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胡继强:未来10年BIM将成为建筑设计主流

发表于:2018-09-30 来源:中国钢结构网   浏览次数:
胡继强:未来10年BIM将成为建筑设计主流
 
  创作理念和对建筑设计的理解
  
  我其实一直有一个关于建筑设计的思考:建筑是什么?我们该如何去做设计?如何成为一个合格的建筑师?关于这些问题,我一直也没有找到一个很适合的答案,这里只是想跟大家分享一下自己的一些思考(或者说是反思)。
  
  建筑是什么?我认为建筑首先应该是供人们去使用的,是一个很实用的东西,设计师首先应该注重的是建筑的使用感受,如果使用者的现场体验不好,那其他的就都没有意义。但是现在的市场和媒体导向就出现了一些偏差。就像张永和说到的:“因为今天的社会就是市场加媒体,巨大的压力使建筑师在做作品时会考虑更多的事情,就包括‘炫’和‘不炫’的问题。”如果一个建筑作品能留下一张好照片,那在媒体、在网络上能得到很快地传播。而可能一幢房子照片并不精彩,可是现场特棒,但又有多少人能到现场呢?”“这是有问题的,房子盖起来不是为了看一张照片,它是为了现场感受和使用的。”所以,建筑设计还是应该回归他的本质,建筑是供人去使用的,所以实际体验最重要。
  
  那么我们该如何去做设计?我认为首先应该是从使用者的需求入手,包括生活方式和文化需求。设计师应该通过三维的设计手段(实体模型或者电脑模型)去思考建筑空间的体验,这个是设计的出发点,形式应该是空间发展的一个结果,一个好的设计需要在空间和形式之间寻找一个平衡点。
  
  何时开始接触BIM技术,何种力量驱动研究BIM技术
  
  对BIM技术的初次接触纯粹是业余爱好。最开始接触到BIM主流软件应该是在2006年的时候,听说有一些三维的建筑设计软件,可以用三维的手段进行施工图设计,于是就装了一些尝试去研究。最开始接触的autodesk公司的revit8.0和Graphisoft公司的ArchiCAD,那个时候还不知道什么是BIM,只是知道这些软件可以做三维工程设计,可以用三维的方式做施工图设计。以前我们用到的sketchup和3dmax虽然也是三维设计,但是仅仅只是进行方案设计。但是那个时候BIM并没有像现在使用这么广泛,所以学习起来很痛苦,一直也没有什么进展。
  
  研究BIM技术有几个原因,最重要的一个是来源于我对技术研究的一种爱好,这是我研究BIM技术的动力来源。另外一个就是专业的需求,你要设计一个好的建筑,你就必须通过三维的设计手段去虚拟建造,去感受建成以后的空间和体验,去控制设计的细节和尺度,这样才能让以后的建造过程变的可控,才能实现高完成度的作品。后来通过对BIM技术的深入研究,慢慢的发现了BIM对工程建设行业的应用价值,这样也更加坚定了我继续研究BIM技术的信心。
  
  对BIM的理解,以及对BIM设计革命性前景的认识
  
  BIM的全称是BuildingInformationModeling,在国内比较权威的叫法是建筑信息模型,是贯穿整个建筑物生命周期的技术手段。它不仅仅是一种设计手段的变革,而且是对整个工程建设行业的一次变革。我个人对BIM的理解主要是三个关键词:三维化、信息化和协同化。
  
  第一个是三维化,这个是BIM技术的基础。三维化有一个作用就是解放了人脑的一部分工作,因为建筑在真实世界里就是三维存在的,以往都是设计师通过二维图纸去表达三维的建筑物(即设计过程),然后施工人员通过这些二维的图纸去还原三维的建筑物(即建造过程),这其中就有两次要通过人脑去理解,一次是将三维的物体转换为二维的图纸,另外一次需要将二维的图纸还原为三维的实体建筑物。BIM技术则将这中间的两次转换省去,直接进行三维的设计,施工方则拿着三维的数据去施工,大家都是三维的,可以减少很多沟通环节的信息丢失,也就提高了设计建造的效率和质量。
  
  第二个关键词是信息化。真实世界的物体都会包含丰富的信息,这些信息都是这些个体的特征。如同一个人,他的名字、身体特征、性格特征等等。建筑物的构件(如墙体、门窗、结构构件、空调设备、消防设施、照明设施等等)也是一样,他们包含有丰富的个体信息,这其中既有物体的几何信息(如长宽高等),也有非几何信息(如材料、构造、生产厂商、维保、设计参数等等)。在二维设计阶段,我们所能表达的往往只能是构件的几何信息,对非几何信息的表达非常有限。BIM技术则为建筑物的信息化提供了无限的可能,并且这种信息是随着建筑物的生命周期的各个阶段不断的在“生长”着的。所以信息化是BIM技术的血液,没有信息化,BIM技术也无法应用于建筑的全生命周期。
  
  第三个关键词是协同化。这是BIM技术变革整个工程建设行业的重要途径。BIM技术可以改善以往工程建设行业各方较为松散的管理体系,减少设计信息在各个环节流通的信息丢失,用信息模型将各方协同到一个平台,各方的关系由以往的串联式改为了扁平式、平台化,各方都基于BIM的核心平台,相互之间平行对接,可以极大地提高整个工程建设行业的效率。
  
  从上面的三点可以看出,BIM技术肯定是未来工程建设行业发展的一个必然趋势。近些年,中国的一些工程项目规模日趋增大,设计也日趋复杂,设计总承包、工程总承包的模式对设计的精细化程度要求也越来越高,这些情况都增加了工程设计的复杂性,需要协调的项目团队越来越多,需要协调的内容也越来越错综复杂。BIM技术的应用,对于提高团队协同、解决设计流程、提高设计精细度、控制项目投资都有着重要的作用。在可以预见的未来十年内,BIM技术必然会取代现有的设计方式成为设计主流。
  
  最欣赏的建筑大师,谈谈他/她对自己创作中的设计思想的影响
  
  比较欣赏的是美国建筑师弗兰克·劳埃德·赖特,他的有机建筑的理念,认为建筑师应与自然一样地去创造,建筑设计需要考虑人的需要和情感。
  
  我个人认为建筑设计不仅仅是一个艺术的范畴,它不是一张效果图,不是一个外立面,需要更多关注它的社会性。房子建造起来是给人使用的,它是为了人们在日常生活中的体验和感受,再好的效果图,再美的外立面,如果使用起来不舒服、现场感不好,那都没有意义。所以我一直认为,建筑师在方案创作和施工图设计中,应该采用三维的设计手段,用虚拟建造的手段去营造使用空间,去虚拟体验。
  
  设计师是否需要学习BIM技术
  
  我认为设计师学习BIM技术是非常必要的,现在很多建筑师是比较缺乏建筑技术的相关知识的,大家花费很多的时间去研究建筑的美与不美,炫与不炫的问题,却很少去亲临现场了解建筑的建造过程。BIM技术可以让设计师在设计过程中去了解一些建筑的构造知识。因为BIM技术采用的是三维设计手段,你必须要清楚地了解构件的关系和基本的构造才能完成整个设计过程。以往在二维设计的时候,你可以通过两根线去表示一段栏杆,可能你并没有完全的去了解它具体的样子,做出来是否美观,应用BIM设计,你必须真实地把这个栏杆做出来才能完成设计,这对设计人员本身的基础构造知识提出了更高的要求,有利于更好地控制建筑的完成度。
  
  如何理解BIM的发展历程,BIM应用如何在提升项目价值上体现
  
  2011年是中国建筑行业比较公认的中国BIM元年,因为这一年颁布《2011-2015建筑业信息化发展纲要》,BIM技术第一次被明确的写入了“十二五”规划。我院刚好也是2011年开始了BIM技术的研究,所以,2011年也可以说是“中信院BIM元年”。今年是2015年,经过4年多的发展,我们也积累了一些BIM设计的实施经验,准确的来说,是度过了BIM1.0阶段,开始了BIM2.0阶段,将来可能还有BIM3.0、BIM4.0或者更多。
  
  在BIM1.0阶段,我们注重的是研究BIM的应用价值,解决BIM技术在设计应用中可能会遇到的一些问题,打通BIM从设计到出图的这个关卡。在2011年,我们在中国石油天津大厦这个项目上第一次完整地实施了BIM设计,在这个项目中,我们采用了全专业的BIM设计手段,并且各专业最大化地应用了BIM技术完成图纸的设计。通过这个项目,我们了解到了BIM技术在设计阶段可以做什么,不能做什么,哪些实施起来还是有一定的难度等,这些经验为后来的项目实施奠定了坚实的基础。比较遗憾的是BIM技术在这个项目最后施工过程中并未得到延伸和拓展。
  
  其实谈到成功案例,我觉得目前所做的项目也都还谈不上成功。我对自己的要求就是每开始一个新的项目都会要求自己比前一个项目多往前走一步,每次都尝试一些新的领域,这样我们才能在项目中不断地前进。比如我们最近做的新疆国际会展中心二期工程,这也是一个全BIM的项目,在这个项目中,我们尝试了一些模型的交付标准研究,并试图打通设计与施工这个环节的BIM协同,目前这个项目还在施工过程中,相对前面的一些BIM项目,我们将BIM的应用往施工方向多走出了一步,这就是我们在这个项目上的成功。
  
  设计五院组织BIM团队如何搭建
  
  我们组织项目BIM设计其实与常规项目并无太大区别,首先接到一个项目,我们分析一下项目实施BIM的可行性和必要性,有研究价值,对我院BIM技术发展有意义的项目我们会考虑用BIM手段去实施,如果甲方明确提出BIM需求又愿意支付一定费用的话,我们是肯定会去做的。然后就是确定实施BIM的设计人员,与很多国内其他院不同,我院所有参与BIM设计的人员也就是项目的设计人员,工作最大的区别就是换了软件,换了平台,换了协同方式。项目和人员确定后,我们就可以开始项目的BIM设计了,这个时候就需要由BIM经理来建立项目标准、协同标准、实施细则等等。
  
  通常开始一个新的BIM项目的时候,BIM团队的搭建是优先考虑有一些BIM实施基础的人员的,但是也不能全部使用做过BIM的,还是需要加入一些没有做过的,因为我们需要推动BIM技术在整个第五设计院的应用,不能只局限于几个人的小团体。在我所经历的部分BIM项目中,我的作用主要是建立项目的标准(包含建模标准、模型构架、基础模型搭建、协同方式建立等),解决BIM设计过程中可能会出现的一些问题,可以理解为BIM经理的角色。
  
  BIM与物联网、云计算和大数据等之间的关系,建筑在信息化浪潮中的作用
  
  在信息化高度发展的今天,建筑业还停留在相对原始阶段,是让人很难理解的。虽然最近几年参数化设计风靡一时,但它也只是停留在一个方案设计的阶段,无法对整个工程建设行业产生较大影响。BIM技术的出现,才使建筑业的信息化看到了曙光。人类在经历了互联网时代之后,下一个时代将是物联网和大数据的时代。建筑,作为与人类生活关系最密切的物品之一,自然也应该融入时代的发展之中。我们日常的绝大部分时间都与建筑物有联系,我们工作在建筑物内,生活在建筑物内,大部分的娱乐和休闲活动都离不开建筑物。现在,我们使用的很多东西都开始智能起来了,智能手机、智能手表、智能眼镜等等,为什么我们就不能有智能建筑呢?可以畅想一下,当你走入一栋办公楼的时候,办公楼会自动识别你的身份,准确地预测你需要达到的楼层,然后为你提前打开办公室的空调,这是多么惬意的一件事情。还有智能物业管理,这些都需要BIM技术的支持。

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