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建筑設計生產(chǎn)BIM化

2023-07-13 22:18 作者:愛卿別來無恙啊  | 我要投稿

作者:萬科,湖南省建筑設計院集團股份有限公司?

摘要:自BIM出現(xiàn)在AEC(Architecture, Engineering & Construction)工業(yè)的生產(chǎn)生活中以來,各參與方對于其有不少解讀及生產(chǎn)實踐。其中包括很多建筑設計企業(yè)把它作為一道新技術工序加入傳統(tǒng)的計算機輔助設計工作流中,基于BIM模型進行各專業(yè)應用,而對于建筑設計信息的傳遞及交互并不統(tǒng)一和不可持續(xù),這就是BIM雙軌制。本文以建筑工業(yè)的設計生產(chǎn)階段為例,基于對設計與表達兩種生產(chǎn)行為的認知,從生產(chǎn)力的角度,從人的角度,通過對比大腦與計算機在新老兩種設計生產(chǎn)活動中的分工,來闡述BIM化作為一種建筑設計生產(chǎn)方式相較于傳統(tǒng)計算機輔助設計(CAD)生產(chǎn)方式優(yōu)勢的天然性,以確保建筑設計信息在全過程多工種之間的傳遞及交互的同步一致性為目的自動化工作流。于此BIM作用于生產(chǎn)力之基礎,使建筑設計生產(chǎn)方式的有效改良和進步成為可能。

關鍵詞:建筑信息模型化(Building Information Modeling);IFC(Industry Foundation Classes);設計(Design);設計生產(chǎn)(Design-production);表達(Express&Expression);工作流(Workflow);建筑信息實體(Building information entity);內(nèi)循環(huán)(Inner Loop)

1?什么是設計生產(chǎn)BIM化

建筑業(yè)中以建筑信息的BIM化作為信息傳遞交互方式的建筑設計生產(chǎn)方式,稱之為BIM化建筑設計生產(chǎn)方式。目的是保證建筑設計信息在多參與方之間傳遞交互的同步一致,實現(xiàn)基礎是信息傳遞與交互的標準化。那么對傳統(tǒng)設計生產(chǎn)進行BIM化革新就是設計生產(chǎn)的BIM化。這里先要理解BIM化沒有改變設計由大腦親自完成的這一自然規(guī)律,而是對設計生產(chǎn)中計算機的輔助方式進行了升級革新。

要認識建筑信息模型化作為生產(chǎn)方式,首先要對設計與設計生產(chǎn),以及設計與表達的認識進行區(qū)分。設計是以自然與人為為條件,以實現(xiàn)人的使用和感受為目標,并微妙結(jié)合藝術與創(chuàng)造性而進行的大腦連續(xù)的邏輯性的迭代思維活動。建筑設計就是一種圍繞建筑信息進行的設計思維活動,大腦中的建筑設計構(gòu)思天然就充滿三維空間想象。設計生產(chǎn)是以設計任務為導向,成果為目的的設計及其管理的協(xié)同生產(chǎn)行為。表達則是設計構(gòu)思過程或者結(jié)果的外在表現(xiàn)。人腦設計思想活動在外部不可見,因此表達需要載體得以呈現(xiàn),例如模型、圖型、文字、語言等等。表達通常是二維或者三維的,二維的比如設計圖、圖像,三維的比如實體模型、建筑信息模型。

BIM是Building Information Modeling的縮寫, Modeling是表達建模這一行為,也就是模型化。為簡化文字表達,本文將建筑信息模型化簡稱BIM化。CAD是Computer-Aided Design的縮寫,計算機輔助設計。本文所指傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)之所以傳統(tǒng)是因為三維設計軟件一直被當作平面繪圖工具使用。

2 設計生產(chǎn)中的計算機與大腦的分工,工作流的區(qū)別

2.1 傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)方式(CAD)例舉說明,“設計-表達-設計”工作流,如圖1

識別和推理是大腦最擅長的功能,而不是計算。人類的生存與繁衍史中,數(shù)字計算出現(xiàn)得非常晚,人們不需要數(shù)字計算就能和其它動物一樣在地球上生存。而計算機是為數(shù)字計算而生的,其中一個作用就是能在建筑設計生產(chǎn)活動中大大減輕大腦數(shù)字計算工作的負擔。

傳統(tǒng)計算機輔助設計(CAD)生產(chǎn)例舉

2.1.1?過程I

設計的二維表達。二維設計圖的表達規(guī)則是為大腦識別信息和數(shù)據(jù)用以還原設計而制定的,一種大腦設計構(gòu)思的二維映射表達,遵循的是二維制圖標準。首先,大腦先將構(gòu)思好的設計思想轉(zhuǎn)換成有邏輯性的信息數(shù)據(jù)。通過手和眼的配合輸入計算機,繪制出由圖形和文字構(gòu)成的二維設計圖。它們對計算機來說只是沒有任何含義的點、線、面,其建筑設計含義由大腦賦予,往往以標注或說明的形式存在。二維設計圖所承載的信息量非常有限,如果所有信息及標注全部堆疊將會非?;靵y,大腦對混亂信息的過濾計算將非常繁重并存在天然誤差風險,因此文字表達常用于設計說明、批量定義、賦予屬性和概括等等,比如常用的“余同”表達方式。文字要準確嚴謹?shù)谋磉_信息,其轉(zhuǎn)換和還原計算的工作量對于大腦而言比圖形轉(zhuǎn)換更繁重,需要進行時空和邏輯的想象過程,例如空間定位。這里還原計算是指大腦進行的一種將模型、圖紙、文字、聲音等表達轉(zhuǎn)換成建筑設計信息的計算。比如識圖人大腦通過讀取二維設計圖中的所表達的設計信息數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換計算,還原再現(xiàn)繪圖人要表達的設計構(gòu)思和意圖。當要對二維設計圖中表達的設計信息進行統(tǒng)計和管理時,通過人工方式進行信息的識別、讀取、收集、計算和整理,再進行判斷。二維設計圖儲存有繪制當時的設計成果,來協(xié)助進行進一步設計修改工作。但因為設計構(gòu)思過程是連續(xù)的,為準確表達設計的進程,需要連續(xù)繪制或修改設計圖來更新成果。從而讓二維設計圖表達跟上大腦的設計思考節(jié)奏,使識圖人理解的設計與繪圖人構(gòu)思的設計盡量保持同步和一致,才能進行有效交流。比如平面通過線條繪制墻的時候,長度、寬度和高度需要大腦確定,手動輸入計算機,并確定數(shù)值和單位與大腦中的設計一致。這樣被定義為墻線的線條及幾何關系通過大腦的計算映射在三視圖中,其他信息諸如尺寸、材料、功能、造價、物理、化學等屬性則用文字表達。大腦需要先把這些信息計算轉(zhuǎn)換成可識別并能代表相應含義的數(shù)字或文字,并確定其所代表信息的含義、數(shù)值、單位與大腦中的設計構(gòu)思一致。這樣,二維設計圖所承載的并非是有邏輯關系的建筑信息實體,而是大腦對建筑幾何信息計算的二維映射和其他信息相補充表達的數(shù)字或文字。這里信息實體是指建筑信息模型中,由設計信息以邏輯的方式整合成的參數(shù)化建筑元素,設計信息可被獨立或聯(lián)合索引和管理,常見的族就是一種建筑信息實體。大腦計算和儲存信息的原理,至今仍然是全球廣泛研究的難點,人工神經(jīng)網(wǎng)絡的開發(fā)的基礎。大腦運作所需的能量來自生化反應,信息傳遞基于神經(jīng)傳導的電化學反應。其計算的準確性受眾多天然因素的影響,所處微環(huán)境、全身大環(huán)境、體周外環(huán)境、天氣、氣候、心理因素,甚至是宇宙天體的運行等等。反復的轉(zhuǎn)換計算,會消耗大腦大量的精力,繁重且有天然誤差風險。雖然這一切有計算機輔助來表達,比起更早前的手繪設計圖有修改、保存和傳遞上的優(yōu)勢,但傳統(tǒng)的計算機輔助生產(chǎn)方式中,計算機的輔助方式僅僅代替了紙筆和尺,大腦對二維設計圖表達所進行的映射計算和轉(zhuǎn)換過程沒有被替代??梢岳斫獬呻娔X上顯示的三視圖并非直接視圖,而是視圖的人工映射圖,所顯示的二維設計圖紙的不斷更新靠大腦計算人工完成。例如當一個房間的輪廓設計發(fā)生變化,為表達這個房間輪廓的變化而把二維設計圖中代表此房間墻輪廓的線條全部按要求移動。這些畫出來的線條本質(zhì)上不代表房間,大腦賦予其代表房間墻輪廓的定義。通過大腦計算得出房間墻輪廓設計變化所需要線段移動的矢量,再在計算機輔助下完成這一墻體設計移動的二維圖紙表達。使二維圖紙中表示這一設計變化的線段與大腦中此房間墻輪廓設計變化在相關三視圖中映射表達出來的線段變化一致,大腦在確認這一表達與設計構(gòu)思的一致性之后,才算完成對房間輪廓的修改。而房間設計的變化其實早已在大腦中完成,對圖紙的修改目的是為在二維設計圖成果中表達這一設計的變化,使表達與設計保持一致性。并且這種表達是為大腦進行設計還原計算而準備的,為的是讓不同的識圖人能看懂并理解設計。過程I中,保證表達與設計構(gòu)思的一致性的工作是由大腦來完成的,所有建筑信息是人為定義并賦予的,計算機的工作是協(xié)助記錄和儲存這種設計思維的表達。

2.1.2?過程II

表達級的協(xié)同設計。各專業(yè)協(xié)同設計人員需要將已得到的各種圖形、文字等所有二維設計圖中帶有的建筑信息通過大腦進行還原計算并整合,從而理解設計邏輯,相互參照以進行設計配合。協(xié)同設計中的計算機輔助設計計算的參數(shù)來源需要通過還原二維圖紙表達或者專業(yè)內(nèi)建立封閉獨立的計算模型,信息數(shù)據(jù)的協(xié)同交互無法保證同步一致。由于二維設計圖的表達是為大腦識別而專門制定規(guī)則而進行的,所以這種表達還原設計的計算是傳統(tǒng)設計生產(chǎn)方式中計算機無法替代的大腦天然工作。二維設計圖上能直接傳達的信息是有限的,因此要靠圖形與文字來聯(lián)合表達,聯(lián)合傳遞信息,這樣反復的對圖、整合、思考,勢必會加大大腦的負荷。受各種主客觀因素的影響,不同人的大腦或者大腦工作狀態(tài)的穩(wěn)定性都會影響計算還原后的設計與原設計的天然誤差。參與協(xié)同的各專業(yè)也同樣陷入過程I的表達與還原的計算循環(huán)中。一旦錯誤發(fā)生,專業(yè)間對相互設計的理解就會出現(xiàn)偏差,即相互的外部參照條件會發(fā)生混亂,使各專業(yè)的設計無法保持同步一致,導致參照、協(xié)同不統(tǒng)一。這時候語言作為一種人類的溝通方式,能有效對設計意圖進行實時傳達,互通有無,但這種傳達仍然需要表達者大腦的轉(zhuǎn)換和傾聽者大腦的還原。雖然能夠通過交流對比糾正和統(tǒng)一設計理解,但受限于人腦對信息的計算和的儲存可靠性。本過程,設計與表達之間無天然邏輯關聯(lián)關系,需人工維持。在實際的設計生產(chǎn)中上述這幾種對設計有直接影響的表達被反復的相互傳遞,參照比對和計算還原,使得大腦的工作量成倍增長。大量的精力和時間被消耗在大腦并不善長的表達與還原的計算工作上,壓縮了用在設計構(gòu)思上的精力和時間,對生產(chǎn)力是一種浪費。

2.1.3?過程III

管理者控制進度、指標、造價、設計等等對數(shù)據(jù)的管理應用都是通過還原二維圖紙所表達的設計信息而實現(xiàn)并以同樣方式反饋。這相當依賴過程II對信息傳遞的同步性和準確性,也就是對大腦所不善長的計算的依賴,尤其是涉及到多專業(yè)協(xié)同設計的控制。當要對二維設計圖中表達的設計信息進行收集、統(tǒng)計和管理時,通過人工方式進行信息的識別、讀取、收集,計算和整理,再進行判斷和決策,然后反饋。二維設計圖還原設計的大腦計算過程與II是一樣的,不同的是過程III是一個融合多設計專業(yè)與子項的協(xié)同還原過程。隨著項目的進行,深度的變化這類還原計算引起的誤差問題就會出現(xiàn),將直接影響項目管理水平的發(fā)揮和設計生產(chǎn)的進程。另外,業(yè)主對項目進程的掌握和成本的控制是需要有準確的二維設計圖作依據(jù)的,這要求專人對二維設計圖進行設計還原和解讀。傳統(tǒng)計算機輔助設計方式下要實現(xiàn)項目精準控制,對過程I、II的設計成果,也就對是二維設計圖精準表達的要求是相當高的,僅就理想化的狀態(tài)這還只是達成了一半。

2.1.4?過程IV

多級校審,通常指設計企業(yè)內(nèi)的三級校審和第三方審查。大腦通過二維設計圖表達的信息在腦中進行還原設計的計算,進而查找設計和表達錯誤。然后把整理好的這些問題人工轉(zhuǎn)化為圖形、文字或語言的形式,反饋給設計人員。設計人以收到的圖形、文字或語言為參考,在二維設計圖中定位并還原所指出的設計問題,再通過同樣的表達方式進行溝通,完成并確定修改。可以說過程IV也看成是過程III的一部分工作,由此帶來的問題也是一樣的。區(qū)別是審查端核對設計和表達是否統(tǒng)一且服從規(guī)則,確定專業(yè)計算輸入和結(jié)果是否客觀有效。

2.1.5?過程V

在當前的施工及其組織管理中,工程人員根據(jù)施工圖的二維建筑信息在腦中計算還原設計,再以圖中的建筑信息為依據(jù)進行管理和組織。在動工前更是需要人工核對和溝通二維設計圖表達與設計的一致性。當設計需求發(fā)生變化的時候,設計端要以人工方式做到對全局設計進行系統(tǒng)全面的更新表達。又或者施工中發(fā)現(xiàn)的設計和表達問題的反饋。當工程人員拿到的一個圖紙更新,大腦對設計與表達的轉(zhuǎn)換計算過程需要重新來過一遍,變更與反饋,投入的都是人力和時間,如此往復就是現(xiàn)在的設計變更工作流。二維設計圖表達的精準性對于成本和質(zhì)量的控制影響是直接的。

2.1.6?過程VI

傳統(tǒng)設計變更的生產(chǎn)方式帶來的問題就是,沒有現(xiàn)成的與建成建筑各專業(yè)設計信息相一致的完整表達,只有初版二維設計圖和多輪的設計變更圖。這為建筑投入使用后的設備的運營、維護和管理提供不了連續(xù)、直接和準確的有效參考,其中的混亂導致建筑信息管理難度巨大,于是組織人工進行二維竣工圖的表達繪制成為一道重要工序。而末端的運維人員又要陷入到大腦對二維設計圖所表達的設計信息的還原計算和解讀中去,天然誤差又來了。

2.1.7?傳統(tǒng)計算機輔助生產(chǎn)方式小結(jié)

作為傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)方式,通過二維設計圖的表達來進行建筑信息傳遞和成果輸出,以完成設計生產(chǎn)的操作。大量的人工表達工作只為識圖人用來還原設計,大量信息轉(zhuǎn)換計算由不善于計算的大腦承擔,大量的二維設計圖表達作為管理和控制依據(jù)。全程對設計信息的傳遞方式為“設計-表達-設計”工作流,人工參與多,自動化程度低,存在天然誤差,計算機的有限輔助僅是起到了了紙筆和尺的作用。當下的產(chǎn)業(yè)條件,后期仍然依據(jù)二維設計圖作為最主要設計成果標準,而傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)方式較難保證設計信息的天然多方同步一致,這種成果表達與設計之間建筑信息傳遞天然差距弱化了企業(yè)對設計及成果質(zhì)量的控制。

?2023萬科

2.2 BIM化設計生產(chǎn)方式例舉說明,“設計-設計”工作流,如圖2

BIM化設計生產(chǎn)方式本質(zhì)也是一種計算機輔助設計方式。其不同點在于將計算機輔助的方式進行升級,計算機更多地分擔大腦在表達和還原設計上的計算工作,降低建筑設計生產(chǎn)過程中大腦參與計算工作的天然錯誤風險。實體模型曾經(jīng)一定程度上準確傳達過建筑設計信息,但只作為參考,其元素及其屬性在修改、復制、傳遞、參照和設計計算等操作上是極為不便和不準確的。當計算機技術進步到能協(xié)助建立信息模型時,以上操作變得天然的同步、準確和自動化。

BIM化設計生產(chǎn)例舉

2.2.1?過程1

三維表達,建筑設計信息的模型化再現(xiàn)。在計算機的輔助下,把大腦設計構(gòu)思的各種建筑信息數(shù)據(jù)按照一定規(guī)則輸入計算機中,形成三維模型的表達形式。經(jīng)過調(diào)整確認,使計算機中的模型與構(gòu)思實現(xiàn)對應。當雙手操作鍵盤和鼠標在平面視圖上的繪制和眼睛在顯示器上所見的三維模型同步并確認數(shù)據(jù)一致時,大腦會把此三維模型當做是設計的關聯(lián)復制品,從而完成大腦與模型的聯(lián)動。不僅是空間幾何信息,當各種物理、材料等屬性信息被寫入模型屬性后,就成為信息實體的邏輯組成部分。這與大腦對各種建筑信息的設計意圖是保持一致的,大腦中設計構(gòu)思天然具有邏輯關聯(lián)性被三維信息模型繼承。由于建筑信息模型中各元素的邏輯關聯(lián),因此在修改某一元素的數(shù)據(jù)時,計算機會根據(jù)軟件編程的邏輯同步與之關聯(lián)的所有其他元素的數(shù)據(jù)變化,以保證這些變化與設計意圖一致。接下來隨著設計的迭代,模型完美迎合設計構(gòu)思這一連續(xù)的行為特點。比如在信息模型中修改一個房間的平面輪廓時,與這個房間相關的幾何信息如坐標、尺寸、空間形態(tài)等也同時發(fā)生變化。這個跟大腦中對這個房間的設計修改預期是同步保持一致的。信息模型中房間輪廓的變化源于大腦對設計的修改,與房間輪廓變化相關的設計信息會隨之同時變化。實現(xiàn)這一同步原理上的不同,思維方式和肌肉記憶需要發(fā)生調(diào)整,但好在人類大腦適應性強,很快就能習慣。大腦中的設計構(gòu)思無法直接被外部感知,通過BIM化得到的建筑信息模型能完整同步表達再現(xiàn)大腦中的設計構(gòu)思。本過程是BIM化設計生產(chǎn)方式“設計-設計”工作流的起點。也正是從這里從此刻開始,拉開了與傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)的差距,設計生產(chǎn)開始走上精準化之路。

2.2.2?過程2

設計級精準協(xié)同。多專業(yè)多工種的合作設計方式通過直接讀取相互間與設計同步一致的建筑信息模型中的數(shù)據(jù),并由設置規(guī)則來過濾出對各專業(yè)設計起到直接參考和比對作用的設計信息來進行。比如以往空間關系設計涉及單專業(yè)或多專業(yè)之間時,正如傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)中所描述的,其設計依據(jù)是通過大腦計算來還原二維設計圖在腦中形成空間想象,具有天然誤差風險。而得益于模型與設計的同步關聯(lián)關系,BIM化之后,各專業(yè)在空間設計上的關系會自然地呈現(xiàn)于信息模型,通過模型的鏈接和同步完成對其他專業(yè)模型中設計信息的更新,并同步表達于統(tǒng)一鏈接模型中。同步一致性的保證來自計算機,而不是大腦,二進制在此的天然優(yōu)勢堪稱完美。這樣專業(yè)之間的協(xié)同配合程度與深度都能提高,主觀能動性加強。當信息模型中建筑設計、結(jié)構(gòu)設計和機電設計互有空間關系沖突時,各專業(yè)設計人都能在鏈接的信息模型中獨立且直接地識別并溝通確認這一設計沖突狀況。任何相關專業(yè)都在同一個信息模型參考下討論設計,并通過能直接編輯信息模型來完成對設計協(xié)同成果的修改。另外,在計算機輔助其他設計計算時,這種信息傳遞的準確性和一致性同樣至關重要。比如綠色建筑設計指標要求的相關的設計計算,包括節(jié)能設計計算,還有結(jié)構(gòu)、機電、造價等等相關設計計算應用。

2.2.3?過程3

管理端此時就好比瀏覽器,信息模型在那,要先對信息做過濾,再提取識別。信息過濾也是根據(jù)規(guī)則的計算過程,此過濾器的設置能長效使用并能根據(jù)提取需求不斷進化迭代。不論是進度檢查還是設計管理都能通過關聯(lián)的多專業(yè)信息模型減少大腦對協(xié)同設計中各專業(yè)設計圖的還原設計計算量和存儲量,并保持同步一致,使參考具有天然有效性。還是過程2中的例子,當信息模型中多專業(yè)在設計上互有空間關系沖突時,起設計權重決策權的設計管理者大腦不再單純依賴多專業(yè)同問題部位的三視圖來還原計算出該處的綜合空間設計進行空間想象,而直接將承載相關全專業(yè)設計的信息模型拿來直接識別運籌,在項目交織錯綜的生產(chǎn)形式和復雜紛繁的設計邏輯與空間中對設計信息的收集和處理是同步一致的,提高進行設計決策的反應,更有效發(fā)揮管理能力。此過程的生產(chǎn)自動化程度將決定設計管理上的時間和人力成本的優(yōu)化程度。

2.2.4?過程4

施工圖仍然是目前行業(yè)設計成果的標準表達方式。與V的不同點在于,與設計關聯(lián)的信息模型中的建筑信息轉(zhuǎn)換為二維設計圖的映射計算過程由計算機完成,大腦在此過程中扮演的角色是制定規(guī)則,制定符合讀圖習慣和施工邏輯要求的出圖標準,并確保繪制表達邏輯的完整性。計算機對大腦映射計算工作的替代使BIM化的設計圖管理具備可隨時與設計關聯(lián)的設計圖保持同步一致更新的天然優(yōu)勢。

2.2.5?過程5

參考過程IV。同樣在目前二維設計圖表達作為標準的設計成果,不同點在于輸出成果的生產(chǎn)方式不同。換句話說就是,通過4生成的二維設計圖作為設計校審和審查參考的依據(jù)相對更具同步一致的天然優(yōu)勢,設計生產(chǎn)BIM化內(nèi)循環(huán)實現(xiàn)的優(yōu)勢。

2.2.6?過程6

參考過程V,同樣在目前二維設計圖表達作為標準的設計成果,不同點在于輸出成果的生產(chǎn)方式不同。除了內(nèi)循環(huán)優(yōu)勢,其優(yōu)勢也同時體現(xiàn)在多工種多專業(yè)協(xié)同時,提高設計、施工的變更與反饋的響應速度和準確性。

2.2.7?過程7

參考過程VI。同樣在目前二維設計圖表達作為標準的設計成果,不同點在于輸出成果的生產(chǎn)方式不同。通過4生成的二維設計圖作為設備在運營、維護和管理過程中參考的依據(jù)相對更具同步一致的天然優(yōu)勢,設計生產(chǎn)BIM化內(nèi)循環(huán)實現(xiàn)的優(yōu)勢。

2.2.8?過程8

到此,建筑設計生產(chǎn)BIM化內(nèi)外循環(huán)都已實現(xiàn)打通,未來如何在施工及其組織管理生產(chǎn)中利用好設計信息,大腦自然會有很多辦法,所謂水到渠成。理想化的,比如機器人建造。近一些的,比如柔性屏電子計圖紙。而當下,二維設計圖作為設計成果在曾經(jīng)、現(xiàn)在和可見的將來仍舊是標準的設計表達方式。

2.2.9?過程9

建筑信息模型在建筑信息的傳遞交互上具有天然同步一致性,因此設備在運營、維護和管理過程中所參考信息的及時性有效性得以最大保證,最終也完美服務于業(yè)主。

2.2.10?過程10

建筑設計生產(chǎn)BIM化內(nèi)外循環(huán)都實現(xiàn)打通之后,各種審查所參考的設計信息依據(jù)將更加直接、精準,曾經(jīng)由信息傳遞“不暢”帶來的錯誤將會提前在設計生產(chǎn)過程中被解決,更多審查精力將放在對設計本身的審查上來。未來設計企業(yè)內(nèi)部可通過預先設置企業(yè)標準和規(guī)則的審查程序,使計算機對提交的建筑信息模型進行比對,自動發(fā)現(xiàn)、定位、記錄并反饋問題,輔助各設計專業(yè)針對性進行協(xié)同修改,屆時將可移植進設計企業(yè)內(nèi)部的校審體系中去?;蛟S隨著建筑工業(yè)逐步朝著市場經(jīng)濟的良性循環(huán)發(fā)生微妙變化,這將會形成后施工圖審查時代設計企業(yè)對設計成果的質(zhì)量唯一負責的天然保證。主流的BIM平臺軟件及附件軟件帶有這樣的標準化的功能,可供參考。順便提一下,如果還有可能的話,BIM審查的理想狀態(tài)這時才實現(xiàn)。

2.2.11?BIM化生產(chǎn)方式小結(jié)

以上是BIM化的設計生產(chǎn)方式,“設計-設計”的自動化工作流。在計算機的輔助下,建筑信息通過信息模型這種更接近設計構(gòu)思中信息實體的完整邏輯與深度的表達方式,在各專業(yè)工種之間及時準確地傳遞和交互,其同步一致性有著二進制在計算和儲存上的天然保證。即使目前行業(yè)仍然以二維設計圖紙作為成果依據(jù),BIM化的設計生產(chǎn)在二維設計圖的表達和管理上的優(yōu)勢也是天然的,設計階段生產(chǎn)內(nèi)循環(huán)BIM化的實現(xiàn)可為建筑工業(yè)的全面BIM化奠定基礎。

2.3?生產(chǎn)方式對比

新老兩種設計生產(chǎn)方式的對比是建筑設計信息在傳遞交互時保持同步一致性方式的對比,是“設計-設計”與“設計-表達-設計”兩種工作流的對比。BIM化建筑設計生產(chǎn)方式是計算機進一步代替大腦計算工作的設計生產(chǎn)方式的進步,比如映射和過濾的計算,同時通過建筑信息實體也改變了存儲的信息之間的邏輯關聯(lián)與表達關系,比如建筑信息模型,使信息的BIM化管理也成為可能。面對建筑設計生產(chǎn)中的數(shù)字計算與存儲工作,計算機在運算速度和存儲穩(wěn)定性上較大腦更佳,這也是BIM化思想的基礎。

3?關于BIM雙軌制

雙軌制下的“BIM”被作為一道新的設計生產(chǎn)工序加入傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)方式中間,用以輔助提高設計成果輸出質(zhì)量,可稱為BIM工序。曾經(jīng)通過替換傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)中的軟件工具而渴望改變設計方式的實踐被看成是“正向設計”。但通過信息模型來完成設計圖輸出的BIM化內(nèi)循環(huán)與傳統(tǒng)方式有諸多思維方式和生產(chǎn)的不同,非替換軟件工具能一步到位。雙軌制原本是實際應用與經(jīng)濟因素綜合權衡考慮的一種設計方式上的另一種實踐嘗試。從工作流的角度來看,加入了一道雖名為“BIM技術應用”,卻以傳統(tǒng)計算機輔助設計生產(chǎn)方式運行的額外工序,多重的設計還原計算和人工同步操作使其所加入的傳統(tǒng)設計生產(chǎn)“設計-表達-設計”工作流更加落后和冗余,因此它無法實現(xiàn)設計生產(chǎn)的BIM化。BIM雙軌制的形成有生產(chǎn)、技術、認知和經(jīng)濟等綜合原因,這里不贅述。另外,有關強制性的BIM審查,建筑設計生產(chǎn)未完成BIM化之前,BIM審查的理想狀態(tài)是無法實際達成的,現(xiàn)實操作中已經(jīng)成為了雙軌制的一種沿伸。

4?結(jié)論

從生產(chǎn)力角度來認識BIM是一種生產(chǎn)方式,一種保證設計信息從大腦構(gòu)思直至最終建成運營的同步一致性為天然目的而出現(xiàn)的建筑工業(yè)生產(chǎn)方式,建筑設計階段就是設計生產(chǎn)方式,其基礎源于建筑設計信息多方傳遞交互的標準化,比如IFC標準。

建筑生產(chǎn)例舉

如圖3所示AEC行業(yè)生產(chǎn)方式舉例,從設計生產(chǎn)的BIM化角度來說,實施目的是圖中虛線范圍之內(nèi)。而虛線以外則是各參與方以建筑信息為依據(jù)進行的參與程度和進度不一樣的各種應用與交互。當信息被及時準確無誤地傳遞到各應用終端實行交互對接時,BIM化建筑信息的全面應用得以實現(xiàn)。當建筑設計信息及時準確的傳遞到各工種終端,這時對設計信息數(shù)據(jù)的應用就能根據(jù)市場需求的變化而隨機應變,靈活且穩(wěn)定。建筑設計生產(chǎn)隨著計算機輔助方式的革新而變得更加自動和精準,設計行為將得到強化,而不是單純的將迎合市場需求變化的成本向弱勢方轉(zhuǎn)移而削弱設計行為,以實現(xiàn)事實的精準化設計和生產(chǎn)。BIM化是現(xiàn)代設計生產(chǎn)流程做減法的簡化過程,這有利于調(diào)動人的主觀能動性,調(diào)動生產(chǎn)力,而不是做加法變得更復雜和冗余。同時設計生產(chǎn)的BIM化是建筑工業(yè)其他各方BIM化生產(chǎn)的基礎,建筑信息在往后的各個生產(chǎn)階段被不斷協(xié)同深化和交互應用,且始終保持同步一致,這就是建筑工業(yè)BIM化。不可否認的是除了軟件操作的熟悉過程,對信息的輸入,特別是關聯(lián)輸入的習慣發(fā)生了改變,信息的規(guī)范輸入效率必然會有影響,但對于生產(chǎn)持續(xù)往后的時間與人力投入,這點是劃算的。隨著思維方式與習慣的加深,這將不再是矛盾所在,而是在生產(chǎn)中體現(xiàn)出的設計與管理的能力差異。從作用于生產(chǎn)的原理來說,BIM化并不直接提高設計和管理能力,而是隨著建筑設計市場化環(huán)境逐步的微妙變化和改善,以及設計生產(chǎn)BIM化帶來的信息傳遞與表達的自動化進步,建筑設計企業(yè)針對設計和管理能力的提高將成為真正的挑戰(zhàn)。

BIM,建筑生產(chǎn)方式,市場經(jīng)濟的力量。

[?2023萬科.本文已協(xié)議許可科學咨詢期刊社著作財產(chǎn)權(普通許可),并已發(fā)表于科學咨詢期刊2023第07期(總第805期),此為本人即作者在B站首發(fā)]


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