工程建筑领域迎来“可视化”经济

  很多人知道水立方、天津新港、南水北调工程及汶川地震纪念馆等，但并不清楚这些建筑出自基于最先进的三维数字设计解决方案所构建的“可视化”的数字建筑模型（BIM）。这一由欧特克公司在2002年提出的方法和理念，其目的是为设计师、建筑师、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学平台，但却未想带来大规模的经济效益。

  由麦格劳希尔建筑信息公司编撰的一项研究报告称：“在美国BIM已被整个建筑行业规范所采纳，该公司预测，45%的BIM用户将在2009年加入频繁用户行业，这在某种程度上预示着他们至少有60%的项目将采用BIM软件。而在中国，BIM也将成为未来工程建筑规划设计行业的主流。”

  以央视大楼为例，按照传统，仅设计就需要成百上千张二维图纸，可是，施工方并不能拿着图纸依样画葫芦“二维”的设计图纸在“三维”施工事件中会遭遇到许多麻烦，比如，即便是综合统筹了项目，分管的设计师依然还是无法完全避免“信息孤岛”的窘困。所以，设计图纸上畅通的各种各样的管道、线路设计，在施工中可能是相互“碰撞”的。

  航天时代置业发展有限公司的首席技术官李翔形象地解释了二维制图状态下这种“碰撞”可以有多严重：“一栋普通的20多层的住宅楼，进行碰撞测试以后，各个专业之间发生问题的达6000处之多，它们在施工全套工艺流程中都将带来工程变更，带来投入的增加和功能的损失。”而且麻烦还会像多米诺骨牌一样，有可能影响到工期以及预算。

  李翔解释说：“很多设计企业的效果图很美，但施工出来的建筑并不是那么回事，因建筑用什么样的材料、在什么光源环境产生什么效果，普通的设计手段解决不了这样一些问题。”

  对于设计师而言，技术的运用大大改进了整个工作流程，能够把从前割裂的数个流程整合到一起，提升设计流畅度和设计的空间效果。利用系统提供的各项参数化统计，计算每个房间的面积之类的工作就变得轻而易举，还可以在设计阶段就进行“碰撞检查”，而不需要设计师跑到施工现场。“我们不断听到一些公司说，使用BIM后期修改率在1%以下，而没用BIM的修改率通常高达3%～5%。”欧特克行业战略及关系副总裁Phil Bernstein这样说。

  2009年我国铁路拟安排新开工项目70项，投资规模达1.5万亿元，到2020年，我国铁路营业里程将提高到12万公里，总投资规模将增至5万亿元。由于铁路基本的建设涉及桥梁荷载、工后沉降、结构寿命、无砟轨道、轮轨关系等一系列重大技术问题，对数字技术的要求越来越高。

  今年8月，中国中铁二院工程集团有限责任公司成立了“四川旷谷信息工程有限公司。欧特克将在软件开发和铁路信息化领域为其提供技术上的支持与服务，帮助中铁二院打造“可持续发展的数字化铁路工程协同创新设计平台”。与中铁二院合作也让欧特克受益匪浅。“过去几个财年，与BIM相关的软件销售一直呈两位数增长。”李邵建说。

  与许多人将 “数字铁路”理解为售票智能化、车号自动识别系统等不同的是，铁路将借助BIM实现建造数字化。铁路施工的距离长、工程量大，需要面对各种复杂的地质条件。而把基于二维图纸设计转化为数字化的三维模型，能够在一定程度上帮助设计人员解决不少难题。

  由于担心历史古迹和文物的安全，西安地铁自规划开始就备受瞩目。在西安地下线路的布局中，地铁控制运营中心是总系统当之无愧的“大脑”和“神经中枢”，承担着控制和管理地铁3条线路和车站运营的工作，以及负责全线网的应急指挥。控制中心除了包含后勤、办公管理、空调、给排水和电气等5类常规土建系统外，还包括制票、信号、应急指挥等9大非常规的专业系统。而且，地铁控制中心的建筑面积受到了严控，14类系统必须整合在一个2万多平方米的建筑中，如何有效协调各系统在空间、时间上的关系，成为困扰设计师的一大难题。

  不过项目主设计人李飞却十分轻松：“在项目设计过程中，利用BIM的可视化功能，可以实时向相关系统参与人员演示各系统的房间布置、空间位置、管线方向和设计效果。这种三维的可视化演示让各个部门的设计人员对项目的整体进展了然于心。”

  承担水立方设计的中建国际设计公司副总经理弋洪涛表示：“只有设计师自愿去用，设计软件才具有生命力。20年前，图板在建筑领域的应用是企业自发行为，但确实提高了效率，增加了准确度。如今建筑的设计日趋复杂化，像20年前一样，设计师也开始自发使用BIM解决工程建筑领域遇到的复杂问题。”

  而清华大学建筑设计研究院副院长刘玉龙介绍，该校建筑专业研究生已经加入了与BIM相关的课程，前沿研发技术中也更多地参考了BIM系统。“成本和效率也成为这些尚未踏入建筑行业的研究生们的必修课。”刘玉龙说。