BIM是過程還是模型？
一談到BIM，專家們都會(huì)及時(shí)提醒客戶：
我們介紹的BIM是“Building Information Modeling”，而不是“Building Information Model”，BIM是利用數(shù)字模型進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理的過程，而不僅僅是我們要生產(chǎn)的那個(gè)產(chǎn)品（建筑物）的數(shù)字模型，雖然BIM模型也是BIM過程的成果之一。
那么BIM究竟是過程呢，還是模型呢？
我們先來看看這里所謂的過程是個(gè)什么過程，BIM是利用建筑物數(shù)字模型里面的信息在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各個(gè)階段對(duì)建筑物進(jìn)行分析、模擬、可視化、施工圖、工程量統(tǒng)計(jì)的過程。顯然，這里的核心是信息，一個(gè)創(chuàng)建、收集、管理、應(yīng)用信息的過程。
再來看看那個(gè)所謂的模型，當(dāng)然這是作為我們工作客體的那個(gè)建筑物的虛擬模型（數(shù)字模型），那么我們要這個(gè)模型做什么用呢？當(dāng)然是支持我們的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維決策和實(shí)施。那靠什么支持呢？當(dāng)然是存放在模型中的信息了！因此所謂BIM模型（或者說虛擬模型、數(shù)字模型），它的核心不是模型本身（幾何信息、可視化信息），而是存放在其中的專業(yè)信息（建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、熱工、聲學(xué)、材料、價(jià)格、采購(gòu)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等）。
所以，BIM既是過程，也是模型，但是歸根結(jié)底是信息。是存儲(chǔ)信息的載體，是創(chuàng)建、管理和使用信息的過程。因此模型也好，過程也罷，事實(shí)上真正的核心是信息。
BIM采用什么樣的信息組織方法？
BIM的核心是信息，同樣的信息在不同的項(xiàng)目階段，不同的參與方會(huì)有不同的組織、管理和使用方法，這樣的結(jié)果就是信息冗余，即多個(gè)工程文檔包含同一個(gè)信息，可能只是表達(dá)方式不一樣。
隨著項(xiàng)目信息的不斷發(fā)展，信息冗余就會(huì)導(dǎo)致潛在的協(xié)調(diào)錯(cuò)誤，隨之而產(chǎn)生的就是對(duì)信息檢查過程的需求，在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的信息檢查消耗了項(xiàng)目的工期和預(yù)算，而在協(xié)調(diào)檢查過程中沒有發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤被帶到施工現(xiàn)場(chǎng)就引起了施工延誤和重復(fù)工作，從而產(chǎn)生了額外的項(xiàng)目成本。
自然而然大家需要一個(gè)代表這個(gè)建設(shè)項(xiàng)目且具有唯一性的工程信息模型，由此可以導(dǎo)出所有針對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的各個(gè)“視圖”——不同參與方在項(xiàng)目不同階段對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行各種專業(yè)工作的信息應(yīng)用，例如做結(jié)構(gòu)分析、日照模擬、工程量統(tǒng)計(jì)、施工計(jì)劃優(yōu)化等。
理論上信息的唯一性是合理的，也是可能的，因?yàn)樾畔⑺砗兔枋龅膶?shí)際項(xiàng)目是同一個(gè)。因此完全有可能建立一個(gè)包含項(xiàng)目所有必要信息的模型來支持各種不同的信息應(yīng)用。
另外，滿足人類生產(chǎn)生活需要的建設(shè)項(xiàng)目的類型可以是無限的，但是組成項(xiàng)目的基本元素（構(gòu)件、部件、組件）是有限的，雖然基本元素本身也是在不斷發(fā)展著的。因此，基本元素是可以通過不斷完善的方法建立起標(biāo)準(zhǔn)模型和信息庫(kù)的。
具有唯一性的建設(shè)項(xiàng)目基本元素，通過組合構(gòu)成同樣具有唯一性的建設(shè)項(xiàng)目，需要由不同的專業(yè)人士在不同的建設(shè)和使用階段使用不同的技術(shù)和方法進(jìn)行不同目的的作業(yè)（視圖），并且產(chǎn)生表示這些作業(yè)過程和成果的不同類型的文檔作為合同提交物，這就是對(duì)信息代表的本體（項(xiàng)目）和信息不同的應(yīng)用之間關(guān)系和過程的描述。
BIM在設(shè)計(jì)階段有哪些應(yīng)用？
BIM技術(shù)的理念，符合營(yíng)建業(yè)界人士長(zhǎng)期以來對(duì)改善工程運(yùn)作效能的期盼；以追求工程之「利益最大化」、「效能優(yōu)化」，為推展BIM技術(shù)在整個(gè)建筑物整個(gè)生命周期中追求的目標(biāo)。
(1) 設(shè)計(jì)創(chuàng)作：
以BIM之3D軟件工具為主，盡可能將建筑物設(shè)計(jì)創(chuàng)作之所有內(nèi)涵做完整的闡釋，「設(shè)計(jì)創(chuàng)作」即依此闡釋之標(biāo)準(zhǔn)程序?yàn)榛A(chǔ)，所發(fā)展建構(gòu)建筑信息模型的過程。設(shè)計(jì)創(chuàng)作可包括創(chuàng)建模型及分析審核。設(shè)計(jì)創(chuàng)作工具主要負(fù)責(zé)創(chuàng)建模型，而審核和分析工具，則提供特定分析研究成果的信息加入前述所創(chuàng)建之模型，有時(shí)審核和分析軟件工具還包括設(shè)計(jì)評(píng)審和工程專技方面(如結(jié)構(gòu)、MEP)的分析作業(yè)。整個(gè)BIM的執(zhí)行作業(yè)中，設(shè)計(jì)創(chuàng)作軟件工具算是邁向BIM技術(shù)最重要的第一步，而其成功關(guān)鍵取決于使用一規(guī)劃完善且效能很強(qiáng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，將此創(chuàng)建的3D模型和對(duì)應(yīng)其元組件的性質(zhì)屬性、數(shù)量、手段和方法、成本和進(jìn)度等信息，盡可能準(zhǔn)確而有效地連結(jié)在一起，使該建筑物名副其實(shí)，且深具應(yīng)用價(jià)值與共享的信息模型。設(shè)計(jì)創(chuàng)作能為工程項(xiàng)目之所有利益相關(guān)者提供更具透明度與可視化的設(shè)計(jì)。而且對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量和成本、進(jìn)度管控方面會(huì)有優(yōu)于過去的改善。
(2) 工程專技分析(結(jié)構(gòu)、照明、能源、機(jī)械、其他)：
在智能型建模軟件工具中，使用已建妥之BIM模型，以設(shè)計(jì)或其他專業(yè)技術(shù)的規(guī)范(例如結(jié)構(gòu)或機(jī)電等)為基礎(chǔ)，來檢測(cè)此建筑物是否滿足有關(guān)各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)要求的各種分析作業(yè)。由此所發(fā)展出來的信息，將會(huì)是業(yè)主及營(yíng)運(yùn)者將來運(yùn)用在建筑物系統(tǒng)中(如能源分析、結(jié)構(gòu)分析、緊急疏散規(guī)劃等)的基礎(chǔ)。這些分析和性能仿真工具，可以在其整個(gè)生命周期過程中發(fā)揮價(jià)值，且可以顯著地改善設(shè)施的能源消耗。設(shè)計(jì)公司也可藉既有的BIM模型及價(jià)錢不高的分析軟件進(jìn)行比以往更詳盡與客觀的數(shù)據(jù)分析，供業(yè)主與投資者后續(xù)參用。
(3) 永續(xù)性評(píng)估：
以目前國(guó)內(nèi)外既有的建筑物永續(xù)性評(píng)估基準(zhǔn)(例如LEED、綠建筑標(biāo)章、綠建材標(biāo)章、智慧建筑標(biāo)章等)為基礎(chǔ)，對(duì)一工程項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)化、組織化的評(píng)估過程。這個(gè)評(píng)估作業(yè)可以是針對(duì)材料、建筑物性能方面，或是一個(gè)履歷過程的評(píng)估工作，并應(yīng)用到整個(gè)工程項(xiàng)目的生命周期，跨越規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和營(yíng)運(yùn)等四個(gè)階段。其評(píng)估工作在項(xiàng)目規(guī)劃階段和設(shè)計(jì)創(chuàng)作階段就開始進(jìn)行是最有效的，然后在施工和營(yíng)運(yùn)階段善加應(yīng)用。
(4) 法規(guī)驗(yàn)證：
應(yīng)用法規(guī)驗(yàn)證的專業(yè)軟件工具必須以BIM 模型為作業(yè)載體，并據(jù)以檢查一個(gè)工程項(xiàng)目的模型參數(shù)是否符合建筑規(guī)范相關(guān)規(guī)定的過程。法規(guī)驗(yàn)證工作目前在我國(guó)，甚至美國(guó)或其他國(guó)家都是處于起步的發(fā)展階段，尤其以臺(tái)北市建筑管理處為首，正積極委外研發(fā)中，目前國(guó)內(nèi)尚未見正式付諸實(shí)施。工程項(xiàng)目若能在設(shè)計(jì)規(guī)劃初期，針對(duì)其座落之工程基地之地籍位置已知數(shù)據(jù)(包括基地面積、都市計(jì)劃使用分區(qū)、建蔽率、容積率等)即先以軟件輔助工具進(jìn)行一般法規(guī)的初步驗(yàn)證，可以降低初期規(guī)劃時(shí)因法規(guī)細(xì)節(jié)問題而誤導(dǎo)設(shè)計(jì)、遺漏或疏忽，避免造成浪費(fèi)。
(5) 設(shè)計(jì)評(píng)審：
BIM執(zhí)行團(tuán)隊(duì)在工程項(xiàng)目規(guī)劃會(huì)議的審議場(chǎng)合，利用BIM的3D模型來對(duì)該工程項(xiàng)目的利益相關(guān)者(可能包括業(yè)主、營(yíng)運(yùn)單位代表、其他工程專技之項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、設(shè)計(jì)者、工程承攬者、下游第三方等)，展示其設(shè)計(jì)內(nèi)容的過程，藉以針對(duì)此工程項(xiàng)目的布局、采光、照明、安全、人體工學(xué)、聲學(xué)、紋理和色彩等重要議題制定決策。設(shè)計(jì)師透過BIM模型更能將設(shè)計(jì)理念輕松地傳達(dá)給業(yè)主、施工團(tuán)隊(duì)和最終用戶。在針對(duì)規(guī)劃需求的工程項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)議上，有關(guān)業(yè)主的需要和建筑物或空間美學(xué)方面，則較易得到實(shí)時(shí)的回饋。
(6) 成本估算：
BIM執(zhí)行團(tuán)隊(duì)以BIM模型作為執(zhí)行作業(yè)的基礎(chǔ)，充分利用BIM 專業(yè)軟件及其延展開發(fā)的軟件工具，在該工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程初期，對(duì)此BIM 之3D模型，進(jìn)行一些必要的數(shù)量計(jì)算程序，產(chǎn)出一套(或部分重要工項(xiàng))準(zhǔn)確的工程數(shù)量估算和成本估算，并能快速因應(yīng)項(xiàng)目可能的變更修改，而將反映在成本增減的影響馬上呈現(xiàn)出來，避免預(yù)算超支，以節(jié)省時(shí)間和金錢的過程。這個(gè)過程也可以讓設(shè)計(jì)人員及時(shí)從設(shè)計(jì)調(diào)變中隨時(shí)觀察到成本的影響，可以有效遏制由于過度修改項(xiàng)目而造成預(yù)算超支。
BIM在施工階段有哪些應(yīng)用？
(1) 工地運(yùn)用規(guī)劃
工程項(xiàng)目在漫長(zhǎng)的生命周期中，施工階段是其真正在實(shí)體空間產(chǎn)出的關(guān)鍵階段，無論如何模擬虛空間，在真實(shí)的時(shí)間與空間交織下，任何實(shí)作細(xì)節(jié)都無法回避，因此若要在虛空間盡可能擬真的排演施工過程，藉以檢視復(fù)雜的施工系統(tǒng)規(guī)劃，BIM模型必須從3D建模時(shí)(不一定在設(shè)計(jì)時(shí)間)就必須考慮模型組件的組構(gòu)程序，和實(shí)際工程施作的順序與時(shí)程問題。本項(xiàng)作業(yè)首重以包括工地現(xiàn)況在內(nèi)之BIM 模型為主要載體，探討工地施工運(yùn)作之規(guī)劃，及人、機(jī)、物料等設(shè)施設(shè)備之空間配當(dāng)模擬。此作業(yè)可以產(chǎn)出現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施執(zhí)行作業(yè)配置圖，和施工各階段的材料進(jìn)場(chǎng)執(zhí)行作業(yè)布局，并確認(rèn)空間和時(shí)間沖突的潛勢(shì)和關(guān)鍵點(diǎn)，藉以選擇一個(gè)可行的施工方案。
(2) BIM之3D控制與規(guī)劃(數(shù)字布局)
3D控制與規(guī)劃的執(zhí)行作業(yè)，就是利用BIM 的3D模型來進(jìn)行仿真建筑物組件在施工階段的空間配置規(guī)劃工作，以及產(chǎn)出施工佐圖的過程。所謂施工佐圖(liftdrawings)是指將原有2D圖形數(shù)據(jù)匯入BIM 模型中，經(jīng)由設(shè)定對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，將相關(guān)的2D信息連系到模型組件上，形成2D/3D元組件的施工佐圖，專門提供給工地領(lǐng)班在現(xiàn)場(chǎng)參閱使用。
(3) 施工系統(tǒng)設(shè)計(jì)(虛擬模型)
BIM執(zhí)行團(tuán)隊(duì)以BIM模型為作業(yè)基礎(chǔ)，應(yīng)用3D系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件工具，對(duì)一個(gè)復(fù)雜的建筑物系統(tǒng)進(jìn)行施工細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)和分析(如模板作業(yè)、帷幕作業(yè)、擋土設(shè)施等)作業(yè)，以提升工程項(xiàng)目施工規(guī)劃質(zhì)量。此項(xiàng)作業(yè)可增進(jìn)復(fù)雜建筑系統(tǒng)的施工性，提高營(yíng)建生產(chǎn)力，增加對(duì)復(fù)雜建筑系統(tǒng)的安全性意識(shí)。
(4) 數(shù)字化組建
BIM執(zhí)行團(tuán)隊(duì)直接從BIM的3D模型信息，拿來與自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)做結(jié)合，組構(gòu)加工建筑物的部分實(shí)體對(duì)象。數(shù)字化組建作業(yè)等于自動(dòng)化加工制造作業(yè)，如同傳統(tǒng)的CAD/CAM作業(yè)，現(xiàn)在可稱BIM/CAM作業(yè)，首先將3D模型處理出有需要進(jìn)一步加工制造的適當(dāng)部分，再輸入自動(dòng)化機(jī)械加工制造，產(chǎn)出系統(tǒng)組件。
(5) 3D協(xié)調(diào)作業(yè)
在BIM術(shù)語出現(xiàn)后，其所界定的語意內(nèi)涵很快就被業(yè)界所接受，但所謂具有BIM技術(shù)實(shí)作功能的軟件工具，雖未來潛勢(shì)十足，但真正要達(dá)到大家所期待的理想成效，需要配套的工程信息管理技術(shù)仍不易馬上到位。
然而可以肯定的一件事實(shí)就是，以現(xiàn)有BIM相關(guān)軟件工具提供的功能，從其參數(shù)設(shè)變引擎及3D模型可視化等特色的充分應(yīng)用，來改善傳統(tǒng)的工程協(xié)調(diào)會(huì)議，其成效已普遍證明是明顯的，若再加上對(duì)BIM 模型等數(shù)據(jù)中心版次控管得宜的話，整體獲益必將更令人振奮。因此，所有欲考慮初次導(dǎo)入BIM 技術(shù)的任何工程項(xiàng)目，都應(yīng)認(rèn)真考慮優(yōu)先納入「BIM的3D協(xié)調(diào)作業(yè)」。BIM執(zhí)行團(tuán)隊(duì)以BIM 模型為作業(yè)基礎(chǔ)，使用一個(gè)3D 模型元組件沖突(干涉)之自動(dòng)檢測(cè)軟件，在工程項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)議進(jìn)行仿真、檢討、修正的過程，即稱為「3D協(xié)調(diào)作業(yè)」。BIM 的3D協(xié)調(diào)作業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)間的應(yīng)用也非常重要。
(6) 工地現(xiàn)況建模
執(zhí)行團(tuán)隊(duì)以BIM 模型為作業(yè)基礎(chǔ)，為工程項(xiàng)目發(fā)展出應(yīng)對(duì)目前工地現(xiàn)有條件下之3D 模型的過程，包括工地地理環(huán)境、周遭狀況、工地上的設(shè)施設(shè)備、或含有設(shè)施設(shè)備的空間區(qū)域。此模型可以用多種方式發(fā)展，主要取決于當(dāng)下的需求，以及對(duì)未來營(yíng)運(yùn)的附加價(jià)值。此作業(yè)建置之建筑物現(xiàn)況數(shù)據(jù)可做為記錄建筑履歷使用，提供有關(guān)工址環(huán)境的文件，強(qiáng)化描述現(xiàn)況條件之文件效能和準(zhǔn)確性，以利后續(xù)應(yīng)用。
(7) 施作工項(xiàng)規(guī)劃(4D建模)
BIM 的執(zhí)行團(tuán)隊(duì)運(yùn)用一個(gè)4D 模型(加上時(shí)間維度的3D 模型)有效地規(guī)劃施工階段(亦可指營(yíng)運(yùn)期的修建、改建等)各分段工項(xiàng)進(jìn)場(chǎng)施作的先后順序作業(yè)。本項(xiàng)作業(yè)重點(diǎn)在施工工項(xiàng)排程和BIM 模型中元組件有效之系結(jié)及依時(shí)間軸的運(yùn)作規(guī)劃過程。4D 建模為功能強(qiáng)大的可視化和溝通工具，可以給項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，包括業(yè)主，更清楚地了解到工程項(xiàng)目里程碑和營(yíng)建施工實(shí)作的計(jì)劃細(xì)節(jié)，讓業(yè)主和整個(gè)工程項(xiàng)目參與者都能更加了解施工各階段的排程，并掌握該項(xiàng)目進(jìn)行中的關(guān)鍵路徑。
