最近,國內建筑行業正在掀起一股BIM(Building Information Modeling)的應用熱潮,很多文章都宣傳BIM具有初始階段低端性(應用門檻不高)、非競爭性(不與現有主流業務產生沖突)、簡便性(比傳統模式操作簡便得多)及顧客價值導向性(為顧客創造了新的價值)等顛覆式創新的四大特征。
因此BIM從業者都認為它將悄無聲息的改變傳統的建筑行業,如果逐步擴大應用的話,有望跨越式的提升整個行業的綜合效益。但實則BIM在國外僅僅只是VDC的一個子集,工程造價大數據網認為只有真正理解和撐握了VDC的理念,才有可能加深對BIM的理解,從而才能利用好信息化工具去實現對建筑行業的顛覆式改造,下面就由我們帶你一窺VDC的要點。
我們知道美國住宅標準化率和商業化程度幾乎達到100%,所以如果有機會跟美國的大型業主、設計事務所和承包商打交道的話,經常會碰到這些機構內部負責信息化應用的一個新部門- VDC部門。VDC是近年來又一個在工程建設行業流行的名詞,其英文全稱為Vitual Design and Construction,中文叫做虛擬設計和施工。斯坦福的CIFE(Center for Integrated Facility Engineering)是VDC的主要研究機構,他們給VDC的定義如下:
Virtual Design and Construction (VDC) ?is the use of integrated multi-disciplinary performance models of design-construction projects, including the Product (i.e., facilities), Work Processes and Organization of the design - construction - operation team in order to support explicit and public business objectives.
為了進一步理解這個新概念,下面再從以下幾個角度來簡單談談BIM和VDC的關系。
一、VDC的三個子項
VDC選取了建設項目的三個核心子項來建立VDC項目模型:
1、Product產品:也就是項目要建設的設施,如房子、工廠等;
2、Organization組織:開發、設計、施工、運營上述產品的一組人,至少要包括業主、設計,施工和用戶四個方面;
3、Process流程:組織遵守用來制造上述產品的活動和程序。
因此,VDC項目模型又叫做POP(產品組織流程)模型,而且三者之間是互相集成的,如果有人改變了其中一個子項,集成模型可以改變相應關聯的其他子項。
其基本原理可以描述為:組織按照流程來制造產品,其約束條件就是用更好的質量、更短的工期、更低的造價實現產品功能,而這個目標只有在動態管理協調優化三者關系的基礎上才能實現。道理很簡單,例如,不管什么原因一旦產品有了變化,相應的組織和流程必須做相應調整才能保證繼續實現最好的項目管理綜合目標,其他子項的變化也如此。
傳統的項目實施方法,上述三者之間都是單獨進行管理的,這是導致長期以來工程項目總體運作效率低下的主要原因之一。
二、VDC子項的三個要素
對VDC每個子項中的內容都采用function(功能)- form(形式)- behavior(表現)三個要素進行表達和分析:
1、Function功能:項目實施過程和成果必須去滿足的業主或其他利益相關方的要求。例如:一個100個座位的禮堂,一個必須包括注冊結構師的組織,一個包括若干校審里程碑的設計流程等;
2、Form形式:為滿足上述功能所進行的選擇和決策。例如,一個特定的空間選擇,一個設計、施工和施工計劃之間的合同關系選擇等;
3、Behavior表現:產品、組織和流程根據上述選擇預測和實際觀察到的性能表現。例如預測到的梁的撓度,承包商完成一個任務的實際工時,關鍵路徑法計算的預計施工周期等。
三、VDC的三個應用層次
VDC的應用層次又稱為VDC的成熟度,代表VDC應用的深度和廣度:
1、Visualization可視化:這是VDC應用的第一個層次,根據前面介紹的子項和要素方法建立起3D的產品模型,承擔設計施工運營管理的組織模型,以及參與方實施項目所遵守的流程模型,項目參與方在這個模型上協同工作,根據計劃表現和實際表現的比較對模型進行調整,這種保持各模型之間的一致性可能是由人工來實現的;
2、Integration一體化:這是VDC應用的第二個層次,這個階段產品、組織、流程模型和分析計算軟件之間的數據交換由軟件來完成;
3、Automation自動化:到了VDC應用的第三個層次以后,很多設計、施工任務可以由系統自動完成,傳統的“設計-施工”或“設計-招標-施工”方法將逐步轉變為“設計-預制-安裝”方法,現場施工時間大大縮短。
四、VDC的三屏互動環境
項目的實施過程就是上述產品、組織、流程的互動、跟蹤和改進過程,因此有效的VDC互動環境應該包括三個屏幕,一個屏幕顯示產品,一個屏幕顯示組織,一個屏幕顯示流程,如下面斯坦福CIFE的iROOM照片所示:
五、BIM(建筑信息模型)和VDC
研究和現實情況都充分表明,在項目實施過程中,一個員工向另外一個員工(或者一個參與方向另外一個參與方,不管是同一企業內部還是不同企業之間)尋求信息或決策所需要的“等待時間”或“反應時間”是影響項目總體目標的關鍵因素之一,導致被咨詢的員工沒有及時反應的原因包括缺乏時間、知識、信息、授權或主動性等,其中缺乏該項目的知識和信息是最主要的技術因素。
顯而易見,3D模型比2D圖紙容易理解,4D模擬比甘特圖容易理解,提供直觀的產品模型、組織模型和流程模型供項目參與方迅速準確理解和決策是VDC有效實施的有力保障。
BIM模型表達的是產品的組成部分以及它們的各種特性等,因此,從這個意義上我們可以把BIM和VDC的關系描述如下:
BIM是VDC的一個子集
3D BIM模型相當于VDC的產品模型
BIM 4D應用相當于VDC的產品模型+流程模型
BIM 5D應用相當于VDC的產品模型+流程模型+成本模型
注:圖片素材來源于網絡