BIM与相关技术方法

BIM对建筑业的绝大部分同行来说还是一种比较新的技术和方法，在BIM产生和普及应用之前及其过程中，建筑行业已经使用了不同种类的数字化及相关技术和方法，包括CAD、可视化、参数化、CAE、GIS、协同、BLM、IPD、VDC、精益建造、流程、游戏、互联网、移动通讯、RFID等，那么这些技术和方法与BIM之间的关系如何？BIM是如何和这些相关技术方法一起来帮助建筑业实现产业提升的呢？这些内容涉及的面非常广，远远不是笔者一个人都能够讲清楚的。但是业界同行在工作中、在应用BIM的过程中又都必须面临这些问题，我也常常被问到诸如“BIM做出来的动画和MAX做出来的动画有什么不一样？”这样的问题，因此不揣浅陋，谈谈自己的理解和看法，希望得到同行的批评指正和支持。BIM和CAD是两个天天要碰到的概念，因为目前工程建设行业的现状就是人人都在用着CAD，人人都知道了还有一个新东西叫BIM，听到碰到的频率越来越高，而且用的项目用的人在慢慢多起来，这方面的资料也在慢慢多起来。BIM与相关技术方法（一）-前言来源：建筑信息模型BIM网作者：正式开始讨论BIM和相关技术方法的关系以前，先做一个简单的说明，作为前言。我们一般说“BIM”是指“BuildingInformationModeling建筑信息模型”这种利用数字技术表达建设项目几何、物理和功能信息以支持项目生命周期建设、运营、管理决策的技术、方法或者过程。从而我们把支持BIM技术的软件叫做“BIM软件”，用BIM技术建立起来的建设项目信息模型称之为“BIM模型”。如果和大家熟悉的CAD技术的相关概念进行一一对应比较的话，我们得出如下表格：技术、方法、过程软件工具工作成果BuildingInformationModeling名称：BIM软件名称：BIM模型BIM举例：Revit,Bentley建筑信息模型Architecture,ArchiCAD举例：.RVT,DGN,.PLNComputerAidedDesign名称：CAD软件CAD名称：图形（图形文件）电脑辅助设计举例：AutoCAD,Microstation举例：.DWG,.DGNBIM和CAD这两个概念乍一讲好像很清楚，仔细一琢磨好像不是那么容易讲清楚。如果您不同意这个说法的话，请一起来看看下面这样几个问题：问题三：AutoCADArchitecture(ADT）是BIM吗？回答：这还真不好说。（开始晕了）为什么：因为厂商自己一会儿说是，一会儿说不是问题四：Revit,BentleyArchitecture,ArchiCAD是BIM吗？回答：是。（信心又恢复了）为什么：因为软件厂商自己说是，大家也都说是。问题五：Revit,BentleyArchitecture,ArchiCAD和其他BIM软件的BIM程度有什CapabilityMaturityModel)，可以根据以下11个方面的指标来判断一个BIM产品BIM应用达到了什么样的BIM程度（还不能叫BIM，最低BIM标准，BIM认证标准，银牌BIM，金牌BIM，白金BIM），这11个维度包括：1.数据丰富性（DataRichness）2.生命周期（LifecycleViews）3.变更管理（ChangeManagement)4.角色或专业（RolesorDisciplines)5.业务流程（BusinessProcess）6.及时性/响应（Timeliness/Response）7.提交方法（DeliveryMethod)8.图形信息（GraphicInformation)问题一：AutoCAD或Microstation是BIM吗？回答：不是。（特有信心）为什么：因为只是几何图形，没有关于建设项目本身的信息。问题二：天正或Speedikon是BIM吗？回答：应该不是吧。（有点犹豫）为什么：因为软件厂商没说是。区别吗？回答：说不出来。为什么：不知道怎样衡量。事实上，美国国家BIM标准（NationalBuildingInformationModelingStandard）提供了一套衡量产品或者应用BIM到什么程度的模型和工具-BIM能力成熟度模型（BIM9.空间能力（SpatialCapability)10.信息准确度（InformationAccuracy）11.互用性/IFC支持（Interoperability/IFCSupport）在下无意在此展开非常细节的讨论和科学的论证，试提供如下两张图来给大家一个关于BIM和CAD的直观感觉。第一张图表示现状，把CAD和BIM两个圆画成相切而不是相交的原因是因为目前二维图纸仍然是表达建设项目的唯一法律文件形式，而目前的BIM软件完成这个工作的能力还有待大大提高。因此目前CAD做CAD的事情，BIM做BIM的事情。中间的过度部分就是我们不容易说清楚是不是BIM的那部分建立在CAD平台上的专业应用软件，用美国国家BIM标准的判断方法，达到一定的指标就是BIM，否则还不能称得上是BIM。至于那个具体的衡量指标应该是什么，我觉得还需要广大同行的共同努力和探索。第二张图我想用来表达理想的BIM环境，这个时候CAD能做的事情应该是BIM能做的事情的一个子集。在CAD刚刚开始应用的年代，也有类似的问题出现：例如，一张只用CAD画了轴网，其余还是手工画的图纸能称得上是一张CAD图吗？显然不能；那么一张用CAD画了所有线条，而用手工涂色块和根据校审意见进行修改的图是一张CAD图吗？答案当然是“yes”。虽然中间也会有一些比较难说清楚的情况，但总体来看判断CAD的难度不大，甚至可以用一个百分比来把这件事情讲清楚：即这是一张百分之多少的CAD图。同样一件事情，对BIM来说，难度就要大得多。事实上目前有不少关于某个软件产品是不是BIM软件、某个项目的做法属不属于BIM范畴的争论和探讨一直在发生和继续着。那么如何判断一个产品或者项目是否可以称得上是一个BIM产品或者BIM项目，如果两个产品或项目比较起来，哪一个的BIM程度更高或能力更强呢？一、BIM能力成熟度模型美国国家BIM标准（NationalBuildingInformationModelingStandard-以下简称NBIMS）提供了一套以项目生命周期信息交换和使用为核心的可以量化的BIM评价体系，叫做BIM能力成熟度模型（BIMCapabilityMaturityModel-以下简称BIMCMM），如下图所示：横轴是对BIM方法和过程进行量化评价的11个要素，纵轴把每个要素划分成10级不同的成熟度，其中1级表示最不成熟，10级表示最成熟。例如第8个要素的图形信息（GraphicInformation），第1级为“纯粹文字，没有图形”，第10级为“nD-加入时间成本等”。二、BIMCMM计分表BIMCMM采用百分制计分，当确定了上述11个要素的权重系数以后，计分表也就确定了。例如，第一个要素数据丰富性（DataRichness）的最高分为8.4分，最低分为0.84分，当数据丰富性处在第5级成熟度的时候，这个要素得分为4.2分。三、BIMCMM计分举例当我们对于某一个被评测对象的11个要素选择了各自的成熟级别以后，分别从上述计分表中找出对应的分数，累加以后就可以得到这个对象的BIM得分。下面的例子我们分别选择11个要素的成熟级别如下：序号1要素数据丰富性（DataRichness）成熟级别22生命周期（LifecycleViews）13变更管理（ChangeManagement)24角色或专业（RolesorDisciplines)35业务流程（BusinessProcess）16及时性/响应（Timeliness/Response）17提交方法（DeliveryMethod)38图形信息（GraphicInformation)39空间能力（SpatialCapability)110信息准确度（InformationAccuracy）211互用性/IFC支持（Interoperability/IFCSupport）2这样就得出这个评测对象的得分为19.2分。根据NBIMS的规定，2009年最低标准的BIM为40分（也就是说这个例子没有达到BIM的最低标准），50分为通过BIM认证,70分银牌BIM，80分金牌BIM，90分白金BIM，本案例离通过BIM认证还差30.9分。如图所示：四、关注区域图根据上述评分案例，还可以得到下列关注区域图，每一个要素的成熟度情况和改进方向一目了然。五、对我国BIM发展的借鉴意义NBIMS的BIM能力成熟度模型虽然本身也还处于不断发展的过程当中，而且对于要素种类、权重和数量的确定，成熟度各个级别的定义和总级别数量的确定，以及总体BIM成熟度的分级条件等都还有不少可以商榷的地方，加上我国工程建设行业的实际情况跟美国相比也存在着各种各样的差别，完全按照这套模式对中国的BIM过程、方法、产品、应用进行评价应该会有一定的不合适甚至不合理的地方，但是总体来说使用这套模式对我们目前进行的BIM工作进行评价已经具有非常实际的参考意义。笔者认为这套工作方法对我国的BIM发展至少有如下两点非常直接有效的借鉴意义：使用其它行业已经非常成熟的能力成熟度模型（CMM）来建立BIM评价体系，可以充分利用前人和其它行业的工作成果，也有利于应用推广；评价体系（包括标准）和BIM本身一起逐步发展和逐步完善，互相促进的同时互为制约，让业内人士既有章可循又不固步自封，而不是等到BIM应用成熟了再来制定标准。各位同行，算一算，您的那个BIM到底能得多少分？BIM与相关技术方法（三）-BIM和可视化来源：建筑信息模型BIM网可视化是对英文Visualization的翻译，如果用建筑行业本身的术语应该叫做“表现”，与之相对应，施工图谓之“表达”。英文维基百科这样解释Visualization:Visualizationisanytechniqueforcreating,,ortocommunicateamessage.Visualizationthroughvisualimageryhasbeenaneffectivewaytocommunicatebothabstractandconcreteideassincethedawnofman.大致意思是说“可视化是创造图像、图表或动画来进行信息沟通的各种技巧，自从人类产生以来，无论是沟通抽象的还是具体的想法，利用图画的可视化方法都已经成为一种有效的手段。”从这个意义上来说，实物的建筑模型、手绘效果图、照片、电脑效果图、电脑动画都属于可视化的范畴，符合“用图画沟通思想”的定义，但是二维施工图不是可视化，因为施工图本身只是一系列抽象符号的集合，是一种建筑业专业人士的“专业语言”，而不是一种“图画”，因此施工图属于“表达”范畴，也就是把一件事情的内容讲清楚，但不包括把一件事情讲的容易沟通。当然，我们这里说的可视化是指电脑可视化，包括电脑动画和效果图等。有趣的是，大家约定成俗的对电脑可视化的定义与维基百科的定义完全一致，也和建筑业本身有史以来的定义不谋而合。明确了可视化以及电脑可视化的概念以后，我们来看看下面几个问题：2D图纸是可视化吗？3D线框图是可视化吗？3D色块图是可视化吗？3D真实效果图是可视化吗？作者：发布时间：2010-01-04如果用百分制来表示可视化程度的话，CAD、BIM和可视化三者的关系可以表达如下：4D如果我们把BIM定义为建设项目所有几何、物理、功能信息的完整数字表达或者称之为建筑物的DNA的话，那么2DCAD平立剖图纸可以比作是该项目的心电图、B超和X光，而可视化就是这个项目特定角度的照片或者录像，即2D图纸和可视化都表达或表现了项目的部分信息，但不是完整信息。在目前CAD和可视化作为建筑业主要数字化工具的时候，CAD图纸是项目信息的抽象表达，可视化是对CAD图纸表达的项目部分信息的图画式表现，由于可视化需要根据CAD图纸重新建立三维可视化模型，因此时间和成本的增加以及错误