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BIM正向化設(shè)計(jì),建筑行業(yè)的未來?

2019.04.30 2965 分享

摘要:當(dāng)前,建筑師責(zé)任制、EPC和BIM設(shè)計(jì)等在行業(yè)設(shè)計(jì)與管理模式中不斷的出現(xiàn),建筑設(shè)計(jì)作為建筑全生命周期的信息源頭,其設(shè)計(jì)成果承載信息的質(zhì)量?jī)?yōu)劣與數(shù)量多少是后續(xù)建設(shè)行為能夠順利實(shí)施的關(guān)鍵,當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具計(jì),提升設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量,信息數(shù)據(jù)也可以有效運(yùn)用于施工組織和運(yùn)維方面。總之,建筑信息化需要整合產(chǎn)業(yè)鏈資源,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作業(yè)的關(guān)鍵所在。


        當(dāng)前,建筑師責(zé)任制、EPC和BIM設(shè)計(jì)等在行業(yè)設(shè)計(jì)與管理模式中不斷的出現(xiàn),建筑設(shè)計(jì)作為建筑全生命周期的信息源頭,其設(shè)計(jì)成果承載信息的質(zhì)量?jī)?yōu)劣與數(shù)量多少是后續(xù)建設(shè)行為能夠順利實(shí)施的關(guān)鍵,當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具也在不斷更新,時(shí)下流行的BIM設(shè)計(jì)工具與BIM技術(shù)在信息采集、分類、儲(chǔ)存、分析、傳輸?shù)确矫娴膬?yōu)勢(shì),逐漸成為行業(yè)設(shè)計(jì)組織與建設(shè)管理所趨向的模式,也是未來逐漸實(shí)現(xiàn)信息化設(shè)計(jì)成果的基石和保證。多年來的BIM熱潮后,BIM技術(shù)具備時(shí)間建筑信息化、數(shù)據(jù)化的能力,科學(xué)合理的應(yīng)用BIM可以進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),提升設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量,信息數(shù)據(jù)也可以有效運(yùn)用于施工組織和運(yùn)維方面??傊?,建筑信息化需要整合產(chǎn)業(yè)鏈資源,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作業(yè)的關(guān)鍵所在。



        正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)中的正向是相對(duì)于逆向而言的,即設(shè)計(jì)核心的相關(guān)工作在BIM的工作框架下完成,以BIM的思維和工作方式進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,尤其是專業(yè)內(nèi)協(xié)同和專業(yè)間協(xié)同,設(shè)計(jì)相關(guān)信息通過BIM模型承載,通過該模型,應(yīng)用BIM技術(shù)應(yīng)用可分層次、分階段、分專業(yè),完成設(shè)計(jì)階段的逐項(xiàng)應(yīng)用。具體而言來說是的是:BIM技術(shù)可以用到建筑設(shè)計(jì)各專業(yè)中做BIM設(shè)計(jì),BIM正向設(shè)計(jì)主要指直接采用三維協(xié)同設(shè)計(jì),通過模型直接得到所需的圖紙、報(bào)表、視圖、數(shù)據(jù)等。而不是單純的翻模,單用BIM做設(shè)計(jì)存在的問題和解決方法。


        目前,限于BIM技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)人員掌握BIM技術(shù)的程度,還很難做到完全意義上的BIM正向設(shè)計(jì)。大部分設(shè)計(jì)企業(yè)采用的BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用是翻模,而翻模只是BIM發(fā)展的一個(gè)過渡,但也有其積極的作用。近些年,正向BIM設(shè)計(jì)也就逐步被各大設(shè)計(jì)單位采納并應(yīng)用到了真實(shí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)當(dāng)中,摒棄了原有CAD二維制圖到用BIM三維翻模的高成本模式,并且取得了非常大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


        逆向化翻模成果,可以集成信息,進(jìn)行碰撞檢查、方案優(yōu)化、可視化交底等,但是BIM翻模的核心和主體還是依靠CAD,而BIM信息模型只是附屬部分,這不僅對(duì)設(shè)計(jì)人員造成了負(fù)擔(dān),而且也不符合BIM技術(shù)的初衷。應(yīng)用BIM進(jìn)行正向設(shè)計(jì)的目標(biāo)是能夠直接在三維環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計(jì),即模塊化參數(shù)化設(shè)計(jì)、方案優(yōu)化、自動(dòng)出圖、圖紙與模型相互關(guān)聯(lián),甚至可以與計(jì)算模型結(jié)合,同步優(yōu)化,這個(gè)過程才是我們所理解的BIM正向設(shè)計(jì)。



        我們一直在提倡正向設(shè)計(jì),BIM設(shè)計(jì)必須是上游化設(shè)計(jì),而設(shè)計(jì)院至今仍然是BIM發(fā)展的最大障礙,成本、效率、兼容、協(xié)同,任何一個(gè)理由都可成為他們否決使用BIM的理由。如何更好的利用BIM做正向設(shè)計(jì)?



BIM正向設(shè)計(jì)也是分三個(gè)階段:


1.“先建模,后出圖”正向設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用。因?yàn)槭褂谩跋冉?,后出圖”的正向設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用方式,保證了圖紙和模型的一致性,減少了施工圖的錯(cuò)漏碰缺,對(duì)于設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大的提高。

2. 全專業(yè)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)之間設(shè)計(jì)過程中的高度協(xié)調(diào),提高了專業(yè)間設(shè)計(jì)會(huì)簽效率,更加高效的把控項(xiàng)目設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量。

3. 全三維無死角的設(shè)計(jì)。提高了設(shè)計(jì)完成度和精細(xì)度,減少了設(shè)計(jì)盲區(qū),讓模型服務(wù)后期施工成為可能;這也是BIM正向設(shè)計(jì)的最終目的。


正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的典型特點(diǎn):


1. BIM模型的創(chuàng)建,依據(jù)的是設(shè)計(jì)意圖而非成品或半成品的圖紙。

2. BIM模型作為首選項(xiàng),進(jìn)行設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)計(jì)算、設(shè)計(jì)推演和合規(guī)。

3. BIM模型作為主要的成果載體,進(jìn)行交互和階段交付。

4. BIM模型中飽含設(shè)計(jì)相關(guān)信息,其信息的價(jià)值量大于圖形的價(jià)值量。

5. BIM模型作為核心模型,可直接或間接用于多種BIM應(yīng)用,并可以從應(yīng)用中獲得直接或間接回饋,用以豐富和優(yōu)化BIM模型。

6. BIM模型具有可傳遞性,可在原模型基礎(chǔ)上優(yōu)化,可用于后續(xù)階段,而不要重新建模。



正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì):


        利用BIM體系的多軟件協(xié)作,可以將創(chuàng)建的模型其價(jià)值發(fā)揮到最大。在BIM體系軟件中,包括日照,能耗,疏散,消防,結(jié)構(gòu)計(jì)算,水力計(jì)算,冷熱負(fù)荷,電氣配電等工作內(nèi)容,均可以通過BIM模型進(jìn)行交互。例如,日照分析,創(chuàng)見的模型可以直接用于日照分析,日照分析軟件可以完全讀取模型的圖形和信息,區(qū)分墻體、屋頂、門窗、洞口等,從而快速地分析建筑整體日照,以及房間日照情況。根據(jù)分析情況進(jìn)行修改,修改后,可快速用于后續(xù)多次的分析。



        還包括疏散、電氣配電等。另有雙向交互的軟件,例如結(jié)構(gòu)分析,模型創(chuàng)建可直接用于結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的分析,無需在分析軟件中二次建模,而在分析軟件中的結(jié)構(gòu)截面調(diào)整,可直接回饋給模型,實(shí)現(xiàn)雙向交互。再有直接回饋信息,例如水力,冷熱負(fù)荷和電氣配電,BIM軟件在建模環(huán)境中包含此類功能,在模型中增加或修改設(shè)備、末端、潔具等,其性能計(jì)算將實(shí)時(shí)反映到系統(tǒng)信息中。而在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì),聯(lián)動(dòng)效果差的分析軟件,甚至要獨(dú)立二次建模的分析軟件,設(shè)計(jì)方或者付出較大精力用以對(duì)修改后的設(shè)計(jì)做分析更新,或者選擇性的放棄部分性能分析更新工作,分析結(jié)果與現(xiàn)有設(shè)計(jì)并不相符。



        專業(yè)內(nèi)的協(xié)同與專業(yè)間的協(xié)同。在正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)過程中,需要約定專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間的協(xié)同工作方式,以及專業(yè)間工作流程,通過協(xié)同設(shè)計(jì)的并行工作優(yōu)勢(shì),可以保證專業(yè)間的信息傳遞及時(shí)有效。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,即時(shí)采用二維協(xié)同設(shè)計(jì),也仍舊有部分內(nèi)容協(xié)調(diào)壓力較大,首先二維協(xié)同設(shè)計(jì)受文件管理局限,同一文件無法兩人同時(shí)編輯,從而影響專業(yè)內(nèi)的協(xié)作,其次,專業(yè)間表達(dá)的相同內(nèi)容,受圖形表達(dá)的影響,需要設(shè)置比較復(fù)雜的工作流程,例如房間名稱,因?yàn)闄C(jī)電專業(yè)無法直接參照建筑房間名稱,致使機(jī)電專業(yè)需要手動(dòng)復(fù)核。



        而正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì),可以允許同專業(yè)人員在同一個(gè)文件上同時(shí)操作,專業(yè)間不僅傳遞圖形,同時(shí)傳遞屬性,重復(fù)內(nèi)容即時(shí)專業(yè)間各自創(chuàng)建重復(fù)表達(dá),重復(fù)表達(dá)的內(nèi)容也是聯(lián)系并聯(lián)動(dòng)的,例如建筑可以基于結(jié)構(gòu)樓板在同標(biāo)高位置,創(chuàng)建有面層的樓板,符合各自的表達(dá)需求,而在結(jié)構(gòu)或建筑任一專業(yè)調(diào)整樓板高度時(shí),另一專業(yè)都會(huì)獲得消息提醒,并允許另一專業(yè)選擇跟隨或要求其改回。



        即時(shí)的專業(yè)協(xié)調(diào)。在正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)中,專業(yè)協(xié)調(diào)是即時(shí)的,與設(shè)計(jì)同步的,設(shè)計(jì)的完成即是專業(yè)協(xié)調(diào)的完成。在逆向BIM設(shè)計(jì)中,因?yàn)楸举|(zhì)上是還原圖紙,所以設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)兩件事情被割裂開來,模型發(fā)現(xiàn)的問題要基于圖紙的翻模,而圖紙修改后的確認(rèn)要基于二次的修改后圖紙翻模。



        但在正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)中,因?yàn)樵O(shè)計(jì)的載體是模型,模型可以直接進(jìn)行專業(yè)協(xié)調(diào),對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題可以直接在模型中修改,修改后的模型,即是修改后的設(shè)計(jì)。圖紙對(duì)于正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì),僅僅是模型的一種導(dǎo)出格式,且所見即所得。



        三維的設(shè)計(jì)和三維的成果。用三維的思維做設(shè)計(jì),是正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)最大的隱性收益。在傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)和逆向BIM設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)的演化和推敲,是在二維圖形上實(shí)現(xiàn)和完成的,設(shè)計(jì)師局限于二維的思維,和腦海中的二維轉(zhuǎn)化三維,設(shè)計(jì)人員和讀圖人員,為了表達(dá)設(shè)計(jì)和理解設(shè)計(jì),都要反復(fù)經(jīng)歷轉(zhuǎn)換的過程。


        三維的思維做設(shè)計(jì)優(yōu)于二維的思維,不再將設(shè)計(jì)局限在二維的圖形表達(dá)中,而是在三維空間中反復(fù)推敲,所見即所得,不需要思維轉(zhuǎn)換,在設(shè)計(jì)人和讀圖人之間的傳遞也是充分而全面的。正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的三維成果也將與更多的技術(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)交付的二維圖紙無法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展應(yīng)用,逆向BIM設(shè)計(jì)的成果雖然是三維,但信息有限,且無法保證與圖紙的完全一致性而很難擴(kuò)展。



        正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)可以提升設(shè)計(jì)的附加值。在正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì)中,通過對(duì)應(yīng)用目標(biāo)的設(shè)定,可以對(duì)模型設(shè)定更多的規(guī)則,從而使模型具有更多的應(yīng)用功能,例如前文所述的性能化分析,和基于模型量化后的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估,因?yàn)檎駼IM協(xié)同設(shè)計(jì)的多用途交互性特點(diǎn),可以大量地減少性能化分析的成本,將可能分包給專業(yè)顧問公司的工作,重新歸攏會(huì)設(shè)計(jì)院內(nèi)。同時(shí)設(shè)計(jì)院可以拓展一些后續(xù)階段的應(yīng)用,例如算量與套定額,因?yàn)槟P椭邪銐虻乃懔啃畔?,通過工具可以快速地得出算量與定額。



        正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì),基于服務(wù)平臺(tái)和云端的協(xié)同文件,創(chuàng)建了直觀的全連動(dòng)的BIM模型與信息,其圖形和屬性都直接反應(yīng)設(shè)計(jì)本意,使得模型可以被充分信任地用于各種BIM應(yīng)用,避免了逆向翻模中,逆向成果與設(shè)計(jì)本意不一致而造成的諸多風(fēng)險(xiǎn)與重復(fù)建模工作。同時(shí),正向BIM協(xié)同設(shè)計(jì),優(yōu)于傳統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)的根本原因,在于它更高層級(jí)的協(xié)同,不僅協(xié)同了人、專業(yè),也協(xié)同了設(shè)計(jì)過程中的諸多應(yīng)用與任務(wù)節(jié)點(diǎn),再者,將設(shè)計(jì)充分引入到三維體系和可視化建造過程,較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)將更多信息提前、工作前置、內(nèi)容整合,以充分發(fā)揮設(shè)計(jì)的價(jià)值。



        設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì),無關(guān)表達(dá)方式與工具的使用。推廣時(shí)很喜歡強(qiáng)調(diào),前期多花時(shí)間,后期少花時(shí)間,其實(shí)甚少人關(guān)心。那得哪個(gè)后期才能節(jié)約時(shí)間?設(shè)計(jì)?施工圖?土建?安裝?驗(yàn)收資料整理?大家都說省不了時(shí)間,推給了運(yùn)維。這里面要強(qiáng)調(diào)的一方面就是;如果設(shè)計(jì)模型信息能夠流轉(zhuǎn)給施工或者運(yùn)維;施工和運(yùn)維支付設(shè)計(jì)部分費(fèi)用,那么設(shè)計(jì)院應(yīng)用BIM正向設(shè)計(jì)的動(dòng)力也就被激發(fā)出來了。



        因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)設(shè)計(jì)院做BIM沒有額外的費(fèi)用,而且還占用人力。這樣一種現(xiàn)狀,大家持觀望姿態(tài)還是能理解的。設(shè)計(jì)的核心,是一個(gè)不斷溝通的過程。團(tuán)隊(duì)除建筑結(jié)構(gòu)設(shè)備,外包出去還有幕墻、泛光、智能化、景觀、市政、裝修、酒店、機(jī)器人停車、電影院深化…圖紙是溝通、表達(dá)的工具。如何來往?郵件?模型截圖?立剖截圖?視頻會(huì)議?準(zhǔn)確性如何?正向設(shè)計(jì)你早晚都會(huì)的,我們的想法不是通過正向設(shè)計(jì)掙錢,而是想加速淘汰那些還在固步自封,堅(jiān)守二維不肯進(jìn)步的畫圖匠和翻模狗



        BIM并不只是一個(gè)單單軟件工具,更重要的是一種設(shè)計(jì)的思維與全局的信息工作管理觀念,BIM對(duì)于新一代的建筑師更容易接受、學(xué)習(xí)和推廣。每項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展都伴隨陣痛,就像革命伴隨著流血一樣,只有足夠先進(jìn)實(shí)用的技術(shù),且該技術(shù)能夠真真切切的打動(dòng)既得利益者的時(shí)候才容易被推廣。而對(duì)于大多數(shù)行業(yè)的從業(yè)人員習(xí)慣依賴了傳統(tǒng)的二維操作習(xí)慣,BIM的三維操作會(huì)帶來不適應(yīng)帶來阻力,還有花費(fèi)時(shí)間與精力去學(xué)習(xí)的痛苦過程;目前BIM工具操作需要不斷簡(jiǎn)化,逐漸適應(yīng)設(shè)計(jì)人員的習(xí)慣;對(duì)接第三方設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)不完善;標(biāo)準(zhǔn)體系還沒有完全建立來統(tǒng)一的BIM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)市場(chǎng),相關(guān)法律政策跟進(jìn)不及時(shí);行業(yè)相關(guān)人才培養(yǎng)匱乏,目前處于不斷完善、擴(kuò)張、深化的過程,不同方面在行業(yè)角色受到質(zhì)疑與抵制的情況不少;再還有目前建筑行業(yè)混雜無序的現(xiàn)狀,某種程度上限制了BIM的進(jìn)化發(fā)展!正向BIM設(shè)計(jì)中,你所關(guān)心的是什么?




【注】圖文來源:中國BIM網(wǎng)/侵刪

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