業(yè)主需要 什么樣的BIM?

    葛清：各位來賓，大家下午好。很高興因為有這個機會，跟大家分享一下上海中心大廈在BIM里面的一些應用的體會。我的演講題目是“業(yè)主對BIM的認識”。我個人接觸到BIM是2007年，當時上海中心正處在方案設計當中。我們這個樓有什么特點呢？就是超高、超大規(guī)模、超復雜，可是沒有一個標準，我當時非常忐忑不安，這個樓該怎么表達，從工程技術管理上用什么方式讓它不會產(chǎn)生很多錯誤來保證這個大廈順利進行？當時有人跟我提BIM的時候，我就覺得BIM會對我們有非常大的幫助。從2007年籌劃開始，到現(xiàn)在已經(jīng)過去3、4年的時間了，從我個人感覺來說，有非常多的體會，所以今天來跟大家交流一下。

    今年上半年微博上傳播率非常高的一張圖，主題就是“整死那些甲方”。讓我們這些甲方感覺忐忑不安，為什么甲乙雙方的關系變得那么緊張，其實沒有甲方，就沒有乙方。所以，我相信肯定是哪里出現(xiàn)了問題，光一味抱怨說整死那些甲方，或者我們一味指責乙方不努力，沒有達到甲方的要求，我認為這是雙方在互相抱怨。所以，我們應該冷靜的思考一下，為什么會發(fā)生這種情況？問題出在哪里？有什么辦法來解決這些問題？這個圖案非常的豐富多彩，我看了以后蠻震驚的，原來我們支付了大量設計費，背后說要整死甲方。問題出在哪里？我想我們也不可避免的說到是業(yè)主變更反復，項目設計、施工周期短，設計考慮不周全，設計圖紙質量差、錯誤多，施工工序考慮不周，加工、安裝精度不夠所導致的返工。信息交互不及時、不準確，都可能是我們面臨的一些問題。但是要想到一個完美解決方案把這些問題都解決掉，卻是非常難的一件事情。但是我們要從一些角度去找一些辦法解決，當時考慮這些問題的時候，是BIM給了我們很大的借鑒和幫助作用，讓我們去思考這些問題如何解決。實際大量問題出現(xiàn)在溝通方面，溝通包括溝通的方式、溝通的時間，大量業(yè)主對圖片的普遍理解是一個很艱難的事情。很多設計院拿了幾張效果圖，或者做一個模型，就以為業(yè)主把設計權給的他們，實際上不是。隨著工程的深入，特別在建造過程當中，有一些思路出來以后，業(yè)主對這些設計的理解才逐步的加深，設計院有沒有比較好的方法，在一開始的時候，讓業(yè)主得到一個全面的了解，或者哪里可能出現(xiàn)一些隱藏的問題，這就是一個溝通的手段。

    我剛才來會場的時候，有一個化緣和尚在很短的時間給我推銷了這兩個東西，他溝通方式非常好，在一分鐘當中表明他要干什么，他拿出很多準備充分的本子告訴我，兩百塊錢什么東西、三百塊錢什么東西，很清楚，又說不能買，因為佛是不能買的，但是可以捐，我就捐了300元，雖然也是甲乙雙方的關系，但是我覺得他們準備的非常充分。

    有一些科研院所，像《深圳大學學報》和一些機構調研、分析，87.5%的項目均是在不同程度的延誤中完成。風險指標有15位排在前面，也是業(yè)主提出的，我剛才說業(yè)主提出的很大一個問題就是信息溝通不暢，因為他想象中的樣子和蓋出來的樣子不一樣，就是我們沒有及時把可能發(fā)生的事情溝通清楚，當然還有承包商的問題等等。

    去年跟中國商業(yè)地產(chǎn)協(xié)會針對BIM應用做了一個報告和問卷調查，包括對業(yè)主、地產(chǎn)商、施工企業(yè)、設計企業(yè)，做了一個全方位的調查，調查結果非常樂觀。近八成的受訪者認為因為設計圖紙問題而引起的項目或者投資損失。其實業(yè)主也很難做，為什么呢？如果因為設計的原因造成了施工返工或者損失的話，我們只能扣除相應部分的設計費，這一點對我們損失非常大，也就是說，從這種相對應的角度來說是不匹配的，可能有一個設計問題造成幾百萬、上千萬的損失，但是可能就只要扣一、二十萬的設計費，雖然大家不想讓它發(fā)生，但是有的時候就發(fā)生了。

    這張圖很形象反映出BIM作為一個平臺，把設計、建造、施工和運營之間，有幾個案例用BIM使用節(jié)省10%的建造費用。斯坦福大學在這方面有比較深的研究，因為它通過BIM有以下各個方面的比例關系的節(jié)約成本，這是通過32個采用BIM項目總結說明使用BIM的優(yōu)勢。我們的挑戰(zhàn)在哪里，項目參與眾多，設計咨詢單位達30余個；分支系統(tǒng)非常復雜，建筑業(yè)務8大功能綜合體，7種結構體系，基本上在常規(guī)建筑當中見到的結構體系在我們這里都體現(xiàn)了。機電有30多個，信息量很大，有效傳遞難度大，現(xiàn)在施工圖有不到4000張，我們目前蓋的38層已經(jīng)發(fā)生1.5萬張深化圖，可能最終計劃的深化圖紙超過10萬張，這么大量的設計圖紙，如果要設計院或者深化設計單位保證不出錯，這對于任何一個人都是不可能做到的要求，這是不現(xiàn)實的問題。但是我們不可能因為會潛在的發(fā)生很多問題，影響到我們整個施工的進程，包括整個工程的質量問題。我們整個工程投資是120億。

    我們很直接的，也是比較淺顯的提出我們BIM應用目標就是三個：更好地提高設計質量、更好地進行施工管理、更好地運維管理。演化出一張圖，BIM建筑模型跟設計、投資采購、建造、營運發(fā)生關系，它是作為一個公共信息平臺在互相傳遞信息。那么，在設計階段，更多的在于復雜體系、管線綜合、碰撞檢測，在投資采購方面材料統(tǒng)計、招投標管理，因為有了我們這個項目，機電安裝在招標的時候，投標單位明確，他以后所有的機電設備管線部分，以BIM模型作為計算依據(jù)，使得我們在整個工程量計算的時候不會出現(xiàn)非常多的人為的偏差。建造方面有施工方案的探討，4D施工模擬，施工現(xiàn)場監(jiān)控，運營階段設備信息維護，空間使用變革。我們現(xiàn)在做的比較多的是設計和建造這塊，運營維護我們做的是基礎工作，就是我們在機電設計方面做的信息模型的時候，已經(jīng)把相當主要的設備信息輸入進去了。

    上海中心BIM組織架構，上海建工對我們BIM工作的信息溝通平臺，是一個總包發(fā)揮作用的，現(xiàn)在的團隊已經(jīng)有8家，整個參與BIM工作具體人員已經(jīng)到了50多人，我們這個模式還是蠻創(chuàng)新的，但是我們也在思考怎么開展BIM工作，現(xiàn)在常規(guī)的動作是請CCDI作為一個業(yè)主團隊，要有效的對業(yè)主負責，這樣的模式是比較多的。另外一個模式由組建一個團隊，可以把BIM拿過來進行交流。當然我們做這種事很冒險，我們決定當時上BIM作為我們一個工作的抓手以后，在總包、分包、設備、供應當中要求總包商、承包商、設備供應商必須采用BIM。我知道這很冒險，因為很多人連BIM是什么都不知道，但是我相信業(yè)主提出這個要求，只要他想來投這個標，他必須要知道。后面還有酒店裝飾等等一系列問題，我們這樣做的好處就是每個分項、每個總包、分包、設備廠商深化設計和BIM團隊之間全方位溝通，如果自己是錯的，就不要拿出來，如果發(fā)現(xiàn)錯誤設計人員就必須解決，在大量的消化了以后，再提調到總包這個平臺，由業(yè)主和總包一起進行評價，來保證是沒有問題的。如果BIM模型沒有過關，比如在多長時間內完成這個工作，如果BIM模型這塊沒有過關是不能上現(xiàn)場的，我要保證現(xiàn)場出現(xiàn)的錯誤越低越好，這樣避免大量的返工。  
 

    我們現(xiàn)在是50多人，這個項目進程最后可能會超過100人，我們業(yè)主不可能組建100個人的一個團隊，我相信任何一家咨詢公司，如果組建一家100人團隊為我們服務也是不現(xiàn)實的，所以我們在招標過程當中，用命令式的要求來投標參與方必須掌握BIM，當然怎么掌握，我們不去關心，你可以組建自己的團隊，你也可以購買服務等等，這方面我們不會過分參與。

    整個BIM的技術框架是分成設計、施工、運營，不同的運營帶來不同的軟件和硬件的需求。我們作為業(yè)主方編制了基于BIM工作信息工作的規(guī)范。當我們提出了要求之后，必須有這樣一套管理方法，讓這么多的單位達到預設的工作目標，所以包括四大方面：現(xiàn)行工作流程的分析、BIM系統(tǒng)的管理與流程、BIM應用策略和BIM的基礎標準。這些是我們在跟合作單位和科研院所，在實踐當中不斷優(yōu)化和深化的過程，我們也借鑒了一些案例，包括管理流程分為BIM的工作團隊、工作流程、業(yè)主流程和文檔管理流程。

    這是BIM的流程標準，我們分為施工總包、施工分包、BIM團隊等等的流程關系，我們需要設計好，讓它為什么整個日常工程建設發(fā)揮作用，這是我們在逐步落地的一個管理流程。

    另外，目標的制定，模型的文件、模型的構建、文件的標準、項目的模板，這在整個推進過程當中也是逐步落地。軟硬件的配置、模型的購置，不同的專業(yè)，包括設備專業(yè)、電梯等等，都有模型的要求，都不一樣，也沒有必要一樣。我們有一些標準要求，不是人為設計一個容差，就不能改變，這樣對工作不利。

    我剛才提到了在招標的時候，對施工總包、分包、電梯分包等全方位提出BIM，而且通過具體實踐發(fā)現(xiàn)這些單位已經(jīng)離不開BIM，離開BIM已經(jīng)沒有辦法開始工作了，特別像一些機電，已經(jīng)把BIM信息化技術運用作為他們企業(yè)的核心競爭力了，從這個層面來說，應該感謝我們甲方迫使他們使用這個BIM，他現(xiàn)在非常開心到處介紹我們使用BIM，因為它非常形象，非常便于和業(yè)主的溝通，非�？梢越鉀Q實際的問題。包括機電在投標文件當中已經(jīng)做到70%的工廠化，工廠化的設備安裝到現(xiàn)場的調裝，把BIM技術延伸到加工，這是他們范疇的事情，他們可以在某個側面進行，很多人圍繞工程建設都在談BIM，但是側重點不一樣。我們以后對室內設計等等有相應的技術要求，根據(jù)我們實踐情況會及時進行一些調整，然后放到招標文件里去。

    在設計階段運用，主要是剛才看到的參數(shù)化的設計、可持續(xù)設計、可視化設計。因為整個上海中心是一個有一定規(guī)律的變形的設計，其實是一個非常復雜的總結出來的公式，一種參數(shù)化的設計。每一層的縮放倍率是99.998904。在外幕墻設計的時候，參數(shù)化對外墻的模型非常重要，怎么來保證幕墻設計的時候，是按照規(guī)律，按照參數(shù)化的要求進行設計的。我們整個外幕墻非常復雜，從1月份開始攻關，到現(xiàn)在還有一些節(jié)點沒有完成。

    剛才魏柏德先生提到，我們是兩個目標：一是綠色LEED銀獎，一個是國家綠色三星級的認證，我們在綠色六大方面上和在可持續(xù)方面做了大量的工作。從定性分析到定量分析，比如光纜的問題，我們影響的范圍，甚至說到影響的每幢樓，每個窗戶的問題，建筑外風環(huán)境模擬，保證我們的大樓下面風處不能超過多少，如果超過多少要有辦法來解決。這是我們做的世界上第一個風洞試驗分析，這方面造價大概3.5億，我們進行參數(shù)化的設計來結合BIM進行的。這種自然光模擬也是綠色建筑的一個要求。

    可視化設計方面。應該說可視化設計非常重要，也是非常小的一部分內容。還有多專業(yè)協(xié)同方面的工作。施工階段，我們沒有太多的案例可循，但是對整個工程建筑推進起到了很好的促進作用。我們有10臺塔吊，全國有6臺，4臺在我們這兒，因為4臺塔吊之間有塔身，下面在地面上有300噸輔助機械工作，我們要全方位理解，可能要發(fā)生一些變化，因為施工之間的關系非常復雜。這是現(xiàn)場，各個塔吊非常近，我們想通過一個工作模式，也是通過BIM進行了研究。通過對塔吊空間位置及運用狀態(tài)進行模擬，檢查相互間干擾的情況，并驗證應對措施的可行性，從而提高塔吊的工作效率。這樣得出保證安全具體單臺塔吊在運作過程當中需要360度轉，不可避免的相互之間有一些干擾。我們通過BIM模擬，得出垂直運行角度44-85度，在實際操作過程當中要嚴格按照標準進行。把桿水平轉動的角度是多少，可能吊繩和牽引繩之間發(fā)生纏繞，上海又是一個受臺風干擾的城市，這個塔吊應該處于一種什么狀態(tài)，這都要通過分析的。我們要求臺風季節(jié)的時候，鋼絲繩下垂長度不能超過5米，這是一個分析結果，如果完全按經(jīng)驗沒有辦法做到這一點。

    我們塔吊爬升的時候，一臺塔吊爬升的時候有兩臺塔吊幫助，有一個爬升的過程。我們在深化什么階段的應用，我們的鋼結構深化，剛才說過有10多萬張圖，很多專業(yè)的協(xié)調，我們總包的平臺把各個包的模型在這個平臺進行整合，來反映出在深化設計方面，各承包商的落地之間的一些碰撞問題。比如我們做的一些版本要求比較嚴格，我們要求基于上來樣的版本進行碰撞，比如主樓剛度和內幕墻的比較、內幕墻和外幕墻支撐的比較，要解決這些問題，需要多少個天數(shù)和人工數(shù)，甚至返回設計階段，甚至返回加工廠，這個數(shù)據(jù)就是經(jīng)濟價值。

    還有4D施工模擬，我們發(fā)現(xiàn)在原來工期設計方面不科學，在施工模擬當中得到了一些好處，我們及時進行調整一些工作，如果我們不及時預判的話，可能會出現(xiàn)返工現(xiàn)象。我們已經(jīng)在鋼結構這部分不做現(xiàn)場的預拼裝，完全靠電腦實現(xiàn)。這樣的話，節(jié)約了大量的時間、人力、物力和材料。

    我們每一層幕墻板塊單元都不一樣，每一塊單元板塊也是幕墻，非常復雜，如果沒有引入這樣一個機制和信息化模型，我覺得作為總工程師來說，我肯定會睡不著覺。機電安裝大型設備方案，我們可以通過BIM模型，在確保實際過程當中不會發(fā)現(xiàn)預判不到的問題。在后期采購和投資控制這塊，進行了一些工作，包括工程上的統(tǒng)計，比如我要訂購多少臺、多長的分管，多少個閥門，這些我們和采購的信息進行溝通。在物業(yè)方面，我們也在研究設立一個課題，我們有了信息化模型以后，跟我以后物業(yè)管理模式，以后物業(yè)管理軟件方面的對口關系怎樣，我們有一個課題組跟進。事實上全球不是有很多案例可以供我們參考，這方面需要我們自己，包括合作單位，包括一些其他專業(yè)公司進行大量的配合。

    我剛才說了一個設備參數(shù)，還有一些維修技術，都會在這個信息系統(tǒng)上顯示。圍繞BIM的運用我們有兩個課題，一個是《上海中心大廈綠色超高層建筑關鍵技術研究》、住建部信息化范圍項目-2011.06，我們希望為BIM的運用提到一個推進作用。業(yè)主、承包商、軟件商、高校都互動起來，形成我們自己的成果，比如BIM運用的使用標準、產(chǎn)品技術、人才等等，我們團隊50個人根本不知道BIM的事，但是有的人知道，現(xiàn)在通過這個項目以后，有50幾個乃至有100多個專業(yè)人才產(chǎn)生了。

    我希望以后不要整死甲方，而是甲乙雙方能夠以一種平和的態(tài)度來提高我們的工作質量，提高工程建設水平，我個人理解BIM不是可視化工程這么一個簡單的事情，是一個工作方法和工作理念的改革，就像我原來騎自行車，現(xiàn)在開汽車，同樣是交通問題，但是汽車給你帶來生活方式的改變不一樣，實際上BIM也是這樣，就像CAD取代了繪圖板，變成一個工程建設行業(yè)的變革，我相信BIM是對工程行業(yè)另外一個變革，我希望我們以后圍繞整個工程建設的甲方也好，乙方也好，總包也好，分包也好，大家可以開開心心把工作干好。謝謝大家。