赵中宇：从智绘到睿制
为深入贯彻党的十八大、十八届四中全会精神，加快房地产业发展方式转变，分析房地产业市场形势，探索房地产业改革模式，展示房地产业创新成果，分享国内外先进技术，促进会员单位及企业间交流合作，中国房地产研究会、中国房地产业协会于2014年10月29—31日在天津隆重举行第六届中国房地产科学发展论坛。中国中建设计集团有限公司总建筑师赵中宇在第六届中国房地产科学发展论坛进行主题演讲。
中国中建设计集团有限公司总建筑师赵中宇
以下为会议现场实录：
赵中宇：尊敬的刘会长、尊敬的各位与会代表、各位专家，下午好！非常有幸借第六届论坛给大家汇报一下BIM的理解和实践过程，我今天带来的题目是《从智绘到睿制》，介绍一下中国建筑总公司四位一体的BIM应用与实践。
BIM这个词实际上在建筑业大家本身并不陌生，近三年我觉得应该是建筑界最热的词汇之一，每年相关会议都比较多，大型项目在BIM上实践的也比较多。通过这些年的实践，我们如何认知BIM，BIM到底是什么，我重新再跟大家一起梳理一下。
英文翻译是Building informatian modeling，有一种理解是M是“MODEL”，模型是不是包含BIM，我们来分析一下。我们用3DMAX、玛雅、犀牛建的软件其实都是MODEL，但是这里面的信息仅仅是几何信息，对于工程来讲里面的信息量远远不够。所以按照美国的翻译方法，就是Modeling，不仅表达了模型的内涵，而且也表达了这个信息不断积累在设计、施工、运维不同阶段信息不断录入的过程，所以Modeling现在是国际上的翻译方法。
但是通过我们对M的重新理解，我觉得未来的BIM可能M会指向Message，因为我们通过一些项目的实践以后，会发现信息录入越来越多，在这个过程中，我们捕捉信息寻找有效信息的过程会非常漫长也很复杂，所以我觉得未来不仅仅要把信息录入到模型里面，而且要对信息进行有效的管理，这是我们未来期待的BIM。
我们重新再诠释一下BIM到底是什么。我用三句比较简单的话来理解。
第一是“BIM是一个建筑物理和功能特性的数字表达”。第二是“BIM是一个共享成果和决策依据的信息资源”，一方面是讲整个工程的参与方，包括设计，包括施工，包括管理，也包括业主，我们从BIM里面不断的输入信息，然后分享信息，之后决策项目的时间、投资、成本诸如一切要素。第三“BIM是一个导入提取和更新完善的协同作业”，这是讲BIM的一个工作方法，它是一个协同的，而不是单一的，我现在是设计方就管设计是不够的，现在通过BIM我会了解到下游的施工需求，施工过程也会了解供应商的需求，所以通过BIM会把相关的工程关联方组织到一起形成一个大的团队和体系。
在以前我们谈BIM都觉得是很神圣的一件事，所以有了BIM可能能解决一切，把工程里所有问题都能解决掉。但是我们回过头来看BIM，它到底是否能够解决这些问题？我给出了几个方面的一个理解。
对于建筑行业来讲，BIM不仅仅是数据的传递，而是信息化的项目管理方法。刚才魏来讲也是同样的观点，就是信息化的项目管理方法。数据传递仅仅是它的一个工作流程和数据流的一个组织。
对于投资方来讲不是虚拟建造，虚拟建造是可视化的一个方面，但是BIM不仅仅是可视化的问题，而是工程过程管理的流程。
对于设计方来讲不是学会了BIM设计水平就有所提高，而是精细化质量管理模式。
对施工方来讲，BIM不是施工技术，而是合理化的成本管理途径。如果一个设计院说我会了BIM就解决了空缺问题，并不是这样的，BIM仅仅是一个手段，是一个平台和工具。
对运维方来讲，不是管理简化，而是智能化运维管理体系，对于软件业来讲，也不是一个软件研发或某一个软件，或者说未来我们BIM会统一到一个软件，我对整个BIM软件发展来看应该是一个百花齐放的，每个软件能解决自己相应特定领域里面的专项技术问题。我们BIM是一个平台，是把所有的软件放到这个平台上共同构筑出我们的一个服务方式。
因此，BIM对软件业来讲是多元化信息管理平台。
我们为什么用BIM，BIM能给我们的工程和建筑行业带来什么样的变化？
第一方面，首先，BIM比较直观的就是三维渲染，宣传展示。(PPT)就像上面这张图，从二维变成了三维，不管是任何一方介入以后都非常清晰容易的事业建筑空间和建筑要求，直观的表达非常充分。
其次，(PPT)我们左下角这张图通过BIM模型的一些分析对空间、材料包括一些造价都有一个初步的判断，所以对于我们项目帮助比较大。
第三，这是一个模拟截图，我们可以通过BIM的软件对光环境、声环境进行模拟，比如早晨的阳光打到什么地方，照度是多少，对于项目的判断和决策有一个更科学合理的依据。
第二方面，快速算量，精度提升。我们现在相对管理还比较粗放，所以快速算量都是按照造价来评判，但是有了BIM以后，可以把混凝土量精确到每一立米，对钢材的量精确到每一吨或者小数点后多少吨，这样对各种材料有一个非常清晰的成本考量，对于整个工程从开发商来讲，从刚开始设计完了以后，对整个工程造价成本有一个非常准确的把握。
第三方面，精确计划，减少浪费。因为我们在建设过程当中、装修过程当中重复投资比较多，如果通过BIM模型一次指向最终结果，减少重复，减少浪费，控制好成本，减少造价。
第四方面，多样对比，对项目实施效果和品质有效管控。讲一个简单的概念就叫虚拟建造，我们可以完全在计算机里面通过BIM搭建一个非常准确的模型，对于我们项目预期进行评判。
比如我们现在右上角这张图是采光天窗的照度方案，通过BIM对开窗面积、位置进行了确定，然后对于房间里面的光照度的整体均匀程度和亮度都有一个科学化的管理依据，通过多方案的比较，使我们整个项目建造达到一个最好的效果。
第五方面，虚拟施工，高效协同。在施工里面各个工序比较多，相关方比较多，包括整个供应商、材料商等等，这些方面的协调如何来有一个有效合理的选择，通过BIM对整个施工运维过程有一个比较合理的时间上的考量，把对施工场地里面的布置、施工组织能做到精益求精的程度。
第六方面，碰撞校验，减少返工。大家一提到BIM往往会提到这一点，BIM能解决碰撞问题，能很快很直观的发现这些错漏空缺，实际上碰撞校验对BIM来讲是一个最简单的工作，根据我们的经验，碰撞校验分几个阶段，设计阶段有设计阶段的碰撞校验、施工深化也有施工深化阶段的碰撞校验，通过反复的碰撞校验的检查确实可以把每根管径定位在合理的位置上。
第七方面，集约信息，决策支持。因为在整个项目的决策过程当中，我们往往都说要有一个依据，现在大多数来自于经验的判断。通过BIM信息综合集成，对整个工程有一个比较完整的了解和判断，甚至对某一个专项在决策的时候可以通过BIM模型进行演示。比如说留一个坡道，坡道的宽度尺度对不对，通过BIM模型可以进行交通分析，可以进行客流分析，决定了我们整个项目决策的科学性。包括成本、材料、材质选择。
规划阶段，通过BIM建模对场地的关系有一个充分了解，同时这时候我建议把投资的概念加进去，经济永远在三维空间之后的第四维度，一定要贯彻项目管理始终。
设计阶段，包括方案设计、初步设计、工程图设计等等，包括方案设计、下一步单项工程分析、专项分析、可持续性分析、规范校验、三维协同等等，能解决这些问题。最后很多专业可以用这个BIM来出两维图纸。
施工阶段，BIM可以帮助我们进行施工深化设计，同时可以进行场地使用与规划，材料场地跟踪，数字化加工等等。
在运维阶段，BIM成功的案例不是特别多，但是通过我们对未来的预判，在BIM大的平台下，我们可以在未来运营过程当中完成竣工模型、维护计划、系统分析、资产管理、空间管理等等功能都可以通过BIM实现。
把小的一些点集中在一起，我画了一个大的BIM信息树。设计阶段、施工阶段、运维阶段的点集中到一起形成数据流组成BIM信息树。通过BIM，我们完全可以把设计、施工、运维包括投资这四方组合到一起，这是我们今天讲的四位一体，也就是开发投资、设计、施工、运维四方连为一个整体。
通过BIM技术，我们可以看到，BIM本身这个技术变革从二维到三维，我觉得第一不仅仅是一个技术变革，应该是说对行业的一种管理模式的变革，一会儿我还会详细讲。第二是从几何信息转向综合数据集成，第三是单一点应用走向综合应用。
通过BIM我们行业发生了转变，现在整个建筑行业里面大部分项目都处于着手阶段，开发企业在中间，投资很大，掌控能力很大，调动资源协调能力很大，但是它面临的压力也非常大，它同时要面对政府、面对设计、面对施工、面对材料、面对代理商、面对物业公司，所有信息都汇集到开发企业，开发企业会相应设设计部、工程部、采购部、销售部、物业部来管理这些信息，但是在这里最大的责任人变成了业主，业主就变成一定要是一个专家才能把项目建好。
通过右侧的模型可以看到，如果有BIM，所有政府的信息规划条件、设计的信息、施工信息诸如此类，都汇集到BIM模型里面，通过BIM模型校验它到底对还是不对。业主方只要把BIM模型管控好管理好，会减轻大量的专业成本和员工成本。所以我觉得未来通过BIM技术的介入会改变我们行业现有的管理模式。
BIM帮我们做了很多事，投入大了以后对工作效率会不会产生影响，在不同阶段我的判断是不同的。比如在概念方案阶段，越早使用越好，对于项目整体的组织和管理越有利。初步设计阶段一定要用，如果取向决定了70%，初步设计又决定了这个阶段取向的70%。施工图阶段我建议必须用，施工建造阶段是纯使用的过程。
不同阶段有不同应用，包括概念设计是建立模型，初步设计是修改模型，施工图阶段是表达模型，施工阶段是利用模型。我们设计施工各有各的团队，所以我们拿项目做了一个测试，同等情况下，概念方案工期略快、初步设计工期略快，在施工图阶段大幅减少，在施工阶段减少返工和资源浪费，工期也可以大幅减少。所以综合比较，建筑施工图周期利用BIM以后一个成熟的团队可以减少25%的工期。
下面通过两个项目给大家介绍一下BIM在项目里面如何应用，可以解决什么样的问题。
首先是我们中建的一个技术研发中心，这是一个实验楼，本身在北京，建筑常规比较长，建筑高度35米，长度162米，总建筑面积四万平米，在这里有全世界最大的结构实验机，八千吨综合实验机，也有全世界最大的返力墙，集结构实验研发为一体的实验楼，本身形状不复杂，但是里面的技术含量比较高，所以这个项目在建设之初就定义成中建自己的BIM示范项目，所以有条件把BIM技术在这个项目里充分实现。
首先在规划阶段我们采用了几个环节，第一是风环境模拟、日照环境模拟、能耗模拟、交通模拟、噪音模拟包括光环境模拟。讲一个小例子，光环境模拟，当时我们很纠结在上面做不做天窗，天窗对底下采光效果有多大影响。最后成高是35米，如果利用天窗以后我们可以节约未来运营的电力成本。所以我们用Ecotect对大厅进行采光分析，没有天窗的时候，平均采光系数是60%，加上天窗是90%，提高了30个百分点。所以后来我们不用再去说服各级领导，拿模型直接一看以后不容置疑，加天窗。
第二是空间校验，我们通过设计阶段的碰撞校验检验出大量的错漏碰缺，因为在二维图反映不出来更深入的图形结构。同时在BIM模型对机电专业管线进行综合，右下角这张图整个机房里的管线不同颜色代表不同专业，排布非常整齐，空间利用率非常高。
第三是空间表现，现在我们整个效果图就是BIM模型直接导到3DMAX渲出来的，包括动漫效果，表现力和真实度都非常好。也可以进行人机互动漫游，通过鼠标激活界面，从室外走到室内，了解到整个建筑空间任何一个角度和空间尺度。
到施工阶段，首先我们是工作量的统计，国外软件结合中国实际进行的软件开发，在工程量统计里面我们做的比较深入，(PPT)这是对玻璃幕墙的总体评价，包括幕墙、天窗等等都有很详细的分解。
还有4D施工模拟，我们把时间结点放进去，未来我们在几月份能做到一成二成，通过整个的时间轴能了解到项目的整个进展情况。
在设计深化方面，施工图拿到施工队以后很多方面还需要专业公司介入，所以我们通过BIM实现钢结构设计深化、机电专业设计计划、清水混凝土挂板设计深化、玻璃幕墙设计深化都是通过BIM实现的。
施工阶段我们在施工前对于软件对施工平面进行了模拟，包括临时搭建了材料堆场等等，都是通过BIM软件进行的虚拟化建造，包括后来的施工组织方案的模拟。还有钢结构的施工模拟，包括后面的复杂结点。
对于施工队来讲还有一个优势，就是我们通过BIM可视化交底能更充分的让整个施工技术人员了解我们的项目和施工难点，甚至对某一个局部，比如特殊部位的交底，通过三维模型把施工步骤和环节都能录入进去，然后对整个项目的质量管控和实施可行性有一个更充分的判断。
通过BIM还可以进行安全有效的管理，比如中建技术中心，本身因为要做结构实验，所以底板非常厚，在混凝土浇筑过程当中经常出现养护不均匀的情况，所以我们自己研发了智能一体化监测系统，对于整个底板进行点位的测温，通过计算机对这些点位进行控制，及时了解养护期间的温度变化，对局部温度超过我们预期值的情况下进行重点养护，保证我们的质量。所以整个项目施工完了以后质量非常高。
还有一点是我们根据项目基于BIM做了4D管理系统，可以帮助我们业主，包括施工管理者将Revit模型导进去，当某一个任务稍微延后，就会自动跳到红颜色部分，对工期质量进度和效果都有所提示，从而保证工期按照正常实施。
这也是一个模拟，这是运输和安装的模拟，因为整个八千吨实验机比较高，如何吊装起来也是技术含量比较高的，所以通过BIM进行动画模拟确定了最后的实施方案，把施工通道预留出来。
对整个周边技术中心科技研发的实验楼的BIM应用我总结了几点，探索出一条BIM技术在规划-设计-施工-运维全生命期中的实施途径。确定了BIM资源编码体系，解决了设计施工过程的衔接问题，我们当时设计团队跟施工团队用了一个BIM团队共同建模，想通过这个项目确实打通设计到施工环节，所以设计方多做了很多工作，为了后期的施工方进行细化拆分，用一个模型来实现。建立企业BIM实施标准，实施BIM技术的项目控制系统，控制了整个成本投入，解决了资源。
第二个案例我特意选了中海幸福里项目，8.5万平米，四栋单体，6月份拿地，12月份封顶，2013年交楼。在这里讲一下我们房地产商用BIM能做什么。
第一是以前大家都认为BIM适合大型项目，适合异型项目，适合特殊项目，实际上我的理解是BIM适合所有项目，对于住宅项目也不差。只有打破了适合异型复杂项目的应用现状，然后才能对我们整个BIM推动起到一个更好的作用。所以我们通过这个项目体现出更多保障质量、提高效益的价值
在这里讲一个结论，第一是通过BIM应用保证了整个质量，我们整个设计团队到现场只是去了两次。第二是提高了效率。第三是节约成本。第四是虚拟营销，节约推广成本15%左右。我们可以通过右边的BIM截图看到很多工具的品牌，让消费者一目了然。
后面还有几个项目。第一是唐山图书馆，利用BIM对整个项目绿色分析和节能做了很深入的判断。第二是唐山大剧院，异型建筑，所以定位非常难，通过BIM建模对空间进行了优化，对日照采取了一些分析。第三是沈阳万科春河里，这是全国装配率最高的一个项目，也是万科比较早期的一个装配。在前期的时候我们及时用BIM对各个关键部位进行了拆分，然后进行了整个的模拟，包括对模板的一个深化设计。最后一个项目就是福州海峡文化中心，这也是异型项目，所以更充分的体现BIM的优势，把差异化概念引入进行定量。
