建筑设计阶段的BIM应用
2015-05-05     来源:建筑技艺杂志    作者:秦军    浏览:128    评论:1        
导读:摘要:从BIM服务商的角度,结合多年从事技术支持的经验,从BIM概念、BIM现状与发展、BIM在建筑设计阶段的应用、协同设计与协同作业、服务等几个方面简要阐述BIM在设计院的推广和发展前景。关键词:建筑设计,BIM应用

摘要:从BIM服务商的角度,结合多年从事技术支持的经验,从BIM概念、BIM现状与发展、BIM在建筑设计阶段的应用、协同设计与协同作业、服务等几个方面简要阐述BIM在设计院的推广和发展前景。

关键词:建筑设计,BIM应用

1  BIM几大概念及相互关系

1.1 BIM(Building Information Modeling)

BIM不是一个软件,它是一个概念(或理念),是一个可以提升工程建设行业全产业链各个环节质量和效率的系统工程。BIM的全称是Building Information Modeling,中文意思为“建筑信息模型化”(扩展为“工程项目信息模型化”),是在建筑(或工程项目)从策划、设计、施工、运营直到拆除的全生命周期内生产和管理工程数据的过程,如图1所示。

BIM的载体:是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,该模型可以为设计和施工提供相协调的、内部保持一致的、并可进行运算分析的信息。该模型及其集成的信息是随着项目的进程不断丰富和完善的,与项目相关各方可以从该模型中提取其需要的信息。这个丰富和完善的过程即为模型化(Modeling)。

1.2  3D参数化设计                       
       
       BIM是一个全产业链的概念,对应到建筑设计阶段,准确的称呼应该为“3D参数化设计”。3D参数化设计是BIM在建筑设计阶段的应用,日常工作中简称或泛称为BIM。

3D参数化设计是有别于传统AutoCAD等二维设计方法的一种全新的设计方法,是一种可以使用各种工程参数来创建、驱动三维建筑模型,并可以利用三维建筑模型进行建筑性能等各种分析与模拟的设计方法。它是实现BIM、提升项目设计质量和效率的重要技术保障。3D参数化设计的特点为:全新的专业化三维设计工具、实时的三维可视化、更先进的协同设计模式、由模型自动创建施工详图底图及明细表、一处修改处处更新、配套的分析及模拟设计工具等。3D参数化设计的重点在于建筑设计,而传统的三维效果图与动画仅是3D参数化设计中用于可视化设计(项目展示)的一个很小的附属环节。

1.3 协同设计与协同作业

讲BIM一定要讲到“协同”,它是BIM实现提升工程建设行业全产业链各个环节质量和效率终极目标的重要保障工具和手段。协同分为协同设计和协同作业。协同设计是针对设计院专业内、专业间进行数据和文件交互、沟通交流等的协同工作。协同作业是针对项目业主、设计方、施工方、监理方、材料供应商、运营商等与项目相关各方,进行文件交互、沟通交流等的协同工作,见图1。设计师常说的协同更多地是指协同设计(详见第4节)。
通过以上分析可以看到:在建筑设计阶段的BIM是“狭义的BIM”(3D参数化设计),而广义的BIM是涵盖建筑(或工程项目)全生命周期,事关全产业链各个环节质量和效率的顾问咨询服务。

2  BIM的现状与未来发展

随着现代科技的发展,3D与网络信息技术深入影响并决定着大众的生活:影视传媒、移动通讯、互联网、物联网。对工程建设行业和建筑设计而言,影响行业未来发展的则是BIM。从2003年3D参数化建筑设计技术进入中国至今已有8年。随着BIM技术的逐步成熟,其最终也被行业所接受。在过去及未来的发展过程中,BIM的发展轨迹如下:少数技术发烧友的热衷 → 企业决策层从企业发展角度逐步认同 → 行业逐步认同并开始建立相关标准 → 开始进入工程项目的业务流程。

2.1 行业现状

(1)业主:越来越多的国内外业主(外资投资方、工厂及公用建筑类业主)提出明确的BIM要求,甚至明确提出需要的3D文件格式。项目准入门槛提高。
(2)设计方:具有总包资质的工业设计院、大型民建设计院因为市场竞争等需要,先后在3D设计方面进行了局部成功应用(特别是2008年奥运项目的应用),促进了整个设计领域的技术进步。BIM将成为继上世纪90年代“甩图板”工程以来的第二次技术革命,由此设计行业将从过去的“计算机辅助绘图”进入真正的“计算机辅助设计”(这恰恰是“CAD”的真正含义)时代。
(3)施工方:国内几大建设集团公司都开始或已经创建自己的BIM团队,在土建、机电安装等方面尝试3D深化设计、施工模拟,协助施工管理。下游企业的技术进步将给设计方带来更多的技术进步压力。
(4)运营方:目前暂时无明确需求。2008年北京奥运会的《奥运村空间规划及物资管理信息系统》是国内唯一一个做到运营层面的BIM项目1。
(5)国家BIM标准初具雏形,但离实际应用还有很大距离。目前有实力的行业各方都在自行摸索,已经形成局部BIM成果。各方均已经意识到BIM对整个产业链、整个行业的价值。

变革就意味着利益、游戏规则的重组,意味着商机!

2.2 软硬件技术现状         

从技术角度来讲,支撑BIM实施的软件、硬件技术都已基本到位。如Autodesk公司已经形成了从设计、分析到模拟全套的BIM系列工具软件:Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP、AutoCAD Civil 3D、AutoCAD Plant 3D、Robot Structural Analysis、Ecotect Analysis、Navisworks等。在此基础上,辅以设计师常用的SketchUp、Rhino,以及高端的Grasshopper、Catia、Digital Project等设计工具和算法编辑器,以及IES(Integrated Environmental Solutions)分析工具,将满足现代各种建筑创意的设计需求。同时64位的计算机硬件与操作系统则给上述设计工具的稳定运行提供了硬件保障。

2.3 影响BIM在设计阶段推广应用的主要因素

上有业主的需求,下有施工方的技术进步,后有软硬件的支持,加上设计企业提升自身综合竞争能力和企业未来发展的需求,BIM在设计阶段的应用已经势在必行。但在实际实施中,BIM的推广应用还存在很多阻碍因素需要各位主管领导认识清楚:
(1)外部变革动力与压力不够:业主需求不多,国家标准不完善等。
(2)企业发展成本与风险:设计工具、协同模式的变更所带来的软硬件成本、培训成本、新技术积累与现有设计成果的转化成本、变革的风险等。
(3)现有业务压力:现有业务多、时间紧、压力大,导致设计企业高层领导积极、中层领导反对、设计师没有学习新技术的时间和精力。
(4)个人变革动力与压力不够:3D参数化设计对设计习惯、协同设计模式等的改变,新工具的学习时间成本、变革的风险,单位技术进步的激励措施能否到位等,都将影响BIM的进一步推广。
(5)技术不完善:BIM工具的专业设计功能不够完善、本地化程度不够,以及BIM技术服务商的技术支持能力参差不齐等。

 

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