CBIMS
——未來建筑全生命周期的靈魂

AU中國“大師匯”現場

前言

隨著建筑信息模型（BIM）已成為全球建筑業設計應用技術的大勢所趨，我國也開始逐步進行推廣，至2009年，清華軟件學院還專門成立了中國BIM標準研究組，以致力于研究中國建筑信息模型標準（CBIMS）的工作。2010年，筆者有幸親臨了歐特克公司（“歐特克”或“Autodesk”）在北京舉辦的“AU中國大師匯”，在聆聽了眾多工程建設行業設計、信息化等方面的專家精彩的演講后頗有感悟，現截取部分內容略作整理，以饗讀者。

設計為本 標準為魂

“中國正在經歷世界上規模最為龐大的城市化進程：到2020年中國城市居民將新增3.5億，而到2030年，中國的城市總人口預計將超過10億，為了容納這些新增的城市人口，必須在城市新建高達400億平方米的居住空間；預計到2030年，人口超100萬的中國的城市將達到221個，人口超千萬的特大城市會達到8個，并伴隨著大規模的運輸交通系統的升級?！边@是歐特克工程建設行業全球高級副總裁Jay Bhatt在2010年11月舉辦的歐特克“AU中國大師匯”中工程建設行業分論壇上引用的一組數據。這意味著，在可見的未來，城市建設發展將有很大的空間和市場，同時也意味著激烈的競爭和挑戰。

在建筑行業來說，建筑全生命周期的理念，越來越被廣泛的認同和接受。建筑全生命周期，是指建筑的投資決策、設計、實施、竣工驗收、運維的整個流程。處于全生命周期最基礎地位的設計，在根本上，決定了整個建筑后續環節的成敗。因此，要想提高建筑的質量，最關鍵的是抓住設計這一建筑全生命周期的核心環節，從設計上開始，就將建筑全生命周期統籌考慮，從而使得各個環節、專業、部門之間的協調和溝通變的有章可循、有據可依，改變以往的事到臨頭再求對策的被動局面。這樣，各個專業之間的協同就規范而流暢，效果自然會提升很多。

著名發明家愛迪生通過近萬次的試驗，發明了電燈。由此，他留下了令人印象深刻的結論，即他將自己的成功歸結為1%的靈感加上99%的汗水。但若今天我們進行設計或創新，其努力的過程與愛迪生發明所在的時代相比，將能得到很大的改觀。如今，所有可以更改、替換的可能將經強大的計算分析，通過功能強大的設計軟件以可視化的模型展現于設計人員的面前。這樣，設計人員無須做出實物模型即可對設計過程中的錯誤予以改正，對設計進行改善和優化，在講求效率的信息化社會，錯誤和變更都將盡量在變成實物之前進行糾正和完成，所以，將實物以及建造的過程動態并靈活展示，將是有效提升設計效率，全面提升建筑收益，避免錯漏碰缺的有效手段。而且，對于不可能用實物模型來進行試驗的建筑行業來說，采用可視化的模擬和設計顯得尤為重要。

建筑信息模型（BIM）技術在一些信息化程度較高的國家和地區，如美國、香港等地，已經為建筑行業的優化升級做出了巨大的推動作用。有鑒于此，清華大學軟件學院中國BIM標準研究組從2009年開始，即承擔了國家自然科學基金委和中國工程院中國未來建設信息化發展的項目——“中國建筑信息化技術發展戰略研究”的課題，并著手中國BIM標準即CBIMS的相關研究，目前已取得了可喜的突破性進展和階段性成果。而隨著中國社會整體信息化水平的提升和建筑行業迫于競爭對信息化需求的增加，一旦BIM標準完全出臺并進入實際使用，那么BIM對建筑行業整體水平的提升無疑將爆發出驚人的力量，成為建筑設計的核心技術。如此看來，說建筑信息模型標準是未來建筑全生命周期的“靈魂”，絕不為過。

清華大學軟件學院副院長，中國BIM標準研究組負責人 顧明

企業能從信息化當中得到什么

前途雖光明，道路猶曲折。BIM技術在今日中國的應用遠未普及，還處在個別企業應用實踐的階段，遠未達到行業協同的標準。其對建筑業行業整體水平提升的作用還遠未發揮，對推動建筑全生命周期質量還大有可為。在AU大會上，上?，F代建筑設計（集團）有限公司總裁張樺介紹到“美國提出，以BIM為核心，到2020年，信息化要為建筑業節省兩千億的目標”。這說明了BIM的應用前景和應用價值。

對于企業來講，數字設計技術是建筑設計企業保持繼續領先的重要手段，換言之，也是欲趕超一流水平的企業的有利選擇。正如張樺所說，“企業要在發展當中占據領先的地位，獲得競爭優勢，必須要伴隨技術的發展，不斷提高信息化在企業中的應用”。上?，F代建筑設計有限公司是一個擁有3500名員工的大型設計企業，按照統一的標準進行設計工作，是一件十分困難的事情。為此，設計人員做出了很多操作習慣上的改變。但也如此，所有人才能在同一個標準上展開協同。

同樣，在建的中國第一高樓上海中心在設計的過程中，應用BIM解決了很多實際當中的問題。在談到為什么選擇應用BIM幫助項目的實施時，上海中心大廈建設發展有限公司BIM項目經理趙斌介紹說：“上海中心選擇BIM的原因有以下幾點：從項目的角度來看，遇到了一些挑戰，一是項目涉及的學科非常多，分支系統非常復雜，二是項目建設周期比較長，導致成本控制難度大，三是信息量龐大，由于參與方眾多，彼此間進行信息傳遞的路徑就變得非常復雜，使信息有效傳遞的難度增加，四是行業整體生產力水平較低，迫切需要更多技術上的支持，保證項目的順利完成，五是企業文化方面，上海中心的企業文化是八個字：激情，融洽，創新，務實，上海中心希望通過科技的創新提高企業的市場競爭力?！?/p>

設計階段應用先進的BIM技術貌似是件理所應當的事情。但如果有人說，項目管理部門也會對BIM技術感興趣，你可能就會表示很疑惑。清華大學軟件學院BIM項目組總監、中國BIM標準研究組成員梁進就為我們介紹了一個真實的例子，“那是中建八局在廣西運用BIM來實施的一個項目。令人感到意外的是，除了進行施工和設計的工程師之外，項目的管理部門，如質量管理、物料管理，這些部門的負責人也對BIM很感興趣。在傳統的流程中，他們并非一線的工程師，作為管理人員很難和圖紙對話。但是，通過BIM，他們能通過可視化，精細化，量化的模型，對項目有直觀有效的理解，而且能從中找到他們所需要的數據”。如此看來，BIM還有一些我們原本沒有想到的功用。

許多大型的設計企業都使用了BIM，這并非是因為他們財大氣粗，不計投入，而是基于他們具有遠見和符合企業戰略的考慮。中冶南方工程技術有限公司總經理助理、設計管理部部長王玉君介紹說，“信息化怎么定位，怎么支撐企業的戰略落地，核心就是圍繞提升公司的核心競爭力這個主項來開展工作”，“按照中冶南方有十一家控股公司、兩家分公司、四個板塊的分析，我們提煉了戰略核心競爭的能力，體現在八個方面：一是戰略與集團管理的能力；二是財務管理能力；三是人力資源管理能力；四是營銷管理能力；五是項目管理能力；六是技術創新管理能力；七是信息管理能力；八是知識管理能力。在這八大管理核心能力當中，信息管理、知識管理作為基礎性的管理?！?/p>

梳理出了核心競爭力，如何生存，如何提升？清華大學軟件學院副院長、中國BIM標準研究組負責人顧明對此的解讀是，“什么樣的企業能生存下來，什么樣的企業會消亡，這是值得每一個企業思考的問題。所以，面對無可避免的技術革新浪潮，大型企業和中小企業的做法可能會不同，但是，一定要跟企業自己的定位緊密結合，采取必要的行動，才是正確的應對之道?！?/p>

CBIMS研究歷程

提到對CBIMS的研究，從啟動至今的許多事情，清華大學軟件學院副院長、中國BIM標準研究組負責人顧明還記憶猶新。CBIMS的研究啟動是基于國家自然科學基金委和中國工程院中國未來建筑信息化發展的項目，即“中國建筑信息化技術發展戰略研究”課題的三個結論，即：第一個結論，中國建筑產業需要利用IT技術夢實現業主設計、施工、運維各個環節的無縫集成，完成從粗放式管理向精細化管理的過渡，從各自為戰向產業協同轉變；第二個結論，建筑信息化是降低建造成本，提高建筑質量和運行效率，延長建筑生命周期的最佳路徑，也是中國建筑業工業化的必由之路；第三個結論，中國未來建筑信息化發展將形成以BIM為核心的產業革命。

可以說，肩負著為行業進步指路的艱巨使命，清華大學軟件學院中國BIM標準研究組踏上了研究CBIMS之路。在顧明教授看來，“要做到行業的信息化必須做到三個層次的工作：一是數據要能集成，各個部門，各個工種的數據可以集成、共享、協同；在這個基礎上，才能做到一個產業鏈的協同；并以此為基礎，做到產業內的信息化?！?/p>

而要想達到這三個層次的目的，首先需要有一個統一的技術和方法技術和方法，這也是研究制定統一的CBIMS意義所在?！癇IM不僅僅是設計工具，還是思想方法的改變?！薄叭绾螌崿F全生命周期、各個階段、各個工種、各個專業的共享、協同，這是大家的夢想，也是BIM助推的方向?！薄癇IM的價值，就是在整個建筑行業利用數字化模型把全生命周期變成一個有機的整體。這樣才能實現將漂亮的建筑在虛擬的世界里產生”，最終形成漂亮的實物建筑。顧明教授的話真正闡釋了BIM作為信息化工具其作用是為信息化服務，最終推動和促進信息化這一本質。

隨著行業的發展，將設計企業、施工企業、物業管理企業，即上、中、下游三種企業進行整合是未來的一種趨勢。這也為BIM技術在整個建筑生命周期的應用推廣創造了條件。“我們希望在產業鏈的各個階段，建立信息集成、共享和協作的基礎，讓每一個人都能看懂、聽懂、沒有歧義。減少甚至消滅目前各行業信息錄入的重復與歧義以及由此造成的各種浪費。促進產業聯動發展，推動利益機制協調”，顧明說到。

對于目前建筑行業在技術上與西方發達國家的差距，顧明教授是這樣看的，“標準是用出來的，雖然現在我們與美國等國家的差距很大，但是我們在學習和體會人家的東西。這其實并不一定是壞事。我們回過頭來看美國，通過查閱2000年前后的資料我們可以發現，他們也是在摸索的過程中總結出來的標準。而我們就不需要再從頭走一回，可以在摸索的基礎上，把他們的經驗、教訓進行學習、了解。開始的10年可能差距會比較大，因為社會環境不一樣，產業需求不一樣，我們之前沒有在這方面給予更多的關注。但是，隨著現在關注程度的大大提高，相信對之后整個產業的發展會形成較好的支撐?！?/p>

而對目前中國推廣使用BIM過程中存在的主要問題，顧明教授也有深刻的認識，“標準在推行的過程中，深層次最本質的還是體制機制的問題。做信息化的目的之一，就是“技術推動機制的改變”。我們試圖用信息化的技術推動行業的變化，最后變成一個體制機制的變化。另外，BIM在推廣過程中遇到的問題是“社會公共資源缺乏”。設計院用BIM新工具做設計時，大量的資源缺失，工具沒有發揮出應有的作用。整個中國社會和各個行業信息化建設過程中，都面臨社會公共資源和信息資產建立的問題。如果資產沒有形成大家都能接受和使用的公共資源，而還是企業獨享自己的，無法分享到其他企業的資源，那么信息化的過程可能還有很長的路要走。這里面就有信息資產重新分配，重新定價，重新度量的問題”。梁進總監也補充道：“BIM技術推動產業革命的意義在于，它能促使信息形成資產這一轉變，而資產是我們整個產業鏈的核心，資產會帶來價值，資產會帶來剩余價值，資產會帶來利潤。”

目前，中國BIM標準研究組已經取得了階段性成果，發布了相應的出版物。梁進總監感謝各個方面給予研究組的大力支持，“有三個方面的團隊一起在做這件事情：一是清華大學的BIM課題組的團隊，二是歐特克中國研究院的團隊，三是社會上的專家學者和企業、領導。歐特克在這里面給予了極大的支持。我們在研究的過程當中，需要很多國際上的，行業中的，甚至需要一些前沿的、高端的發展情況。在這方面，歐特克源源不斷的為我們提供了這樣的支持。另外，我們在做一些實證研究的時候，需要基于一些技術平臺，歐特克中國研究院在這里發揮了特別大的作用，他們專門有一個支持團隊，來為我們提供多方面的支持。還有中國建筑設計院的歐陽院長等等，非常感謝他們給予課題組的支持和幫助?！?/p>

后記

提到設想的BIM能在中國建設行業推廣普及的時間，顧明教授認為，也許10年就有可能?！皬哪壳皝砜?，中國機會最大的就是工程建設行業。2008年9月份剛開始做課題研究的時候，沒有誰懂BIM。兩年以后的今天，這個行業發生了巨大的變化。現在國際期刊在建筑信息化領域里面最好的期刊，幾乎每一期都有BIM的論文在發表。中國有那么大的市場機會，有那么多的投入，我覺得它不變是不可能的。”

但與此同時，顧明教授也指出，工程建筑行業完全的信息化，也還有很長的路要走。信息化或將涉及到崗位的變化，責任主體的變更，甚至責權利的重新分配，將是一個相當復雜的過程。