了。下圖是鏈接到一起后的效果。 計算機自動發(fā)現(xiàn)管線碰撞 我們可以看到計算機自動幫助我們發(fā)現(xiàn)碰撞，然后可以幫助我們出報告，說那里 出現(xiàn)了什么碰撞。 碰撞報告 31如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 在亞特

52、蘭大希爾頓花園酒店項目，通過建立 BIM 模型，CM 承包商一共發(fā)現(xiàn)了590 處碰撞，價值 80 萬美元。考慮傳統(tǒng)審圖模式，也可以發(fā)現(xiàn) 75%的錯誤，可以避免 60 萬美元。將此扣除后，最終采用 BIM 后，比傳統(tǒng)模式多避免了 20 萬 美元損失。 亞特蘭大希爾頓酒店碰撞檢查避免的損失統(tǒng)計 港島東中心在 24 個月的施工工期中，每個周平均有 150 個沖突得到了識別和解決。BIM 軟件包含為了有效檢測和管理現(xiàn)場沖突而應(yīng)有的關(guān)鍵沖突規(guī)范，這是因為不同專業(yè)有著不同的沖突容忍度。 32如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 港島東中心的自動碰撞檢查與

53、管理 我國的承包商也在機電管線深化設(shè)計中，利用 BIM 進行了機電管線的碰撞檢查。下圖是中建三局二公司在深圳證券交易中心新樓建設(shè)過程，充分利用 BIM，進 行機電管線的碰撞檢查。 深圳證券中心項目發(fā)現(xiàn)碰撞 33如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 深圳證券中心項目發(fā)現(xiàn)碰撞后的解決 我剛才跟大家一再強調(diào)，BIM是參數(shù)化的設(shè)計。這種參數(shù)化的設(shè)計，是一種數(shù) 據(jù)庫的方式。我們把模型放在一起，可以看到哪些管子在打架，計算機說聰明也 聰明，傻也很傻。有了規(guī)則，可以自動化來做，碰撞有兩種，一種是硬碰撞，一 個是軟碰撞，硬碰撞是兩個東西真正碰到一起了。我們設(shè)

54、定一個規(guī)則來檢查軟碰 撞。例如我們告訴告訴哪根管子，那個閥門距墻的最小間距。計算機同樣可以告 訴我們這樣的軟碰撞。 我們不僅可以檢查管線的碰撞，還可以通過可視化來協(xié)同管線的排布，從而 使管線的排布更將合理、美觀，并有效的降低管道所需要的空間。例如港島東中 心項目，通過 3D 讓吊頂更加科學(xué)排布。美國的本杰明 D 霍爾 多學(xué)科科研大樓 DBOM 團隊建議項目采用緊湊的層高，并增加一個樓層，這樣就可以獲得額外14%的可出租面積。他們將這個概念建立了 3D 模型并進行了分析，團隊利用 這種方式闡述了業(yè)主關(guān)注的問題，并給予了他們信心去選擇這一建議。 34如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)： 港島東中心通過BIM讓吊頂更加科學(xué)排布 本杰明 D 霍爾多學(xué)科科研大樓通過 BIM 科學(xué)布局管線，多獲得 14%出租面積 BIM的虛擬建筑特性，讓建筑師向業(yè)主闡述自己的藝術(shù)構(gòu)想更加容易便捷 了。在歐特克的美國 AEC 總部大樓改造過程中，在一次會議上，由建筑師、施工人員及歐特克代表構(gòu)成的整個團隊坐在一起共同討論在前廳建造天井的可能 35如果您對本期資料有任何反饋意見，請登陸人月網(wǎng)：www.renyuechuanqi.co