摘要:探讨建筑信息模型(BIM)融合下的传统设计方式转变,主要体现在工具、思维、方法、表达等方面的变化。进而可以预见,这种转变从最初的项目实践层面推动了企业生产方式的重构,并逐渐激发整个行业体制、机制的再创新。当前,国内外同行对于建筑信息模型(BIM)的研究探索与实践应用可谓如火如荼。在我国,越来越多的设计企业对其已有了解并不同程度地进行了项目实践应用。诸多建筑院校加大了对于BIM的了解,并开设了相关应用课程。然而,众多实践者运用此项技术及其工具的初衷只是为了项目工作上的高效。建筑信息模型的核心内涵不仅限于此,可以说,它带给整个行业的是一种伟大并且意义深远的改变。
 
1   经济因素助推行业20年飞速发展后的现状
1.1工具
      从手绘到CAD绘图,行业设计人员已普遍掌握了设计工具,但却未抓住技术背后的实质与真谛。经历了20世纪90年代的“甩图板”工程,国内设计企业CAD应用已经有近20年了。其中,CAD普及应用至少也有15年以上了。但是目前的CAD应用还处于高低不齐的水平,许多
大型、甲级设计企业到目前为止还没有应用诸如“外部参照”(XREF)这样的基本命令。甚至许多项目负责人都还没有认识到其重要性。这从侧面说明了在设计工作中,对于管理工作的重视程度是远远不够的。
1.2思维
      二维设计思维仍旧是行业主流。虽然对于三维的认识与相关应用已大幅度提高,但在二维设计思维模式下,设计师们经常会发现自己的设计出现平、立、剖面对不上的错误。实际上,这些错误反映出的是设计工具限制下的设计者的思维。
1.3方法
      目前较多的设计师仍然在用“立面”的方法控制建筑,即二维平面功能布局确立后,绘制相应的立面图,最后交由效果图公司制作三维表现。或者,对于异型建筑,三维建模确立造型后,用二维CAD方式继续相应的平面图。这其中一方面,业主或领导关注的是形象,无形之中为此提供了社会支持;另一方面,由于工具的局限,设计师也无法在较短的设计周期内去较好的研究和推敲空间,更难以用空间来控制设计。
1.4表达
     二维即便存在诸多不足,毕竟还是唯一具有法律效力的设计成果文件,在很多方面图纸还是表达设计信息最简洁最有效的方式。但是,过分标准而教条的图纸目录及其落后的表达方式,已逐渐远离二维被用以简介高效表达设计的初衷。
 
2  BIM在国内外设计企业的应用实践与发展
      美国设计企业在过去5年里的BIM应用空间是飞速增长的,认识统一、态度坚决且认真。这表现在BIM应用的目标十分明确,就是要求每个设计师,包括初、中、高级的设计师都要学习和应用BIM参与设计工作。当然,不同层级的设计人员在BIM应用中的侧重及其所需掌握的知识与技术能力各不相同。高级管理人员更多地是要了解BIM的原理与特性,这样在企业运作和项目管理时可以相应对待。中级设计人员更多的是从项目管理与控制协调角度来学习和研究BIM,他们是BIM应用成功与否的关键。初级人员是在项目与技术结合的操作层面给予更多的关注,使BIM的应用顺利进行。
      相比较,我国近年来的BIM应用总体来说就显得表面有余,深度不足。众多的设计企业大多都是从建立BIM建模团队起步,但BIM建模人员大多不直接参与设计工作,与项目设计人员的配合与交互也极为有限,可以理解为两条永无交集的平行线。BIM应用显得较为“急功近利”,注重容易“出彩”的、“漂亮”的工作。对于需要踏实积累和进一步开发的工作,避之不及。因此,碰撞检查、三维可视化、甚至动画模拟等,凡是与“亮丽图面”相关的,都先期被热炒起来,仿佛那些就是BIM的精髓。对于在设计过程当中,BIM的其他作用完全忽略(也可能是那些成果看起来并不是很精彩)。对于这样的目的,设计人员与所谓的BIM建模人员分离的组织形式自然是可行的方案。然而,这样的形式反而成了BIM成功推广的羁绊。
 
3  BIM融合下的设计方式转变
      设计本身是一个发现问题、解决问题的过程。其中,设计思维、设计方法与专业知识贯穿始终。新的技术工具、手段很重要,但需服务于设计,而非控制设计。
3.1三维设计
      建筑信息模型提供的是一种更接近现实世界的设计思维模式。它采用的是模拟现实真实对象的方式,以三维设计思维为基础,让电脑代替人脑完成三维与二维之间的思维转化,二维与三维的界限在BIM中逐渐模糊。更为重要的是,BIM提供的是真实建筑构件的三维搭建,只是这种过程在电脑中虚拟完成,可以说是对设计建造本源的一种回归。
3.2空间设计
      BIM的出现改变了传统的立面设计方式,使得空间真正成为控制整个设计的关键因素,并且这种实现变得更为高效。布置平面功能时,已经在同步设计建筑空间,而空间又可以被直观地反映在表皮上。这样空间与表皮可以共同形成建筑的立面。
3.3集成化设计
     以图纸为中介的粗放设计模式中,设计集成化程度明显偏低。即便推行基于二维CAD模式下的协同设计在一定程度上提高了设计质量,减少了工种间的技术协同错误,但由于更多地依靠制图标准与文档管理的协同,其效果并不显著。原因在于二维CAD环境下不能提供真正的设计协作,二维CAD绘制的图纸都是相对独立的信息,不具备关联性。BIM的方式下,设计师可以在提高设计效率的同时提高设计质量,其重心投向了设计本身,而非绘图。由于直观地对建筑细部进行研究与推敲,也加强了对细部设计的控制力度。更为重要的是,这种加强是建立在同步综合考虑结构、机电、室内等其他工种基础上的。整个设计的协调与最终可实施度大大提高,自动输出的充分协调后的准确图纸对于后续施工交底的平顺也起到了很好的提升。
 
4  设计方式转变下的企业生产方式重构
4.1组织创新
      建筑设计项目由于自身的特殊性,团队组织的一大最重要特征即临时性,项目参与人员都是临时组成的,组织甚至随项目的不同阶段需要进行不断的补充或删减。整个项目过程中,一半以上的时间与资源用于协作,剩余的用于本专业领域内的工作,因而协作的理念早已深入每个从业人员的脑海中。
      尽管协作的理念深入人心,起步和发展也比较早,但从实践应用的效果来看仍旧参差不齐。这主要源于在现有设计企业的分配体制、工作习惯、思维模式和设计周期下,传统作业的分工、界面、人力资源配备过于固化,已较难适应越来越高的精细化、集成化设计要求。
4.2模式创新
      三维直观的方式对设计来说,更能反映真实的空间状况。尤其是公共建筑中,由于复杂的功能和空间使用要求,给土建与机电设计、管线综合及后续安装带来了较大的挑战。
      通过BIM的技术方式开展集成化整合协调,发现各专业之间的设计冲突及早进行协调和优化,不仅对问题本身的解决在技术层面具备更直观、更科学的优势;同时,这种新的协作方式也促进了各参与方(土建、机电、幕墙、景观、装修等)更紧密地协作,化解了长久以来各方较为割裂的传统工作机制而造成的种种弊端,减少了更多的沟通成本,也降低了建设单位面对复杂项目日益明显的管控压力。
      可以预见,经过这样融合后的新的工作流程,提交的设计成果是经过充分协调的,为后续深化设计创造了更优的设计输入条件,使项目的施工可建造性和建筑完成度有了更好的控制。
      但是,在此工作流程的改变下,诸多传统设计流程下后续需要确定的环节被无一例外地前移,这不仅是对设计人员技术与协调控制能力的挑战,对设计团队的内外协作的要求也上升到了前所未有的高度。
 
5  企业生产方式重构下的行业体制、机制再创新
      企业生产组织模式的重构,对整个行业的体制、机制再创新将起到很大的激发,这才是我国行业整体水准全面提升的真正源动力。确实,受限于长久以来的固有思维与操作习惯,以及经济因素推动工程建设的重速度、不重质量,使得行业一直以来持续创新的驱动力欠缺。行业现有的互为割裂的作业体制,也对强调集成协作的BIM工作模式是较大的障碍。
      可以预见,这些创新对设计方的权责利、政府审批方式与流程、职业教育与执业再培训等诸多方面都会有极大的改变。
 
6  结语
      BIM理念被提出的初衷是用新的思维和方法来反思现状,聚焦在推动传统方式更好的提升上。现如今,虽然已有越来越多的地方政府把推进BIM发展作为其建筑业创新发展的重点工作,但似乎BIM价值与内涵有被片面解读、且花费更多人力物力在其自身研究上的征兆。我们不能再重现上一次的那场“改变”,只关注了其“形”,而忽视了背后的“神”。