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在设计和施工中,BIM分别有什么作用

2020-02-19 19:57   来源:建设工程教育网 字体: 打印 收藏

 一.BIM的优势(BIM让谁吃亏让谁受益)

  要不要学BIM,是学Revit还是ArchiCAD?简述一下BIM.BIM这个概念出来好多年了,Revit的不同在哪里?它是一款模型 信息准确、全面而且更新高效的软件,这种不同是BIM应用的前提。那BIM是什么?BIM就是利用模型信息的准确、全面以及更新高效性,来帮 助设计方,施工方,业主方,监理方强化对工程的把控力。

  为什么要用BIM?设计院是 要分工的,有建筑,结构,机电(水暖电)。每个专业都要做自己分内的工作,然后大家合力完成一个建筑。举个例子来阐释用BIM的一个原 因:

  假设这是200年前,我约了ABCD四个朋友来我家聚餐,但是有个条件:每个人必须 带一种做饭的工具过来,我们才能做饭。他们无法在到我家之前交流。A想了想,带了个锅,B想了想,带了个锅,C想了想,带了个锅,D想 了想,也带了个锅。

  每个人都是对的,但这顿饭根本没办法做。没办法,我只好请大家 出门下馆子了,花了很多钱。为什么会这样呢?因为大家在过程中对彼此情况不了解,所以对这顿饭没有控制力。

  200年后的今天,人类拥有了手机,ABCD四个人出门前就已经分配好了每个人要带的工具,很显然,在这顿饭开 始做之前,已经排除了很多意外情况。

  Revit等建模软件的意义就类似手机,而BIM则是 这种提前沟通并改善的办事方式。因为有了手机,各方都了解其他参与方的情况,从而通过协商,在事情发生之前,提前预知结果并改变结 果。实际上就加强了各方对工程的控制力。

  有了BIM工具,沟通会更有效率。

  BIM在多方协同时的优点,它解决了空间冲突和时间冲突。所谓空间冲突,就是你设计的水管穿过 了我设计的柱子。那什么是时间冲突呢?有很多种,比如,我的管线还没有放上去,你就把吊顶装好了。

  BIM是一种思维方式。

  现在,我们再来回答开始的那两个问题:

  1)要不要学BIM?只要大家都使用了BIM建模软件,BIM的思维方式就是水到渠成的,不 存在学不学习BIM的问题。

  2)是学习Revit还是ArchiCAD或是AECOSim呢?选择哪一款建 模软件,取决于协作的各方,而不是个人。

  BIM让谁不爽了呢?一个工程施工的时候, 不停的出现返工和设计变更,导致业主一再增加预算,有一些人是靠设计变更与返工来挣钱的。

  为什么现在设计院推BIM也比较慢?所以,国家现在政策上大力推BIM.国家鼓励的,一定是有不乐意的。

  二.BIM的应用(在设计和施工中,BIM分别有什么作用)

  一个建筑工程里,BIM在每个阶段的应用。我为什么不用“建筑项目”而用“建筑工程”呢?因为,设计院里,画了个图 纸,就叫完成了一个“项目”,效果图公司里,P完两个鸟瞰,也叫完成了一个“项目”。但在一个完整的建筑工程里,虽说建筑师是起头的 ,但只是整个工程成本的零头。何况这点零头还要分给效果图公司的,还有模型公司。

   好啦,一个建筑工程的三个时期:设计、施工、运维。

  这次只讲设计和施工两个部分, 再次细分如下:

  1.方案设计

  2.扩 初

  3.施工图

  4.细化施工图

  5.施工过程

  6.竣工验收

  前三步由设计方完成,后四步基本由施工方完成。目前,BIM对于施工阶段的作用要明显重要于设 计阶段。

  第一步(方案设计)

  在 方案阶段,使用BIM工具,可以更准确的估算各项性能和造价情况。我们常常用ecotect,vasari,fluent,VE,EnergyPlus等软件进行能耗 分析、结构分析、采光分析、绿色建筑分析、建筑设计规范检查等。如果这个建筑方案在设计的时候,考虑了光照,就不会在办公的地方有 这么刺眼的夕阳。

  第二、三步(扩初和施工图)

  在扩初和施工图阶段,进行管综检查,提前检查出不同专业之间的碰撞问题。并根据明细表进行造价计算。

  根据不同的业主、项目情况和相关政策,设计院会选择需不需要BIM团队参与。比如面积超过多少 多少的,一定要用BIM.比如某种类型的建筑,一定要用BIM.但是,业主的决定性也很大。业主如果需要设计方在提交施工图时,一并提交 Revit模型。那设计院就会按照合同履行。当然,设计院会额外收取一定的费用。

  如果 业主要求设计方提供Revit模型和资料。就会将这部分资料连同施工图一并转交给施工方。如果没要求设计方提供Revit模型,那施工方得到 的将是施工图,并根据施工图重新建立Revit模型。

  目前的情况是,无论设计院是否提 交Revit模型,大部分施工方都会重新建模。为什么呢?因为施工过程对Revit模型的准确性和全面性非常依赖,如果设计院的模型不符合要 求,那造成的损失就会很严重。你会问,为什么设计院建的Revit模型不符合施工方要求呢?我觉得有三个原因,1)设计方加入的模型信息 和施工方需要的信息是不匹配的2)目前没有什么可靠的检查模型合规性的工具,待会儿我会提一下Solibri这个平台3)权责不清晰。就算设 计院随意建了一个Revit模型,也不用负责任。

  第四步(细化施工图)

  首先,施工方根据设计方做好的施工图和BIM模型进行Revit建模。这个时候,一般会开交底的会 议,也就是设计院会跟施工方说明设计的意图,并且解答施工方对图纸的疑问。这一步要解决碰撞问题,优化管线走向,降低施工难度。

  其次,需要进行施工模拟,决定施工方案,我讲自己的看法:

  1)施工进度模拟,也就是根据施工方案,做一个模仿施工时的视频,今天到多少层了,需要多少人,多少混凝 土啥的。模拟还要细分很多种,比如框架结构砌体结构的施工模拟,竖向运输的方案模拟等,BIM的意义就在于这些新的应用。

  2)施工场地的布置模拟,施工时,参与方有很多的,这个设备放在工地的哪个地方,什么时候进 入工地,都是要提前决定好的。不然里面全是卡车,都不知道怎么玩了。

  3)对于比较 复杂的施工点,要出专门的施工方案,阿木在地铁集团做一些BIM的流程设计工作,他们也是单独提出了复杂工序的施工模拟问题。当然,这 些都要结合当地的设计规范和施工规范,能够直接指导施工才有意义,所以,BIM工程师必须要有施工经验才能发挥价值。

  第五步(施工过程)

  在这个过程中,模型和 数据库资料会及时更新,不同专业会有所不同。从机电讲,主要有三种:进场,安装,验收。也就是说,施工的时候,场地是被封起来的。 我们经常看到一个工地外面封着临时的金属板,写着:施工给您带来的不便,敬请谅解。那些设备审批进入场内是有时间先后的,需要记录 在模型上,当然这里可能不仅仅是Revit,还有广联达,鲁班,NW等软件参与。这样,我们就可以随时统计进场设备的数量和具体编码。同理 ,哪些设备安装了?哪些设备验收了?水管漏不漏水,这肯定是要检验一下的对吧。所以,施工过程中,Revit模型应该及时更新。另外更新 的是,施工情况跟上一步模拟的情况有偏差。那么,需要及时记录实际施工的情况,这里多了个铆,那里加了个钉。

  有了上面的及时更新的数据,业主方,施工方,监理方可以随时了解进度,成本,现场情况,安 全和质量管理等问题。这是非常有意义的。

  第六步(竣工验收)

  首先,我们要知道竣工模型的用途。咱一个工程做完了,业主和监理要验收合格与否。确定合格 之后,业主着急将贷来的钱还给银行,这个建筑就要马上运营起来,好,运营需要维护吧?随便举个例子,某一个设备规定7年之后要更换, 这个信息由谁记着?当然是竣工模型来记啦。所以,竣工模型需要的信息要很全面。另外一点,因为施工过程很多地方跟当初施工模拟不同 ,所以,竣工模型一定要更新到最新的情况。一定要准确。比如一个商场的水管破了,运营单位能第一时间搜索到可以控制它的阀门、水管 的生产厂家、出厂日期、安装日期、验收的人是谁、保修期、价格、卖家的联系方式等等。

  因此,竣工模型应该是最新最全的模型。

  三.BIM的团队

  1.目前BIM团队的形式有哪些?

  1)全员 模式在很多外企,从设计师开始,全员使用Revit等BIM建模软件。

  2)团队模式目前国 内的大多数情况是,设计院都成立了自己的BIM小组,BIM所,BIM研究中心等。也就是说院里其他部门的项目如果需要做BIM模型,都到这个 所里来做。设计师不需要会Revit.

  3)分散模式另外一种情况是,在设计部门里,有一 两个会Revit的设计师,跟随者设计进度建模。

  2.目前涉及的专业有哪些呢?

  1)土建专业土建模型是其他专业的基础,前期要根据图纸建模,后期要根据管线碰撞、施工工艺 问题进行协调修改模型。

  2)机电专业机电是一个需要细分的专业,主要包括给水排水\ 暖通\电气。在BIM的应用中,管线综合碰撞检查是非常重要的应用,这里主要参与方就是机电专业,他们建好模型,如果发现有管线跟某专 业发生了碰撞,就会联系设计师进行调整和优化。

  3)幕墙专业如果需要,幕墙专业是 必须的。阿木做过一些幕墙优化的工作,这是一个很专业的领域。国内的幕墙公司比设计院公司可是大多了,远大,江河,三鑫等很多大型 公司。阿木上次说的梦清哥就是里面的大神。我要感谢公众号,让我能认识他。另外,幕墙除了负责优化和建模外,也要考虑与其他专业碰 撞的问题。

  4)钢结构专业如果有需要,钢结构是单独的专业。常用的BIM建模软件是 Tekla,当然还有AutoCAD.

  你会说,不是还有绿色建筑,LEED什么的吗?这其实应该是 上述专业做的。比如土建做完了,就可以进行结构性能分析,进行LEED评估等。

  3.BIM 团队的注意事项

  1)Revit是属于团队的。

  2)Revit需要统一软件版本。

  3)使用工作集或者链接进行合作。

  4)BIM模型文件命名非常重要。

  5)BIM族的 基本参数和参数列表需要确定。

  6)族检入数据库时,检查标准需要明确。

  7)族的编码工作非常重要,加密也重要,但不是必须的。

  8)构件的颜色必须统一规定。

  9)团队网络架构很重要。

  10)模型的拆分规则要提前设定,不同专业各有不同。这个需要团队的负责人来分配,我做哪个 楼层,你做哪个楼层。

  11)坐标原点和单位需要统一。

  12)不同BIM软件的信息交换需要制定标准。比如用sat,IFC,dxf等。

  四.BIM的意义

  1.建筑设计不会学到的BIM

  建筑更多时候会关注图纸的绘制,然而,真正的出钱者在乎得更多的是盈利。

  业主选择了一个复杂的造型,却一定要在十月一号开始营业。如果错过了这个时间,对他们的损 失远远不是我们这点设计费。最后,幕墙的龙骨总是无法准确定位,导致拖了半年多才完工。甲方的项目经理换了好几个。一个工程里,业 主担的风险远远大于设计院,你不能苛责人家满足你的设计理想。建筑并不是形式功能的问题,而是资本的产物。

  对于一个工程来说,很难把控的部分在于造价,进度,质量,安全。而且非常重要。

  造价管理:传统的办法一般是工程开始做预算,结束了做结算。但是因为BIM的出现,然实时统计成为可能,而 且还可以根据构件类型、空间拆分进行统计。

  进度管理:传统的办法也是有进度管理的 ,MicrosoftProject绘制的横道图是起很大作用的。但是,这种类文本格式很难准确把控到具体的构件上,通过BIM工具,可以对进度了解的 更加细致,也就能出现更及时有效的施工决策。

  质量管理:对施工的质量进行管理。不 知道大家是否听说BIM浏览器,移动端可以浏览模型。很方便的了解施工情况是否有问题。

  安全管理:施工过程中,危险源不停的改变,因为BIM的存在,我们可以随时辨识出来。传统的方式是指进行一次危险源辨识工作。

  2.BIM与大数据

  BIM本质是对数据的 挖掘应用,这跟大数据并没什么关系。应该怎么解释呢?原来我们会用CAD统计门窗表,BIM可以统计的表可不仅仅是门窗,几乎你想要的什 么信息都有,这样就对了解项目,把控工程起了很大作用。但是这些数据信息是关系型的,也有面向对象型和半结构型的。我们要使用的, 其实还是那些有关系的数据。这和大数据,非结构型数据是不同的。还没有到那个应用层面。单体建筑涉及的人不够多,相应的数据量就不 够。现在常常被提起的CIM(CityIntelligentModel),智慧城市,那里面的数据量非常庞大,也更有意义。

  3.BIM的未来

  最近总被提及的IPD模式是很理想的BIM未来,它的意 思是在施工之前,组织设计方、施工方、监理方等诸多参与单位在一起,做出竣工模型。竣工模型就是一个建筑建成后最终的样子,里面包 含了非常多的信息。在施工之前,我们已经有了竣工模型,那么,就不会存在设计变更、管线碰撞等问题,接下来的任务就是各方按照计划 完成自己分内的事情就好。

  这种模式,叫做IPD.推动起来也是很难的。但是,这个世界 ,什么不难?



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