什么是维度?

什么是维度?百度百科这样描述,维度是描述一个事物或对象所需要参数。维度,又称维数,是数学中独立参数的数目。在物理学和哲学的领域内,指独立的时空坐标数目。0维是一点,没有长度。1维是线,只有长度。2维是一个平面,是由长度和宽度(或曲线)形成面积。3维是2维加上高度形成体积面(如图1-1)。

即维度参数帮我们确定分析对象的定位、范围,帮我们得出明确的分析结果。

从这一概念出发,BIM的维度应该是指,能确定BIM所要研究应用对象定位、范围的参数,描述和定位工程信息所需要的定位参数。3D实体定位空间位置,第4D时间定义某一时点的建筑状态(形象进度)。

同理,安全、质量、供应商信息、造价显然不适合作为一个维度参数,而是我们的一个研究分析对象。如分析造价时我们需要维度参数来确定造价分析的范围,计算相关数据,因此造价作为维度参数是不合适的。如本月确定完成造价1000 万,我们并不知道完成了哪些施工工序。如果我们定义某工序本月完成的产值,通过工序和时间两个维度参数,则可以进行准确的数据分析,因此,工序才是一个维度参数。

同理,安全、质量、供应商信息都是我们的研究、计算和分析的对象,而不是维度参数。

BIM至少是三维的

BIM究竟有多少维度?很多BIMer论证二维也是BIM?究竟有多大意义?

我的观点是:BIM至少是三维的。

先要搞清我们讨论的BIM 究竟是一个什么条件的BIM。BIM没形成权威的定义前,按字面的理解,承载建筑信息东西的都可以是BIM,导致了无意义、无价值的泛化主。将结一个绳的记录信息也可称BIM,BIMer费的口舌能有什么价值?

我们要讨论的BIM应是给建筑业各阶段(设计、施工、运维)带来巨大作用、产生深刻影响、甚至是带来产业革命的BIM。有了这个讨论前提,BIM是多少维度就会有一个结论。否则大家的讨论像盲人摸象,各说各话,却毫无意义。

能带来产业深刻影响、甚至产业革命的BIM 必须是三维以上的,这还不够,应是能构建起三维以上的结构化数据库的BIM(建筑信息模型),三维以上、结构化数据库这两点缺一不可。

而且,三维不一定是BIM,但没三维肯定不是BIM。

为什么没三维肯定不是BIM?

零维(一篇描述建筑的文章)、一维、二维(图纸)的BIM(或者说现有的描述建筑的技术手段)都无助于我们解决建筑业当前面临的问题,无法对工程进行快速的计算分析、协同、可视化,不能突破项目管理数据能力的瓶颈,不能产生解决当前行业问题的杀手级应用。

“可计算”(Computable)的概念很重要,由于建筑物在整个生命周期里是一个三维实体动态进化的过程,要全面正确描述、分析、计算、管理、共享、可视化、虚拟建造来解决问题,必须要三维以上的结构化数据库才能实现强大的工程计算,才能帮助人类突破工程大数据处理能力瓶颈,才能解决现在的各种行业难题。

“可计算”的BIM要满足以下条件:

(1)可准确定位、搜索;

(2)可计算:实体计算、统计、分析。实体计算(点、长度、面积、体积)的三维扣减计算,支持布尔算法。设定任意维度(实体、时间、WBS)的范围快速的统计分析;

(3)可视化。切取任意部位进行3D、4D虚拟建造。

这些“计算”能力的实现,都要有3D以上结构化数据库的支撑,且数据粒度要达到构件级。有了这样强大的计算能力,就可以延伸出一系列项目管理上的高价值应用,从而带来产业革命性的进步。不可计算的信息,不论信息有多少,是什么样的信息承载平台,都不能成为我们所需要的“BIM”,如几屋子的蓝图、多少T硬盘里的DWG电子文档,都不具备BIM的价值,也不宜纳入BIM的范畴。

二维及以下的“BIM”对于建筑物来讲,基本上是不能“计算”的,因为建筑物实体是三维实体,建造过程是动态四维的。项目管理者对三维以下的信息载体,只能通过人脑的智慧(知识、经验)去意会。一个矩形在图面上,是线框?是个坑?是个桌子?谁也看不懂,要加很多说明文字标注,标注是很难统一的,因此是不可计算的。一张建筑照片不用加说明文字,用平面的方法表现可视化的三维建筑物,一看就明白这个建筑有什么东西。

即使建立三维以下的数学逻辑模型——BIM,由于建筑本身是3D的,3D以下的任何数学模型引伸出来应用和价值是很小的,不会成为我们所需要的给行业带来重大变化的“BIM”,笔者认为不应该将其纳入我们的“BIM”。

具有革命性价值的7D·BIM

对建筑行业具有革命性价值的“BIM”是几维的?

笔者认为具有革命性价值的BIM目前可认为是七个维度的(如图1-2)。这7D就是:3D实体、1D时间、3DWBS。形成7个维度的结构化数据库、且数据粒度达到构件级,就会产生无数项目管理革命性的高价值应用,成为革命性的技术。

为什么BIM是建筑业革命性技术?

BIM的伟大之处(核心价值)在于给我们提供了建筑业全产业链一直需要的创建、计算工程数据的能力,并提供了最佳的建筑全生命周期的数据承载平台:

1)成功构建了7D结构化数据库;

2)数据粒度达到构件级,甚至更细(如一根钢筋的实体);

3)成为工程、业务数据的无限量数据承载平台。

基于此,可以往上增加任何建筑物的数据,使所有的信息结构化、可计算。

这一核心价值解决了建筑业一直面临的三大难题:

1)海量数据的处理、计算、管理和共享;

2)工程所有人员、组织的协同难题;

3)工程技术问题难以及时发现解决。

围绕这三大难题,随着软件技术的进步,BIM将提供无数项目管理、企业管理和行业管理的解决方案和应用,让技术、成本、建造管理、运营管理等所有工作产生革命性的变化。

但笔者一直反对BIM是nD类似的说法,很不科学。如造价不是BIM的一个维度,而是BIM承载的一个重要工程属性而已。

来源:筑龙网

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