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BIM技術選型詳解

BIM技術選型詳解

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新技術的應用,風險極大,對於買賣雙方都一樣。應用價值的不確定性帶來了期望值的高度不確定性,再加上項目需求本身就是漸進明晰的,所以初期技術選型的失誤經常會導致項目失敗。

需求與風險

(1)需求的漸進明晰

需求本身永遠都是漸進明晰的,成熟度越高的項目管理,就越能夠掌控住需求。這包括了對於試點和採用創新技術的需求,其中區分是試點還是生產,本身就是最大的一個需求點。

就像早期BIM團隊在設計院裡面是定位於科研還是生產,這個需求決定了BIM運作的絕大部分的因素,這反映的是設計院管理層對於BIM技術的了解和看法,也有一個漸進明晰的過程,這是一個必然的學習過程。

(2)新技術的風險

採用任何新技術都有風險,這個道理都懂。特別是BIM的投入成本比一般的新技術顯得更大,這導致大家都不敢貿然投入,BIM技術在上海地區就出現過長達數年的觀望期。這導致了許多大院本來只招博士研究生的,在BIM發展的初期也僱傭沒有工程經驗的小年輕來摸索BIM技術,而不是讓最富有經驗的總工們去研究,都是因為投入成本和機會成本太高。當市場開始啟動起來,甲方的BIM預算越來越多,才有設計院敢於大規模投入。在這種情況下,甲方又如何放心把合同交給滿是小年輕的乙方團隊呢,因此,這個風險是甲乙雙方的。

項目各方對BIM的期望值是複雜多變的,忽高忽低的,這反映BIM還未普及時的普遍狀態。這是最大的風險來源。尤其是BIM技術的快速發展,本身就反作用於需求,在實踐項目中可以觀察到,許多需求是被不斷發展的新技術給激發出來的,這一點頗似iPhone手機這種劃時代的創新產品,引領而不是僅僅去迎合用戶需求。


0 軟體開發

軟體開發這件事,存在IT開發的非常成熟的基本面和非常不成熟的BIM開發應用面,兩者很難兼得。能夠平衡好的公司與項目經理非常少,現在已經逐漸集中到有實力的企業之中了。軟體開發的成熟度,主要取決於兩大因素:架構、運營。優異的架構其實就是技術選型本身,持續不斷的運營改進則是必不可少的IT管理模式,能夠獲得市場認可的軟體,兩者必居其一。關於運營改進,很多時候,改一個bug的功夫還不如重新做一遍,所以運營改進不是指望修復bug的水平多麼的高,而是追求更高水平的架構。

BIM發展早期有一個笑談:讓設計師做軟體開發,無異於讓程序員做工程。這的確是一個矛盾,成熟的軟體開發工業如何與工程應用很好地結合起來?基本上可以按照這個思路來考慮:

(1)緊隨大廠。大廠就有足夠的能力做出高水平的架構,又有實力持續支撐著運營改進。最終得到的就是有足夠成熟度的產品。就連Autodesk這種大廠還都緊隨微軟的技術框架呢,每一次微軟在Windows平台上的重大改進,Revit就會緊隨做重大改版。隨著市場越來越成熟,頂級的架構師,無論是業務架構師、還是軟體架構師,都會逐漸被大廠吸納。

(2)注重迭代。如果缺乏很好的架構師,則可以在選型上首選大廠的平台基礎上,再以密切的運營維護彌補之,這需要負責任的項目經理和程序員,並與設計師工程師緊密配合。相比於昂貴的架構師來說,運營也不便宜,因為這需要一整個體系的協作,能夠搭起來這個體系並運轉起來的人,差不多也能做半個架構師了。

陳光:AEC/FM與需求工程?

zhuanlan.zhihu.com圖標陳光:AEC/FM的需求困境?

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軟體開發好了,接下來就是軟體應用。按習慣分為設計施工運維幾方面來討論。

1、設計的BIM雙軌制和駐場模式

設計的技術選型,更重要的並不是軟體的選擇問題,而是模式選型

BIM的設計應用在國內已經接近臨界值,所以出現了「正向設計」,即完全使用BIM工具進行設計。這需要充足的設計費和設計周期,及高水平的設計師。

如果不是必須要做正向設計的話,那麼BIM只能是雙軌制模式,即正常設計流程之外增加一個科研式的BIM流程,差不多也只能做一些無傷大雅的技術分析,連造價分析都很難做得到——自從2002年造價被剝離出設計院之後,設計實際上已經不再負責技術經濟分析了,長期這樣下來,現在就是買了再好的工具,也沒有會做的人了。

為什麼說技術分析是無傷大雅的,是因為許多分析現在設計院也都不做了,設計費那麼低、周期那麼短導致也沒法做,漸漸地,設計師也不會做了,即使要做,也缺乏工具和數據。現在工具來了,史上最強大的BIM工具橫空出世,悉數引入國內。再說,就算沒有數據,模擬模擬的不對,也沒有人知道它不對(因為同樣也沒有benchmark基準數據,無法比較對錯)。所以正好讓BIM在這三不管地帶大行其道了。

技術上主要是做性能分析(performance這個詞其實應該理解成效能,其內涵要比性能大許多,約定俗成還是叫做性能),由於BIM參數化技術的優越性,可以做的事包括但不限於:基本的聲光水熱等建築物理類,消防安全疏散類,管線綜合凈高控制類,還有施工運維模擬之類。其中設計的管綜再加上施工早期的深化設計,已然成為目前BIM市場上最穩固的商業模式,也是BIM技術在國內引爆商業之路的第一個贏利點,許多早期的BIM合同都是靠著這一點的實用性獲得了各方的認可從而得以立足,否則簽了合同可能都拿不到錢。

其實真正要做好性能分析,還需要做的人具備深厚的專業經驗,才能駕馭好軟體工具和大量經驗數據。所以要是來真的,又得高成本、長周期的幹活了,不符合雙軌制的設定。但是,漸漸地,從這裡面又有可能增長出來一個新的基於BIM的設計模式也不一定。

設計方面的落地實施還需要採用一個新的運作模式:BIM駐場服務。這實際上彌補了設計師沒有駐場帶來的不足,自從90年代設計院市場化改革之後,設計師駐場的模式就漸漸消失了,而現場又存在許多需要設計與施工一起協調的事項,現在則多以BIM的名義在實施,這恰好又為BIM的實施帶來了一個絕佳理由。目前表現最好的BIM團隊以及項目,多採用駐場服務模式。

陳光:BIM雙軌制?

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值得思考的是,雙軌制本身就是一種模式選型層面的應對策略,是在中國當代政策與項目運行的利益格局中擠壓出來的最佳策略。上面要求搞創新、新技術,下面沒有錢、沒有人,又不能耽誤項目進度(在保證最基本安全質量的情況下,世界極快工期),於是只好採取雙軌制。正是雙軌制的選型策略,為中國第一輪BIM普及帶來了合同和預算,2017年已達幾百億,數萬人專門從事BIM業務,否則到今天BIM都還是紙上談兵呢。

另外還有一塊比較特別的設計BIM業務:PC裝配化住宅的一體化設計。這個要求不是一般的高,不僅算是完全的正向設計,還要和加工製造、現場施工一體化地進行設計協作。這是一個全新的生產方式,近乎4.0。

陳光:BIM與裝配化一起實現?

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理清楚了上述問題,選擇哪些設計工具和分析軟體就不再困難了。

仍然是:緊隨大廠。即使是做一些二次開發,也要選擇成熟平台,在其上做應用開發,並求助於高手和有實力的團隊,這種情況一個高手頂五個師。我本人做BIM方面的諮詢時(無論是給甲方還是乙方),後面就跟著一堆高手組合,各專業的、各軟體的,以確保在每一個領域都能夠獲得正確的建議,所有這些領域加一起是不可能由一個人來完全掌握的,這是一個龐大的知識體系。

2、施工的BIM協作平台

施工領域BIM協作平台的應用,按照交付方式劃分,可以做一個簡單的界定:平台最終是交給誰的?

(1)最終交付給甲方(運維團隊),平台由整個項目各方通用。這一般是由甲方要求或主導的,但由總包單位或BIM團隊來實施。這種運作受到的管理要素的制約極多,不僅有項目各方配合的問題,更有甲方內部的工程建設與物業管理整合的FM問題。基本上還只能停留於試點摸索狀態,打通跨越設計施工的階段相對來說還是比較容易的,打通建設與運維則極難。

(2)施工單位內部自用。包括項目級的運用,及施工單位的公司級部署。兩個規模等級,各有策略。這通常是由施工單位自身內部推行的,尤其是藉助BIM名義的項目管理信息化部署,這是對傳統施工行業信息化程度偏低的一個跳躍式升級,彎道超車。既然沒有甲方或其他方提要求,就施工單位內部的需求來看還是比較單純的,無非是項目管理各因素的信息化,有些可以與BIM技術集成的就集成起來。不要追求全部信息集成於模型一身,因為這本身就是一個錯誤的需求和認知。

這兩種類型都有一個共同的問題:是否採用雙軌制。施工單位內部的是較為容易並軌的,實際上是補上信息化的課;項目各方協作則非常困難,主要在於項目管理本身的成熟度尚低,另外就是BIM技術的不夠成熟。

雖然近年來市場上出現了許多BIM協作平台,大廠小廠都在不斷推出軟體,尤其利用Autodesk在2016年整合的Forge平台做的新開發(這個技術令模型在瀏覽器中的底層瀏覽技術變得很容易獲得,因而基於其上的各種功能開發就容易變得普及),但是整體上受制於傳統項目管理信息化水平偏低的制約,BIM平台的利用率也偏低,比信息化水平還低很多。

缺乏的部分則經常使用模型工具局部代替管理功能,這主要是單機軟體,實施於BIM單點應用,如此單點有幾十項可以做。有的利用建模工具做複雜節點分析,管綜等,這本來就需要單機工具才能完成,有些是直接調用模型來做施工模擬的,也有大量的單機工具可供選擇。總體來說就是把BIM技術付諸於可視化、工程技術和項目管理的應用點上,一旦明晰了應用點本身,需求明確,軟體工具就很容易明確了。

進一步,可能就會把這些成果和數據整合到一個BIM管理平台之中,目前仍然是非常困難的,因而也很難交付給客戶,也即只能停留於試點。

美國BIM360那樣的大型平台部署(歐洲的雲部署據說花了幾個億歐元),也只是一個個單點陸續推出,市場反響和軟體開發互動著迭代推進,這是最大的大廠的生態圈做法,雖然無法完全拷貝到不成熟的中國市場,其邏輯體系和具體的一些單點也可以借鑒。

BIM平台這個說法本身就是中國市場的特色,是BIM技術提前照入中國工程界的現實所致,它大體上是指一個無所不包的基於BIM技術的工程協作管理大平台。唯有大廠才能做得來這種平台,若試點摸索則可靈活選用。

3、BIM運維

國內大約有20%的BIM項目會要求上BIM運維,這個詞本身都是中國市場獨創的。由於運維不屬於工程界的業務範疇,運維管理仍然停留在一般物業層面,還未發展出國外所謂FM的管理模式,所以諸般做法皆混亂。此間討論又大半屬FM領域,國外稱之為BIM+FM,國內此類文章大部分出自陳光教授及光銘研究院,可參看相關文章。

參考:

陳光:BIM從AEC到FM的打通?

zhuanlan.zhihu.com圖標陳光:陳光BIM運維文章合集?

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4、全生命周期整合

如上全部合在一起,就稱之為全生命周期管理了,相應的,就有所謂全生命周期BIM平台。一個巨無霸級別的平台,尚無此單一產品出現,但需求不斷出現。幾乎無法選型,也沒得選。大體上只能做系統集成,在幾種部分之間進行傳統的IT系統集成,在新興的需求之下。外加弱電智能化系統、物聯網、智能家居,等各類智慧系統。

BIM+FM相關的系統集成

系統集成在網頁上進行是非常成熟的,所以凡能夠跑在網頁的應用之間的系統集成都沒有什麼技術問題。但是在單機軟體之間,及單機軟體和網頁應用之間進行集成,尤其涉及到圖形引擎,就存在大量的技術問題。這連大廠都解決不了,無解。

在實踐上,真正能夠做得到全生命周期跨度的唯有甲方,所以會有甲方的高層領導關心在整體上如何進行BIM的合同劃分策略:是找一家總包呢,還是各家單獨做

還有甲方自建一支小團隊,來統領各方一起做BIM的案例,地區中心大樓等。也有甲方並不感冒,卻由總包單位把所有的BIM都自己做了的極端個案,大型機場等。

甲方在大規模採購BIM技術的選型上,是最為困難的。技術的選型與合作單位的選擇是交織在一起的,有時候選擇了某種技術平台,就只能選擇相應的實施單位。這在ERP等行業裡面其實屢見不鮮,沒有兩種軟體是完全一樣的,只是可比性的高低而已,有時候低到了幾乎沒有可比性的程度,也會混著一起招投標。

我國的招投標制度又導致了許多連帶的問題,如缺乏預算導致無法在招標之前進行足夠的諮詢、徵詢和調研,經常是在邀請投標的同時進行大致的徵詢,其技術研究的深度尚不足以進行技術路線選型,就招標了,短促的評標過程,導致最終也無從判斷該怎麼選型。

獨立的從事純諮詢業務的顧問隊伍也還沒有很好的成長起來,許多稱為BIM諮詢的公司實際上是某種建模服務、工程技術服務、軟體開發或代理銷售公司。整個市場尚處於非常初級的狀態,儘管BIM合同已經高達幾百億,上千萬的合同每年都有數十份了。這大約是整個社會的學費。

為開發商制定的BIM路線圖

這一類的需求,應當首先進行路線圖規劃。界定好每一階段的技術路徑和具體實施方法,隨著人員團隊和實踐經驗的增長,一步步走向更高的目標。欲速則不達,目前所見失敗案例為主,坑極多。

依目前整個國內市場的情況來看,在這個級別上的BIM實施,更多的是在建設一個生態圈,既建設企業內部的生態圈氛圍,又通過採購(procurement)與合作(partnership)建立外部生態圈網路,這十分不同於傳統的單項工程採購。只有這個生態圈搭建起來,才能互相借力、合作成長,乃至生機勃勃。


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