为什么要提倡BIM正向设计?正向BIM协同设计的简单论述

作者:益韧培训      发布日期:2020-04-08 16:01:42

前段时间,有人问小编,正向BIM设计中,你所关心的是什么?这里就让小编来分享一下自己的项目经验。

BIM培训

 

行业现状

   

设计阶段的BIM应用中,行业的一般做法还停留在后BIM的状态,利用BIM的模型化与可视化特点,还原已经完成的施工图图纸,通过模型的三维特点,查验设计中的空间物理冲突,通过对这些冲突或缺陷的反馈,由设计团队进行弥补,从而提升设计质量。

    因为在BIM工作开始前,施工图已经基本完成,即设计工作已经基本完成,相对于整个设计阶段工作的诸多核心内容,包括各专业指标计算,性能计算,创意,推演,合规等内容,均在未借助BIM技术的情况下完成,所以当前所谓的BIM设计,本质上是一种设计辅助和补充,相对于整个设计过程,它的作用是对设计的反向回馈,它又被称为逆向BIM设计。

    这种工作方式,在5年以前曾经在欧美设计院出现过,但现在,这种工作方式在欧美已经衰落甚至消亡。

    在国内,这种工作方式被普遍地采用,究其原因是多方面的,包括项目的设计难度普遍偏低,DBB的项目模式,设计院已经非常成熟的既有责任范围和交付物要求,等等,逆向BIM对设计院现有的工作模式的项目管理冲击小,利益分配影响小,反馈明显,有一定的商业附加值,投入和收益比较清晰。

    但在这个工作方式下,诸多缺点也越来越明显。

BIM

1.逆向BIM设计能发挥的作用受到模式的局限

    学术上和理论上对BIM全面应用的表述,在当前工作方式下,可以发挥的作用不足两成,从而造成行业因为对BIM在正确应用的高期许,和BIM现阶段应用的现实之间,形成了巨大的落差,从而引发部分从业人员对BIM的质疑,甚至一度认为BIM在中国是“淮北为枳”。实际上,BIM本身的学术理论非常成熟,也在不少项目上得到了充分验证,但国内的逆向BIM设计和片面BIM应用,和BIM全面应用的原意相距甚远。

    2.逆向BIM设计很难与设计节奏同频

    因为逆向BIM设计是基于图纸的翻模还原,图纸在“提资”BIM以后,仍旧面临不断深化和修改调整的任务,而翻模无法及时跟上设计的调整频率,致使设计进度和BIM工作普遍出现脱节现象,在设计周期紧张或三边工程的项目中,这种情况尤为明显。

    3.逆向BIM设计的成果令人怀疑

    逆向BIM设计的团队,并非设计的原创团队,其在图纸还原过程中,虽然一定程度地模拟了建造过程,但其无法完全理解设计的原意,充分还原所需要的信息,往往结合了一些深化设计内容,一般施工图无法充分提供。

    同时,近几年发现,越来越多的非工程专业人士和应届学生,充斥在BIM行业中,他们缺乏工程行业的基础知识,欠缺设计与施工经验,在图纸的建模还原,及模型应用上,不具备足够的智力支撑。

    4.逆向BIM设计使BIM在设计阶段的价值逐渐衰减

    因为逆向BIM设计的作用是提升设计质量,所以逆向BIM设计往往被终止在设计阶段结束,BIM的全生命周期应用特点无法发挥,又因为逆向BIM设计的成果并不具有足够的公信力,也不存在不得不继续演化该模型的特殊价值,在设计阶段结束后,招采、施工等参与方,往往选择重新建模。

    重新建模的成果,也具有相应的设计成果校验功能,而且可能更适应虚拟建造的诉求,所以设计阶段做逆向BIM设计,其作用被逐渐局限在设计机构的质量自保层面。

正向BIM协同设计的描述

    正向BIM协同设计中,正向是相对于逆向而言的,即设计核心的相关工作在BIM的工作框架下完成,以BIM的思维和工作方式进行设计工作,尤其是专业内协同和专业间协同,设计相关信息通过BIM模型承载,通过该模型,完成设计阶段的逐项应用。

BIM

    正向BIM协同设计的典型特点

    1.BIM模型的创建,依据的是设计意图而非成品或半成品的图纸。

    2.BIM模型作为首选项,进行设计的性能指标计算、设计推演和合规。

    3.BIM模型作为主要的成果载体,进行交互和阶段交付。

    4.BIM模型中包含设计相关信息,其信息的价值量大于图形的价值量。

    5.BIM模型作为核心模型,可直接或间接用于多种BIM应用,并可以从应用中获得直接或间接回馈,用以丰富和优化BIM模型。

    6.BIM模型具有可传递性,可在原模型基础上优化,可用于后续阶段,而不要重新建模。

正向BIM协同设计的优势

    1.利用BIM体系的多软件协作,可以将创建的模型其价值发挥到最大。

    在BIM体系软件中,包括日照,能耗,疏散,消防,结构计算,水力计算,冷热负荷,电气配电等工作内容,均可以通过BIM模型进行交互。

    例如,日照分析,创见的模型可以直接用于日照分析,日照分析软件可以完全读取模型的图形和信息,区分墙体、屋顶、门窗、洞口等,从而快速地分析建筑整体日照,以及房间日照情况。根据分析情况进行修改,修改后,可快速用于后续多次的分析。

    同理的还包括疏散、电气配电等。

    另有双向交互的软件,例如结构分析,模型创建可直接用于结构计算软件的分析,无需在分析软件中二次建模,而在分析软件中的结构截面调整,可直接回馈给模型,实现双向交互。

    再有直接回馈信息,例如水力,冷热负荷和电气配电,BIM软件在建模环境中包含此类功能,在模型中增加或修改设备、末端、洁具等,其性能计算将实时反映到系统信息中。

    在传统设计中,二维图纸设计,联动效果差的分析软件,甚至要独立二次建模的分析软件,设计方或者付出较大精力用以对修改后的设计做分析更新,或者选择性的放弃部分性能分析更新工作,分析结果与现有设计并不相符。

    2.专业内的协同与专业间的协同

    在正向BIM协同设计过程中,需要约定专业内和专业间的协同工作方式,以及专业间工作流程,通过协同设计的并行工作优势,可以保证专业间的信息传递及时有效。

    在传统设计中,即使采用二维协同设计,也仍旧有部分内容协调压力较大,首先二维协同设计受文件管理局限,同一文件无法两人同时编辑,从而影响专业内的协作,其次,专业间表达的相同内容,受图形表达的影响,需要设置比较复杂的工作流程,例如房间名称,因为机电专业无法直接参照建筑房间名称,致使机电专业需要手动复核。

    而正向BIM协同设计,可以允许同专业人员在同一个文件上同时操作,专业间不仅传递图形,同时传递属性,重复内容即时专业间各自创建重复表达,重复表达的内容也是联系并联动的,例如建筑可以基于结构楼板在同标高位置,创建有面层的楼板,符合各自的表达需求,而在结构或建筑任一专业调整楼板高度时,另一专业都会获得消息提醒,并允许另一专业选择跟随或要求其改回。

    3.即时的专业协调

    在正向BIM协同设计中,专业协调是即时的,与设计同步的,设计的完成即是专业协调的完成。

    在逆向BIM设计中,因为本质上是还原图纸,所以设计和协调两件事情被割裂开来,模型发现的问题要基于图纸的翻模,而图纸修改后的确认要基于二次的修改后图纸翻模。

    但在正向BIM协同设计中,因为设计的载体是模型,模型可以直接进行专业协调,对于发现的问题可以直接在模型中修改,修改后的模型,即是修改后的设计。

    图纸对于正向BIM协同设计,仅仅是模型的一种导出格式,且所见即所得。

BIM

  4.三维的设计和三维的成果

    用三维的思维做设计,是正向BIM协同设计最大的隐性收益。

    在传统的二维设计和逆向BIM设计中,设计的演化和推敲,是在二维图形上实现和完成的,设计师局限于二维的思维,和脑海中的二维转化三维,设计人员和读图人员,为了表达设计和理解设计,都要反复经历转换的过程。

    三维的思维做设计优于二维的思维,不再将设计局限在二维的图形表达中,而是在三维空间中反复推敲,所见即所得,不需要思维转换,在设计人和读图人之间的传递也是充分而全面的。

    正向BIM协同设计的三维成果也将与更多的技术与应用场景结合,传统设计交付的二维图纸无法实现扩展应用,逆向BIM设计的成果虽然是三维,但信息有限,且无法保证与图纸的完全一致性而很难扩展。

    5.正向BIM协同设计可以提升设计的附加值

    在正向BIM协同设计中,通过对应用目标的设定,可以对模型设定更多的规则,从而使模型具有更多的应用功能,例如前文所述的性能化分析,和基于模型量化后的经济性评估,因为正向BIM协同设计的多用途交互性特点,可以大量地减少性能化分析的成本,将可能分包给专业顾问公司的工作,重新归拢会设计院内。

    同时设计院可以拓展一些后续阶段的应用,例如算量与套定额,因为模型中包含足够的算量信息,通过工具可以快速地得出算量与定额。

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    综上,正向BIM协同设计,优于逆向BIM设计的根本原因,是正向BIM协同设计创建了具有足够公信力的BIM模型,其图形和属性都直接反应设计本意,使得模型可以被充分信任地用于各种BIM应用,避免了逆向BIM设计中,逆向成果与设计本意不一致而造成的诸多风险与重复建模工作。同时,正向BIM协同设计,优于传统协同设计的根本原因,在于它更高层级的协同,不仅协同了人、专业,也协同了设计过程中的诸多应用与任务节点,再者,将设计充分引入到三维体系和可视化建造过程,较传统设计将更多信息提前、工作前置、内容整合,以充分发挥设计的价值。


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