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国内设计院的BIM现状分析——10年后将全面普及?差远了!

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10年前就有人预言:BIM是继“甩图板”之后的第二次变革;按照这个预言推理:10年后的今天,大多数设计院都应该实现了用BIM做设计。


事实呢,大多数设计院还是以二维设计为主,只有极少数设计院才用BIM做设计。今天想说的就是关于BIM目前在设计院的一些真实情况。


BIM包含:


设计阶段BIM、成本造价BIM、施工阶段BIM、运营阶段BIM。


1设计阶段BIM


1.建筑性能模拟分析


通过专业的分析软件,建立分析模型,对建筑物的可视度、采光、通风、人员疏散、碳排放等进行分析模拟。


2.参数化找形


利用BIM技术对复杂项目的建筑外形进行数字化设计,通过参数的调整反映建筑形体。


3.建筑可视化


替代原有二维技术,把建筑物所有构件形成一种三维的立体实物图形展示;同时对空间进行合理性优化。


4.设计校审


审核设计图纸,查找方案设计的缺失,提升各专业协同能力。


5.虚拟现实


模拟建筑物的三维空间的虚拟世界;以漫游、动画的形式提供身临其境的视觉和空间感受。


6.三维管线综合


实施碰撞检查,完成建筑设计图纸范围内各种管线的布设位置及与建筑、结构平面布置和竖向高程相协调的三维协同设计工作;实现管线综合“零碰撞”。


7.净空优化


对建筑物最终的竖向设计空间进行检测分析,并且给出最大的净空高度。


8.3D施工图


通过剖切三维BIM设计模型,并辅以二维绘图修正,辅助设计师快速实现平、立、剖等二维绘图、设计以及满足规范的各种图纸表达。


9.施工指导配合


提取三维图像和构件信息等指导施工现场,消除对图纸的误解,控制材料成本,减少施工中的浪费。


10.三维工程量(图模量一体化)


区别于传统图纸体量,基于BIM优化后的三维模型统计工程量。



2成本造价BIM


项目成本管控是一个全过程的管理,也是一项多部门多环节的复杂活动。但从目前成本管控工作来看,工程造价类软件主要针对“量”和“价”两部分业务的设计和应用。


现阶段的业主成本管控经常性的出现项目目标成本管理失控、过程管理中设计变更失控、招采漏项严重、竣工结算时结算资料不全面、施工过程不清晰等问题。


而基于BIM的造价成本管理,可实现将BIM、设计、成本、施工进行耦合,贯穿项目的全生命周期。将建筑物信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合,从而提高行业效率,实现项目目标成本的管控。


从BIM技术自身的特点来看,BIM可以提供涵盖项目全生命周期及参建各方的各类数据库的积累,基于统一的信息模型,进行协同共享和集成化的管理;


对于工程造价行业,可以使各阶段数据流通,方便实现多方协同工作,为实现全过程、全生命周期造价管理、全要素的造价管理提供可靠的基础和依据。



3施工阶段BIM


应用BIM整合现场:BIM模型的虚拟建筑+实际的施工或管理现场 = 操控现场施工


主要包括以下几个方面:


1. 现场指导:利用BIM模型和3D施工图进行施工指导;


2. 现场跟踪:利用激光扫描、GPS、移动通讯、RFID和互联网等技术和项目的BIM模型进行现场跟踪,确保施工期间不产生重大事故(如火灾),并提供准确、直观的BIM数据库;


3. 造价管理:通过BIM模型,得到最准确的工程基础数据,将工程基础数据分解到构件级、材料级,有效控制施工成本,实现全过程的造价管理;


4. 进度管控:BIM可以对施工的重点或难点部分进行可见性模拟和分析,发现进度偏差可随时进行调整,实时掌控施工进度,提高了进度计划的可执行性;


5. 数据共享:通过BIM,可以轻松完成工程数据的共享和重复利用,做到真正意义上的施工现场—项目部—子分公司—集团公司的从基层到高层信息共享。



4运营阶段BIM


通过平面图、效果图、建筑模型等各种信息和相关软件的结合,能够对建筑物的能耗、折旧、安全性等进行预测,并把物业使用、维护、调试情况记录在册,同步提供有关建筑使用情况或性能、入住人员与容量、建筑已用时间、建筑财务、建筑的物理信息(完工情况、承租人或部门分配、家具和设备库存)和关于可出租面积、租赁收入或部门成本分配的重要财务数据。


说了这么多,可能还是不够直观。下面我们来采访一下目前就在设计院从事建筑设计的同行……


BIM在具体实际操作过程中到底是做什么的?


其实严格来说BIM不仅仅是Revit或者ArchiCAD软件,也不仅仅是建模,他是涵盖了整个工程过程的总称。当然这些都不重要,因为我们做建筑设计的人只是需要接触其中的设计环节就够了。


工作后做BIM为什么使用Revit不用ArchiCAD了呢?


其实我大学就会开始用ArchiCAD做设计了,后来到设计院才开始学习Revit的,为什么会有这种转变,不坚持下去的原因是我发现我周围的人不会用ArchiCAD,那如果项目很大的话,我和合作伙伴的对接就会很麻烦。


机电、结构专业的人都没听过这个软件。


但是从建筑设计的角度来讲,我觉得ArchiCAD是非常好用的,非常符合建筑设计师的习惯,但是无奈其他专业的人不会用,所以就造成了这个软件的局限性。


你们有试过协同设计么?


我在设计院做过BIM设计的建筑专业负责人,我们分所的协同合作原则就是我创立的,我应该是我们所的第一个把BIM运用到实际项目并有价值收获的人,也是整个设计院第一批摸索协同合作的人。


备注:协同的意思就是类似于CAD的链接。以往做BIM设计都是用链接的形式来结合各专业的图纸模型,还有项目的各个部分的图纸模型。


说到这里可能有人会跟我一样,想知道为什么不一次建造完成呢?


因为Revit的内存消耗太大了,如果项目很大的话只能通过各个子系统来拼凑整体的模型,否则电脑就带不动。当然这种模式的缺点就是实时性太低,沟通和时间成本太大,依然是以往的天正CAD画图的工作模式,画完图还要打个电话确认,十分麻烦。


而协同工作的话就完全不一样,可以实现多个人在同一张图纸上面绘图、建模,实时更新的工作方式。


通常设定好每个人的工作范围以及原则以后,就会形成互不干扰,又能实时查看对方进展的这么一种工作的好处。


比如我增加了一面墙,更新一下,我的同事就可以看到这面墙,就可以知道我的进度。



他还说:“想象一下,除了本专业外,我也可以实时的看看地下室暖通专业的风管走向,看看这些区域的净高和空间感受。这种感受是以往CAD画图享受不到的。

一些项目总结下来,我个人觉得这个模式的最大的问题不是软件,而是管理,如何根据项目的性质来分配工作,如何与各专业合作尤为最重要。


我们曾经试验过根据建筑的构件来分配工作,比如专门分配人画幕墙,画梁,画剪力墙,画柱子等等,有点像工厂似的的操作,每个人负责一个类型的构件,流水线的一种生产模式,各司其职。也实验过根据建筑的性质或者楼层来分配工作,比如做一个地下室的BIM设计,一个人画负一层,一个人画负二层。这样的话,这个人就对于自己的设计范围就有较强的责任,也是一种高效的模式。


这些其实我都试验过,也和很多专业做BIM咨询设计的公司交流过。后来我们总结了一套两者兼有的模式,既根据构件分配,也根据建筑的设计范围分配,大家都会有自己的责任。


跨专业的话,我们曾经试验过多专业在一个协同里面绘制,刚开始很爽,但没过几天机器就爆了,因为实在没办法参数太多,关闭工作集也没用。


当时想了一个招,就是土建专业的做一个协同,机电专业的做一个协同,最后跨专业之间链接,这个模式既能保证协同工作,同时也可照顾到电脑的性能。


这确实是有效的,后来我们所有的BIM项目都是延续这种模式工作至今。前不久我问了一个专门做BIM咨询的公司,发现其实大家的工作模式都是一样的。”



总结


为什么设计院还不能普及用BIM做设计?


所谓的用BIM做设计,应该是用BIM做三维设计而不是用BIM做二维设计。BIM本身就是一个三维设计的理念,它的核心就是模型数据为主,二维图形为辅的逻辑。


设计院交付的成果是“图纸”,图纸必须符合国家的二维制图规范和标准,二维制图规范和标准的制定都是基于当时的二维制图CAD工具设计的。


如果没有基于三维软件工具的制图标准和规范,非要硬套二维出图的标准,只会出现两个结果:


第一,有能力的设计院会采取能套进去的就套,套不进去的就不套的做法;这就是为什么有些大院会说建筑专业实现了90%的BIM出图,电气专业实现了60%的出图的情形;


第二,没有能力的设计院要么仍旧二维设计为主,要么“设计后BIM”。我们应该意识到,任何事情都是由其产生的本质原因,找到了本质的原因,就相当于解决了问题的一半。


既然用BIM做设计,就应该是用BIM做三维设计,那么三维模型应该为主,二维图纸应该为辅;主、次逻辑关系必须明确。


现实恰恰相反,我们需要以二维图纸为主,三维模型为辅;因此,设计师作为BIM设计的最大的内驱力,根本没有动力去实现用BIM技术做二维设计,二维设计当然是CAD效率高,为什么要选择一个三维软件去画二维图纸?


问题的真正原因已经很明显。很多人不明真相,随意点评设计院不采用BIM设计没追求,用BIM翻模太低级。到底是设计院的错?还是BIM软件的错?


都不是,是逻辑关系有问题。


只有改变现有的二维出图标准,建立“以三维模型为核心的出图标准和规范”,让二维图纸直接从模型中“切出来”;实现“三维模型”和“二维图纸”的一致性关联,摒弃掉不必要的二维标注化表达规范和标准;


减少“二维”的工作量,给设计师“减负”,让设计师去主动“建模型”,而不是“画图纸”,设计院有可能从根本上普及BIM三维设计。否则用BIM做设计永远是个伪命题。选择用BIM做二维设计的思维就是选择走进一条死胡同。



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