你想知道的BIM干货,全都在这篇!

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本文围绕BIM考工记第一次的分享活动,分别从BIM技术的背景国内对于BIM的误区对BIM的概念梳理业内大咖围绕BIM的讨论BIM技术今后的出路BIM技术的应用实例展开叙述。
阅读本文需约10分钟,你想知道的BIM干货,全都在这篇了!
2018年11月29日,半间建筑与那行文化共同策划举办了BIM考工记第一次分享活动,那行文化/阿科米星合伙人唐煜作为活动主持人进行开场介绍,随后半间建筑合伙人、BIM中心负责人黄繁和谷诚耀先生共同做了精彩的发言和演示,还邀请到了源规结构设计事务所创始人张业巍,利恩建筑BIM中心负责人乔梦田等作为嘉宾。
论坛分为上下半场。上半场为半间的实践介绍;下半场嘉宾和观众的激烈讨论更是碰撞出了大量精彩观点。
本文通过梳理论坛中,半间建筑讲述近3年来身体力行BIM技术,实操10来个项目所涉及的核心观点,深切体会到BIM技术在质量及成本上为团队带来的诸多益处,与此同时形成了一套完整的BIM出图和管理系统,来力图开拓BIM系统化的全新视角。
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  背景  

密斯曾经说过:技术远不止是方法,它本身是一个世界。自建筑诞生之日起,技术的进化不但为设计提供了越来越大的自由度,更是不断的改变着广大设计师的思考模式。信息时代中的建筑也已经从原始人遮风避雨的空间构筑,演化成更加像素化和信息化的空间载体。BIM、VR技术等全新设计手段的诞生,极大的模糊了空间客观与主观之间的界限。建筑物理空间,作为传统建筑学被描绘的客体,在新技术的加持下反向映射虚拟空间。
21世纪上半页,基督教新教建构起来的科学技术已经来到了历史的十字路口。最近由人工智能,基因编辑等技术事件引发的广泛讨论,反复地拷问着科学技术的正当性。在设计行业,BIM技术的运用到底是为建筑师戴上了脚镣,还是解放了设计师的双手,同样存在着广泛的争论。
BIM进入中国10年,从最初简单的管线碰撞运用,到应付政策需求的所谓翻模型工作,在国外风生水起的BIM到了国内似乎就变了味儿。现在行业的现状是大型设计院都有BIM部门,但和设计部门严重脱节,中小型公司及本土公司完全不接触BIM,或者偶尔有相关项目就外包给BIM公司来处理,外企的部分则由外籍设计师使用BIM来工作,但苦于无法和外部团队交流图纸,而大大降低了BIM的使用效率。BIM在国内的使用乱象,究其原因是从业者对BIM技术缺乏系统化的认知。

  误区  

对于BIM概念范畴认知存在的最大误区是只看到BIM冰山上半部可见的软件和硬件,模型等部分却忽略了实现BIM需要的标准制定。工作指南、团队构架转换等不可见的部分,和基于这些工作导出大量被人忽略的节能报告、预算、结构分析、施工进程指导、运维平台等相关成果。
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对于BIM的工作量和效率有以下三个常见的误区:
首先是认为BIM更适合项目的初步设计和施工图阶段,而对于概念方案等项目的前期阶段工作量的减少,和工作时间的节约没有优势。实际上BIM系统的效率更多取决于公司内部标准的制定情况和人员的培训水平。BIM在设计的初期相对于传统的建模工作确实需要更多的时间,但是BIM在导出模型的同时也完成了技术图纸、技术指标统计、分析图纸、效果图、VR展示等其他工作内容的主要工作量。所以综合来说即使是在前期概念方案阶段,BIM也有着不可比拟的优势。
第二个误区是BIM不便于修改。与第一个误区一样,偏见都源自对于BIM缺乏系统化认识。一个脱离了信息管理系统建构的BIM项目,势必是混乱的,而修改这样的模型也必然会消耗更多的人力和时间。
第三大误区在于认为BIM的工作量随着项目深度的增加而增加。实际上,对于一个BIM项目,其效率临界点发生在项目中间的数据导出阶段。当基本的信息集合到BIM中心模型之后,随着大量数据和图标的导出,BIM的优势真正得以体现。通过公司内部标准出图的设置运用和族库运用与编辑,项目初设和施工图阶段的图纸和模型输出反而变得更加的便捷。
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急于求成是BIM从业者,特别是企业决策者的最大误区。由于传统的思维定式,BIM往往简单的被理解为一个信息模型(正如BIM英文的含义)。企业决策者往往认为运用BIM就是简单的将原来的SU模型改成BIM模型。然而正如在文中一直强调的,针对BIM的管理和实施系统的建立,才是BIM可以在设计企业落地的根本基础。而建立这个基础势必是一个从设定目标,确定系统软件,项目尝试,到建立BIM执行计划,设立标准族库和参数直至不断的改进与完善的漫长过程。
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  概念梳理  

要消除以上误区,有必要对BIM的基本概念重新作出诠释。不同于BIM字面上建筑信息模型的含义,我们理解的BIM是运用工作流,协调和管理信息,人,技术,进程,标准制度五大基本元素。
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协调与管理:BIM是基于信息共享,通过运用软件实现最大化协作的系统性平台。BIM的系统运作包含了以下四个方面的协同:公司内部关于工作流的协同,标准信息的共享,模型之间的共享和团队成员之间的工作协同。
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信息:建立一个运行良好BIM系统的基础,包含准确全面的输入信息、完善明确的公司政策和系统化的内部标准。同时,一个包含完善准确信息的模型也意味着由它导出的所有图标和文件都准确有效。我们将BIM理解为以模型为基础的信息河流,只有上流的信息准确丰富,下流的信息才能更好的服务建筑的全生命周期。
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人:如果说BIM的核心诉求是团队内外的高效协作,那么围绕BIM系统搭建一个全新的团队组织构架就显得格外重要。BIM设计团队组织构架根据不同的公司规模和业务种类而不同。一个理想中完整的BIM设计团队分为设计组与BIM实施组。设计组的基本构架可以完全参考传统设计公司的组织构架。BIM实施组则由BIM主管负责统一发布BIM项目执行计划,并直接指挥BIM协调员和监督员。BIM协调人员则负责将设计师的设计意图和BIM主管项目执行计划落实到建筑,结构和机电三个专业的建模工作中去。BIM监督员的职责则是通过监督设计师,建模人员和工具开发人员控制项目进度和质量。小型设计公司则需要将大公司中BIM主管,协调员监督人和建模人员的职责一一对应到项目总监,主创设计师,和制图人员的工作职责中去。而现实中大多数的公司规模和项目类型都介于以上两种设计公司之间,所以也就要求其BIM职能构架进行针对性的构建。
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技术:BIM软件生态是一个涵盖了从概念创作到运维管理全专业,全生命周期的完整系统。除了众所熟知的Revit, ArchiCAD,Navisworks等相关软件,Skechup,Rino,AutoCAD等传统设计软件也在通过新版本功能的植入逐年向BIM大家族靠拢。

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标准制度:BIM的标准分为公司内部制度和国际标准。其中国际标准则包括BIM模型深度标准,政府相关标准规范和外部标准族库。
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针对模型深度国际上有两个认定标准:BIM-LOD是现在国际通行的模型精度标准,对应到国内传统制图阶段则由LOD100-LOD500分别对应从概念设计,方案设计到建造阶段,运营阶段的不同深度界定。相对于设计师视角的LOD标准,维度标准更多是从使建设方和使用方的角度定义BIM模型精度。从所谓“三维“到”七维”代表分别将时间要素,成本因素,可持续因素和运维信息植入模型。
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公司内部的BIM制度主要分为:向导手册,BIM执行计划,内部族库模板和标准参数设定。
只有通过完善的建立公司BIM制度,才能更好的让团队对BIM工作对接国际标准,从而实现BIM信息在内外的无障碍传递。而这也是BIM执行最重要的意义。

  讨论环节  

讲座环节结束后由那行文化/阿科米星负责人唐煜主持,现场嘉宾和观众围绕讲座内容和BIM行业现状进行了热烈而富有深度的讨论。
 乔梦田 利恩建筑BIM中心负责人:
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今天非常有幸参加这个论坛,Diego先生的讲座和演示体现了很高的BIM技术水平,也带给我很多启发。我有个问题:因为我们院也在做BIM的正向设计,我们发现建筑专业的模型精度都非常高,因而建筑专业BIM直接导施工图不存在太多障碍。但是结构和机电专业的BIM正向设计,根据我们的经验还是很有难度的,特别是BIM和CAD相互转换和团队协调这块。如果可以让结构、机电团队和建筑团队一起基于BIM模型进行正向设计才是最理想的。所以我想问关于全专业的BIM正向设计有什么建议或者经验?

Diego 半间建筑BIM中心负责人:
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在欧洲由于建筑师都需要掌握结构和机电的知识,所以在常规的设计工作中都是由建筑师在BIM系统内完成三大工种的工作,因此也就不存在各专业协同的问题。如果遇到负责项目需要专业的结构和机电工程师配合,那就需要配合团队提前将所在国家的规范设置在BIM系统中,从而实现全专业的BIM协同设计。我想在中国应该也是相似的情况,只要有准确全面的标准设定,BIM在任何专业都可以实现无障碍正向协同设计。

   黄繁 半间建筑创始合伙人:
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我认为主要的问题是设计公司缺乏一个很好的BIM执行计划和系统。英国在BIM系统建立走在世界的前列,在英国大多数设计公司都会有成熟的BIM运用系统和内部标准。所有建筑项目立项以后,设计公司就会做一个BIM执行计划,通过系统和标准的建立才能真正实现BIM的正向协同设计。

   唐煜 那行文化/阿科米星合伙人
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今天很有幸请到源规结构设计事务所的创始人——结构师张业巍来参与到这次论坛。张工在和阿科米星建筑设计事务所合作的过程中间,其实已经尝试着在结构专业使用BIM,甚至在我们没有要求他要用BIM的前提下,他也执意使用BIM进行结构设计。所以我想正好把绣球抛给张工,不知道你们是基于一个怎样的一个想法开始使用BIM?

   张业巍  源规结构设计事务所创始人
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我本人尝试接触BIM,还是源于与阿科米星合作的棉仓项目。我们在进行了实际的操作后反过来思考国家为什么去推广BIM?我觉得可能是和目前我们整个智慧城市的发展规划有关。因为国家的目标是要做智慧城市,如果要建立数字化城市,就要开始从设计过程中,就有一个三维的呈现。然后还要有一个数字化文档的载体,这样子才能把整个的系统从一开始,到运营阶段,甚至到最后的整个数字化城市构建的阶段,才能真正的融入进去。

另一方面的思考是因为我们现在整个建筑行业,信息化的程度实在太低了。建筑信息化进程是可以发展的很快,但是建筑工业化水平还相当落后,直接导致建筑业的施工管理、项目管理等方面信息化都做得是非常的粗放。所以我觉得国家急需解决的应该是整个行业的信息化进程,然后才能促进从项目管理到施工的精细化,从而达到整个工程体系的信息化进步。
第三个体会是对于BIM的认知。我们所有的设计信息,包括整个的资产信息都可以融入在里面。然后从设计阶段到施工阶段,甚至流通到运维阶段,在整个的建筑全生命周期信息是可以做到无缝的对接。不像以前设计图纸到施工图,施工图到竣工图,最后拿过来跟最初的设计图比较,你会发现差别很大,心都凉了。
  张业巍  源规结构设计事务所创始人
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我想分享一下作为结构设计事务所是如何开始尝试使用BIM的。开始的时候想用三维工在解决问题,在之后的一些尝试中我们会思考这个三维工具解决了什么问题?其实就解决了一个准确信息源的问题。因为我们在建设行业当中,设计的一个最终目的是要让整个设计在施工过程当中准确的落地。那么在落地的过程中,信息传递都源于你需要有一个明确的信息源。实际上就是在信息源的传递过程当中,我们需要让建设方或者业主能够相对简单准确的去理解这个信息源,也就是设计文件。那么很显然三维图可以帮助施工方去阅读设计文件,去阅读你的信息源,也就避免了很多施工过程的试错成本。

我们现在正好遇到一个项目,在最初我们设计的时候,我都是用平面去表达。这个小学项目大概2万多平方米,施工队已经看了接近30天的图,直到现在他还是提不出问题,为什么?因为这个项目的施工图是由一位美籍华裔建筑师做的。老先生当然有他自己的一套表达方式,表达得非常细致入微,但是很显然他的图纸表达从我看来是不太友好的。那么施工队对于阅读这样的一个文件,其实是非常累的。所以为了施工方能够更好的去执行这个方案,能够相对准确理解设计意图,我们就重新再翻了一遍BIM模型。所以在这个方面还是要向西班牙大师高迪致敬,他在那个没有三维工具的年代情况下每天都去工地,如果说设计师从某种角度来说,是想稍微偷懒一点的话,你就得把信息源做得更干净更准确一些。那么这样既方便施工队阅读,从某种角度来说,又是方便了自己。这是我目前做三维模型的一个目的之一。
从我的认知来说,可能在相当长的时间以来,BIM的正向设计很难推广。因为目前阶段设计院对于设计的整体信息,汇集的把控度还是比较欠缺。另外,从审图机构来说,BIM工具的掌握也会在某种程度上阻碍了BIM的正向设计。
现场听众
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我是个建筑师,所以两个问题都是针对方案设计的:

首先REVIT因为要在模型中输入很多信息,是否会阻碍设计师的思路?由于REVIT要求的精确性是否会限制设计师的创作?第二个问题是,在操作层面,相对于SU这种软件,REVIT的使用是否会影响建模速度?
   Diego 半间建筑BIM中心负责人
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对于第一个问题,在欧洲的的工作模式中,是会先画草图和模型,到了你用电脑的时候思路已经很清楚了。另外,虽然REVIT可以很精确,但是并不是说REVIT就一定要把模型建的很精确。实际上REVIT的操作比SU这些软件有着更高的自由度,前提是你对它很熟悉。

对于第二个问题,我可以现场展示一个建模过程,你就会发现如果对软件足够熟练,REVIT的建模速度和便利性是远超SU的。所以说,对于方案设计,BIM软件本身不是障碍,真正的障碍是学习和培训成本。
   彭礼 都市建筑钢结构所所长:
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我作为一个结构设计的工程师,其实我们很希望去用这个BIM来做设计,但是我觉得BIM的使用归根到底还是个产生价值问题。我们随着技术的成熟,BIM的使用带来价值会越来越大,然后应用性会越来越好,在达到一个平衡点以后我们就可以去用。对于结构设计要尽快达到这个平衡点,我觉得可能有以下方面的工作要做:

首先是它的应用性。作为结构设计而言,我们希望在云端有个服务器可以实现从信息共享到协同设计。信息共享可以通过云端存储很容易实现,但协同设计以后的计算也会在云端,这就需要在云端内嵌一个软件和相关的技术规范,这样才能实现真正的协同设计。设计市场以后的趋势都是小团队合作的方式,如果是能够在云不断地实时共享,这肯定是个好事。但是现实的情况是BIM软件还没有内嵌国内的规范和标准,即使计算了也审不了图。所以结构专业和建筑专业之间的技术交流就需要相互导图,导图的过程使整个体验就变了,变得不再是个交互。在算的过程中,建筑师是看不到结构设计的变化。
第二是讨论BIM在施工生产过程中体现的价值。因为我们是以做钢结构设计为主。钢结构的话,它在施工图之后还有一个详图的阶段,就是工厂下料图。为了工人要看得懂,它要拆成很多很散的构建。目前这个下料图是由一般专门的下料公司或者工厂来做,基本上占了99%的市场。但其实我们的模型如果足够精细的话,我们也是可以直接导出零件图。如果BIM模型能导出零件图,就体现了它的运用价值。
最后就是关于人工智能的运用。因为我们的钢结构节点,大部分阶段是可以通过人工智能来做掉的,只需要少部分的人为处理。那么我这个结构工程师的价值就很大,达到这个临界点我们就可以用了。其实我们很想拥抱BIM,但是目前条件不成熟。
然后我再说一下BIM对于建筑师的价值在哪里?建筑师可能在很多比较细节的层面上,是没有办法来控制,或者说控制的不好。在局部或者在某个层面上,可能建筑师画了一张画,但是在实施层面上它的像素并不高,我们结构工程师着这个时候就是辅助建筑师像素化的优化,甚至提供更好的解决方案。
今晚我下定决心,开始推动我们团队的BIM系统,因为我希望不管是建筑师也好,还是我们结构工程师也好,通过BIM在设计和施工过程的控制,最终得到一个完美的作品。这就是为什么我认为BIM的普及和推动,不光是建筑师,更是我们结构设计师和机电设计师的使命。
  出路  
通过讲座和讲座后的讨论我们梳理出了走出BIM运用乱象的五大主要的发力点。其中企业级BIM系统架构和BIM正向设计是讲座的核心内容。其他三个方面是讨论阶段延展出的要点。而这三个方向也就构成了BIM考工记下面几期的核心内容。下面所有的方面都要求BIM的使用者向着更加系统化运用的方向发展,这也正反映了本次讲座的核心意义。
企业级BIM系统架构
企业级BIM系统构架是BIM能否在设计团队顺利和充分执行的基础。其中包含了4大基本内容:
1.标准手册:手册包含BIM团队构架,部门及工总职责认定,软件操作手册等。
2.BIM执行计划:定义了BIM的执行目标,流程,各阶段成果格式,时间点和具体操作和监督人员。
3.族库和模板:包含了公司内部标准族库,制图模板等。
4.标准参数:标准出图参数设定。
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BIM正向设计: 相对于为了应付政策在设计市场上出现的由二维图纸转三维BIM模型的工作方式,BIM正向设计是指自项目伊始就将BIM作为设计推敲和表达手段运用到设计工作中的BIM运用方式。BIM的正向设计要求团队对于BIM有很深入的认知,同时设计团队有很完善的BIM管理系统建构。
各专业标准统一:建筑,结构和机电三大建筑设计专业之间的标准统一和协同设计是能否实现BIM全专业正向设计的关键。由于现有的BIM软件不能无缝衔接结构和机电的国家规范和标准,导致很多在建筑专业正向设计的BIM项目没法直接和结构与机电专业通过BIM平台进行衔接。结构和机电行业根据国家规范的BIM标准制定和各专业之间标准的统一也就成了现阶段BIM行业推广的重大课题。
云平台协同:正如在概念梳理部分阐述的,协同协作是BIM运用的核心理念。协同这个概念不应该仅限于团队内部各个设计师之间或者各专业之间的协同配合,更应该扩展到设计方,业主,政府审批部门和施工方等围绕项目本身所有相关方之间的信息共享和协同。为了实现这个层级上的协同就势必需要落实BIM平台的云端化。
BIM+AI:虽然建筑师名列“最不会在人工智能时代被淘汰的职业”,人工智能早已渗入了建筑设计领域。从规划中的强排,地下车库车位自动排布,到平面柱网排布很多以数据为基础的设计工作已经有诸多BIM插件加以运用。同时,BIM作为建筑信息化的平台,大数据,人工智能在建筑方向的延展也势必要建立在BIM的基础之上。
综上所述,BIM的含义远不止模型,BIM是一个涵盖信息,标准,协作的系统化平台。也正因如此,BIM的实施也势必要求设计团队走出误区,系统化的重新建立适应各自企业的BIM管理系统构架,并且通过嫁接云平台建立各专业的统一标准等手段,实现BIM正向设计并最终最大化BIM的产业效能。

  实例  

某景观商业建筑:该项目为改造项目,原建筑为二层砖混坡屋顶宿舍。业主要求改建为农庄接待中心。该项目采用BIM正向设计,从现状建筑建模,方案推敲到施工图纸导出全部由BIM完成。
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某游艇俱乐部建筑:项目为三层钢结构游艇俱乐部。钢结构是本项目的难点。该项目尝试与外部专业结构团队合作,通过统一交流文件标准初步实现了建筑与结构的BIM正向协同。
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某下穿桥:本项目为承载大件车通过城市主路的下穿桥梁。基于业主对于形态的要求,桥梁被设计成三维曲面通过利用BIM强大的曲面设计能力,在大大减少曲面计算工作量的同时大大降低了图纸的错误。
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