何关培 | BIM和CAD到底有些什么不一样？

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正文开始以前，先跟各位方家做个声明，作者这里的CAD和BIM既不是单独指某种软件，也不是特别指某种技术，我想用这两个缩写来代表两个时代。

大家知道CAD是Computer Aided Design的缩写，笔者打算用她来代表地球人基本上甩掉图板再也看不到手绘图纸的这个年代，也就是当下，应该说已经差不多有十几二十年了吧。

Building Information Modeling的缩写是BIM，在下想用此表达一个我们正在和即将要进入的那个年代。因为那个年代还没有真正到来，所以我也不知道如何来准确描述，如果非要问那个年代的基本特征，用一句话概括，也许可以说是“业主是最明白的那个人”的时代。

当然，CAD以前的年代是手工时代，其典型特征是图板和丁字尺，所谓趴图板是也。

之所以要做这么一个声明，原因很简单，不管年代如何变化，我们要做的事情的根本和目标是不变的：用更经济的方式，造更好的房子，让人类更诗意地栖居。

在CAD时代，有些手工时代干过的工作仍然要干，例如统计工程量；有些手工时代用过的工具仍然要用，例如设计手册。

同样，当我们进入BIM时代的时候，有些在CAD时代做过的事情仍然要继续做，比如结构计算；有些CAD时代用过的工具仍然要用，比如效果图软件和虚拟现实软件等。

那么，CAD时代和BIM时代到底有些什么不同呢？

1.      工具层面：CAD如Word，BIM如Excel

从两个时代各自使用的主要工具层面来分析，这么比喻可能是一个比较容易理解的方法，如果看官知道Word和Excel比CAD和BIM更多的话，对大部分业内专业人士来说，估计此话大致不差。

同样一张财务报表，放在Word里面和Excel里面看起来是一样一样的，但是如果动起来就不一样了，好像真人和他的蜡像一般，如果推真人一下，真人就会往前走几步；如果推蜡像一下，蜡像只能吧唧摔倒。

如果我们改变了Word里面的某个数字，其他关联数字是不会自动改变的，需要人工逐个逐个去做相应变化。而在Excel里面就不一样了，因为除了我们看到的报表表面以外，报表后面的数据是由不同的公式关联起来的。因此，如果在Excel里面动了某个数据，所有关联数据都会按照预先设定的公式自动变化。

换句话说，Word里面的那个看起来一样一样的报表只是那张Excel表的某一个特定的状态，就好比某个人的正面像一样。但是一个人是可以照很多种像的，除了侧面、背面、上面、下面以外，别忘了还有CT、B超、X光等等，前提是有那个真正的人存在着。

CAD和BIM的不同在某种程度上类似于上面的情况。

人们一般通过不同的视图来表达建筑物，如平面图、立面图和剖面图等。CAD时代，设计师分别画不同的视图；BIM时代，不同的视图从同一个模型中得到。如果我们单独来看两者的平面图或者立面图的时候，她们也是一样一样的；但是当我们改变其中一个门和一堵墙的类型的时候，CAD可能需要逐个修改平立剖等图纸，而BIM只要在模型中修改相应的构件就行了。

同时，在设计建造过程中，设计师还要做结构计算、热工计算、节能计算、工程量统计等工作，在CAD时代，每个单项的调整都需要逐个修改不同的计算模型，以反映该单项调整对其他各项建筑指标的影响。当我们进入BIM时代的时候，表达建筑物的模型可以直接用于上述计算，每个单项的调整都只需修改唯一的模型，实现高度自动化。

名人说过，第一个把美人比作鲜花的是天才，第二个是庸才，第三个是蠢才。

本人特别说明：把CAD和BIM比作Word和Excel的，我肯定是第N个，且N>>3。

2.      方法层面：CAD是我给我造的您做衣服，BIM是我根据您的身体做衣服

项目建设是多个专业一起参与的活动，专业数量可以从十几个到二三十个。特别是近一百年以来，由于电力、空调、通讯、数据、安全、智能等技术在建设领域的广泛应用，建设项目的复杂性呈几何级数增加。

上面这段话有点文质彬彬的感觉，跟其他部分的文风有点不太一致，那是因为我没想好如何用大白话讲清楚这个意思。

简单点说，造今天的房子，即使鲁班他老人家在世，充其量也只能搞掂建筑和结构两个专业，要把现在的房子造起来，还需要水道鲁班、暖通鲁班、电气鲁班、节能鲁班、通讯鲁班、效果图鲁班等等。

当然，现在上面这些鲁班我们都有，就是需要再多的鲁班我们也一定会有的。

问题是，这么多鲁班，怎么在一起造房子呢？            

果然是行家，问到点子上了！

此处不准备讲造房子的历史，因此，手工时代的陈年旧账咱们就不说了。

咱们还是一起来看看CAD时代的鲁班们是怎么把房子弄出来的吧。

CAD时代的故事：

首先建筑鲁班出场，画好各种平立剖图纸，然后交给其他的鲁班门。

这时候效果图鲁班来了，根据建筑鲁班给的图纸鼓捣出一个“效果图模型”，再根据这个模型做出建筑物的效果图、动画、虚拟现实等等的可视化效果，供业主或评委们做决策。

结构鲁班要做结构计算，根据建筑鲁班给的图纸鼓捣出一个“结构计算模型”，然后进行其它鲁班门都没法明白的极其复杂的各种结构计算，配好钢筋，画好结构图。

然后机电鲁班门扛着各种机器和管子来了，在图纸上见板起架，逢墙开洞，再整出好几个“机电计算模型”，在这些机电模型上进行机电各个专业的计算、分析、模拟，开始画机电图纸。

造价鲁班该出场了，在这些图纸基础上建立“算量模型”，统计混凝土的体积、量管子的长度、数设备的数量等等，最终计算出房子的造价。

时髦的绿色鲁班走过来，看着这些图纸，搭起来一个“绿色建筑计算模型”，开始节材、节水、节地、节能的功在当代、利在千秋的绿色建筑计算，甚至还得算算二氧化碳的排放量等等。

房子造好以后呢，物业鲁班来了，赶紧建立“物业管理模型”，并在此基础上建立建筑物的运营维护大业。

怎么这么啰嗦啊！报告看官，咱这可是超级简化版。咱还没考虑机电鲁班发现他要走管子的地方被其他鲁班占了的时候会发生什么呢。毛主席说：“死人的事情是经常会发生的”，咱这儿没那么严重，不过鲁班甲挡鲁班乙道的事情确实是经常发生的。

看出门道来了吗？咱这儿总结总结？

第一：鲁班门都很辛苦，自己的活还没练以前，都得自己先鼓捣出一个“XXX模型”来。各位业主大人，这些个“XXX模型”和您要的那个房子是一码事儿吗？您相信鲁班门都能鼓捣对？退一万步讲，就算第一次都鼓捣对了，后面遇到“设计变更”或“错漏碰缺”的时候，所有鲁班都能步调一致吗？

第二：当然鼓捣“XXX模型”是需要时间的，虽然对于业主来说，时间就是金钱。

第三：鲁班门鼓捣出来的这些“XXX模型”您在以后的运营、维护、改建、扩建过程中能用得上吗？

如果把造房子比作裁衣服的话，CAD时代每个鲁班都根据自己的擅长做衣服，可您却觉得每件衣服都在某个方面不合适您，都穿不出去。

鲁班当然都是好鲁班，问题在于每个鲁班在给您做衣服以前都得先做一个他理解的您的模型，然后根据这个模型裁衣服。

我们一起来看看即将到来的BIM时代的做法究竟有什么不同呢？

BIM时代的故事：

如果业主在请那些建筑鲁班、结构鲁班、机电鲁班的基础上，再请一个BIM鲁班，专门帮助业主建立、管理、更新一个其他鲁班们都可以用的和实际建筑物的内容一模一样的模型，我们称之为BIM模型，情况会如何呢？

建筑鲁班要出平立剖图，业主吩咐BIM鲁班从BIM模型里找出平立剖需要的素材给建筑鲁班；

结构鲁班要做结构计算，业主吩咐BIM鲁班从BIM模型里找出结构计算需要的信息给结构鲁班。计算以后如果要进行调整，BIM鲁班就把调整的信息在更新到BIM模型中去；

机电鲁班如此，绿色鲁班如此，造价鲁班统统如此……

BIM鲁班因为帮助业主把所有鲁班的信息都放到同一个BIM模型中去了，所以就可以发现并解决不同鲁班之间互相打架的事情。

招投标开始，BIM鲁班不但可以帮助业主准备一份已经解决掉各种错漏碰缺问题的图纸给投标方，而且还可以把那个设计已经完成的BIM模型给施工鲁班，请施工鲁班把投标方案在BIM模型上表现出来。

不仅如此，施工过程中的工地实际进展可以在BIM模型上表现出来和计划进度做对比，施工中一旦出现问题也可以利用这个BIM模型来解决，新的信息也能同步更新到BIM模型中去。

房子造好以后，这个一直在跟着变更更新的BIM模型就跟实际建筑物一样一样的了，以后市场、销售、运营、改建、扩建，就统统都可以用了。

如果还是用做衣服来比喻，那就叫量体裁衣：您的体，您的衣。

最后一个问题：BIM鲁班 = BIM咨询师。

3.      结果层面：CAD是设计师干活更快了，BIM是业主变成最明白的那个人了

  问：从手工时代到CAD时代，最受益的那个人是谁？

答：设计师。

问：设计师得到的最大好处是什么？

答：绘图快多了。

问：从CAD时代到BIM时代，最受益的那个人会是谁？

答：业主。

问：业主的最大好处会是什么？

答：省钱。变更少了，返工少了，追加投资的情况少了。

问：还有呢？

答：省时间。有啥问题都立马能解决了。

问：还有呢？

答：房子质量提高了。不用造好再砸了，不用没洞硬凿洞了。

问：还有呢？

答：没有了。

问：真没有了？

答：业主成精了。业主啥事都知道了，业主变成最了解自己房子的那个人了，业主变成最明白的那个人了。

当然，要达到这一步需要一个前提，那就是：当业主需要BIM的时候，BIM无处不在。

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