?????? 當前,建筑師責任制、EPC和BIM設計等在行業(yè)設計與管理模式中不斷的出現,建筑設計作為建筑全生命周期的信息源頭,其設計成果承載信息的質(zhì)量?jì)?yōu)劣與數量多少是后續建設行為能夠順利實(shí)施的關(guān)鍵,當前計算機輔助設計工具也在不斷更新,時(shí)下流行的BIM設計工具與BIM技術(shù)在信息采集、分類(lèi)、儲存、分析、傳輸等方面的優(yōu)勢,逐漸成為行業(yè)設計組織與建設管理所趨向的模式,也是未來(lái)逐漸實(shí)現信息化設計成果的基石和保證。多年來(lái)的BIM熱潮后,BIM技術(shù)具備時(shí)間建筑信息化、數據化的能力,科學(xué)合理的應用BIM可以進(jìn)行建筑設計,提升設計效率與質(zhì)量,信息數據也可以有效運用于施工組織和運維方面??傊?,建筑信息化需要整合產(chǎn)業(yè)鏈資源,是實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作業(yè)的關(guān)鍵所在。
?????? 正向BIM協(xié)同設計中的正向是相對于逆向而言的,即設計核心的相關(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)行設計工作,尤其是專(zhuān)業(yè)內協(xié)同和專(zhuān)業(yè)間協(xié)同,設計相關(guān)信息通過(guò)BIM模型承載,通過(guò)該模型,應用BIM技術(shù)應用可分層次、分階段、分專(zhuān)業(yè),完成設計階段的逐項應用。具體而言來(lái)說(shuō)是的是:BIM技術(shù)可以用到建筑設計各專(zhuān)業(yè)中做BIM設計,BIM正向設計主要指直接采用三維協(xié)同設計,通過(guò)模型直接得到所需的圖紙、報表、視圖、數據等。而不是單純的翻模,單用BIM做設計存在的問(wèn)題和解決方法。
?????? 目前,限于BIM技術(shù)發(fā)展的現狀和設計人員掌握BIM技術(shù)的程度,還很難做到完全意義上的BIM正向設計。大部分設計企業(yè)采用的BIM設計應用是翻模,而翻模只是BIM發(fā)展的一個(gè)過(guò)渡,但也有其積極的作用。近些年,正向BIM設計也就逐步被各大設計單位采納并應用到了真實(shí)項目的設計當中,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B(niǎo)IM信息模型只是附屬部分,這不僅對設計人員造成了負擔,而且也不符合BIM技術(shù)的初衷。應用BIM進(jìn)行正向設計的目標是能夠直接在三維環(huán)境下進(jìn)行設計,即模塊化參數化設計、方案優(yōu)化、自動(dòng)出圖、圖紙與模型相互關(guān)聯(lián),甚至可以與計算模型結合,同步優(yōu)化,這個(gè)過(guò)程才是我們所理解的BIM正向設計。
????? 我們一直在提倡正向設計,BIM設計必須是上游化設計,而設計院至今仍然是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。
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如何更好的利用BIM做正向設計?
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BIM正向設計也是分三個(gè)階段:
1.“先建模,后出圖”正向設計BIM應用。因為使用“先建模,后出圖”的正向設計BIM技術(shù)應用方式,保證了圖紙和模型的一致性,減少了施工圖的錯漏碰缺,對于設計質(zhì)量有很大的提高。
2. 全專(zhuān)業(yè)設計BIM應用。實(shí)現了各專(zhuān)業(yè)之間設計過(guò)程中的高度協(xié)調,提高了專(zhuān)業(yè)間設計會(huì )簽效率,更加高效的把控項目設計的進(jìn)度和質(zhì)量。
3. 全三維無(wú)死角的設計。提高了設計完成度和精細度,減少了設計盲區,讓模型服務(wù)后期施工成為可能;這也是BIM正向設計的最終目的。
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正向BIM協(xié)同設計的典型特點(diǎn):
1. BIM模型的創(chuàng )建,依據的是設計意圖而非成品或半成品的圖紙。
2. BIM模型作為首選項,進(jìn)行設計的性能指標計算、設計推演和合規。
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模型中飽含設計相關(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應用,并可以從應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,可在原模型基礎上優(yōu)化,可用于后續階段,而不要重新建模。
?????? 正向BIM協(xié)同設計的優(yōu)勢:
?????? 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,結構計算,水力計算,冷熱負荷,電氣配電等工作內容,均可以通過(guò)BIM模型進(jìn)行交互。例如,日照分析,創(chuàng )見(jiàn)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,區分墻體、屋頂、門(mén)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。根據分析情況進(jìn)行修改,修改后,可快速用于后續多次的分析。
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還包括疏散、電氣配電等。另有雙向交互的軟件,例如結構分析,模型創(chuàng )建可直接用于結構計算軟件的分析,無(wú)需在分析軟件中二次建模,而在分析軟件中的結構截面調整,可直接回饋給模型,實(shí)現雙向交互。再有直接回饋信息,例如水力,冷熱負荷和電氣配電,BIM軟件在建模環(huán)境中包含此類(lèi)功能,在模型中增加或修改設備、末端、潔具等,其性能計算將實(shí)時(shí)反映到系統信息中。而在傳統設計中,二維圖紙設計,聯(lián)動(dòng)效果差的分析軟件,甚至要獨立二次建模的分析軟件,設計方或者付出較大精力用以對修改后的設計做分析更新,或者選擇性的放棄部分性能分析更新工作,分析結果與現有設計并不相符。
?????? 專(zhuān)業(yè)內的協(xié)同與專(zhuān)業(yè)間的協(xié)同。在正向BIM協(xié)同設計過(guò)程中,需要約定專(zhuān)業(yè)內和專(zhuān)業(yè)間的協(xié)同工作方式,以及專(zhuān)業(yè)間工作流程,通過(guò)協(xié)同設計的并行工作優(yōu)勢,可以保證專(zhuān)業(yè)間的信息傳遞及時(shí)有效。在傳統設計中,即時(shí)采用二維協(xié)同設計,也仍舊有部分內容協(xié)調壓力較大,首先二維協(xié)同設計受文件管理局限,同一文件無(wú)法兩人同時(shí)編輯,從而影響專(zhuān)業(yè)內的協(xié)作,其次,專(zhuān)業(yè)間表達的相同內容,受圖形表達的影響,需要設置比較復雜的工作流程,例如房間名稱(chēng),因為機電專(zhuān)業(yè)無(wú)法直接參照建筑房間名稱(chēng),致使機電專(zhuān)業(yè)需要手動(dòng)復核。
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而正向BIM協(xié)同設計,可以允許同專(zhuān)業(yè)人員在同一個(gè)文件上同時(shí)操作,專(zhuān)業(yè)間不僅傳遞圖形,同時(shí)傳遞屬性,重復內容即時(shí)專(zhuān)業(yè)間各自創(chuàng )建重復表達,重復表達的內容也是聯(lián)系并聯(lián)動(dòng)的,例如建筑可以基于結構樓板在同標高位置,創(chuàng )建有面層的樓板,符合各自的表達需求,而在結構或建筑任一專(zhuān)業(yè)調整樓板高度時(shí),另一專(zhuān)業(yè)都會(huì )獲得消息提醒,并允許另一專(zhuān)業(yè)選擇跟隨或要求其改回。
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?????? 即時(shí)的專(zhuān)業(yè)協(xié)調。在正向BIM協(xié)同設計中,專(zhuān)業(yè)協(xié)調是即時(shí)的,與設計同步的,設計的完成即是專(zhuān)業(yè)協(xié)調的完成。在逆向BIM設計中,因為本質(zhì)上是還原圖紙,所以設計和協(xié)調兩件事情被割裂開(kāi)來(lái),模型發(fā)現的問(wèn)題要基于圖紙的翻模,而圖紙修改后的確認要基于二次的修改后圖紙翻模。
但在正向BIM協(xié)同設計中,因為設計的載體是模型,模型可以直接進(jìn)行專(zhuān)業(yè)協(xié)調,對于發(fā)現的問(wèn)題可以直接在模型中修改,修改后的模型,即是修改后的設計。圖紙對于正向BIM協(xié)同設計,僅僅是模型的一種導出格式,且所見(jiàn)即所得。
?????? 三維的設計和三維的成果。用三維的思維做設計,是正向BIM協(xié)同設計最大的隱性收益。在傳統的二維設計和逆向BIM設計中,設計的演化和推敲,是在二維圖形上實(shí)現和完成的,設計師局限于二維的思維,和腦海中的二維轉化三維,設計人員和讀圖人員,為了表達設計和理解設計,都要反復經(jīng)歷轉換的過(guò)程。
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三維的思維做設計優(yōu)于二維的思維,不再將設計局限在二維的圖形表達中,而是在三維空間中反復推敲,所見(jiàn)即所得,不需要思維轉換,在設計人和讀圖人之間的傳遞也是充分而全面的。正向BIM協(xié)同設計的三維成果也將與更多的技術(shù)與應用場(chǎng)景結合,傳統設計交付的二維圖紙無(wú)法實(shí)現擴展應用,逆向BIM設計的成果雖然是三維,但信息有限,且無(wú)法保證與圖紙的完全一致性而很難擴展。
?????? 正向BIM協(xié)同設計可以提升設計的附加值。在正向BIM協(xié)同設計中,通過(guò)對應用目標的設定,可以對模型設定更多的規則,從而使模型具有更多的應用功能,例如前文所述的性能化分析,和基于模型量化后的經(jīng)濟性評估,因為正向BIM協(xié)同設計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(zhuān)業(yè)顧問(wèn)公司的工作,重新歸攏會(huì )設計院內。同時(shí)設計院可以拓展一些后續階段的應用,例如算量與套定額,因為模型中包含足夠的算量信息,通過(guò)工具可以快速地得出算量與定額。
?????? 正向BIM協(xié)同設計,基于服務(wù)平臺和云端的協(xié)同文件,創(chuàng )建了直觀(guān)的全連動(dòng)的BIM模型與信息,其圖形和屬性都直接反應設計本意,使得模型可以被充分信任地用于各種BIM應用,避免了逆向翻模中,逆向成果與設計本意不一致而造成的諸多風(fēng)險與重復建模工作。同時(shí),正向BIM協(xié)同設計,優(yōu)于傳統協(xié)同設計的根本原因,在于它更高層級的協(xié)同,不僅協(xié)同了人、專(zhuān)業(yè),也協(xié)同了設計過(guò)程中的諸多應用與任務(wù)節點(diǎn),再者,將設計充分引入到三維體系和可視化建造過(guò)程,較傳統設計將更多信息提前、工作前置、內容整合,以充分發(fā)揮設計的價(jià)值。
?????? 設計就是設計,無(wú)關(guān)表達方式與工具的使用。推廣時(shí)很喜歡強調,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)后期才能節約時(shí)間?設計?施工圖?土建?安裝?驗收資料整理?大家都說(shuō)省不了時(shí)間,推給了運維。這里面要強調的一方面就是;如果設計模型信息能夠流轉給施工或者運維;施工和運維支付設計部分費用,那么設計院應用BIM正向設計的動(dòng)力也就被激發(fā)出來(lái)了。
?????? 因為目前大多數設計院做BIM沒(méi)有額外的費用,而且還占用人力。這樣一種現狀,大家持觀(guān)望姿態(tài)還是能理解的。設計的核心,是一個(gè)不斷溝通的過(guò)程。團隊除建筑結構設備,外包出去還有幕墻、泛光、智能化、景觀(guān)、市政、裝修、酒店、機器人停車(chē)、電影院深化…圖紙是溝通、表達的工具。如何來(lái)往?郵件?模型截圖?立剖截圖?視頻會(huì )議?準確性如何?正向設計你早晚都會(huì )的,我們的想法不是通過(guò)正向設計掙錢(qián),而是想加速淘汰那些還在固步自封,堅守二維不肯進(jìn)步的畫(huà)圖匠和翻模狗。
?????? BIM并不只是一個(gè)單單軟件工具,更重要的是一種設計的思維與全局的信息工作管理觀(guān)念,BIM對于新一代的建筑師更容易接受、學(xué)習和推廣。每項新技術(shù)的發(fā)展都伴隨陣痛,就像革命伴隨著(zhù)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。而對于大多數行業(yè)的從業(yè)人員習慣依賴(lài)了傳統的二維操作習慣,BIM的三維操作會(huì )帶來(lái)不適應帶來(lái)阻力,還有花費時(shí)間與精力去學(xué)習的痛苦過(guò)程;目前BIM工具操作需要不斷簡(jiǎn)化,逐漸適應設計人員的習慣;對接第三方設計軟件結構不完善;標準體系還沒(méi)有完全建立來(lái)統一的BIM設計標準市場(chǎng),相關(guān)法律政策跟進(jìn)不及時(shí);行業(yè)相關(guān)人才培養匱乏,目前處于不斷完善、擴張、深化的過(guò)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(wú)序的現狀,某種程度上限制了BIM的進(jìn)化發(fā)展!
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