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BIM的優勢何在?能為建筑行業帶來什么轉變?

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BIM的優勢何在?能為建筑行業帶來什么轉變?

發布日期:2018-01-04 作者: 點擊:

  BIM的優勢

  要不要學BIM,是學Revit還是Archi CAD?簡述一下BIM。BIM這個概念出來好多年了,Revit的不同在哪里?它是一款模型信息準確、全面而且更新高效的軟件,這種不同是BIM應用的前提。那BIM是什么?BIM就是利用模型信息的準確、全面以及更新高效性,來幫助設計方,施工方,業主方,監理方強化對工程的把控力。

  為什么要用BIM?設計院是要分工的,有建筑,結構,機電(水暖電)。每個專業都要做自己分內的工作,然后大家合力完成一個建筑。舉個例子來闡釋用BIM的一個原因:

  假設這是200年前,我約了ABCD四個朋友來我家聚餐,但是有個條件:每個人必須帶一種做飯的工具過來,我們才能做飯。他們無法在到我家之前交流。A想了想,帶了個鍋,B想了想,帶了個鍋,C想了想,帶了個鍋,D想了想,也帶了個鍋。

  每個人都是對的,但這頓飯根本沒辦法做。沒辦法,我只好請大家出門下館子了,花了很多錢。為什么會這樣呢?因為大家在過程中對彼此情況不了解,所以對這頓飯沒有控制力。

  200年后的今天,人類擁有了手機,ABCD四個人出門前就已經分配好了每個人要帶的工具,很顯然,在這頓飯開始做之前,已經排除了很多意外情況。

  Revit等建模軟件的意義就類似手機,而BIM則是這種提前溝通并改善的辦事方式。因為有了手機,各方都了解其他參與方的情況,從而通過協商,在事情發生之前,提前預知結果并改變結果。實際上就加強了各方對工程的控制力。

  有了BIM工具,溝通會更有效率。

  BIM在多方協同時的優點,它解決了空間沖突和時間沖突。所謂空間沖突,就是你設計的水管穿過了我設計的柱子。那什么是時間沖突呢?有很多種,比如,我的管線還沒有放上去,你就把吊頂裝好了。

  BIM是一種思維方式。

  現在,我們再來回答開始的那兩個問題:

  1)要不要學BIM?只要大家都使用了BIM建模軟件,BIM的思維方式就是水到渠成的,不存在學不學習BIM的問題。

  2)是學習Revit還是Archi CAD或是AECOSim呢?選擇哪一款建模軟件,取決于協作的各方,而不是個人。

  BIM讓誰不爽了呢?一個工程施工的時候,不停的出現返工和設計變更,導致業主一再增加預算,有一些人是靠設計變更與返工來掙錢的。

  為什么現在設計院推BIM也比較慢?所以,國家現在政策上大力推BIM。國家鼓勵的,一定是有不樂意的。

  BIM的實施

  一個建筑工程里,BIM在每個階段的應用。我為什么不用“建筑項目”而用“建筑工程”呢?因為,設計院里,畫了個圖紙,就叫完成了一個“項目”,效果圖公司里,P完兩個鳥瞰,也叫完成了一個“項目”。但在一個完整的建筑工程里,雖說建筑師是起頭的,但只是整個工程成本的零頭。何況這點零頭還要分給效果圖公司的,還有模型公司。

  好啦,一個建筑工程的三個時期:設計、施工、運維。

  這次只講設計和施工兩個部分,再次細分如下:

  1.方案設計

  2.擴初

  3.施工圖

  4.細化施工圖

  5.施工過程

  6.竣工驗收

  前三步由設計方完成,后四步基本由施工方完成。目前,BIM對于施工階段的作用要明顯重要于設計階段。

  第一步(方案設計)

  在方案階段,使用BIM工具,可以更準確的估算各項性能和造價情況。我們常常用ecotect,vasari,fluent,VE,EnergyPlus等軟件進行能耗分析、結構分析、采光分析、綠色建筑分析、建筑設計規范檢查等。如果這個建筑方案在設計的時候,考慮了光照,就不會在辦公的地方有這么刺眼的夕陽。

  第二、三步(擴初和施工圖)

  在擴初和施工圖階段,進行管綜檢查,提前檢查出不同專業之間的碰撞問題。并根據明細表進行造價計算。

  根據不同的業主、項目情況和相關政策,設計院會選擇需不需要BIM團隊參與。比如面積超過多少多少的,一定要用BIM。比如某種類型的建筑,一定要用BIM。但是,業主的決定性也很大。業主如果需要設計方在提交施工圖時,一并提交Revit模型。那設計院就會按照合同履行。當然,設計院會額外收取一定的費用。

  如果業主要求設計方提供Revit模型和資料。就會將這部分資料連同施工圖一并轉交給施工方。如果沒要求設計方提供Revit模型,那施工方得到的將是施工圖,并根據施工圖重新建立Revit模型。

  目前的情況是,無論設計院是否提交Revit模型,大部分施工方都會重新建模。為什么呢?因為施工過程對Revit模型的準確性和全面性非常依賴,如果設計院的模型不符合要求,那造成的損失就會很嚴重。你會問,為什么設計院建的Revit模型不符合施工方要求呢?我覺得有三個原因,1)設計方加入的模型信息和施工方需要的信息是不匹配的2)目前沒有什么可靠的檢查模型合規性的工具,待會兒我會提一下Solibri這個平臺3)權責不清晰。就算設計院隨意建了一個Revit模型,也不用負責任。

  第四步(細化施工圖)

  首先,施工方根據設計方做好的施工圖和BIM模型進行Revit建模。這個時候,一般會開交底的會議,也就是設計院會跟施工方說明設計的意圖,并且解答施工方對圖紙的疑問。這一步要解決碰撞問題,優化管線走向,降低施工難度。

  其次,需要進行施工模擬,決定施工方案,我講自己的看法:

  1)施工進度模擬,也就是根據施工方案,做一個模仿施工時的視頻,今天到多少層了,需要多少人,多少混凝土啥的。模擬還要細分很多種,比如框架結構砌體結構的施工模擬,豎向運輸的方案模擬等,BIM的意義就在于這些新的應用。

  2)施工場地的布置模擬,施工時,參與方有很多的,這個設備放在工地的哪個地方,什么時候進入工地,都是要提前決定好的。不然里面全是卡車,都不知道怎么玩了。

  3)對于比較復雜的施工點,要出專門的施工方案,阿木在地鐵集團做一些BIM的流程設計工作,他們也是單獨提出了復雜工序的施工模擬問題。當然,這些都要結合當地的設計規范和施工規范,能夠直接指導施工才有意義,所以,BIM工程師必須要有施工經驗才能發揮價值。

  第五步(施工過程)

  在這個過程中,模型和數據庫資料會及時更新,不同專業會有所不同。從機電講,主要有三種:進場,安裝,驗收。也就是說,施工的時候,場地是被封起來的。我們經常看到一個工地外面封著臨時的金屬板,寫著:施工給您帶來的不便,敬請諒解。那些設備審批進入場內是有時間先后的,需要記錄在模型上,當然這里可能不僅僅是Revit,還有廣聯達,魯班,NW等軟件參與。這樣,我們就可以隨時統計進場設備的數量和具體編碼。同理,哪些設備安裝了?哪些設備驗收了?水管漏不漏水,這肯定是要檢驗一下的對吧。所以,施工過程中,Revit模型應該及時更新。另外更新的是,施工情況跟上一步模擬的情況有偏差。那么,需要及時記錄實際施工的情況,這里多了個鉚,那里加了個釘。

  有了上面的及時更新的數據,業主方,施工方,監理方可以隨時了解進度,成本,現場情況,安全和質量管理等問題。這是非常有意義的。

  第六步(竣工驗收)

  首先,我們要知道竣工模型的用途。咱一個工程做完了,業主和監理要驗收合格與否。確定合格之后,業主著急將貸來的錢還給銀行,這個建筑就要馬上運營起來,好,運營需要維護吧?隨便舉個例子,某一個設備規定7年之后要更換,這個信息由誰記著?當然是竣工模型來記啦。所以,竣工模型需要的信息要很全面。另外一點,因為施工過程很多地方跟當初施工模擬不同,所以,竣工模型一定要更新到最新的情況。一定要準確。比如一個商場的水管破了,運營單位能第一時間搜索到可以控制它的閥門、水管的生產廠家、出廠日期、安裝日期、驗收的人是誰、保修期、價格、賣家的聯系方式等等。

  因此,竣工模型應該是最新最全的模型。

  BIM的團隊

  1.目前BIM團隊的形式有哪些?

  1)全員模式

  在很多外企,從設計師開始,全員使用Revit等BIM建模軟件。

  2)團隊模式

  目前國內的大多數情況是,設計院都成立了自己的BIM小組,BIM所,BIM研究中心等。也就是說院里其他部門的項目如果需要做BIM模型,都到這個所里來做。設計師不需要會Revit。

  3)分散模式

  另外一種情況是,在設計部門里,有一兩個會Revit的設計師,跟隨者設計進度建模。

  2.目前涉及的專業有哪些呢?

  1)土建專業

  土建模型是其他專業的基礎,前期要根據圖紙建模,后期要根據管線碰撞、施工工藝問題進行協調修改模型。

  2)機電專業

  機電是一個需要細分的專業,主要包括給水排水暖通電氣。在BIM的應用中,管線綜合碰撞檢查是非常重要的應用,這里主要參與方就是機電專業,他們建好模型,如果發現有管線跟某專業發生了碰撞,就會聯系設計師進行調整和優化。

  3)幕墻專業

  如果需要,幕墻專業是必須的。阿木做過一些幕墻優化的工作,這是一個很專業的領域。國內的幕墻公司比設計院公司可是大多了,遠大,江河,三鑫等很多大型公司。阿木上次說的夢清哥就是里面的大神。我要感謝公眾號,讓我能認識他。另外,幕墻除了負責優化和建模外,也要考慮與其他專業碰撞的問題。

  4)鋼結構專業

  如果有需要,鋼結構是單獨的專業。常用的BIM建模軟件是Tekla,當然還有AutoCAD。

  你會說,不是還有綠色建筑,LEED什么的嗎?這其實應該是上述專業做的。比如土建做完了,就可以進行結構性能分析,進行LEED評估等。

  3.BIM團隊的注意事項:

  1)Revit是屬于團隊的。

  2)Revit需要統一軟件版本。

  3)使用工作集或者鏈接進行合作。

  4)BIM模型文件命名非常重要。

  5)BIM族的基本參數和參數列表需要確定。

  6)族檢入數據庫時,檢查標準需要明確。

  7)族的編碼工作非常重要,加密也重要,但不是必須的。

  8)構件的顏色必須統一規定。

  9)團隊網絡架構很重要。

  10)模型的拆分規則要提前設定,不同專業各有不同。這個需要團隊的負責人來分配,我做哪個樓層,你做哪個樓層。

  11)坐標原點和單位需要統一。

  12)不同BIM軟件的信息交換需要制定標準。比如用sat,IFC,dxf等。

  BIM的意義

  1.建筑設計不會學到的BIM

  建筑更多時候會關注圖紙的繪制,然而,真正的出錢者在乎得更多的是盈利。

  業主選擇了一個復雜的造型,卻一定要在十月一號開始營業。如果錯過了這個時間,對他們的損失遠遠不是我們這點設計費。最后,幕墻的龍骨總是無法準確定位,導致拖了半年多才完工。甲方的項目經理換了好幾個。一個工程里,業主擔的風險遠遠大于設計院,你不能苛責人家滿足你的設計理想。建筑并不是形式功能的問題,而是資本的產物。

  對于一個工程來說,很難把控的部分在于造價,進度,質量,安全。而且非常重要。

  造價管理:傳統的辦法一般是工程開始做預算,結束了做結算。但是因為BIM的出現,然實時統計成為可能,而且還可以根據構件類型、空間拆分進行統計。

  進度管理:傳統的辦法也是有進度管理的,MicrosoftProject繪制的橫道圖是起很大作用的。但是,這種類文本格式很難準確把控到具體的構件上,通過BIM工具,可以對進度了解的更加細致,也就能出現更及時有效的施工決策。

  質量管理:對施工的質量進行管理。不知道大家是否聽說BIM瀏覽器,移動端可以瀏覽模型。很方便的了解施工情況是否有問題。

  安全管理:施工過程中,危險源不停的改變,因為BIM的存在,我們可以隨時辨識出來。傳統的方式是指進行一次危險源辨識工作。

  2.BIM與大數據

  BIM本質是對數據的挖掘應用,這跟大數據并沒什么關系。應該怎么解釋呢?原來我們會用CAD統計門窗表,BIM可以統計的表可不僅僅是門窗,幾乎你想要的什么信息都有,這樣就對了解項目,把控工程起了很大作用。但是這些數據信息是關系型的,也有面向對象型和半結構型的。我們要使用的,其實還是那些有關系的數據。這和大數據,非結構型數據是不同的。還沒有到那個應用層面。單體建筑涉及的人不夠多,相應的數據量就不夠。現在常常被提起的CIM(CityIntelligentModel),智慧城市,那里面的數據量非常龐大,也更有意義。

  3.BIM的未來

  最近總被提及的IPD模式是很理想的BIM未來,它的意思是在施工之前,組織設計方、施工方、監理方等諸多參與單位在一起,做出竣工模型。竣工模型就是一個建筑建成后最終的樣子,里面包含了非常多的信息。在施工之前,我們已經有了竣工模型,那么,就不會存在設計變更、管線碰撞等問題,接下來的任務就是各方按照計劃完成自己分內的事情就好。

  這種模式,叫做IPD。推動起來也是很難的。但是,這個世界,什么不難?

  BIM與綠色建筑

  業內人士曾如此說,綠色建筑歸結下來是8個字:建筑內外,風、光、熱、聲。

  而在BIM的世界里,綠色建筑意味著:節能達到國家標準,節能計算、能效計算、通風模擬、噪聲分析、太陽能利用率等。BIM技術在實現綠色設計方面的優勢不容小覷。

  據介紹,BIM可用于分析包括影響綠色條件的采光、能源效率和可持續性材料等建筑性能的方方面面,由此可實現最低能耗;“綠色探索”注入高科技力量。也因此,BIM被譽為“工程建設行業實現可持續設計的標桿”。

  如今,國內應用BIM的成功建筑案例不勝枚舉。NBBJ全球合伙人喬納森·沃德使用BIM,所設計的中國杭州奧體中心與北京鳥巢體育場體量相當,但用鋼量僅為鳥巢1/3;又如,NBBJ計劃使位于深圳的騰訊新總部能耗比中國綠色建筑最高標準三星級,再提升30%的節能效率,整座大樓設計耗電量總計節省約12%。

  另外,BIM技術在中國成功應用還包括:2008北京奧運會奧運村空間規劃及物資管理信息系統、南水北調工程以及香港地鐵項目等。最新成果包括天津國際郵輪碼頭、汶川地震紀念館、上海時代金融中心等。

  如今,BIM作為一種全新的理念,已經是一個受到廣泛關注和認可的系統性方案,勢必對綠色建筑的發展起到重要的推動作用。英國政府日前頒布《BIM執行計劃12條》,使得英國在全球BIM應用、標準和服務中占據主導地位;而在國內,綠色建筑與BIM更是如影隨形。隨著建筑產品資源庫的完善、建筑行業設計與技術服務集成平臺的搭建,BIM可持續設計技術與BIM集成化應用軟件必將在綠色建筑的大數據時代大展身手。

  據業內人士透露,為適應我國建筑設計行業BIM技術的快速發展及實施應用,我國建材行業目前正參與國家相關BIM應用技術中建筑材料相關信息的集成開發重大項目,相關信息體系的建立和項目成果的應用實施必將帶動建材行業分類細化大數據的現代化,同時,使新型建筑材料技術和產品能更好地通過逐步廣泛應用BIM技術快速進入建筑工程領域。BIM的研究和應用對于實現建筑生命期管理,推進建筑業“兩化融合”進程,具有巨大的應用價值和廣闊的應用前景。綠色建筑正走進BIM的春天里,蹄疾步穩,一個肇始于大數據的故事,正在綠色建筑大業中雄渾落筆。


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