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胡繼強:未來10年BIM將成為建筑設計主流

發表于:2018-09-30 來源:中國鋼結構網   瀏覽次數:
胡繼強:未來10年BIM將成為建筑設計主流
 
  創作理念和對建筑設計的理解
  
  我其實一直有一個關于建筑設計的思考:建筑是什么?我們該如何去做設計?如何成為一個合格的建筑師?關于這些問題,我一直也沒有找到一個很適合的答案,這里只是想跟大家分享一下自己的一些思考(或者說是反思)。
  
  建筑是什么?我認為建筑首先應該是供人們去使用的,是一個很實用的東西,設計師首先應該注重的是建筑的使用感受,如果使用者的現場體驗不好,那其他的就都沒有意義。但是現在的市場和媒體導向就出現了一些偏差。就像張永和說到的:“因為今天的社會就是市場加媒體,巨大的壓力使建筑師在做作品時會考慮更多的事情,就包括‘炫’和‘不炫’的問題。”如果一個建筑作品能留下一張好照片,那在媒體、在網絡上能得到很快地傳播。而可能一幢房子照片并不精彩,可是現場特棒,但又有多少人能到現場呢?”“這是有問題的,房子蓋起來不是為了看一張照片,它是為了現場感受和使用的。”所以,建筑設計還是應該回歸他的本質,建筑是供人去使用的,所以實際體驗最重要。
  
  那么我們該如何去做設計?我認為首先應該是從使用者的需求入手,包括生活方式和文化需求。設計師應該通過三維的設計手段(實體模型或者電腦模型)去思考建筑空間的體驗,這個是設計的出發點,形式應該是空間發展的一個結果,一個好的設計需要在空間和形式之間尋找一個平衡點。
  
  何時開始接觸BIM技術,何種力量驅動研究BIM技術
  
  對BIM技術的初次接觸純粹是業余愛好。最開始接觸到BIM主流軟件應該是在2006年的時候,聽說有一些三維的建筑設計軟件,可以用三維的手段進行施工圖設計,于是就裝了一些嘗試去研究。最開始接觸的autodesk公司的revit8.0和Graphisoft公司的ArchiCAD,那個時候還不知道什么是BIM,只是知道這些軟件可以做三維工程設計,可以用三維的方式做施工圖設計。以前我們用到的sketchup和3dmax雖然也是三維設計,但是僅僅只是進行方案設計。但是那個時候BIM并沒有像現在使用這么廣泛,所以學習起來很痛苦,一直也沒有什么進展。
  
  研究BIM技術有幾個原因,最重要的一個是來源于我對技術研究的一種愛好,這是我研究BIM技術的動力來源。另外一個就是專業的需求,你要設計一個好的建筑,你就必須通過三維的設計手段去虛擬建造,去感受建成以后的空間和體驗,去控制設計的細節和尺度,這樣才能讓以后的建造過程變的可控,才能實現高完成度的作品。后來通過對BIM技術的深入研究,慢慢的發現了BIM對工程建設行業的應用價值,這樣也更加堅定了我繼續研究BIM技術的信心。
  
  對BIM的理解,以及對BIM設計革命性前景的認識
  
  BIM的全稱是BuildingInformationModeling,在國內比較權威的叫法是建筑信息模型,是貫穿整個建筑物生命周期的技術手段。它不僅僅是一種設計手段的變革,而且是對整個工程建設行業的一次變革。我個人對BIM的理解主要是三個關鍵詞:三維化、信息化和協同化。
  
  第一個是三維化,這個是BIM技術的基礎。三維化有一個作用就是解放了人腦的一部分工作,因為建筑在真實世界里就是三維存在的,以往都是設計師通過二維圖紙去表達三維的建筑物(即設計過程),然后施工人員通過這些二維的圖紙去還原三維的建筑物(即建造過程),這其中就有兩次要通過人腦去理解,一次是將三維的物體轉換為二維的圖紙,另外一次需要將二維的圖紙還原為三維的實體建筑物。BIM技術則將這中間的兩次轉換省去,直接進行三維的設計,施工方則拿著三維的數據去施工,大家都是三維的,可以減少很多溝通環節的信息丟失,也就提高了設計建造的效率和質量。
  
  第二個關鍵詞是信息化。真實世界的物體都會包含豐富的信息,這些信息都是這些個體的特征。如同一個人,他的名字、身體特征、性格特征等等。建筑物的構件(如墻體、門窗、結構構件、空調設備、消防設施、照明設施等等)也是一樣,他們包含有豐富的個體信息,這其中既有物體的幾何信息(如長寬高等),也有非幾何信息(如材料、構造、生產廠商、維保、設計參數等等)。在二維設計階段,我們所能表達的往往只能是構件的幾何信息,對非幾何信息的表達非常有限。BIM技術則為建筑物的信息化提供了無限的可能,并且這種信息是隨著建筑物的生命周期的各個階段不斷的在“生長”著的。所以信息化是BIM技術的血液,沒有信息化,BIM技術也無法應用于建筑的全生命周期。
  
  第三個關鍵詞是協同化。這是BIM技術變革整個工程建設行業的重要途徑。BIM技術可以改善以往工程建設行業各方較為松散的管理體系,減少設計信息在各個環節流通的信息丟失,用信息模型將各方協同到一個平臺,各方的關系由以往的串聯式改為了扁平式、平臺化,各方都基于BIM的核心平臺,相互之間平行對接,可以極大地提高整個工程建設行業的效率。
  
  從上面的三點可以看出,BIM技術肯定是未來工程建設行業發展的一個必然趨勢。近些年,中國的一些工程項目規模日趨增大,設計也日趨復雜,設計總承包、工程總承包的模式對設計的精細化程度要求也越來越高,這些情況都增加了工程設計的復雜性,需要協調的項目團隊越來越多,需要協調的內容也越來越錯綜復雜。BIM技術的應用,對于提高團隊協同、解決設計流程、提高設計精細度、控制項目投資都有著重要的作用。在可以預見的未來十年內,BIM技術必然會取代現有的設計方式成為設計主流。
  
  最欣賞的建筑大師,談談他/她對自己創作中的設計思想的影響
  
  比較欣賞的是美國建筑師弗蘭克·勞埃德·賴特,他的有機建筑的理念,認為建筑師應與自然一樣地去創造,建筑設計需要考慮人的需要和情感。
  
  我個人認為建筑設計不僅僅是一個藝術的范疇,它不是一張效果圖,不是一個外立面,需要更多關注它的社會性。房子建造起來是給人使用的,它是為了人們在日常生活中的體驗和感受,再好的效果圖,再美的外立面,如果使用起來不舒服、現場感不好,那都沒有意義。所以我一直認為,建筑師在方案創作和施工圖設計中,應該采用三維的設計手段,用虛擬建造的手段去營造使用空間,去虛擬體驗。
  
  設計師是否需要學習BIM技術
  
  我認為設計師學習BIM技術是非常必要的,現在很多建筑師是比較缺乏建筑技術的相關知識的,大家花費很多的時間去研究建筑的美與不美,炫與不炫的問題,卻很少去親臨現場了解建筑的建造過程。BIM技術可以讓設計師在設計過程中去了解一些建筑的構造知識。因為BIM技術采用的是三維設計手段,你必須要清楚地了解構件的關系和基本的構造才能完成整個設計過程。以往在二維設計的時候,你可以通過兩根線去表示一段欄桿,可能你并沒有完全的去了解它具體的樣子,做出來是否美觀,應用BIM設計,你必須真實地把這個欄桿做出來才能完成設計,這對設計人員本身的基礎構造知識提出了更高的要求,有利于更好地控制建筑的完成度。
  
  如何理解BIM的發展歷程,BIM應用如何在提升項目價值上體現
  
  2011年是中國建筑行業比較公認的中國BIM元年,因為這一年頒布《2011-2015建筑業信息化發展綱要》,BIM技術第一次被明確的寫入了“十二五”規劃。我院剛好也是2011年開始了BIM技術的研究,所以,2011年也可以說是“中信院BIM元年”。今年是2015年,經過4年多的發展,我們也積累了一些BIM設計的實施經驗,準確的來說,是度過了BIM1.0階段,開始了BIM2.0階段,將來可能還有BIM3.0、BIM4.0或者更多。
  
  在BIM1.0階段,我們注重的是研究BIM的應用價值,解決BIM技術在設計應用中可能會遇到的一些問題,打通BIM從設計到出圖的這個關卡。在2011年,我們在中國石油天津大廈這個項目上第一次完整地實施了BIM設計,在這個項目中,我們采用了全專業的BIM設計手段,并且各專業最大化地應用了BIM技術完成圖紙的設計。通過這個項目,我們了解到了BIM技術在設計階段可以做什么,不能做什么,哪些實施起來還是有一定的難度等,這些經驗為后來的項目實施奠定了堅實的基礎。比較遺憾的是BIM技術在這個項目最后施工過程中并未得到延伸和拓展。
  
  其實談到成功案例,我覺得目前所做的項目也都還談不上成功。我對自己的要求就是每開始一個新的項目都會要求自己比前一個項目多往前走一步,每次都嘗試一些新的領域,這樣我們才能在項目中不斷地前進。比如我們最近做的新疆國際會展中心二期工程,這也是一個全BIM的項目,在這個項目中,我們嘗試了一些模型的交付標準研究,并試圖打通設計與施工這個環節的BIM協同,目前這個項目還在施工過程中,相對前面的一些BIM項目,我們將BIM的應用往施工方向多走出了一步,這就是我們在這個項目上的成功。
  
  設計五院組織BIM團隊如何搭建
  
  我們組織項目BIM設計其實與常規項目并無太大區別,首先接到一個項目,我們分析一下項目實施BIM的可行性和必要性,有研究價值,對我院BIM技術發展有意義的項目我們會考慮用BIM手段去實施,如果甲方明確提出BIM需求又愿意支付一定費用的話,我們是肯定會去做的。然后就是確定實施BIM的設計人員,與很多國內其他院不同,我院所有參與BIM設計的人員也就是項目的設計人員,工作最大的區別就是換了軟件,換了平臺,換了協同方式。項目和人員確定后,我們就可以開始項目的BIM設計了,這個時候就需要由BIM經理來建立項目標準、協同標準、實施細則等等。
  
  通常開始一個新的BIM項目的時候,BIM團隊的搭建是優先考慮有一些BIM實施基礎的人員的,但是也不能全部使用做過BIM的,還是需要加入一些沒有做過的,因為我們需要推動BIM技術在整個第五設計院的應用,不能只局限于幾個人的小團體。在我所經歷的部分BIM項目中,我的作用主要是建立項目的標準(包含建模標準、模型構架、基礎模型搭建、協同方式建立等),解決BIM設計過程中可能會出現的一些問題,可以理解為BIM經理的角色。
  
  BIM與物聯網、云計算和大數據等之間的關系,建筑在信息化浪潮中的作用
  
  在信息化高度發展的今天,建筑業還停留在相對原始階段,是讓人很難理解的。雖然最近幾年參數化設計風靡一時,但它也只是停留在一個方案設計的階段,無法對整個工程建設行業產生較大影響。BIM技術的出現,才使建筑業的信息化看到了曙光。人類在經歷了互聯網時代之后,下一個時代將是物聯網和大數據的時代。建筑,作為與人類生活關系最密切的物品之一,自然也應該融入時代的發展之中。我們日常的絕大部分時間都與建筑物有聯系,我們工作在建筑物內,生活在建筑物內,大部分的娛樂和休閑活動都離不開建筑物。現在,我們使用的很多東西都開始智能起來了,智能手機、智能手表、智能眼鏡等等,為什么我們就不能有智能建筑呢?可以暢想一下,當你走入一棟辦公樓的時候,辦公樓會自動識別你的身份,準確地預測你需要達到的樓層,然后為你提前打開辦公室的空調,這是多么愜意的一件事情。還有智能物業管理,這些都需要BIM技術的支持。

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