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BIM正向化设计,建筑行业的未来?

摘要: 当前,建筑师责任制、EPC和BIM设计等在行业设计与管理模式中不断的出现,建筑设计作为建筑全生命周期的信息源头,其设计成果承载信息的质量优劣与数量多少是后续建设行为能够顺利实施的关键,当前计算机辅助设计工具 ...

当前,建筑师责任制、EPC和BIM设计等在行业设计与管理模式中不断的出现,建筑设计作为建筑全生命周期的信息源头,其设计成果承载信息的质量优劣与数量多少是后续建设行为能够顺利实施的关键,当前计算机辅助设计工具也在不断更新,时下流行的BIM设计工具与BIM技术在信息采集、分类、储存、分析、传输等方面的优势,逐渐成为行业设计组织与建设管理所趋向的模式,也是未来逐渐实现信息化设计成果的基石和保证。多年来的BIM热潮后,BIM技术具备时间建筑信息化、数据化的能力,科学合理的应用BIM可以进行建筑设计,提升设计效率与质量,信息数据也可以有效运用于施工组织和运维方面。总之,建筑信息化需要整合产业链资源,是实现产业链协同作业的关键所在。

正向BIM协同设计中的正向是相对于逆向而言的,即设计核心的相关工作在BIM的工作框架下完成,以BIM的思维和工作方式进行设计工作,尤其是专业内协同和专业间协同,设计相关信息通过BIM模型承载,通过该模型,应用BIM技术应用可分层次、分阶段、分专业,完成设计阶段的逐项应用。具体而言来说是的是:BIM技术可以用到建筑设计各专业中做BIM设计,BIM正向设计主要指直接采用三维协同设计,通过模型直接得到所需的图纸、报表、视图、数据等。而不是单纯的翻模,单用BIM做设计存在的问题和解决方法。

目前,限于BIM技术发展的现状和设计人员掌握BIM技术的程度,还很难做到完全意义上的BIM正向设计。大部分设计企业采用的BIM设计应用是翻模,而翻模只是BIM发展的一个过渡,但也有其积极的作用。近些年,正向BIM设计也就逐步被各大设计单位采纳并应用到了真实项目的设计当中,摒弃了原有CAD二维制图到用BIM三维翻模的高成本模式,并且取得了非常大的社会和经济效益。

逆向化翻模成果,可以集成信息,进行碰撞检查、方案优化、可视化交底等,但是BIM翻模的核心和主体还是依靠CAD,而BIM信息模型只是附属部分,这不仅对设计人员造成了负担,而且也不符合BIM技术的初衷。应用BIM进行正向设计的目标是能够直接在三维环境下进行设计,即模块化参数化设计、方案优化、自动出图、图纸与模型相互关联,甚至可以与计算模型结合,同步优化,这个过程才是我们所理解的BIM正向设计。

我们一直在提倡正向设计,BIM设计必须是上游化设计,而设计院至今仍然是BIM发展的最大障碍,成本、效率、兼容、协同,任何一个理由都可成为他们否决使用BIM的理由。如何更好的利用BIM做正向设计?

BIM正向设计也是分三个阶段:

1.“先建模,后出图”正向设计BIM应用。因为使用“先建模,后出图”的正向设计BIM技术应用方式,保证了图纸和模型的一致性,减少了施工图的错漏碰缺,对于设计质量有很大的提高。

2. 全专业设计BIM应用。实现了各专业之间设计过程中的高度协调,提高了专业间设计会签效率,更加高效的把控项目设计的进度和质量。

3. 全三维无死角的设计。提高了设计完成度和精细度,减少了设计盲区,让模型服务后期施工成为可能;这也是BIM正向设计的最终目的。

正向BIM协同设计的典型特点:

1. BIM模型的创建,依据的是设计意图而非成品或半成品的图纸。

2. BIM模型作为首选项,进行设计的性能指标计算、设计推演和合规。

3. BIM模型作为主要的成果载体,进行交互和阶段交付。

4. BIM模型中饱含设计相关信息,其信息的价值量大于图形的价值量。

5. BIM模型作为核心模型,可直接或间接用于多种BIM应用,并可以从应用中获得直接或间接回馈,用以丰富和优化BIM模型。

6. BIM模型具有可传递性,可在原模型基础上优化,可用于后续阶段,而不要重新建模。

正向BIM协同设计的优势:

利用BIM体系的多软件协作,可以将创建的模型其价值发挥到最大。在BIM体系软件中,包括日照,能耗,疏散,消防,结构计算,水力计算,冷热负荷,电气配电等工作内容,均可以通过BIM模型进行交互。例如,日照分析,创见的模型可以直接用于日照分析,日照分析软件可以完全读取模型的图形和信息,区分墙体、屋顶、门窗、洞口等,从而快速地分析建筑整体日照,以及房间日照情况。根据分析情况进行修改,修改后,可快速用于后续多次的分析。

还包括疏散、电气配电等。另有双向交互的软件,例如结构分析,模型创建可直接用于结构计算软件的分析,无需在分析软件中二次建模,而在分析软件中的结构截面调整,可直接回馈给模型,实现双向交互。再有直接回馈信息,例如水力,冷热负荷和电气配电,BIM软件在建模环境中包含此类功能,在模型中增加或修改设备、末端、洁具等,其性能计算将实时反映到系统信息中。而在传统设计中,二维图纸设计,联动效果差的分析软件,甚至要独立二次建模的分析软件,设计方或者付出较大精力用以对修改后的设计做分析更新,或者选择性的放弃部分性能分析更新工作,分析结果与现有设计并不相符。

专业内的协同与专业间的协同。在正向BIM协同设计过程中,需要约定专业内和专业间的协同工作方式,以及专业间工作流程,通过协同设计的并行工作优势,可以保证专业间的信息传递及时有效。在传统设计中,即时采用二维协同设计,也仍旧有部分内容协调压力较大,首先二维协同设计受文件管理局限,同一文件无法两人同时编辑,从而影响专业内的协作,其次,专业间表达的相同内容,受图形表达的影响,需要设置比较复杂的工作流程,例如房间名称,因为机电专业无法直接参照建筑房间名称,致使机电专业需要手动复核。

而正向BIM协同设计,可以允许同专业人员在同一个文件上同时操作,专业间不仅传递图形,同时传递属性,重复内容即时专业间各自创建重复表达,重复表达的内容也是联系并联动的,例如建筑可以基于结构楼板在同标高位置,创建有面层的楼板,符合各自的表达需求,而在结构或建筑任一专业调整楼板高度时,另一专业都会获得消息提醒,并允许另一专业选择跟随或要求其改回。

即时的专业协调。在正向BIM协同设计中,专业协调是即时的,与设计同步的,设计的完成即是专业协调的完成。在逆向BIM设计中,因为本质上是还原图纸,所以设计和协调两件事情被割裂开来,模型发现的问题要基于图纸的翻模,而图纸修改后的确认要基于二次的修改后图纸翻模。

但在正向BIM协同设计中,因为设计的载体是模型,模型可以直接进行专业协调,对于发现的问题可以直接在模型中修改,修改后的模型,即是修改后的设计。图纸对于正向BIM协同设计,仅仅是模型的一种导出格式,且所见即所得。

三维的设计和三维的成果。用三维的思维做设计,是正向BIM协同设计最大的隐性收益。在传统的二维设计和逆向BIM设计中,设计的演化和推敲,是在二维图形上实现和完成的,设计师局限于二维的思维,和脑海中的二维转化三维,设计人员和读图人员,为了表达设计和理解设计,都要反复经历转换的过程。

三维的思维做设计优于二维的思维,不再将设计局限在二维的图形表达中,而是在三维空间中反复推敲,所见即所得,不需要思维转换,在设计人和读图人之间的传递也是充分而全面的。正向BIM协同设计的三维成果也将与更多的技术与应用场景结合,传统设计交付的二维图纸无法实现扩展应用,逆向BIM设计的成果虽然是三维,但信息有限,且无法保证与图纸的完全一致性而很难扩展。

正向BIM协同设计可以提升设计的附加值。在正向BIM协同设计中,通过对应用目标的设定,可以对模型设定更多的规则,从而使模型具有更多的应用功能,例如前文所述的性能化分析,和基于模型量化后的经济性评估,因为正向BIM协同设计的多用途交互性特点,可以大量地减少性能化分析的成本,将可能分包给专业顾问公司的工作,重新归拢会设计院内。同时设计院可以拓展一些后续阶段的应用,例如算量与套定额,因为模型中包含足够的算量信息,通过工具可以快速地得出算量与定额。

正向BIM协同设计,基于服务平台和云端的协同文件,创建了直观的全连动的BIM模型与信息,其图形和属性都直接反应设计本意,使得模型可以被充分信任地用于各种BIM应用,避免了逆向翻模中,逆向成果与设计本意不一致而造成的诸多风险与重复建模工作。同时,正向BIM协同设计,优于传统协同设计的根本原因,在于它更高层级的协同,不仅协同了人、专业,也协同了设计过程中的诸多应用与任务节点,再者,将设计充分引入到三维体系和可视化建造过程,较传统设计将更多信息提前、工作前置、内容整合,以充分发挥设计的价值。

设计就是设计,无关表达方式与工具的使用。推广时很喜欢强调,前期多花时间,后期少花时间,其实甚少人关心。那得哪个后期才能节约时间?设计?施工图?土建?安装?验收资料整理?大家都说省不了时间,推给了运维。这里面要强调的一方面就是;如果设计模型信息能够流转给施工或者运维;施工和运维支付设计部分费用,那么设计院应用BIM正向设计的动力也就被激发出来了。

因为目前大多数设计院做BIM没有额外的费用,而且还占用人力。这样一种现状,大家持观望姿态还是能理解的。设计的核心,是一个不断沟通的过程。团队除建筑结构设备,外包出去还有幕墙、泛光、智能化、景观、市政、装修、酒店、机器人停车、电影院深化…图纸是沟通、表达的工具。如何来往?邮件?模型截图?立剖截图?视频会议?准确性如何?正向设计你早晚都会的,我们的想法不是通过正向设计挣钱,而是想加速淘汰那些还在固步自封,坚守二维不肯进步的画图匠和翻模狗

BIM并不只是一个单单软件工具,更重要的是一种设计的思维与全局的信息工作管理观念,BIM对于新一代的建筑师更容易接受、学习和推广。每项新技术的发展都伴随阵痛,就像革命伴随着流血一样,只有足够先进实用的技术,且该技术能够真真切切的打动既得利益者的时候才容易被推广。而对于大多数行业的从业人员习惯依赖了传统的二维操作习惯,BIM的三维操作会带来不适应带来阻力,还有花费时间与精力去学习的痛苦过程;目前BIM工具操作需要不断简化,逐渐适应设计人员的习惯;对接第三方设计软件结构不完善;标准体系还没有完全建立来统一的BIM设计标准市场,相关法律政策跟进不及时;行业相关人才培养匮乏,目前处于不断完善、扩张、深化的过程,不同方面在行业角色受到质疑与抵制的情况不少;再还有目前建筑行业混杂无序的现状,某种程度上限制了BIM的进化发展!正向BIM设计中,你所关心的是什么?

[文章作者:潇柏 文章来源:潇柏 如涉及版权


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2018-12-12 10:34
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