BIM技术的初衷,是希望在一个数据库化的模型上操作,当对该模型的一处进行修改时,所有图纸都会自动地、实时地更新,从而实现数据共享、互相衔接在工程项目全生命周期的应用。但是经过多年的发展,BIM的目标已不再局限于此,同时它的技术原理(见图1)逻辑也更加严密,演变成了系统集成。
图1 BIM技术原理
图1将BIM分解为模型、规则、数据、资源四个要素,并表达了四个要素的系统集成逻辑关系。它将工程项目划分为整体模型、阶段模型、专业模型三个层次,如设计阶段、施工阶段、运维阶段等阶段内的信息化内容属于阶段模型,而建筑、结构、暖通、给排水、电气等专业内的信息化内容则属于专业模型。此外,专业模型单独做了一个分解,包含了专家知识、专业规则、专业数据和作业任务。
总体来说,BIM的目标就是链接各要素形成更集成系统的关系,按照对信息化体系的层级划分, 各个层面的目标在图2中进行了描述。
图2 BIM的目标
BIM在数据之间建立系统性的联系,其体现的价值为:①数据可计算能力的提升(可检索、可分类、可追溯,更好地体现业务逻辑,更好地支持计算模型算法,更好地支持计算模型之间的数据转换);②数据冗余度(数据重复的次数)降低;③ 数据粒度(数据精细度)可分级管理等。
以往的信息化软件工具开发过程考虑更多的是软件内部数据的结构化,较少考虑与外部整体的数靠结构化,导致了信息孤岛现象。当然,信息孤岛现象一方面是软件技术(数据结构化程度低,无法进行有效数据转换)造成的;另一方面也是管理制度各自为政造成的。为了避免信息孤岛现象,我们需要双管齐下,同时在软件技术层面与管理制度层面解决相应难题。
与数据相比,信息资源这个概念要更丰富,文字、数值、图像、表格、声音、影像都可以称为信息资源。BIM信息集成的本质是建立信息之间的联系,只是与数据的结构系统化相比,是一种更弱的联系,其体现的价值为:①分类管理,提升信息的分类管理能力;②权限管理,提升信息的权限管理能力;③安全管理,提升信息的安全管理能力;④ 共享管理,提升信息的共享管理能力。
企业在业务活动中积累起来的知识如果不被记录整理、总结提升,固化成为企业甚至行业的知识数据库,那么这笔企业财富很容易因为人员的流动而丢失。新员工的培训与成长如果不是建立在有效的企业知识数据库基础之上,周期会很长,企业为此付出的成本也很高昂。同时,相应的业务效率也难以产生量变到质变的爆发性提升。
笔者在日本工作期间,通过企业的OA系统可以快速查阅到企业从诞生之初到现在的所有会议信息、周工作报告、技术信息,为笔者快速了解企业发展状况、各款产品的开发历程、有效利用企业开发资源提供了巨大帮助,使得笔者快速融入企业的业务活动。而笔者在其他信息化程度低的企业虽然工作了很长时间,但依然无法窥探企业全貌,无法了解如何寻找相关工作资源、提高工作效率,无法自主地与其他员工建立很好的协同作业关系。
在BIM三维可视化虚拟空间环境下作业给我们带来的价值有:降低空间想象能力,视觉更加直观,与人沟通起来更加通畅,空间几何的自动计算帮助我们找出设计错误等。