（BuildingInformationModeling），即建筑信息模型，它代表了新的概念和實(shí)踐活動，并有具備在建筑行業(yè)大幅降低不同形式浪費(fèi)及大幅提高創(chuàng)新信息技術(shù)的商業(yè)結(jié)構(gòu)。隨著中國建筑設(shè)計(jì)技術(shù)及智能化、信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，對BIM技術(shù)應(yīng)用需求也不斷凸顯。

為此，記者就BIM技術(shù)及其在電氣設(shè)計(jì)方面的相關(guān)問題對中國建筑設(shè)計(jì)研究院BIM中心副主任、教授級高工、中國建筑節(jié)能協(xié)會建筑電氣與智能化節(jié)能專業(yè)委員會專家王玉卿進(jìn)行了專訪。

Q1：近幾年隨著BIM在中國工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，中國建筑設(shè)計(jì)研究院走在了前端，通過各種方式鼓勵設(shè)計(jì)人員在工程當(dāng)中運(yùn)用BIM技術(shù)，并成立了BIM研究中心。中國建筑設(shè)計(jì)研究院的BIM中心是如何在這個(gè)新的設(shè)計(jì)手段發(fā)展和革新的歷程中組建起來，對于BIM應(yīng)用實(shí)踐的推進(jìn)、調(diào)動設(shè)計(jì)師應(yīng)用BIM的積極性起到了怎樣的作用？

王玉卿：BIM技術(shù)是涵蓋建設(shè)項(xiàng)目策劃、規(guī)劃、方案、初步設(shè)計(jì)、施工圖到招標(biāo)、施工、竣工、運(yùn)維——整個(gè)全生命周期的解決方案。它并不是軟件，而是一個(gè)管理過程，他將引領(lǐng)著整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展。中國建筑設(shè)計(jì)研究院從事BIM設(shè)計(jì)研究已經(jīng)有10多年了，前幾年是很多人都參與的，但是其中有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的問題，如果所有人都一起開展工作，“為用軟件而用軟件”，會特別累，所以最后決定集中力量來進(jìn)行專項(xiàng)研究，成立BIM設(shè)計(jì)研究中心。

中國建筑設(shè)計(jì)研究院在2013年專門編制了BIM發(fā)展策略，并在中國建筑設(shè)計(jì)研究院第四屆BIM論壇上專門對于全年工作情況做了發(fā)布。中國建筑設(shè)計(jì)研究院BIM設(shè)計(jì)研究中心的任務(wù)，第一是研發(fā)，第二是生產(chǎn)。研發(fā)和生產(chǎn)兼顧，研發(fā)推動生產(chǎn)，生產(chǎn)實(shí)踐又能驗(yàn)證完善研發(fā)。BIM不同于CAD，它的門檻較高，現(xiàn)在還不成熟，需要進(jìn)行研發(fā)和探索的工作。國內(nèi)做BIM的比較多，各種實(shí)踐都有所嘗試。經(jīng)過努力，目前中國建筑設(shè)計(jì)研究院的BIM技術(shù)在國內(nèi)同行屬領(lǐng)先水平。

Q2：BIM技術(shù)給建筑電氣設(shè)計(jì)帶來了什么改變？

王玉卿：以前的設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)思想的示意性二維表述，而現(xiàn)在的BIM設(shè)計(jì)是一個(gè)模擬實(shí)現(xiàn)的過程。原來的設(shè)計(jì)只是對想法“胸有成竹”，而現(xiàn)在可以預(yù)知其實(shí)現(xiàn)的具體效果。BIM設(shè)計(jì)不僅是三維設(shè)計(jì)，同時(shí)可以呈現(xiàn)模擬安裝的過程，將來能看到運(yùn)行是什么樣子。三維設(shè)計(jì)比二維設(shè)計(jì)更深入，更完善。所以BIM設(shè)計(jì)發(fā)展到一定程度以后，肯定會逐漸取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。

Q3：物聯(lián)網(wǎng)和BIM的關(guān)系？

王玉卿：我們已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代。我們可以想象：在三維運(yùn)維模型里，通過二維或者三維定位技術(shù)，可以模擬再現(xiàn)每個(gè)設(shè)備的位置和狀態(tài)，每個(gè)人員的位置，每個(gè)家具的情況，所有智能建筑的運(yùn)行都可以通過模型模擬出來。所有的材料量、工程量都可以通過這個(gè)模型來預(yù)計(jì)和體現(xiàn)。那么BIM對物聯(lián)網(wǎng)乃至、數(shù)字城市的實(shí)現(xiàn)將起到極大的促進(jìn)作用。所以電氣設(shè)計(jì)運(yùn)用BIM的意義是很大的。

Q4：BIM為建筑創(chuàng)作提供了三維虛擬空間，在這個(gè)空間設(shè)計(jì)，不僅能解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中各專業(yè)協(xié)調(diào)不夠的頑疾，也為全方位、綜合性研究建筑系統(tǒng)提供了有效的工具。在建筑設(shè)計(jì)院中，對于建筑專業(yè)推行BIM較為容易，而結(jié)構(gòu)、給排水、空調(diào)、電氣、總圖等專業(yè)應(yīng)用較難，再要求實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的協(xié)同則更有難度。當(dāng)BIM革新推進(jìn)到更深層次，必定會與設(shè)計(jì)院既有的體制、管理發(fā)生碰撞，您認(rèn)為，如何讓設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)師們不是為用軟件而用軟件，而是借助BIM提高工作效率？

王玉卿：BIM是目前發(fā)現(xiàn)完成建筑全生命周期各類工作的最優(yōu)秀解決方案。在建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中實(shí)施BIM的最終目的是要提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，從而減少后續(xù)施工期間的洽商和返工，保障施工周期，節(jié)約項(xiàng)目資金。全專業(yè)、全過程BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用是設(shè)計(jì)人員從設(shè)計(jì)初始立足項(xiàng)目工程全局，借助BIM平臺相互協(xié)調(diào)工程項(xiàng)目各專業(yè)，權(quán)衡主次，模擬分析建筑環(huán)境，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保時(shí)時(shí)完全對應(yīng)的3D模型和2D圖紙成果和信息完整傳遞，使得設(shè)計(jì)方、施工方、業(yè)主與物業(yè)管理各受益方效益最大化。

BIM電氣工程設(shè)計(jì)出圖可實(shí)現(xiàn)全專業(yè)、全過程BIM施工圖設(shè)計(jì)。電氣專業(yè)BIM模型直接打印出的圖紙，包括幾乎所有電氣平面圖、剖面圖、大樣圖。大約占電氣專業(yè)施工圖的70%。目前電氣系統(tǒng)圖尚不敢采用半自動完成的方式，所有系統(tǒng)圖采用CAD出圖。

電氣專業(yè)BIM模型從設(shè)計(jì)、施工、竣工到運(yùn)維都能傳遞和體現(xiàn)。模擬分析包括建筑性能分析，聲光熱的分析、能耗分析、環(huán)境分析，舒適度分析、疏散、自然通風(fēng)及空調(diào)通風(fēng)。這些分析雖然以前也能做，但是都需要專門重新建立一個(gè)模型，工作量很大也很復(fù)雜。現(xiàn)在用BIM軟件鏈接都可以實(shí)時(shí)完成。BIM對目標(biāo)可控，在施工中不僅是經(jīng)濟(jì)的可控，還包括物料的可控和時(shí)間的可控等（4D包括了施工安排，5D包括了現(xiàn)金流）多方面。

Q5：BIM技術(shù)上世紀(jì)90年代起源于國外，在一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用。請您分析BIM技術(shù)在國外和國內(nèi)的發(fā)展都有何特點(diǎn)和差異？

王玉卿：其實(shí)中國建筑設(shè)計(jì)研究院早在2002年做“鳥巢”的設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)用了BIM技術(shù)。當(dāng)時(shí)，我們對于設(shè)計(jì)效果都可以通過模型來查看，對于建筑部件，不需要現(xiàn)場測量即可進(jìn)行生產(chǎn)加工�？蓪�(shí)現(xiàn)模擬施工，施工“彩排”。

在國外，工程總包采用BIM技術(shù)的較多，這樣可以節(jié)省總體工期，控制投資。另外，很多異形建筑的設(shè)計(jì)使用BIM技術(shù)。但BIM已經(jīng)不是僅僅拿來專做異形建筑的，很多大型建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所很多工程采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在國內(nèi)，其實(shí)有很多設(shè)計(jì)企業(yè)采用各種方式進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)，已經(jīng)有部分主流房地產(chǎn)公司開始嘗試采用BIM技術(shù)，已經(jīng)有部分主流企業(yè)嘗試采用BIM技術(shù)，大家都在摸索階段。

采用BIM技術(shù)降低成本，要結(jié)合工程整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，從是否縮短整體時(shí)間，是否可在設(shè)計(jì)階段就盡可能完善、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量等方面來綜合考慮，而不僅僅只看設(shè)計(jì)費(fèi)用。通過BIM，可以消除40%的預(yù)算外變更，減少50%的材料浪費(fèi)。BIM技術(shù)應(yīng)用的收益和投入比是反向拋物線的關(guān)系。初期投入很大收益低，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，隨著數(shù)據(jù)庫的建立和不斷積累完善。相應(yīng)的收益是爆炸式增長。

國內(nèi)的BIM設(shè)計(jì)相對于國外，在理念方面差距不大，只在個(gè)別方面有差距。國內(nèi)的BIM出圖還是很少的。在國內(nèi)建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電是全專業(yè)的；而在國外大部分建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等方面是脫離的，所以他們在機(jī)電方面是被動的，做得并不是很好，但是在工程總包方面做得很好。國外在設(shè)計(jì)、施工、安裝的銜接做得更好。

根據(jù)我們考察北美比較大的建筑設(shè)計(jì)公司的情況，建筑專業(yè)幾乎全部采用BIM設(shè)計(jì)，而機(jī)電采用的較少，只是根據(jù)需要來確定用不用。歐美的項(xiàng)目大部分用BIM，而在國內(nèi)基本還沒有普及。在國內(nèi)BIM設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)方面，一個(gè)就是BIM設(shè)計(jì)，所有設(shè)計(jì)人員參與到BIM的全過程；另一個(gè)是后BIM設(shè)計(jì)，也有人稱為BIM糾錯。因?yàn)閮H僅靠可視性能發(fā)現(xiàn)問題，但解決不了問題，所以糾錯有局限性，只是能找出本來已經(jīng)存在的問題。

Q6：我們知道機(jī)電專業(yè)在已經(jīng)建立的BIM建筑、結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上，可以利用三維設(shè)計(jì)軟件建立BIM機(jī)電模型，想請您更深入淺出地給我們介紹一下，在BIM設(shè)計(jì)中，電氣專業(yè)可以實(shí)現(xiàn)哪些內(nèi)容，需要如何與其他專業(yè)相配合？

王玉卿：BIM的核心是信息、信息化、信息傳遞、信息管理、信息應(yīng)用。電氣專業(yè)作是工程設(shè)計(jì)信息傳遞的最后接受專業(yè)，同時(shí)也是最系統(tǒng)化的專業(yè)、要求相互邏輯關(guān)系最強(qiáng)的專業(yè)，將來將會是最大受益專業(yè)。BIM電氣設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)：

信息協(xié)同化：BIM將專業(yè)內(nèi)多成員間、多專業(yè)、多系統(tǒng)間原本各自獨(dú)立的設(shè)計(jì)成果（包括中間結(jié)果與過程），置于統(tǒng)一、直觀的三維協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境中，避免因誤解或溝通不及時(shí)造成不必要的設(shè)計(jì)錯誤，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。更先進(jìn)的協(xié)同設(shè)計(jì)模式、模型自動創(chuàng)建施工詳圖一處修改處處更新。電氣專業(yè)可以實(shí)時(shí)鏈接、讀取、顯示其它專業(yè)的相關(guān)信息，比如：房間功能、門窗信息、吊頂設(shè)備布置、結(jié)構(gòu)梁板墻、水暖設(shè)備布置、電源接口、用電參數(shù)、各種防火閥和水閥等等。

信息模擬分析：BIM將原本需要在真實(shí)場景中實(shí)現(xiàn)的建造過程與結(jié)果，在數(shù)字虛擬世界中預(yù)先實(shí)現(xiàn)，可以最大限度減少未來真實(shí)世界的遺憾。由于實(shí)現(xiàn)了建筑模型全信息化，我們可以利用三維建筑模型進(jìn)行建筑性能等各種分析與模擬，比如:日照分析、消防人員疏散分析、電梯使用分析、用能分析、照明分析、照明效果仿真等等。特別是對一些特殊性質(zhì)如立面照明，典型房間照明等有現(xiàn)實(shí)意義。對建筑能耗進(jìn)行定量模擬分析，制定更適合的節(jié)能管理策略，直接指導(dǎo)物業(yè)科學(xué)管理。

精細(xì)化設(shè)計(jì)：BIM設(shè)計(jì)成果是一套全參數(shù)化信息模型。所有實(shí)體通過參數(shù)化，被裝配到建筑模型上，非常接近實(shí)際，不再是二維抽象描述。在施工前對每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行充分的模擬彩排與協(xié)調(diào)。各種“錯碰”問題降低到最低水平。在數(shù)字虛擬世界中使我們的設(shè)計(jì)精益求精，接近完美。

系統(tǒng)優(yōu)化：由于有了建筑模型進(jìn)行建筑性能等各種分析與模擬，使得設(shè)計(jì)優(yōu)化非常方便。通過進(jìn)行3D糾錯、進(jìn)行方案對比和方案可行性分析，都將對建筑設(shè)計(jì)起到重要的設(shè)計(jì)優(yōu)化作用，進(jìn)一步保障真實(shí)世界的完美。我們對不同的供電方案，進(jìn)行定量的經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比和分析，使設(shè)計(jì)達(dá)到更優(yōu)成為常態(tài)。

系統(tǒng)自動檢驗(yàn)：在BIM設(shè)計(jì)過程中，知道各個(gè)系統(tǒng)組成，可以通過編制科學(xué)的算法，對設(shè)計(jì)的每一部分進(jìn)行合理性自動檢查。對于各個(gè)專業(yè)間進(jìn)行協(xié)同檢查、進(jìn)行碰撞檢查。所有錯誤將一覽無遺，沒有半點(diǎn)虛假和錯誤�？梢詫�(shí)時(shí)進(jìn)行配電系統(tǒng)的電壓降計(jì)算，短路電流計(jì)算，配電系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析。

信息系統(tǒng)科學(xué)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)：BIM設(shè)計(jì)成果可以由模型自動創(chuàng)建各種準(zhǔn)確的電氣設(shè)備材料等的設(shè)備材料統(tǒng)計(jì)明細(xì)表。通過鏈接專業(yè)軟件可以直接生成科學(xué)的電氣工程量清單，可以用于前期設(shè)計(jì)過程的成本估算，以及施工開始前的工程量預(yù)算和施工完成后的工程量決算。為項(xiàng)目業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方、材料供應(yīng)商、運(yùn)營商等相關(guān)各方提供決策的科學(xué)依據(jù)。

大工業(yè)加工生產(chǎn)設(shè)計(jì)：施工企業(yè)可以根據(jù)定量的設(shè)備材料清單，工程量清單，制訂更合理的材料供應(yīng)計(jì)劃，工程施實(shí)計(jì)劃，由建筑模型轉(zhuǎn)化為工廠加工模型，進(jìn)行大工業(yè)加工生產(chǎn)，代替不可控的手工制作，大幅提高生產(chǎn)效率和建筑品質(zhì)。

施工模擬設(shè)計(jì)：在BIM工程數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，利用4D模擬技術(shù)及施工模擬技術(shù)，讓承建商在施工前為施工計(jì)劃做“彩排”，找出問題并及早協(xié)調(diào)。有效控制施工周期和投資計(jì)劃。

Q7：那么，歸根結(jié)底BIM對機(jī)電生產(chǎn)方式帶來的變革是什么？BIM存在哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？

王玉卿：BIM的核心是信息，包括信息化、信息傳遞、信息分析、信息設(shè)計(jì)、信息模擬、預(yù)演和彩排；關(guān)鍵和難點(diǎn)是信息協(xié)同和傳遞，其解決辦法是減少中間環(huán)節(jié)，解決途徑是機(jī)電一體化。

設(shè)計(jì)范疇的變革：深度完全不一樣了，不僅包括了細(xì)部尺寸，更包括了單項(xiàng)的細(xì)化設(shè)計(jì)、定制加工、下料、定位、采購、管理，是在全生命周期范疇內(nèi)往后延伸。北京市BIM設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)是由中國建筑設(shè)計(jì)研究院來做的，也是將機(jī)電設(shè)計(jì)范疇進(jìn)行了延伸。

設(shè)計(jì)品質(zhì)的變革：將二維設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)進(jìn)行對比，二維設(shè)計(jì)更多地源于想象力，承載的信息非常少，模擬也囿于二維空間；而三維設(shè)計(jì)是將信息整合，將模型鏈接到專業(yè)軟件上可以得到直觀的效果，設(shè)計(jì)深度達(dá)到了安裝圖的深度。

觀念的變革：這部分很難，但是我們能做到。是否能接受BIM，取決于我們是否去努力。BIM設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化，對社會來說，減少重復(fù)勞動，提高了生產(chǎn)力，提高了工作效率；對業(yè)主來說，質(zhì)量可控，總投資可控，時(shí)間可控；對設(shè)計(jì)者來說，提升了設(shè)計(jì)品質(zhì)，合理利用空間；對施工來說，節(jié)約施工成本，盈利方式透明，提高施工效率等。只有標(biāo)準(zhǔn)化，才可實(shí)現(xiàn)快速批量的大工業(yè)生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化是最有效的方法，BIM機(jī)電一體化設(shè)計(jì)是解決機(jī)電產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化的發(fā)展方向。

BIM的機(jī)遇：末端信息自動提取，系統(tǒng)自動生成，對系統(tǒng)末端負(fù)荷自動統(tǒng)計(jì)，變電所高低壓配電系統(tǒng)自動生成等，這些將來都可以實(shí)現(xiàn)。

BIM的挑戰(zhàn)：BIM電氣設(shè)計(jì)含有大量其他專業(yè)信息，需實(shí)時(shí)鏈接，編輯相對復(fù)雜；精細(xì)化設(shè)計(jì)需增加人力成本；目前沒有一套可以解決所有問題的成熟軟件，這就需要多軟件協(xié)同，但是信息傳遞的準(zhǔn)確性需要解決等等。

(責(zé)任編輯：建筑小白)