深入探讨BIM技术争议点-揭示背后的是与非

作者: 时间:2024-02-21 点击数:

随着建筑信息模型(BIM)技术的不断发展和广泛应用,BIM技术已成为行业的核心驱动力。然而,在实际项目操作以及专业技术的交流中,我也注意到,关于BIM技术的理解与实践,仍存在很多分歧,如:BIM正向设计和逆向设计、BIM“图模一致”和“一模到底”的实现问题。在接下来的探讨中,我将逐一剖析这些问题,分享我的个人见解,以期为大家从不一样的视角提供一些有益的参考,从而更好地理解和应用BIM技术。

一、什么是BIM正向设计,“翻模”与施工图设计同时完成就是正向设计吗?

正向设计是从概念或方案设计开始,通过分析和建模,逐步将设计细化到具体且可实施的程度,并呈现设计成果的过程。BIM正向设计是一种基于BIM技术在三维环境中直接进行设计的方法,贯穿于方案设计到施工图设计的全过程,包括场地规划、模型构建、性能模拟与分析、技术经济指标统计、质量管控、可视化展示以及设计成果输出等环节。

在BIM正向设计过程中,BIM软件不仅仅是工具,更是设计师的得力助手。在设计过程中,无需另外配备建模人员进行翻模。设计师可以直接使用BIM软件进行建模,更好地将设计理念转化为三维模型,进行性能分析;更有效地与各方进行沟通和协作,提高了设计的准确性和效率。如果一个项目设置两个团队,即:一组人按照正常的流程开展设计,另一组人则根据设计的过程资料进行建模,不管翻模的成果是什么时候完成的,都不能称之为BIM正向设计。

二、BIM正向设计一定是“模生图”吗?

人工智能技术的推动下,智能化BIM软件正在加速研发中。从这些软件的发展趋势来看,BIM正向设计将不在局限于“模生图”的设计模式。设计师可以根据实际需求,在“图生模”和“模生图”之间灵活切换。这意味着,设计师可以在二维图纸上直接进行设计创作和修改,并由软件同步生成三维模型;同样,如果设计师对三维模型进行了修改,这些更改也能即时反映在二维图纸上,使得设计沟通和团队协作更加顺畅。

这种灵活的设计方式赋予了设计师更大的自由度和便利性,他们能够根据项目的不同特点和个人的工作习惯,在“图生模”和“模生图”之间自由选择,从而更好地满足不同设计人员的设计需求。其他关于AI设计的内容可以查阅《观点 ▏未来已来.AI设计正悄然改变我们的工作习惯》

三、“翻模”是不是BIM逆向设计,两者有何区别?

逆向设计是相对于正向设计而言的,是从现在已有的产品出发,通过分析其结构和功能,将其转化为数字模型或设计图纸,从而进行改进或优化。逆向设计在产品仿制、优化等领域中有着一定应用价值,在建筑工程的改、扩建项目中也有一定的应用。

对于建筑工程中的新建项目而言,建筑设计是一个基于建筑产品的创造性的决策和设计过程,涵盖了建筑物的设计原理、结构体系、性能分析、材料选择等多个方面。这个过程需要设计师进行深入的规划、构想、创新和决策,以确保最终的建筑作品既实用又美观,同时满足各种功能和规范要求,这是正向设计。

在“翻模”的过程中,建模人员只是改变了设计成果的表现形式,由二维施工图纸转变为BIM模型,并没有对建筑物的平立面布局、结构形式、使用功能等进行任何的改变,更没有进行设计创新或优化。因此,从这个角度来看,“翻模”并不具备设计的特性,将翻模称之为BIM逆向设计也是不准确的。

或许有的人会说,通过“翻模”可以很直观的发现原设计的错漏碰缺问题。但是,这些错漏碰缺只是因为应用BIM更容易发现而已。在没有BIM模型的情况下,通过传统的施工图纸审查,同样可以发现这些问题。因此,“翻模”并没有真正融入设计过程中,其本身并没有起到太大的设计和优化作用。

四、“无图化设计”是建筑设计的发展方向吗?

图纸和模型都是表达建筑信息的不同方式,各有优势,两者会在很长的时间内共存。

首先,图纸是一种经过简化和抽象的表达方式,如设计理念、设计原理、材料属性、建筑做法等大量信息都需要在图纸中以文字或大样图的形式详细说明。BIM模型难以清晰表达这些信息,也不便于设计师与专业技术人员之间针对非模型部分的信息沟通和交流。对于一些简单的设计任务,绘制二维图更加快捷高效,更直接地表达设计意图,减少复杂性和冗余。而且,现阶段施工图纸是工程项目的合法设计文件,BIM模型还不具备与施工图纸同等的合法性。

其次,很多设计企业过去使用图纸设计,积累了大量的图纸资源和项目经验;设计师对二维图纸的设计标准、设计规范和软件操作技巧都非常精通,符合他们的工作习惯,这些图纸资源和项目经验不仅具备极高的价值,而且是设计师们辛勤工作和学习积累的成果,这些是不能被忽视。同时,考虑到设计师在应用和理解BIM技术方面存在局限性,在推进BIM正向设计的过程中可能会面临团队成员能力不足或需要额外培训成本等问题。因此,尽管BIM模型具有诸多优势,但仍无法在短时间内完全取代二维图纸的使用。

五、设计阶段BIM模型不应用于第三方,建模的作用是什么呢?

设计阶段建立的BIM模型,即使不直接用于第三方,也具有多方面的应用价值。它不仅可以优化设计方案、提高沟通效率,还可以进行成本控制和可视化展示。通过应用BIM技术,我们可以更好地实现设计的合理性和有效性。

首先,BIM模型能够帮助设计师优化设计方案。由于BIM模型提供了直观的三维效果,设计师可以更好地理解设计方案,提前发现设计中的潜在问题,并针对性地进行优化和改进。这不仅提高了设计质量,还减少了后期的设计变更和返工。

其次,BIM模型有助于进行成本控制和材料统计。模型中包含了建筑物的所有信息和属性,如材料、尺寸、重量等。通过BIM技术,我们可以方便地进行材料统计、成本估算和工程造价等方面的分析,从而更好地控制项目成本。

再次,BIM模型还能提高沟通效率,便于技术交底。通过制作效果图、动画、虚拟现实等可视化展示,设计师可以向客户、业主和施工单位的作业工人展示设计成果。这使得相关方能更好地理解设计方案,明确设计意图和要求,提高沟通的效率和准确性。

在设计阶段,相较于传统的CAD二维设计,应用BIM技术在一定程度上确实起到了锦上添花的作用,但并未从根本上解决设计师的痛点问题,如:减少设计的工作量、提高设计效率等。目前基于主流BIM软件的人工建模方式,设计师的工作量不仅没有显著减少,甚至可能有所增加。此外,设计阶段BIM的应用价值尚未得到建设单位的广泛认可,建设单位对于在BIM设计方面投入过多额外费用持谨慎态度,在一定程度上也限制了BIM的应用。

六、BIM“图模一致”是不是个伪命题?

在探讨“图模一致”这一话题时,我们首先需要对其基本含义和实现方式有一个清晰的认识。简单来说,“图模一致”更多的是强调图纸和模型之间“信息”的一致性,对于图纸和BIM模型的深度和颗粒度并没有过分苛刻的要求。

“图模一致”信息的一致性:指的是在BIM模型中创建的设计信息能够准确、完整地转化为施工图纸,并且在图纸上进行任何修改时,BIM模型也能够相应地更新,反馈出的效果就是图模联动。在图纸和BIM模型的深度以及颗粒度方面,项目实践中往往很难实现“图模一致”的目标,因为BIM模型和施工图纸可能会基于不同的抽象层次和表达方式,导致它们之间难以达到完美的信息对齐

以建筑做法表为例,在建筑施工图纸上可能详尽描述了某一地面做法的很多道工艺,如:现浇楼板原浆抹光、20厚1:3水泥砂浆、1.5厚JS聚合物水泥防水涂料、20厚1:3水泥砂浆保护层、MLC泡沫混凝土找坡、40厚C20细石混凝土内配双向∅6@200X200钢筋……,这些复杂的工艺是否需要在BIM模型中逐一建模呢?对于设计而言,这显然是不必要的。设计师只需建立一个面层,并将这些建筑做法写入该面层的属性信息中即可。在这种情况下,属性信息与图纸信息的一致性就是我们所指的“图模一致”。

但值得注意的是,如果这个模型用于工程量计算,情况就会有所不同。为了单独计算各层的工程量,并实现组价,我们确实需要将建筑做法逐层表达出来。“图模一致”的实现需要具体情况具体分析,并依据实际需求、技术条件等多方面因素进行考量。因此,BIM的图模一致并不是一个伪命题,但在实现时需要综合考虑实际需求、技术条件和团队能力等多个因素。

七、BIM“一模到底”,“底”在哪里?如何实现?

关于BIM“一模到底”的内容在《BIM“一模到底”,要不要做?怎么做?》文章中有详细的分析。BIM“一模到底”指在工程项目的全生命周期中,使用同一个BIM“基础模型”作为工程项目的原始数据来源,从设计到施工再到运营维护阶段,保持BIM模型的一致性和准确性,所以BIM“一模到底”的“底”要跟它的应用阶段相匹配,最后端的哪些阶段用BIM,这个底就应该到这个阶段;同时,考虑到项目实施过程中各阶段不同部门对BIM模型的应用需求和应用目标有较大差别,相应技术人员应基于BIM基础模型进行信息和模型的附加,实现数据集成、BIM应用和资源共享。所以,我们认为BIM“一模到底”中的“模”指的是工程项目的“基础模型,基于“基础模型”来谈“一模到底”才能有利于保持BIM模型的一致性和有效性。

举个例子:①对于结构模型中的轴压比、周期比、剪重比、刚度比和位移比等参数,通常仅在结构专业内部使用,并不需要传递给其他下游专业。因此,将这些参数传递给其他专业是没有必要的。②当咨询公司为了满足算量需求,对设计单位提供的模型进行调整或修改时,那么这个模型还是设计那个模型吗?当然不是。因此,希望BIM模型前前后后就是同一个模型,是不现实的,也不符合工程项目的实际需求。

BIM“一模到底”在实施过程中面临诸多难点。我们暂且抛开工作界面和利益不谈,设计单位提供的基础模型能满足施工单位施工模拟的要求吗?能满足咨询公司工程算量的要求吗?一般情况下都是满足不了的。因为设计阶段的模型可能无法提供足够的信息和细节,导致下游单位需要重新建模或进行大量调整。

尽管国家及地方已经发布了一系列标准,明确了BIM模型所应包含的几何信息和非几何信息,但在构件分类和颗粒度方面的规定仍显粗糙,对设计环节提供的指导和应用价值就存在局限。此外,由于设计师对清单子目和定额子项的了解不足,他们很难为所有构件赋予准确的下游所需的属性信息。即使模型在细分方面做得很好,属性信息齐全,如何确保模型的整体质量仍然是一个挑战。现在许多地方正在推行数字化审图,但由于软件功能的限制,审查模型的质量有时比审查图纸更为复杂。因为模型审查不仅涉及外观构造,还需要深入到模型的内在属性和信息,有很多审图专家对BIM审查都还不是很熟悉。在实际操作中,各专业和部门间的信息传递仍然存在障碍,导致难以实现真正的“一模到底”。

为了克服这些问题,BIM“一模到底”能够实现并发挥价值,最紧急解决的问题:首先,我们需要明确构件的分类并细化建模的颗粒度,确保模型在传递过程中的准确性和可用性;其次,我们要鼓励科研企业加快BIM软件的开发,降低其应用难度和使用门槛,减少建模的工作量。

 

 

 

 

结  语

 

 

 

 

总而言之,BIM技术已成为建筑行业发展的重要引领力量。通过深入探讨BIM技术在设计阶段的实际应用问题,我们能够更深刻地理解其技术精髓和所带来的巨大价值。同时,推动智能化BIM软件的研发、完善细化标准与规范的实施、强化BIM技术培训,以及不断探索创新应用举措,都将是推动BIM技术在建筑行业中更广泛、更深入地应用与发展的关键所在。