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BIM视角 | 我的BIM理解和实践(一)

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作者:huntking来源:huntking在江湖网址:http://www.lcbim.com

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【小编有话说】本文写于2012年8月,当时国内的BIM现状与现在有着天壤之别,一篇老的文章,不过读完定会有一些新的收获,不信,您试试。。。


昨天参加了一个BIM沙龙,听了很多人的讲解和体会,而且近期数码大叔翻译的大作《BIM大忽悠》在网上也是掀起了众多讨论和声音,,在此也就以下几个方面结合自己的实践和思考,整理下思路和认识,贴出来供大家拍砖评论。


第一,BIM到底是什么?我个人认为它只是在说一件事的一个组合名词,不是一个软件,不是一个工具,或者说不是几个软件、几个工具就完事的,而是有一系列软件和方法论指导下去实现的一个思路,一个系统,一种模式,一个过程,一个理想。为何这么说呢,因为大家很清楚,BIM是三个单词的组合,即Building、Information、Modeling。B(Building)是设计对象和最终的目标,就是房子/建筑,也可以扩展到一般建设工程对象,M(Modeling)是模型/建模,是对B进行采用三维数字化设计手段得到的结果,I(Information)是信息,是B(Building)有关的所有各类信息,可以是M(Modeling)带来或产生的,也可以是其它过程产生的,我们说和做BIM的目标是是数字化/信息化的虚拟建筑,或者说是真实建筑的数字化/虚拟化,并由此带来的一系列的相关信息处理和实际操作。我们可以说M是模拟或者表达了B,而虚拟的/数字化的M能多接近真实的B,取决于I的多少和深度,而I的多少和深度,以及对I的操作和运用,能决定一个项目、企业甚至行业的稳定运转、盈利状况以及未来发展。


基于以上的认识理解,我认为对BIM就可以分多种理解和阶段去做它,如现在实际上大多数人讨论和操作的实际是M这个对象,所以参与人大多是设计相关人士,或者是为设计服务的相关人士,这是很容易理解的。因为M很具体,很真实,很好表现,我们可以有很多手段和技术去研究如何把这个M做个更精细些,更漂亮些,从视觉认知上和B更接近些,而且基于真实三维数据与表现的M,我们也还有更多的手段和技术,去分析、仿真、模拟我们对于B的形态、强度、安全、易用、舒适、可行、可建、易建等等一堆的需求和要求,通过大量科学的、数字的指标去深化和优化对B这个目标的设计和研究,这些都是对参与其中各专业设计师的要求,那么对于各专业设计师而言,他可以不去理会任何BIM的言论和纷争,他的工作就是从专业的角度去把设计对象B的M做好,为了做好M他需要用到一些设计建模以及专业分析的软件,如Revit、Archicad、Microstation、DP(Catia)等等的设计软件,以及交通人流模拟计算、消防模拟计算、安全疏散模拟计算、结构分析计算、节能模拟计算、声光电模拟计算拟、风场模拟计算等等,这是都是各专业设计师针对各自专业需要掌握的工具,今天的应用需求还较低,可以掌握/了解/理解的少些,明天也还不需要那么多,但后天可能不掌握、不了解、不理解就不能做好工作甚至失去工作了,这是社会以及科技发展的必然途径。所以对于大多数专业设计师而言,BIM这个话题/这个体系对他而言太大,太不切实际了,他需要的就是知道这件事,了解这个潮流动向,结合自己专业,依托自己专业,学好用好几个最新的设计软件以及专业的模拟/分析/计算的软件,了解专业的发展方向,能跟随专业和行业的发展方向就行了。当然也有些人真正对BIM的深入感兴趣,想做BIM,那就得跳出专业的范畴了,去了解全局,了解整个项目从设计到施工到运维的整体运作,了解整体运作过程中各种信息产生、流动以及应用,去做一个综合性人才,做一个管理型人才,这个路子可能很多设计师走不下去,甚至有些设计师就完全没有这个兴趣,而是想做精做专一个方向。所以对设计师而言,第一是专业,做好做深做精,其次才是考虑是在专业上深入发展,还是转身投入到更加宽广的BIM世界。


第二,做BIM的收益问题,或者说是BIM业务的收入来源。现在有很多的BIM咨询服务公司,很多设计院也成立了BIM部门/BIM小组之类的,包括甲方业主、施工方也有做这些事,建这些机构组织,那么BIM业务的收益,或者说是收入来源到底在哪儿呢。首先一个BIM业务就是培训,这个不用说,学东西是需要付费的,不管是买书还是上课,就是从免费的网络资源去学习,实际还要花电费、上网费、机器折旧费等,这个是人才教育培养方面的问题,而且是大家都可以接受的,只是说是花多少钱学什么样的课程/知识的问题。除此以外,BIM所有的业务实际都是和项目有关的,不管是咨询、外包、还是仿真模拟等等,那么,现在对一个项目而言,业主投资方是所有投资的来源,他们付出的投资/金钱已经够多的了,你对他说上一堆BIM的理论、好处等等,他就会给你增加投资、专项付钱吗,不可能的!对一个技术或者应用,投资方在做好、做完事的前提下,只会为两种情况付钱:一是帮他多赚钱了,他把多赚的钱按一个合理的比例分享给你;另一个是帮他省钱了,他把省下的钱按一个合理的比例也分享给你。其它情况绝不存在,除非他是给你进行慈善捐助。所以做BIM的,不管是对设计院、业主,还是施工方,都得从这两点去分析问题分析业务,做出合理的业务模式和收费模式。


那么到这就不得不说到设计院的BIM部门,或者BIM小组的定位和构成,也包括BIM咨询公司的模式定位。首先对于设计院而言,基于BIM思路的设计、分析软件的充分运用无疑是能大大提高设计效率和质量,但是设计院的设计效率和质量提升和业主投资方/施工方没有一毛钱关系,他们不会为此给设计院多付一分钱。然而对设计院而言也是,效率质量提高,项目做的轻松简单了,无疑是比以前要成本降低/省钱,另外可以每年承接更多的项目,这又是可以多收多赚了。这两条都是不改变或提高现有收费基数的情况下就能达到的,所以这时候BIM部门/小组的可以存在,而且有两种模式:


一种是为了保证和普及这些软件和技术手段作为常用工具在企业内部的使用,那么BIM部门可以是以IT人员为主加上部分专业人士的组成,其工作就是在内部普及、培训、维护这些BIM工具软件的运用,甚至可以做一些专业增值开发,做些设计自动化的工具插件,让设计效率和质量更加提高和有保证。这个部门的收益是潜在的,可以用企业的相关营业额、利润以及利润率的增长来考核和计算。


第二种是拓展新业务和新的营收点,在目前企业设计费的基础上扩展新的收费点/收费项目,如现在的设备各专业设计院出的图实际上都不能称之为施工图,也就是方案图/系统图,里面错误一堆,但业主和施工方这么多年来竟然就认了忍了,这也是个奇迹。现在各设备专业的深化设计、管线综合、施工图实际上有专业施工单位承担的,同时在实际施工中大家都始终坚持着发现问题解决问题,发现碰撞就修改,发扬边设计边修改边施工的“优良作风”和“工作品质”,不怕苦不怕累不怕耽误工期不怕增加投资,反正最后把活干完了,业主投资方乐呵呵的看了后就把钱付给大家了,最后皆大欢喜,项目胜利完工。实际上这里多花的冤枉钱和时间就多了,这里面就“钱途”大大的。我们用好的三维设计工具加上分析模拟仿真工具,是能把这些浪费的钱和时间大部分给找回来的,当然从中间分一半或者20%~30%都是可以接受的,去谈啊。这活帮业主干了,也就可以帮他减低成本,减少预算,少花钱了,;替施工方干了,施工方就可以少干活(深化设计不需要自己派人花时间做了)、多赚钱(错误少了、返工少了,材料人工成本就都降低了)了,所以做BIM是能从这些方面要来钱的。当然如果有更丰富的经验和知识,可以帮他们把预算做的更精细准确,把施工进度安排的更合理,等等,如果你有这些经验和知识,在结合上BIM加以运用,就会有更多更广的“钱途”,那么这个BIM部门就完全可以是个与设计部门媲美甚至超越的部门了,当然这不仅仅需要专业,还有更宽更广的综合知识和经验的积累,要协调各专业,联系上下游各企业,不是简单去学一两个软件和课程就搞定的事情。这么综合复杂的东西,必然有很多人和单位搞不清楚,就需要有人和单位来提供咨询和指导,当然也就有了这些人和单位的生存空间,而且我认为这个空间还很大。


这里还有一个建模员是否会长期存在的问题,我认为是会长期存在的,建模是个体力活,做到一定程度的设计师是不需要做的,由年轻人或者低学历经过建模训练的人,按设计师的设计意图、方案草图建模,并却按照设计师的意见和思路不断深化、细化模型,指导完工,这项工作是需要人去做的,创造性不强,所以可以长期存在一个建模员的工作岗位,把设计师从繁杂量大的简单建模工作中解放出来,做更有价值的事,这样是社会精细化分工发展的趋势和要求。


第三,是关于出图,尤其是施工图的问题。三维设计的直观性、便利性是显而易见的,但三维设计能取代二维出图吗,回答是否定的,90年代第一个全数字化无纸化设计产品波音777的出世,给世界特别是技术界带来的震撼和冲击是巨大的,这个巨型飞机的设计和制造的复杂度不弱于最复杂的建筑吧,但在整个过程和说明中,没人提出无图(二维图)化的问题,因为车间加工、装配以及检验等很多人工作业环节,还是需要大量二维图更简洁、更直观的的直接表示/示意,建筑也是一样,只要存在大量人工作业,二维图在很长一段时间内存在,所以三维设计出二维图的过程就不能避免,那这就存在一个所谓二维制图标准的问题,三维投影导出的二维图,按道理是直接投影计算出来的,应该是精准、正确的,为什么实际中大多数人都不认可,认为是一堆错误呢,这就得从二维制图标准的来源说起,最早是没标准的,每个设计师可以按照自己的喜好习惯去画图和表达,但近代工业化之后,大批量、社会化生产制造和建造成为主流标准,设计信息(图纸)需要在很多人之间传递和交流,并可能会作为开展下一项设计的依据,这样就必然需要形成和制定一个统一的标准,也就是工程师的语言——工程图,这样不管是什么单位的只要是相同专业或者熟悉这个专业的人士,拿起一张不管是谁画的图都能读懂和理解是什么东西什么意思,这就是制图标准的产生缘由吧,但同时为了简化表达,采用的是空间投影的二维表示法,而且对一些投影复杂的线条和对象就行了一些简化和示意画法处理,标准定出来大家形成共识,共同学习和使用,也就问题比较少了,就像结构设计专业的中国特色的钢筋混凝土结构平法设计与绘图规范的产生和意思是一样的。


所以说现行二维制图规范是历史原因发展形成的一个特定解决问题表达设计的一个规范方法,它并不是完整正确的,而是大家认可的一个通用规范标准和表示法,有其简洁明了的地方,但也不是万古不变的真理定理,三维设计出来的模型直接投影计算出来的二维平面、剖切面等都是准确的,这点无可置疑,那么这种情况下,我们还僵硬的去死守和百分百的遵循那个并不正确的表示法标准,强调三维出图也要遵循那个标准,是不太死板、太过分了,这个问题好像就在中国出的多,国外大多就比较包容和灵活,主要看表达是否完整,对象区分是否明确,而不管具体什么线型粗细,几道线表示之类的问题。而在中国,无论是前面的机械行业还是现在建筑行业,都纠结如此,有些本末倒置了,机械行业三维设计在国内也20多年了,这些说法慢慢少了,能包容了,工程建筑领域还是大有人在,整天纠结于此,其实大可不必,技术在发展,大家的观念也在发展,过两年大家就可能会淡化这些问题,甚至取消这种事无巨细包罗万象的条条框框标准,而只是一些原则性的大框框大架子的规定。现阶段,并不是导出来的图完全不能用,对所谓不符合的规范的部分直接二维修改下不就行了,相对三维设计带来的效率和质量,甚至附加的价值,这点些修改累不死人,所谓天天画图的大设计师们不愿意去改,培养些绘图员去检查和修改这样所谓错误就行了,迟早有一天就没人没事找这些问题,当然也就不需要再做这些修改了。当然二维表示法和标准中有些简化是有些更简洁清晰的作用,这些可以在三维软件的功能设计中做些调整,看能否实现这些表达需求,这就是软件公司的事了,但简洁表达和复杂点些的准确表达是可以共存的。


第四,BIM和普通算量软件的关系,甚至和施工进度项目管理软件的关系。算量精确的就是要拿出完整的清单,包括材料、人工、设备的投入,而BIM的基础从M开始,设计建模软件,如revit可输出的是一个个构件对象清单,把这些构件对象所消耗的材料、人工、设备的投入附加上去就能得到造价算量的清单,但这个清单的正确性是没问题的,不过完整性可能会存在问题,因为目前来说,M还真没办法把B里面所有的组成构件都给建模了,那数据量和复杂关系就不是现在的软件和计算机能力所能承担的啦。但是现在我们做到80%的构件对象应该问题不大,然后我们运用一些技术和技巧,并随着软件和计算机的发展超90%去努力,采用一些变通手段使得再次向95%,甚至更高去靠,如门的模型可以做进去M里面,但安装门的合页、螺钉就不需要建模了,我们可以把不同门需要的合页、螺钉的种类数量作为门的附加属性添加进去,在清单统计中可以把它们给拎出来列表统计就可以了,这样出来的清单应该是可以很好的和现行的普通算量软件相结合,而且精确的预算也是存在3~5%的遗漏误差。


进度管理也是类似,如M出来一个楼板,施工中工作安排至少是有搭模板、扎钢筋、混凝土浇筑这样三步,每一个步骤都需要时间安排,我们简单考虑和示意,就可以把所以相关时间都算在楼板这个对象上,施工实际中把这个楼板导出,我们就得在专门的软件中再细化,把那些模型不能体现的步骤加进来,进行统一的时间进度安排和后继处理,所以M是基础,是很多信息的载体,同时也分离催生了很多新的信息。


第五,所谓BIM小区/城市、数字化小区/城市的问题。现在一个略复杂建筑的M就把最先进的计算机搞得死死的,但已经有些人在憧憬和忽悠所谓BIM小区/城市,或者说是数字化小区/城市的问题,那这个我认识未来是没问题的,现在也可以实现一些,它首先是一个关于数据存储和使用的技术问题。我们现在这些M都是以文件形式存在的,软件打开编辑它都是一次性的打开、读入,首先于计算机的内存和计算能力,大模型大文件当然就困难了,直接搞死你的计算机,再强大的计算机也有被搞死的一个界限。实际换种思路,空间数据库、空间定位的模式去保存和读取数据就不一样的,所有的数据,不管是一个小区、一个城市,甚至一个国家,都存在一个巨大的数据库中,而且模型数据是分几个等级的精细程度的,根据观察点所处的空间位置,计算可视范围内有哪些M是需要显示表现,精度等级是几级,可视范围外的那些M会对可视范围的环境状态,如光线等发生了影响等等,这些信息是可以计算确认的,然后你所看到和接触的实际还只是一栋楼,甚至一个房间内,这样的数据量就小了很多,什么比现在做的一些复杂模型文件还要小,处理起来自然开始高效了,就那渲染来说,大部分的虚拟现实实时渲染软件处理大模型的能力和渲染速度和3DS MAX之类的全景渲染根本就不是一个层面的,而且软件还常常不大,就是因为空间定位关系计算后,实际处理的数据量就大大降低到一个完全可接受范围了。如玩CS的大场景实时渲染很多人有直接经验的。所以说这些不用担心,技术上会有很多的完美解决方案去处理,我们大部分人就只管等软件拿来去应用就是了。



BIM的应用和问题还很多,这里也就涉及到很小的一部分,工作过程还是遇到更多的问题需要去解决,这个过程本就是不断学习提升的过程,也需要不断拿出更多的东西出来,和更多的同行来分享讨论这些问题以及解决方法思路等等,期待大家拍砖评论。




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