业主需要 什么样的BIM?

    葛清：各位来宾，大家下午好。很高兴因为有这个机会，跟大家分享一下上海中心大厦在BIM里面的一些应用的体会。我的演讲题目是“业主对BIM的认识”。我个人接触到BIM是2007年，当时上海中心正处在方案设计当中。我们这个楼有什么特点呢？就是超高、超大规模、超复杂，可是没有一个标准，我当时非常忐忑不安，这个楼该怎么表达，从工程技术管理上用什么方式让它不会产生很多错误来保证这个大厦顺利进行？当时有人跟我提BIM的时候，我就觉得BIM会对我们有非常大的帮助。从2007年筹划开始，到现在已经过去3、4年的时间了，从我个人感觉来说，有非常多的体会，所以今天来跟大家交流一下。

    今年上半年微博上传播率非常高的一张图，主题就是“整死那些甲方”。让我们这些甲方感觉忐忑不安，为什么甲乙双方的关系变得那么紧张，其实没有甲方，就没有乙方。所以，我相信肯定是哪里出现了问题，光一味抱怨说整死那些甲方，或者我们一味指责乙方不努力，没有达到甲方的要求，我认为这是双方在互相抱怨。所以，我们应该冷静的思考一下，为什么会发生这种情况？问题出在哪里？有什么办法来解决这些问题？这个图案非常的丰富多彩，我看了以后蛮震惊的，原来我们支付了大量设计费，背后说要整死甲方。问题出在哪里？我想我们也不可避免的说到是业主变更反复，项目设计、施工周期短，设计考虑不周全，设计图纸质量差、错误多，施工工序考虑不周，加工、安装精度不够所导致的返工。信息交互不及时、不准确，都可能是我们面临的一些问题。但是要想到一个完美解决方案把这些问题都解决掉，却是非常难的一件事情。但是我们要从一些角度去找一些办法解决，当时考虑这些问题的时候，是BIM给了我们很大的借鉴和帮助作用，让我们去思考这些问题如何解决。实际大量问题出现在沟通方面，沟通包括沟通的方式、沟通的时间，大量业主对图片的普遍理解是一个很艰难的事情。很多设计院拿了几张效果图，或者做一个模型，就以为业主把设计权给的他们，实际上不是。随着工程的深入，特别在建造过程当中，有一些思路出来以后，业主对这些设计的理解才逐步的加深，设计院有没有比较好的方法，在一开始的时候，让业主得到一个全面的了解，或者哪里可能出现一些隐藏的问题，这就是一个沟通的手段。

    我刚才来会场的时候，有一个化缘和尚在很短的时间给我推销了这两个东西，他沟通方式非常好，在一分钟当中表明他要干什么，他拿出很多准备充分的本子告诉我，两百块钱什么东西、三百块钱什么东西，很清楚，又说不能买，因为佛是不能买的，但是可以捐，我就捐了300元，虽然也是甲乙双方的关系，但是我觉得他们准备的非常充分。

    有一些科研院所，像《深圳大学学报》和一些机构调研、分析，87.5%的项目均是在不同程度的延误中完成。风险指标有15位排在前面，也是业主提出的，我刚才说业主提出的很大一个问题就是信息沟通不畅，因为他想象中的样子和盖出来的样子不一样，就是我们没有及时把可能发生的事情沟通清楚，当然还有承包商的问题等等。

    去年跟中国商业地产协会针对BIM应用做了一个报告和问卷调查，包括对业主、地产商、施工企业、设计企业，做了一个全方位的调查，调查结果非常乐观。近八成的受访者认为因为设计图纸问题而引起的项目或者投资损失。其实业主也很难做，为什么呢？如果因为设计的原因造成了施工返工或者损失的话，我们只能扣除相应部分的设计费，这一点对我们损失非常大，也就是说，从这种相对应的角度来说是不匹配的，可能有一个设计问题造成几百万、上千万的损失，但是可能就只要扣一、二十万的设计费，虽然大家不想让它发生，但是有的时候就发生了。

    这张图很形象反映出BIM作为一个平台，把设计、建造、施工和运营之间，有几个案例用BIM使用节省10%的建造费用。斯坦福大学在这方面有比较深的研究，因为它通过BIM有以下各个方面的比例关系的节约成本，这是通过32个采用BIM项目总结说明使用BIM的优势。我们的挑战在哪里，项目参与众多，设计咨询单位达30余个；分支系统非常复杂，建筑业务8大功能综合体，7种结构体系，基本上在常规建筑当中见到的结构体系在我们这里都体现了。机电有30多个，信息量很大，有效传递难度大，现在施工图有不到4000张，我们目前盖的38层已经发生1.5万张深化图，可能最终计划的深化图纸超过10万张，这么大量的设计图纸，如果要设计院或者深化设计单位保证不出错，这对于任何一个人都是不可能做到的要求，这是不现实的问题。但是我们不可能因为会潜在的发生很多问题，影响到我们整个施工的进程，包括整个工程的质量问题。我们整个工程投资是120亿。

    我们很直接的，也是比较浅显的提出我们BIM应用目标就是三个：更好地提高设计质量、更好地进行施工管理、更好地运维管理。演化出一张图，BIM建筑模型跟设计、投资采购、建造、营运发生关系，它是作为一个公共信息平台在互相传递信息。那么，在设计阶段，更多的在于复杂体系、管线综合、碰撞检测，在投资采购方面材料统计、招投标管理，因为有了我们这个项目，机电安装在招标的时候，投标单位明确，他以后所有的机电设备管线部分，以BIM模型作为计算依据，使得我们在整个工程量计算的时候不会出现非常多的人为的偏差。建造方面有施工方案的探讨，4D施工模拟，施工现场监控，运营阶段设备信息维护，空间使用变革。我们现在做的比较多的是设计和建造这块，运营维护我们做的是基础工作，就是我们在机电设计方面做的信息模型的时候，已经把相当主要的设备信息输入进去了。

    上海中心BIM组织架构，上海建工对我们BIM工作的信息沟通平台，是一个总包发挥作用的，现在的团队已经有8家，整个参与BIM工作具体人员已经到了50多人，我们这个模式还是蛮创新的，但是我们也在思考怎么开展BIM工作，现在常规的动作是请CCDI作为一个业主团队，要有效的对业主负责，这样的模式是比较多的。另外一个模式由组建一个团队，可以把BIM拿过来进行交流。当然我们做这种事很冒险，我们决定当时上BIM作为我们一个工作的抓手以后，在总包、分包、设备、供应当中要求总包商、承包商、设备供应商必须采用BIM。我知道这很冒险，因为很多人连BIM是什么都不知道，但是我相信业主提出这个要求，只要他想来投这个标，他必须要知道。后面还有酒店装饰等等一系列问题，我们这样做的好处就是每个分项、每个总包、分包、设备厂商深化设计和BIM团队之间全方位沟通，如果自己是错的，就不要拿出来，如果发现错误设计人员就必须解决，在大量的消化了以后，再提调到总包这个平台，由业主和总包一起进行评价，来保证是没有问题的。如果BIM模型没有过关，比如在多长时间内完成这个工作，如果BIM模型这块没有过关是不能上现场的，我要保证现场出现的错误越低越好，这样避免大量的返工。  
 

    我们现在是50多人，这个项目进程最后可能会超过100人，我们业主不可能组建100个人的一个团队，我相信任何一家咨询公司，如果组建一家100人团队为我们服务也是不现实的，所以我们在招标过程当中，用命令式的要求来投标参与方必须掌握BIM，当然怎么掌握，我们不去关心，你可以组建自己的团队，你也可以购买服务等等，这方面我们不会过分参与。

    整个BIM的技术框架是分成设计、施工、运营，不同的运营带来不同的软件和硬件的需求。我们作为业主方编制了基于BIM工作信息工作的规范。当我们提出了要求之后，必须有这样一套管理方法，让这么多的单位达到预设的工作目标，所以包括四大方面：现行工作流程的分析、BIM系统的管理与流程、BIM应用策略和BIM的基础标准。这些是我们在跟合作单位和科研院所，在实践当中不断优化和深化的过程，我们也借鉴了一些案例，包括管理流程分为BIM的工作团队、工作流程、业主流程和文档管理流程。

    这是BIM的流程标准，我们分为施工总包、施工分包、BIM团队等等的流程关系，我们需要设计好，让它为什么整个日常工程建设发挥作用，这是我们在逐步落地的一个管理流程。

    另外，目标的制定，模型的文件、模型的构建、文件的标准、项目的模板，这在整个推进过程当中也是逐步落地。软硬件的配置、模型的购置，不同的专业，包括设备专业、电梯等等，都有模型的要求，都不一样，也没有必要一样。我们有一些标准要求，不是人为设计一个容差，就不能改变，这样对工作不利。

    我刚才提到了在招标的时候，对施工总包、分包、电梯分包等全方位提出BIM，而且通过具体实践发现这些单位已经离不开BIM，离开BIM已经没有办法开始工作了，特别像一些机电，已经把BIM信息化技术运用作为他们企业的核心竞争力了，从这个层面来说，应该感谢我们甲方迫使他们使用这个BIM，他现在非常开心到处介绍我们使用BIM，因为它非常形象，非常便于和业主的沟通，非常可以解决实际的问题。包括机电在投标文件当中已经做到70%的工厂化，工厂化的设备安装到现场的调装，把BIM技术延伸到加工，这是他们范畴的事情，他们可以在某个侧面进行，很多人围绕工程建设都在谈BIM，但是侧重点不一样。我们以后对室内设计等等有相应的技术要求，根据我们实践情况会及时进行一些调整，然后放到招标文件里去。

    在设计阶段运用，主要是刚才看到的参数化的设计、可持续设计、可视化设计。因为整个上海中心是一个有一定规律的变形的设计，其实是一个非常复杂的总结出来的公式，一种参数化的设计。每一层的缩放倍率是99.998904。在外幕墙设计的时候，参数化对外墙的模型非常重要，怎么来保证幕墙设计的时候，是按照规律，按照参数化的要求进行设计的。我们整个外幕墙非常复杂，从1月份开始攻关，到现在还有一些节点没有完成。

    刚才魏柏德先生提到，我们是两个目标：一是绿色LEED银奖，一个是国家绿色三星级的认证，我们在绿色六大方面上和在可持续方面做了大量的工作。从定性分析到定量分析，比如光缆的问题，我们影响的范围，甚至说到影响的每幢楼，每个窗户的问题，建筑外风环境模拟，保证我们的大楼下面风处不能超过多少，如果超过多少要有办法来解决。这是我们做的世界上第一个风洞试验分析，这方面造价大概3.5亿，我们进行参数化的设计来结合BIM进行的。这种自然光模拟也是绿色建筑的一个要求。

    可视化设计方面。应该说可视化设计非常重要，也是非常小的一部分内容。还有多专业协同方面的工作。施工阶段，我们没有太多的案例可循，但是对整个工程建筑推进起到了很好的促进作用。我们有10台塔吊，全国有6台，4台在我们这儿，因为4台塔吊之间有塔身，下面在地面上有300吨辅助机械工作，我们要全方位理解，可能要发生一些变化，因为施工之间的关系非常复杂。这是现场，各个塔吊非常近，我们想通过一个工作模式，也是通过BIM进行了研究。通过对塔吊空间位置及运用状态进行模拟，检查相互间干扰的情况，并验证应对措施的可行性，从而提高塔吊的工作效率。这样得出保证安全具体单台塔吊在运作过程当中需要360度转，不可避免的相互之间有一些干扰。我们通过BIM模拟，得出垂直运行角度44-85度，在实际操作过程当中要严格按照标准进行。把杆水平转动的角度是多少，可能吊绳和牵引绳之间发生缠绕，上海又是一个受台风干扰的城市，这个塔吊应该处于一种什么状态，这都要通过分析的。我们要求台风季节的时候，钢丝绳下垂长度不能超过5米，这是一个分析结果，如果完全按经验没有办法做到这一点。

    我们塔吊爬升的时候，一台塔吊爬升的时候有两台塔吊帮助，有一个爬升的过程。我们在深化什么阶段的应用，我们的钢结构深化，刚才说过有10多万张图，很多专业的协调，我们总包的平台把各个包的模型在这个平台进行整合，来反映出在深化设计方面，各承包商的落地之间的一些碰撞问题。比如我们做的一些版本要求比较严格，我们要求基于上来样的版本进行碰撞，比如主楼刚度和内幕墙的比较、内幕墙和外幕墙支撑的比较，要解决这些问题，需要多少个天数和人工数，甚至返回设计阶段，甚至返回加工厂，这个数据就是经济价值。

    还有4D施工模拟，我们发现在原来工期设计方面不科学，在施工模拟当中得到了一些好处，我们及时进行调整一些工作，如果我们不及时预判的话，可能会出现返工现象。我们已经在钢结构这部分不做现场的预拼装，完全靠电脑实现。这样的话，节约了大量的时间、人力、物力和材料。

    我们每一层幕墙板块单元都不一样，每一块单元板块也是幕墙，非常复杂，如果没有引入这样一个机制和信息化模型，我觉得作为总工程师来说，我肯定会睡不着觉。机电安装大型设备方案，我们可以通过BIM模型，在确保实际过程当中不会发现预判不到的问题。在后期采购和投资控制这块，进行了一些工作，包括工程上的统计，比如我要订购多少台、多长的分管，多少个阀门，这些我们和采购的信息进行沟通。在物业方面，我们也在研究设立一个课题，我们有了信息化模型以后，跟我以后物业管理模式，以后物业管理软件方面的对口关系怎样，我们有一个课题组跟进。事实上全球不是有很多案例可以供我们参考，这方面需要我们自己，包括合作单位，包括一些其他专业公司进行大量的配合。

    我刚才说了一个设备参数，还有一些维修技术，都会在这个信息系统上显示。围绕BIM的运用我们有两个课题，一个是《上海中心大厦绿色超高层建筑关键技术研究》、住建部信息化范围项目-2011.06，我们希望为BIM的运用提到一个推进作用。业主、承包商、软件商、高校都互动起来，形成我们自己的成果，比如BIM运用的使用标准、产品技术、人才等等，我们团队50个人根本不知道BIM的事，但是有的人知道，现在通过这个项目以后，有50几个乃至有100多个专业人才产生了。

    我希望以后不要整死甲方，而是甲乙双方能够以一种平和的态度来提高我们的工作质量，提高工程建设水平，我个人理解BIM不是可视化工程这么一个简单的事情，是一个工作方法和工作理念的改革，就像我原来骑自行车，现在开汽车，同样是交通问题，但是汽车给你带来生活方式的改变不一样，实际上BIM也是这样，就像CAD取代了绘图板，变成一个工程建设行业的变革，我相信BIM是对工程行业另外一个变革，我希望我们以后围绕整个工程建设的甲方也好，乙方也好，总包也好，分包也好，大家可以开开心心把工作干好。谢谢大家。