2011年11月6日 星期日

[轉載] BIM軟件知多少




【轉載者言】何關培先生在大陸是BIM資深的推動者與先行者,對於BIM著墨甚深、立論精闢。在新浪博客上發表過BIM專文著述超過160篇,他的博客被閱覽的次數將近九萬次,各個BIM專業論壇也經常轉載他的文章。根據何先生的自述,他從1986年開始推廣普及CAD技術,2003年開始推廣普及BLM/BIM技術,曾經在國企、民企、外企從事過工業建築設計、民用建築設計、房地産、建材、軟件和諮詢服務等工作。

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BIM軟件知多少

作者:何關培, 發佈日期:2010-09-09
原文鏈接地址:新浪博客 http://blog.sina.com.cn/s/blog_620be62e0100lowy.html

美國buildingSMART聯盟主席Dana K. Smitn先生在其去年出版的BIM專著 "Building
Information Modeling - A Strategical Implementation Guide for Architects, Engineers, Constructors and Real Estate Asset Managers" 中下了這樣一個論斷:

"依靠一個軟件解决所有問題的時代已經一去不復返了"。

作者在《爲什麽BIM應用不容易成功?》這篇文章裡面,提到了BIM的其中一個特點 - BIM不是一個軟件的事,其實BIM不止不是一個軟件的事,準確一點應該說BIM不是一類軟件的事,而且每一類軟件的選擇也不止是一個産品,這樣一來要充分發揮BIM價值爲項目創造效益涉及到常用的BIM軟件數量就有十幾個到幾十個之多了。

談BIM、用BIM都離不開BIM軟件,本文試圖通過對目前在全球具有一定市場影響或佔有率,並且在國內市場具有一定認識和應用的BIM軟件(包括能發揮BIM價值的軟件)進行梳理和分類,希望能够給想對BIM軟件有個總體瞭解的同行提供一個參考。
需要特別說明的是,這樣的分類並不是一個科學的、系統的、嚴謹的、完整的分類方法(目前也沒看到這樣的分類方法),只是作者對BIM軟件認識和理解的一點心得,歡迎各路BIM大俠一起討論。

先對BIM軟件的各個類型做一個羅列如下圖:


接下來我們分別對屬於這些類型軟件的主要産品情况做一個簡單介紹。


一、BIM核心建模軟件

這類軟件英文通常叫 "BIM Authoring Software",是BIM之所以成爲BIM的基礎,換句話說,正是因爲有了這些軟件才有了BIM,也是從事BIM的同行第一類要碰到的BIM軟件。因此我們稱它們爲 "BIM核心建模軟件",簡稱"BIM建模軟件"。常用的BIM建模軟件如下圖所示:

從圖中可以瞭解到,BIM核心建模軟件主要有以下四個門派:
1)Autodesk公司的Revit建築、結構和機電系列,在民用建築市場借助AutoCAD的天然優勢,有相當不錯的市場表現;

2)Bentley建築、結構和設備系列,Bentley産品在工廠設計(石油、化工、電力、醫藥等)和基礎設施(道路、橋梁、市政、水利等)領域有無可爭辯的優勢;

3)2007年Nemetschek收購Graphisoft以後,ArchiCAD/ AllPLAN/ VectorWorks三個産品就被歸到同一個門派裡面了,其中國內同行最熟悉的是ArchiCAD,屬於一個面向全球市場的産品,應該可以說是最早的一個具有市場影響力的BIM核心建模軟件,但是在中國由於其專業配套的功能(僅限於建築專業)與多專業一體的設計院體制不匹配,很難實現業務突破。Nemetschek的另外兩個産品,AllPLAN主要市場在德語區,VectorWorks則是其在美國市場使用的産品名稱。

4)Dassault公司的CATIA是全球最高端的機械設計製造軟件,在航空、航天、汽車等領域具有接近壟斷的市場地位,應用到工程建設行業無論是對複雜形體還是超大規模建築其建模能力、表現能力和信息管理能力都比傳統的建築類軟件有明顯優勢,而與工程建設行業的項目特點和人員特點的對接問題則是其不足之處。Digital Project是Gery Technology公司在CATIA基礎上開發的一個面向工程建設行業的應用軟件(二次開發軟件),其本質還是CATIA,就跟天正的本質是 AutoCAD一樣。

因此,對於一個項目或企業BIM核心建模軟件技術路綫的確定,可以考慮如下基本原則:
a)民用建築用Autodesk Revit
b)工廠設計和基礎設施用Bentley
c)單專業建築事務所選擇ArchiCAD、Revit、Bentley都有可能成功
d)項目完全異形、預算比較充裕的可以選擇Digital Project或CATIA

當然,除了上面介紹的情况以外,業主和其他項目成員的要求也是在確定BIM技術路線時需要考慮的重要因素。


二、BIM方案設計軟件

BIM方案設計軟件用在設計初期,其主要功能是把業主設計任務書裡面基於數字的項目要求轉化成基於幾何形體的建築方案,此方案用於業主和設計師之間的溝通和方案的研究論證。BIM方案設計軟件可以幫助設計師驗證設計方案和業主設計任務書中的項目要求相匹配。BIM方案設計軟件的成果可以轉換到BIM核心建模軟件裡面進行設計深化,並繼續驗證滿足業主要求的情况。

目前主要的BIM方案設計軟件有Onuma Planning System和Affinity等,其與BIM核心建模
軟件的關係如下圖:


圖中的箭頭方向表示信息的傳遞方向。


三、和BIM接口的幾何造型軟件

設計初期階段的形體、體量研究或者遇到複雜建築造型的情况,使用幾何造型軟件會比直接使用BIM核心建模軟件更方便、效率更高,甚至可以實現BIM核心建模軟件無法實現的功能。幾何造型軟件的成果可以作爲BIM核心建模軟件的輸入。

目前常用幾何造型軟件有SketchUp、Rhino和FormZ等,其與BIM核心建模軟件的關係如下圖所示:


四、BIM可持續(綠色)分析軟件

可持續或者綠色分析軟件可以使用BIM模型的信息對項目進行日照、風環境、熱工、景觀可視度、噪音等方面的分析,主要軟件有國外的Ecotect、IES、Green Building Studio以及國內的PKPM等。



五、BIM機電分析軟件

水暖電等設備和電氣分析軟件國內産品有鴻業、博超等,國外産品有Designmaster、IES Virtual Environment、Trane Trace等。



六、BIM結構分析軟件

結構分析軟件是目前和BIM核心建模軟件集成度比較高的産品,基本上兩者之間可以實現雙向信息交換,即結構分析軟件可以使用BIM核心建模軟件的信息進行結構分析,分析結果對結構的調整又可以反饋回到BIM核心建模軟件中去,自動更新BIM模型。

包括ETABS、STAAD、Robot等國外軟件以及PKPM等國內軟件都可以跟BIM核心建模軟件配合使用。



七、BIM可視化軟件

有了BIM模型以後,對可視化軟件的使用至少有如下好處:
1)可視化建模的工作量减少了
2)模型的精度和與設計(實物)的吻合度提高了
3)可以在項目的不同階段以及各種變化情况下快速産生可視化效果

常用的可視化軟件包括3DS Max、Artlantis、AccuRender和Lightscape等。


八、BIM模型檢查軟件

BIM模型檢查軟件既可以用來檢查模型本身的質量和完整性,例如空間之間有沒有重叠?空間有沒有被適當的構件圍閉?構件之間有沒有衝突等;也可以用來檢查設計是不是符合業主的要求,是否符合規範的要求等。

目前具有市場影響的BIM模型檢查軟件是Solibri Model Checker,下面是該軟件基本資料:

九、BIM深化設計軟件

Xsteel是目前最有影響的基於BIM技術的鋼結構深化設計軟件,該軟件可以使用BIM核心建模軟件的數據,對鋼結構進行面向加工、安裝的詳細設計,生成鋼結構施工圖 (加工圖、深化圖、詳圖)、材料表、數控機床加工代碼等。下圖是Xsteel設計的一個例子(由寶鋼鋼構提供):


十、BIM模型綜合碰撞檢查軟件

有兩個根本原因直接導致了模型綜合碰撞檢查軟件的出現:
 1)不同專業人員使用各自的BIM核心建模軟件建立自己專業相關的BIM模型,這些模型需要在一個環境裡面集成起來才能完成整個項目的設計、分析、模擬,而這些不同的BIM核心建模軟件無法實現這一點;
2)對於大型項目來說,硬件條件的限制使得BIM核心建模軟件無法在一個文件裡面操作整個項目模型,但是又必須把這些分開創建的局部模型整合在一起研究整個項目的設計、施工及其運營狀態。

模型綜合碰撞檢查軟件的基本功能包括集成各種三維軟件(包括BIM軟件、三維工廠設計軟件、三維機械設計軟件等)創建的模型,進行3D協調、4D計劃、可視化、動態模擬等,屬於項目評估、審核軟件的一種。常見的模型綜合碰撞檢查軟件有Autodesk Navisworks、Bentley Projectwise Navigator和Solibri Model Checker等,如圖所示:


十一、BIM造價管理軟件

造價管理軟件利用BIM模型提供的信息進行工程量統計和造價分析,由於BIM模型結構化數據的支持,基於BIM技術的造價管理軟件可以根據工程施工計劃動態提供造價管理需要的數據,這就是所謂BIM技術的5D應用。
國外的BIM造價管理有Innovaya和Solibri,魯班是國內BIM造價管理軟件的代表。

魯班對以項目或業主爲中心的基於BIM的造價管理解决方案應用給出了如下整體框架,無疑會對BIM信息在造價管理上的應用水平提升起到積極作用,同時也是全面實現和提升BIM對工程建設行業整體價值的有效實踐,因爲我們知道,能够使用BIM模型信息的參與方和工作類型越多,BIM對項目能够發揮的價值就越大。


十二、BIM運營管理軟件

我們把BIM形象地比喻爲建設項目的DNA,根據美國國家BIM標準委員會的資料,一個建築物生命周期75%的成本發生在運營階段(使用階段),而建設階段(設計、施工)的成本只占項目生命周期成本的25%。
BIM模型爲建築物的運營管理階段服務是BIM應用重要的推動力和工作目標,在這方面美國運營管理軟件ArchiBUS是最有市場影響的軟件之一。

FacilityONE提供的下列基於BIM的運營管理整體框架對同行認識和瞭解BIM技術的運營管理應用應該有幫助,在這裡分享給大家:

十三、二維繪圖軟件

從BIM技術的發展目標來看,二維施工圖應該是BIM模型的其中一個表現形式和一個輸出功能而已,不再需要有專門的二維繪圖軟件與之配合,但是目前情况下,施工圖仍然是工程建設行業設計、施工、運營所依據的法律文件,BIM軟件的直接輸出還不能滿足市場對施工圖的要求,因此二維繪圖軟件仍然是不可或缺的施工圖生産工具。
其中最有影響的二維繪圖軟件大家都很熟悉,就是Autodesk公司的AutoCAD和Bentley公司的Microstation,如下圖:


十四、BIM發佈審核軟件

最常用的BIM成果發佈審核軟件包括Autodesk Design Review、Adobe PDF和Adobe 3D PDF,正如這類軟件本身的名稱所描述的那樣,發佈審核軟件把BIM的成果發佈成靜態的、輕型的、包含大部分智能信息的、不能編輯修改但可以標註審核意見的、更多人可以訪問的格式如DWF/PDF/3D PDF等,供項目其他參與方進行審核或者利用,如下圖所示:



十五、小結

到此爲止我們介紹了目前工程建設行業正在應用的14種BIM和BIM相關軟件,除了上述介紹的軟件以外,相信一定還會有其他軟件,或者由於作者水平所限沒有瞭解到,也可能隨著BIM應用的普及和深入會有新的軟件種類産生或加入,寄希望於同行不斷補充完善。
值得一提的是,製造業已經普遍應用的PDM (Product Data Management - 産品數據管理)軟件或者類似功能的其他軟件,作爲BIM深入普及應用所必須的BIM數據管理解决方案,其地位和作用將被逐漸認識和實現。

我們用不同類型軟件和BIM核心建模軟件之間的信息流動關係對目前常用的BIM以及BIM相關軟件進行了介紹,如果把這種類型劃分方法進行簡化,我們發現這些軟件基本上可以劃分爲兩個大類:

第一大類:創建BIM模型的軟件,包括BIM核心建模軟件、BIM方案設計軟件以及和BIM接口的幾何造型軟件;
第二大類:利用BIM模型的軟件,除第一大類以外的其他軟件。
那麽這麽多不同類型的軟件是如何有機地結合在一起爲項目建設運營服務的呢?我們來看看下面這張圖:

上圖實綫表示信息直接互用,虛綫代表信息間接互用,箭頭表示信息互用的方向。從圖中我們看到不同類型的BIM軟件可以根據專業和項目階段作如下區分:

1)建築:包括BIM建築模型創建、幾何造型、可視化、BIM方案設計等
2)結構:包括BIM結構建模、結構分析、深化設計等
3)機電:包括BIM機電建模、機電分析等
4)施工:包括碰撞檢查、4D模擬、施工進度和質量控制等
5)其他:包括綠色設計、模型檢查、造價管理等
6)運營管理 FM (Facility Management)
7)數據管理 PDM

(全文完)

2011年11月5日 星期六

[轉載] 我們需要什麼樣的BIM

【轉載者言】這篇文章轉載自茅洪斌新浪博客,茅洪斌先生是大陸工程界關於鋼筋工程計算和鋼筋翻樣的頂尖級人物,在專業知識、計算理論、翻樣技巧及軟件應用等領域都經驗豐富。從他專業的觀點來看我們需要什麼樣的BIM,在當前處處對軟件歌功頌德的聲音中,有如醍醐灌頂,更發人深省。

按照網際網路上網民共同遵守的遊戲規則,我僅把原文從簡體轉換成繁體,對文章內容不做任何增删改動,全文轉載。讀者如果對文章內容有不同看法,請直接連接到原文鏈接地址向原作者傳達。

我們需要什麽樣的BIM

作者:茅洪斌  日期:2011-07-15
原文出處:新浪博客  http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e3b679b0100ruv9.html

【摘要】BIM (Building Information Modeling)是系統,是平台,是過程,是整合,BIM應該實現多專業建築信息模型的整合,多專業多系統合而爲一的"超級軟件"在技術上沒有難度,且與傳統的分散的模型相比有無可比擬的優點,符合BIM技術的發展方向。設計BIM與建造BIM之間即便不能二合爲一那麽也需要建立動態關聯數據鏈接庫,增强其互操作性。BIM的終極目的就是要解决信息斷層問題。BIM不僅是用於建築全生命周期,不僅用於在建工程,而且還用於整個城市建築和城市基礎設施,以實現對城市的高效管理。

【關鍵詞】BIM;實用性;超級軟件;整合

一、BIM爲何讓人畏懼

關於BIM的各種各樣理論多如牛毛,但爲什麼衆多對BIM抱有期待和需求的客戶仍然找不到切入點?我們究竟需要什麼樣的BIM? BIM究竟能産生哪些價值? BIM首先要解决這三個問題,而不是整些華而不實的概念。不能帶來生産力發展的任何理論技術和方法都注定是浮雲。技術是實實在在的應用層面,必須務實,技術研發不能閉門造車,而要注重實際應用。

美國Gehry Technology談到BIM項目經驗:每一個項目都完全在電腦中模擬,從造型設計分析到建材造價施工組織等等,通常需要數十萬小時的員工工作時間,最終一個項目的文件信息量總在數萬GB之上。我認爲這樣搞,BIM就是死路一條,因爲與傳統相比,不僅不具有多大優勢,却産生許多新的問題,把簡單問題複雜化了。BIM一定要通過技術革新,不僅讓BIM信息量無窮大,而同時又要保證文件容量無窮小,並且還要求操作運行自如流暢。它絕不是模型的合成和信息的堆砌,它是建築信息模型的整合、優化和再利用!BIM應該是一個開放式的協作建築信息模型平台,允許在這個平台上有各式各樣的第三方軟件和硬件。

成都西南設計院的第一輪BIM培訓,由最初80人到最後只剩下12人,這說明了什麼?這是不是BIM的杯具?BIM可能不爲多數人所接受。任何一項新技術,如果不爲多數人所接受,那麼這絕不是受衆的問題,而一定是技術本身存在的問題。一項新技術如果疏遠了大衆,如果人們對它冷淡抵觸甚至拒絕,那麽這種技術一定是沒有前途的。我想任何一項新技術,如果不能滿足易用性要求,一味地"陽春白雪",最後必然是"曲高和寡"。流行的一定是大衆的,我們不是要把BIM玩得如何高深莫測,相反,如何使它更簡潔實用,普羅大衆都能用會用愛用,這是關鍵。我一直在思考如何讓複雜的BIM更簡潔、易用和實用!把複雜的事情搞得簡單很難,把簡單的事情搞得複雜很易。

然而我聽到BIM需要幾十甚至上百種軟件,這不能不讓人心生恐懼,AGC把BIM以及BIM相關軟件分成八個類型:

第一類:概念設計和可行性研究(Preliminary Design and Feasibility Tools)
第二類:BIM核心建模軟件(BIM Authoring Tools)
第三類:BIM分析軟件(BIM Analysis Tools)
第四類:施工圖和預製加工軟件(Shop Drawing and Fabrication Tools)
第五類:施工管理軟件(Construction Management Tools)
第六類:算量和預算軟件(Quantity Takeoff and Estimating Tools)
第七類:計劃軟件(Scheduling Tools)
第八類:文件共享和協同軟件(File Sharing)

二、有沒有高集成度的"超級軟件"

雖說是這些軟件不是給一個機構或者一個個人使用的,是給項目不同階段各個參建方的不同專業人員使用的,但仍覺得繁雜,有沒有高度集成的所謂"超級軟件",如在一個模型上我至少能同時看到建築物全貌,看到各種管道管綫及柱樑牆板等構件及其相關信息,甚至看到它的隱蔽工程,如埋在混凝土內的鋼筋。建築物是個整體,如人的身體一樣,爲什麽非要把切割成各種專業模型,這不符合BIM是系統、平台和整體的概念。我們所看到的模型仍然是割裂的分散的支離破碎的模型,有沒有綜合性集成度高的軟件,能把各個專業模型做成一個模型。有人說,這種超級軟件無異是烏托邦的空想,爲此我利用2天時間去一家軟件廠家,專門就此問題與公司老總和軟件研發人員進行長時間的深入探討,得出的結論是,在一個軟件中實現多專業集成是可行的,技術上也不存在難以逾越的障礙。如在一個建築模型中,把土建、鋼筋和安裝做在一起幾乎就沒有什麽難度,只是在定義構件時把它的幾何屬性、物理屬性、鋼筋屬性、定額屬性、造價屬性和其他屬性放在一塊即可,相應的計算模塊與之配套。同樣的一根鋼筋混凝土柱,原來是分散二個不同軟件中,分別計算土建工程量和鋼筋工程量,現在可以把它合成在一個軟件中,能同時計算出一個構件的土建量和鋼筋量。安裝專業中電、水、暖通等也把它當成構件進行定義和建模,這樣不僅能形成整體概念,而且减少重複定義和重複建模,同時,查詢查錯操作都方便。人們經常提到BIM的碰撞檢查的功能,管道之間的碰撞檢查也許容易,如果土建與安裝是分開的,那麽管道與結構構件之間的衝突就難以發現。各自獨立的建築模型仍不免形成一個個信息孤島,雖然它們之間有連接的通道,但不如填平它們之間的鴻溝。

潘石屹說:"為了解决銀河SOHO的施工難題,我們引入了波音公司設計飛機時用的BIM系統,……到時候我們給大家演示這個模型,看看房子裡的牆面、鋼筋、水泥、管綫"。我的理解,他是希望在一個模型中看到牆面、鋼筋、水泥、管綫,也許還要能看到裝修效果,也許還要看到建築的"成長"過程。而不是要不斷切換到N個模型中才能完整地看到這些東西。難道設計飛機時也要按專業分幾個模型?爲什麽把一個建築分解成幾個不同專業模型?

設計是分專業的,建築、結構、給排水、電氣、暖通、動力是各自獨立的,所以不可能在一個模型中看到全部東西。造價是分專業的,所以土建、鋼筋和安裝也分開的,這在相當長的歷史時期內有它的合理性和存在的必要性,但現在這種模式明顯已不合時宜,也與BIM概念相悖,必須改變!

實現它需要前提,一是硬件條件,以現在的計算機性能,運行Revit已相當吃力,更不用說去運行大體量的集成模型。當然,計算機技術也是突飛猛進,科學家正在研究量子計算機,一台量子計算機的性能相當目前全世界計算機之和,量子計算機相比於現在的計算機如電腦之於算盤。未來,計算機性能不會成爲模型運行的瓶頸和技術上的短板,軟件技術可能是BIM技術的短板。二是軟件技術,軟件關鍵是解决各專業模型數據之間的耦合性,還要解决超大容量信息的平穩運行。三是解决作業方式,如何保證各專業之間的協同。

我們不僅要實現多專業的集成,而且要實現建築群的集成,這聽上去似乎如科幻小說,但並非是遙不可及的技術。在一個軟件中展示整個小區的所有建築,甚至道路、綠化等,這也是業主所需要的。BIM技術一定要面向用戶,貼近用戶,瞭解用戶的真正需求。鋼筋翻樣韓吉中,他就喜歡在一個軟件中進行矩陣式建模,即對整個小區的所有建築物同時建模,這樣可以减少許多重複性操作。上海世博會部分單體建築設計採用BIM技術,但它仍是個孤獨的BIM,沒有那個軟件能整體顯示世博園區的建築場館,包括室內外的各種設施,那些潜在的價值點並沒被充分挖掘,如在園區運行和安保等集中式管理方面的應用。高集成軟件最適合用來做世博會、迪斯尼、商業建築、居住小區、工業區那樣的建築群。如城市排水系統,老是出問題,可通過建立BIM模型找出問題之所在,然後解决起來就方便。

未來的趨勢一定是整合,建築信息模型BIM不可能是支離破碎的,一定是高度集成的。

我一直在設想和構思一個高集成度的軟件,俗稱超級軟件。通過與研發人員交流,覺得技術上完全可以實現,也不需要Revit軟件對硬件這樣的高配置要求。也許,多專業建築信息模型只能讓算量軟件來實現,設計軟件可能承擔不了這個歷史使命,更重要的是算量信息模型上包含各種基礎數據,而設計軟件模型並沒有這些東西,或者說信息不完整。

三、國內算量軟件架構的幾種模式

國內圖形算量軟件,有的是自主開發的圖形引擎,如廣聯達和神機妙算。有的是利用CAD圖形平臺,如斯維爾。有的兩者兼有,如魯班,土建和安裝採用CAD平臺,鋼筋是自主平臺。其中斯維爾和神機妙算軟件構架設計成多專業合成。斯維爾是土建與鋼筋合成,是半合成。神機妙算按它設計構架,是全合成軟件,理論上可集成所有專業,只是現在我們仍沒看到完整的多專業集成軟件雛形。廣聯達各專業所採用的是同一圖形平臺,合成起來應該難度不大。軟件商之所以把各個專業軟件進行拆分,可能更多的是出於商業上的考慮,技術因素反而是次要因素。雖說,各專業之間數據可以進行互導,但仍有重複勞動,導入導出的操作就屬多此一舉,幷且,各專業之間並非是無縫鏈接,有些構件不能導入,有的構件導入後需要處理和修改等等,存在諸多麻煩。

魯班采用一種 "模型分開,數據集成" 的方式,在數據中心用一種類似輸入關鍵詞搜索的方法獲取所需數據,這種多模型模式的模型深度顯然是不够的。這只是一種過渡辦法,絕不是BIM技術未來發展趨勢。我認爲未來的BIM一定是單一模型,從設計到建造到運維就是一個共同的BIM模型,只是各階段各專業所做的工作不同,加入的信息不同而已。並且這個模型一定是多專業集成。廣聯達BIM仍在孵化階段,作爲上市公司,它不差錢,有這個力量搞BIM研發,未來可能會有激動人心的技術,我們試目以等吧。

在建築信息模型中除了工程量數據外,其實用戶還希望能直觀地看到成本造價等核心數據。它有幾種解决方案,一種是把工程量數據或模型導入到計價軟件進行價格分析,二是把工程量數據或模型導出Excel中,然後在計價軟件中導入Excel進行價格分析。三是把計價模塊集成到算量軟件中,直接生成造價數據,在構件上能看到它的 "綜合單價"。

BIM的終極目的就是要解决信息斷層問題,主要是設計與施工與運維之間的斷層,各專業之間的割裂,當然,目前仍有許多難題!

四、設計BIM能取代建造BIM嗎?

另外,如何實現設計BIM與建造BIM的模型共享數據共享,它們之間本來不存在排異性,設計BIM主要展示的建築效果,解决的是可視化等問題。建造BIM解决的基礎數據問題,提供工程量和造價信息。關鍵是讓他們進行無障礙的信息交換和流通。

我看過俄羅斯等國外圖紙,上面都有工程量統計表,包括土建、鋼筋和安裝。設計院的BIM是否需要提供工程量基礎數據,這是個值得研究的課題,一是設計院是否有具備提供工程量的能力;二是提供的工程量是否符合專業性要求;三是提供的工程量是否全面準確。我認爲要麽提供精確的數據,要麽就不提供。如果提供些錯誤的數據反而會産生混亂!如果設計院能提供全面精確的工程量,那麽,整個行業可能出現重大的變革。設計院若能提供全面精確的工程量可以减少後續環節大量的重複性勞動,减少整個社會的交易成本,且能增加信息的透明度從而减少腐敗。因爲,所有環節均以設計提供的工程量爲准,招投標、預算、成本控制和結算的主要依據,工程量發生變化也要出正式設計變更。

Revit是可以編輯和生成構件文檔信息,我們假設Revit統計的量是專業的全面的精確的,那麽,就無需任何第三方算量軟件就能獲取工程量,通過將計價軟件與建築信息模型融合就成生成造價文件,如應用編程接口(API),計價軟件與Revit之間直接鏈接,計價軟件的數據格式與建築信息模型數據相互交換。第二種方式使用開放式數據庫(ODBC)來訪問建築信息模型中和屬性信息,在計價軟件中對這些數據進行重新組織。第三種方法是輸出到Excel,然後再導入造價分析軟件中。開放型BIM的目的是爲了基於ISO國際標準的IFC各軟件之間互換性增强以及建築信息的重複利用。IFC雖然提供了建築信息交換的數據結構,但是不能表現各領域所有必要的信息。

如果以Revit爲代表的BIM軟件能生成符合計價要求的工程量數據,那麽,設計建築信息模型可以用於建築生命的整個周期,國內的算量軟件將從此消亡,但這是不可能的,因爲Revit所統計的量比較粗糙,離精細化差很遠,它只能統計一些基本的量如建築面積構件體積和門窗等,其他的量仍是無能爲力,中國有這麽多地方計算規則,它如何去適應和本地化?如何一一滿足當地定額規則?鋼筋計算專業性極高,Revit怎麼精確計算?所以目前甚至很長時期內仍需要專業的建造BIM,設計BIM不能取代建造BIM。那麽,是否需要重新建建築BIM,我認爲完全沒必要,可以導入Revit等軟件設計BIM模型,然後進行深化、細化和擴充。設計BIM與建造BIM即便不能實現合而爲一,那麽至少增强其互操作性,或者它們之間建立動態關聯鏈接庫,設計BIM的任何修改能讓建造BIM的數據即時更新,建造BIM遇到的設計錯誤及時反饋到設計BIM。BIM可能是未來設計師和工程師交流的平臺。我最不希望看到它們成爲兩個自成體系相互隔離"老死不相往來"的BIM。

五、BIM的未來圖景

正因爲建築業與其他製造業的結構完全不同,機構是分裂的,信息是割裂的、管理是粗放的,所以需要一個共同BIM平台,分段把設計、建築、運維串聯起來。

目前在設計界有些應用案例也有軟件工具,但工程界既缺少應用也無相關軟件,但施工階段BIM的價值點更多。有人片面地把原來的三維算量軟件混同於BIM,這是懶人思維,也是一種誤導,BIM不簡單等同於算量軟件,也不是把算量軟件改頭換面,重新包裝,如加個BIM菜單和模塊。建造BIM一定是涵蓋BIM的一些核心技術,而不是貼個BIM標簽就完事。

設計BIM的應用的內容包括協同設計、方案比選、空間分析、專業分析、碰撞檢查和虛擬施工。而合同管理、進度管理、成本管理、材料管理和資源管理等建造階段的管理通過項目管理軟件解决,算量和計價,主要爲項目提供基礎數據,用專業算量和造價軟件實現,實時動態監控項目要通過無綫通訊和無綫射頻和物聯網技術來實現,它們屬於建造BIM。並且,這些系統都可集成在一個系統內。在建築信息模型上引入標簽系統,與施工遠程監控中心建立聯繫,即可進行施工管理遠程控制。在交付使用後,建築信息模型上標簽系統與外部FM設備管理數據進行關聯,從而實現對設備管理的遠程監控。不僅正在實施的工程項目可以使用BIM,而且所有已經完成的建築和城市基礎設施也可以用BIM進行管理。工程建設領域的信息化一定要以BIM爲主綫,以項目管理、ERP和專業軟件等爲載體,通過無綫通訊、互聯網和物聯網技術,把建築信息集成。這就是我們所描繪的,建築信息化的未來藍圖。

BIM是模型,它本身是不可能解决所有問題,但如果不能滿足一些最基本的應用,那麽,又有什麽用? BIM模型雖說不是無所不包的,也應該達到一定深度和廣度,它包含工程所有的信息,同時它可以擴充,它就是建築信息的載體和數據庫。有人認爲如在BIM中加入鋼筋、模板等會産生海量數據和冗餘信息,但不管如何,這些基礎數據必不可少的,否則,不能形成完整的信息模型。

如果BIM不能在施工中得到應用,那麽BIM的應用就是不徹底的,並沒實現BIM價值最大化。其實BIM從設計延伸到施工僅一步之遙,它們之間應提供標準數據接口,項目管理系統和造價平臺在設計BIM基礎實現信息增量和共享。

BIM絕不是簡單的可視化,也不是簡單三維建模算量,不是孤立的模型,也不是裸模(不含建築信息的模型)。BIM是什麽?BIM是系統,是平台,是過程,是整合,同時它一是基於互聯網、雲計算、移動通訊和物聯網的技術。

我們所需要的BIM是在縱向上打通設計到建造到運維的數據鏈,在橫向上實現多專業和建築群的信息模型集成。
                                                                                                                                   2011-7-15 上海

2011年9月8日 星期四

ArchiCAD與Revit深度對比

【轉貼者言】今天,BIM被捧得如此紅火,許多專家一面倒的到處訴說著美好的願景,說BIM是工程界的大未來。連帶那些所謂"BIM建模軟體"也跟著紅火了起來,被說成是唯一的解決方案。但是,這個世界上從來不存在無缺點的東西,如果為了賣軟體而有意只宣傳其好的一面而隱藏其中一些不足的事實,讓使用者去承擔那些不足的風險,這不大好。這就跟某些單位只為了獲得那個綠色標章而去做綠建築一樣的道理,今天我們真該為了改善建築和工程環境而去應用BIM,不該只為了擁有一個名義而去用BIM。這篇文章是一位先後使用過兩個"BIM建模軟體"的第一線工作者,根據自己的經驗對這兩個軟體性能和不足的地方做出比較,寫得很深刻,也很客觀。因此特別轉載於此,原帖是簡體中文寫的,我將其轉換成正體中文,同時將兩岸不同的建築術語列在文末。

【本文轉帖自:"探索發現"論壇,作者celticblue,發表於 2010-3-29 20:55】
    原帖鏈接http://www.xincad.com/forum/viewthread.php?tid=39467&extra=&page=1

作者自序
江湖中歷來不缺乏傳奇。在建築軟件的這片江湖中,風雲變幻,豪傑輩出,有兩大世家始終屹立不倒——一個來自歐羅巴,名字低調:"圖形軟件"(Graphisoft),卻繼承了一身的藝術家氣質,手握長劍白衣勝雪;一個來自美利堅,人稱"自動桌子"(Autodesk),性格豪放不羈,七種武器樣樣精通。本文所說的,就是這兩大世家的代表人物:ArchiCAD與Revit之間的較量。

這個論題本是老生常談了,談到BIM繞不過的就是Revit與ArchiCAD。兩者的對比許多帖子都討論過,但往往大而化之,原則性的東西多,細節的東西少,因此我想再作一次比較,希望能深入一點,具體一點,力爭較為全面地反映兩者的真實面貌。但這種對比往往兩面都不討好,你懂的,因此本文也多用戲說的語氣,我姑妄說之,列位看官也就姑妄聽之吧,有不當之處還請多多包涵!

先介紹一下本人對這兩個軟件的熟悉程度。我用ArchiCAD有4年了,出過幾套施工圖,都已竣工,編過一系列向日葵圖庫,頗受好評,對ArchiCAD的認識偏重於施工圖;用Revit一年半,出過四個工程的土建及MEP模型,也用其API編了若干插件,對Revit的認識偏重於建模(包括結構及MEP建模)。應該說對ArchiCAD與Revit的認識都算深入了。

當然兩者的深度比較是一個龐大的工程,而且個人看法難免有偏見,技術上也多有誤解之處,因此希望各位能指正與補充。


一、軟件的思想、架構對比
從軟件的歷史來說,無疑是ArchiCAD悠久得多,Revit是Autodesk在2002年才收購回來的,但Revit有一個強有力的東家,馬上推出"BIM"這個很炫的口號,一下把ArchiCAD沿用多年的 "虛擬建築"這個老老實實的口號給打敗了,於是ArchiCAD也只好宣稱自己是個BIM軟件,搞得在外人看來,倒像是Revit占了先機。

從軟件設計的角度來看,兩者也是差別巨大的。ArchiCAD從20多年前就致力於三維建築設計,在這方面積累了足夠多的經驗,多年來也是沿用其架構做一些小更新、小完善、小整合。從我接觸的7.0到最新的14.0,感覺比較大的變動就是10.0版整合PlotMaker、12版支持多核計算提升速度、12版新增幕墻工具、13版團隊工作大幅改進。在界面上、使用習慣上一直差別不大,這也在一個側面反映了ArchiCAD軟件設計的一個"精英思路" ——我本來就挺好,沒必要大改。

Revit大概從6.0版走向成熟,短短幾年擴展得很厲害,2010版更是跟隨微軟的Ribbon界面,來了個徹底的改頭換面。當然,這應該是比較穩定的界面了。軟件的架構對其功能、效率影響極大。ArchiCAD架構應該說比較簡單,從其菜單、參數設置等方面可以看出來,從而對初學者來說,入門也是相對比較容易的。Revit由於是後起,野心極大,什麼功能都想要,架構也搞得異常複雜。比如,視圖顯示中的"過濾器"與"顏色方案",這些功能每個都獨當一面,但放在一塊就常常叫人困惑。

我認為,作為參數化軟件,在架構上Revit與ArchiCAD最大的不同:

(1) 族的"類型"。這在ArchiCAD用戶中是很難理解的。"族"大家可以理解,相當於一個參數化對象。但“類型”是什麼東西呢?是族下面的一個分類,某些參數相同的歸入一個類型。而同一類型下面不同構件還有不同的參數。比如一道牆,200牆是一個類型,300牆是另一個類型,你要把200牆變為300牆,必須改變它的類型。而在ArchiCAD裡,直接在參數欄把200改成300就行了。又比如,你想寫一個字高為5的文字,在ArchiCAD直接把字高設為5即可,在Revit,你得先創建一個"字高5"的類型,再在其中寫字。萬一你又想改字高為6,還不能直接把"字高5"改掉(這樣將把整個文檔的字高5都變成字高6),還得新建一個"字高6"的類型……,這直接導致我在Revit裡一寫字就想新建一個類型,因為我老想隨心所欲地改字形字高,又害怕把別的字給改了。而在ArchiCAD裡,所有構件參數都是只對自己負責的,不用擔心影響別人,就相當於Revit所有參數都是"實例參數",沒有任何"類型參數"。
就是說,每安排一頭豬,Revit都得先找到合適的豬圈,如果沒有還得造一個;ArchiCAD則是一個大豬圈,是豬就往裡面放,隨叫隨到。用戶體驗如何,大家一看即明。對運算速度的影響也可以想像,我經常罵Revit"笨",主要在罵這個。

(2) 尺寸鎖定與驅動。Revit的構件相對位置都是可以鎖定的,這是它的一大優勢,比如你可以把走廊兩道牆的距離鎖住為1.2m,那麼它們就永遠不會變成1.1m。尺寸驅動與此類似,就是說選擇一道牆,它就顯示一個長度方向的臨時尺寸,比如2000,你可以直接改為2500,那牆就神奇地生長為2500長。這的確是挺爽的一件事情,Revit的族製作也極大地依賴於這一特性。比如建一個附著在樓板上的族(比如一個集水井),只要將它對齊樓板並鎖定,那集水井就不會跑到半空中。但這給軟件帶來的負擔也是相當大的,你想想看,每選擇一個東西,它就馬上要測量它自己以及跟周圍構件的定位關係,就好比你一看見美女,都要在心裡暗算其三圍尺寸,這CPU多累啊。ArchiCAD沒有這兩個功能,我內心也希望它以後不要加上,否則ArchiCAD的速度優勢將大幅下降。在ArchiCAD中,選擇構件以後,點擊夾點(在ArchiCAD裡稱為熱點)也可以直接修改尺寸,部分地達到尺寸驅動的功能,但並非每種構件類型都有這種熱點。

(3) 圖層。ArchiCAD的圖層概念基本上跟AutoCAD一樣,這使得AutoCAD用戶可以較快上手(當然圖層跟顏色不相關這一點還需要適應)。 但ArchiCAD還給圖層加多了一個稱之為"交集組號"的tag,用來控制構件的連接關係,這個想法很不錯,只是有點隱晦,初學者往往難以理解。再看Revit,非常讓人詫異地取消了圖層這一偉大的概念,其結果就是另外派生出了多重的概念來達到圖元分類的目的。比如開關圖層這一簡單的操作,Revit通過一個巨大無比的列表,將所有圖元進行分類開關,每一類裡面還有子類,每次要打開或關閉諸如樓板之類的都極其痛苦。再比如控制圖層的顏色,Revit相應地發明了"圖元可見性"、"對象樣式"、"過濾器" 、 "顏色方案"等極其複雜、等級既森嚴又晦澀的方式來進行控制。這也許是Revit初學者面對的第一道坎,等到搞清楚這一系列概念,你已經躋身Revit高手的行列了。此外,在導出dwg的時候,由於沒有圖層,於是導出的靈活性也大大減少,比如內牆、外牆無法區分,防火門、普通門無法區分等等,這在ArchiCAD中都不成問題。後面還會談到,Autodesk經常吹噓Revit跟AutoCAD系出同門,自然親密無間——那都是欺負人家沒用過ArchiCAD。

(4) 多窗口支持。Revit支持多窗口同時顯示,可以很方便地查看同一個地方的平立剖面、3D視圖,這也是它的一個優勢。當然操作體驗仍有待提高,比如無法從某層平面快速轉入上一層平面或轉入立面;再比如,沒有Zoom to selected功能。並且——無疑,這又是一個吃資源的大戶。ArchiCAD的多窗口是個"偽多窗口",不能所有窗口即時更新。但它由於切換較快,某種程度上減少了這個需求。不要說我偏心,試試看一個局部的3D就知道,ArchiCAD輕輕巧巧一框,再按個快捷鍵即刻生成。它在平立剖、大樣等視圖之間切換也可以通過快捷鍵進行,非常方便。

(5) 即時運算。Revit幾乎任何操作都是即時運算的,上述多窗口支持是一個典型體現,再舉個例子,比如你要選擇一層平面所有的東西(當然前提是東西有足夠的多),鼠標一圈,你會發現隨著鼠標圈的範圍越來越大,它的反應就越來越慢。但你開個AutoCAD對比一下就知道問題所在了,AutoCAD無論你選多少東西,都是先框出範圍,再讀取選區物體(ArchiCAD亦如此,絕大多數2D、3D軟件都如此),Revit是一邊圈一邊讀取。再比如,你想在平面某處切一刀看看剖面,于是用剖面工具信手一拉,然後發現Revit就已經在生成剖面了,進度條在推進,等它回過神來,你迫不及待想轉入剖面看看——又是一個進度條;你想移動一下剖面的位置——又是一個進度條。這導致了一種遲滯感,項目小的時候沒啥感覺,項目一大就讓人感覺很不利索。

ArchiCAD就取巧得多,許多工具都可以不即時運算,先"暫存"下來,有必要再更新,比如立剖面、大樣工具、布圖工具,這使得它在運行大型工程的時候仍然可以舉重若輕,長袖善舞。兩者的思路差異導致兩者的使用體驗完全不同,對硬件的要求也有差異。我曾經在雙核2G內存筆記本上用ArchiCAD畫幾萬平方米的施工圖,但基本上,你若沒有四核主頻3GHz以上的CPU,8Gb以上的內存,24寸以上的顯示器,在Revit界都不好意思跟人家打招呼。當然,這是Revit 2010版的情況,Autodesk並非沒有本領去優化代碼,也許他只是還沒來得及去做,當前正是擴展他的BIM帝國的時候。就如最新的 Revit  2011版,號稱大幅優化底層代碼,半年來使用的感覺是速度的確提升明顯,相應的硬件要求也沒那麼苛刻了。不說別的,軟件的啟動時間已經縮短為上一版的1/3,與ArchiCAD 14版基本持平了;3D視圖邊界調節也比2010版起碼快了不止一倍。

以上對比只是針對軟件的"單項設計"對比。但Revit是個大家族,倘若將Revit Architecture、Revit Structure、Revit MEP作為一個整體來考量,那麼ArchiCAD就多少顯得勢單力薄,它沒有結構專業,MEP也僅通過插件進行,功能那是相當有限,跟Revit MEP一對比讓人很惆悵。Revit是想建立一個王國,雄心勃勃;ArchiCAD則固守一郡,不肯低下高傲的頭。

二、建模方面的比較

前面說的,看起來是ArchiCAD占了上風,這自然有我自己的偏好因素,再者Revit在軟件架構上確實存在著龐大而複雜的特點。這裡不說缺點,因為它雖然複雜但是有力,帶來的功能上的提高( "功能"跟"效率"是兩回事)是不爭的事實。本節要說的是建模方面的功能對比,AC fans可要有心理準備了。

首當其衝的是體量建模。Revit提出的這個概念非常受歡迎,尤其對於異型曲面愛好者來說。它有幾方面的優勢:1)建模自由,可使用拉伸、旋轉、放樣、布林等多種手段進行建模,不規則曲面建模也沒有問題。  2)引入SketchUp的推拉方式,操作方便。  3)最重要的一點,建出來的體量,不管是直面曲面,都可以直接拾取變成牆體、幕牆或屋頂。  4)最重要的另一點,體量模型直接設樓層高度,直接得出平面。

ArchiCAD的牆體、幕牆與屋頂工具遠沒有這麼自由,雖然這幾版也在不斷改進,如12版的幕牆工具,但仍然落後於Revit。別不服氣,你試試拿ArchiCAD建一下斯圖加特美術館那一片曲面幕牆看看。

其次是構件的三維操作,最明顯是三維旋轉,Revit許多構件可以在立面中旋轉,比如樑柱、水管風管、獨立構件等,ArchiCAD沒有三維旋轉功能。Revit的牆體輪廓可在立面編輯, ArchiCAD只能拿屋頂工具來切。

中國的建築師衡量一個建築軟件功能是否夠勁,往往拋出一個問題:能做轉角凸窗嗎?面對這個問題,Revit一般神情淡定,網上到處都是轉角凸窗族,不喜歡你還可以自己做一個。ArchiCAD則多少有點囧,雖然有辦法把它建出來,比如分拆成兩個或幾個窗,我也試過用幕牆工具來做,但在列表統計的時候都有點小麻煩,無法看作"一個窗"。其根源在於ArchiCAD的一個窗洞口只能開在一堵牆裡,不能同時開在兩堵牆上。Revit的窗族則可以遇牆便開洞,因此沒有這個問題。

此外,Revit支持弧樑,支持傾斜的板,做坡道也相當的方便。ArchiCAD沒有弧樑、沒有斜板(要用屋頂工具做斜板)、做坡道也相當不方便(一般用網面工具做坡道,簡單的坡道有圖庫)。我一直覺得ArchiCAD的樓梯插件ArchiStair、StairBuilder做的還不錯,但後來發現,Revit做樓梯似乎更方便一些,但平面表達不及ArchiCAD靈活。

三、文檔方面的比較

本節的文檔籠統包括兩方面內容,一是2D工具,二是佈圖列印。渲染、漫遊方面我自己應用較少,暫不列入對比範圍,見諒。文檔方面總的來說ArchiCAD以多年的積累扳回一局。

(1) 線條。ArchiCAD的線條工具靈活性與便利性都無與倫比。首先是創造性地加入箭頭等線端形式;其次是線型靈活,自定義線型也很容易,可輕易做出"線圖案"的效果(如土壤填充),這在AutoCAD中是個難題。線條的編輯更是隨心所欲,一個小面板四兩撥千斤,比如pline加點,在AutoCAD中又是個極麻煩的操作,ArchiCAD則只需鼠標一點一拉即可。

Revit的線條工具可說中規中矩,無功無過。它的"拾取"功能有點相當於ArchiCAD的魔術棒,但邏輯性比後者強,後者是不分牆板柱線,只要是連續的線段都給你一下拾取,常常拾多了。

(2) 文字。ArchiCAD的文字工具相當完善,比AutoCAD強的地方是大段文字幾乎不影響速度(全是TrueType字體),而比 AutoCAD弱的地方是沒有段落退縮、編號等功能。Revit的文字工具很不給力——字高設置之麻煩前面已經提到,另一點讓人難以接受的是,如果你遇到 一個傾斜的文字,你永遠無法知道它的角度,也無法匹配。強烈建議文字工具加上一個角度參數,再把字高、字體、字寬比例設成實例參數。

(3) 標簽。兩者的標簽功能類似,但ArchiCAD仍比Revit要靈活。Revit的標簽是無法旋轉的,你能想像嗎?原因還是文字工具沒有角度參數。它還無法在標簽處加入一些註釋性的文字,改族也不行,雖然可以加入對象的"註釋"參數,但有時同樣的物體需要不同的註釋,這就很麻煩。ArchiCAD的標簽很多有"自定義"一欄,即使沒有也可以修改gsm加入,比較方便。

(4) 尺寸標註。兩者都無法讓國內用戶滿意。相對而言,ArchiCAD好一些,至少會避讓 (儘管它只往固定的一側避讓,讓人很無奈),但Revit的尺寸標註居然不會自動避讓,敢問一句,國外的施工圖尺寸都是疊在一塊的嗎?

(5) 填充。ArchiCAD在填充方面的表現讓人詫異。一方面它編輯邊界極其方便,另一方面它修改密度極其麻煩,而且無法傳遞。我覺得這在編程技術上應該是毫無問題的,加X、Y兩個方向的比例參數就是了,無法理解程序的設計意圖。Revit可直接應用AutoCAD的填充圖案,這有一定的吸引力 (ArchiCAD也可以,周折些)。另一個顯著區別是ArchiCAD的填充有前景和背景,一開始可能很不習慣,但它其實很巧妙地解決了一些顯示上的問題,並且填充的樣式更為豐富。此外,ArchiCAD的實體填充可以設置各種透明度,這一點優於Revit。

(6) 各種本地化符號。諸如圖名圖號、剖切號、索引號等等,無疑都是ArchiCAD領先了。舉個簡單的例子,Revit硬是無法做出符合國標的剖切號 (文字在短線對出位置,方向跟隨剖切方向),它的剖切號文字永遠是固定角度的——原因又是文字工具沒有角度參數!在製作這些本地化符號方面,ArchiCAD的GDL語言有天然的優勢,唯一讓人不太滿意的可能就是軸網系統了,ArchiCAD的軸網系統貌似參考Revit的,但做得不夠好,比如無法統一拉伸。

(7) 佈圖。這方面ArchiCAD幾近完美,在其中佈圖可說是種享受,各種拖放、自動文本、自動鏈接、自動索引等等讓人非常舒坦,調節視圖邊界隨心所欲,用過之後再用回AutoCAD的圖紙空間你會感覺恍如隔世。Revit每張圖的邊界都只能是矩形,不支持批量拖放。

(8) 列印。Revit比ArchiCAD要好一些,主要是因為ArchiCAD沒有預覽。兩者對於沒有佈圖的臨時列印都不太方便,打印範圍無法記錄,比例、線寬較難控制。但對於佈好圖的列印出圖,尤其是批量出圖或列印成PDF文件,兩者都無可挑剔。而ArchiCAD也有一點優於Revit,就是支持列印plt文件,這在許多大型設計院的出圖流程中還是挺重要的。

四、操作方面的比較

操作方面,ArchiCAD有著典型的"小家碧玉"的特質,纖巧的風格貫穿始終,許多功能還帶一點"猶抱琵琶半遮面"的婉約。它有一些很符合建築師的操作習慣與心理預期的工具,比如疊影描繪(原版有個妖嬈的名字叫Ghost),跟用硫酸紙畫草圖很類似,多少建築師愛不釋手。Revit有一個類似的功能叫"基線",但居然可以選中本應墊在底的圖元,只能說形像而神不像。此外,ArchiCAD像魔術棒、吸管等工具非常人性化。比如吸管,Revit也有"屬性匹配"工具,就是那一把"刷子",但刷子是一次性的,只能即時用,而吸管則是持續的,你可以先將屬性"吸"進來,過很久以後再"注射"進目標,而且不同類型的構件屬性不會覆蓋。此外,吸管還有"創建同類型物體"的功能,按一下Alt鍵點選一堵牆,馬上可以畫同類牆體; Revit則需要先選擇目標牆,點右鍵菜單或按快捷鍵,才開始畫新牆體。相差不過0.5秒,但那種一氣呵成的感覺才是關鍵。

ArchiCAD的彈出小面板也是一個很巧妙的工具,尤其是編輯線條、填充邊界、樓板邊界等等,都可以隨心所欲,即點即拉。而Revit凡是涉及到有邊界的東西。比如樓板、填充、區域等,編輯的時候(比如樓板掏個洞)都要煞有介事地進入編輯的界面,就像AutoCAD裡編輯圖塊一樣。

關於操作,不得不提一下兩個軟件選擇物體的方式,真是各有各的精彩。
先看ArchiCAD。關於框選與框交的切換,以前只能點一個圖標拉出來切換,連快捷鍵都設不了,異常鬱悶,在歷年用戶最不滿意功能評選中一直名列前矛,但從13版開始它決定放棄矜持,向AutoCAD看齊,加多一個"左框右交"的選項(我相信90%以上的用戶會從此無視原來的兩個選項),這讓人很欣慰。但最不可思議的是添加、減除選擇物體都是按Shift鍵。這導致了在一堆亂線中選出所需的物體是多麼的困難——按Shift鍵框選添加,多了,再按 Shift鍵框選減少,原來選對的居然又給減沒了,再來,原來減掉的又給加上了……杯具啊!我還沒有遇到過第二個這樣設計的軟件。哪怕是多按一個Alt鍵為減少也好……

Revit方面,首先選擇框只有矩形;其次無法保存選擇集。再次,Revit只選擇一個東西時會出現夾點,但選多個物體時只亮顯,無夾點,東西一多,Zoom一下有時候就找不到選擇的東西在哪了。Revit過濾器則是另一個極品。它只包含了最大範圍的分類,比如牆、門、窗,你想把所有的M1選出來?過濾器無能為力,先造一個門窗表吧。每當這時我就很懷念ArchiCAD,甚至AutoCAD。有網友說可用"選擇全部實例"功能,這裡解釋一下:如果M1、M2是同一個族類型,那麼該操作會選擇所有的M1+M2,要僅選擇M1,除門窗表外別無他法。"選擇全部實例"功能很危險,會選到你看不見的東西,慎用。Revit 2011版新增"選擇全部實例→在視圖中可見"功能,就保險很多了。

Revit在操作方面確實還有許多值得改進之處,以下所說的,都是在編程方面易如反掌的功能,強烈建議以後的版本加以考慮:

(1) Revit可以單獨隱藏物體,但當你隱藏之後再要打開,就得在一個半透明的界面從所有物體當中選出你剛剛隱藏的東西,再Unhide。AutoCAD尚且有個LayerP的命令,它就不能加一個Unhide last甚至Unhide all的按鈕?(當然,ArchiCAD這些操作都一個快捷鍵搞定。)

(2) Revit居然沒有Zoom to selected的功能,對於一個多窗口3D軟件來說,匪夷所思。我編了個插件做這件事,整個插件除去框架只有一句代碼。

(3) Revit無法生成局部3D視圖,要局部,就得分別調節6個面,或借助剖面工具轉入3D。關鍵是6個面中有4個面是無法精確定位的,上下底面也只能精確定位到樓層高度(即使加上剖面的幫助,還是有兩個面無法精確定位)——"定位基本靠手"。我實在無法忍受,編了個插件,完全照搬 ArchiCAD的選擇框轉3D——順手的習慣就是難改啊!

說了那麼多Revit的不爽,該說說它的好處了。它的剖面功能相當強大,它可以在立面上任意旋轉傾斜,甚至旋轉90°變成"平面",這使得一些異型建築的定位、結構佈樑等非常容易。ArchiCAD的剖面無法傾斜,有時候遇到異型建築徒喚奈何,只好求助於C4D或別的3D軟件。
此外,關於Revit的速度,與其啟動緩慢相映成趣的是:關閉程序速度極快,即點即關,毫不泥帶水,贊一個!

五、擴展方面的比較

說起擴展,ArchiCAD自然當仁不讓,這是它引以為傲的一個特點(或許同時也是騎虎難下的一個特點),借用iPhone的廣告詞:通過插件,"你幾乎可以做任何事情"。我不知道ArchiCAD總共有多少插件,但上百個估計不成問題。粗略數起來,插件可以做:樓梯、門窗、地形、幕牆、放樣造型、3D旋轉、2D編輯、施工模擬、導入導出、重複檢查、草圖效果、牆體造型、階段記錄、能量分析、立面校正……有帖子專門列表介紹ArchiCAD插件,可以參考一下。許多擴展經過多年的發展,已經非常精巧,比如Stairmaker製作樓梯、dwb製作門窗、Archiglazing製作幕牆,都幾乎達到一種藝術的高度,值得欽佩。但同時,插件帶來的副作用也是無法忽視的:安裝方式各不相同,對各種語言版本兼容性也成問題,有的自帶圖庫難以管理,有的導致運行速度變慢,有的導致文件傳遞很麻煩,如果其他電腦沒有裝同樣的插件,會彈出警告、丟失物體。最大的問題是版本,每一個插件都只對應特定的ArchiCAD版本,於是你的硬盤裡不得不收集"ArchiCAD 11插件"、"ArchiCAD12插件"、"ArchiCAD13插件"……在軟件每年升級一次的今天,每一套插件的收集都是一個糾結的過程。這也導致相當一部分ArchiCAD用戶採取了這樣一種原則:儘量不用插件。當我做到第三套施工圖時,最終悟徹了,沒有再用任何第三方插件。感覺一個清爽!

Revit又如何?Revit是非常自負的一個軟件,以上列出的ArchiCAD插件功能,Revit都企圖一網打盡,全部集成在軟件自帶功能裡(也許除了能量分析、施工模擬、立面校正這些比較專門或偏門的功能以外)。比如樓梯、異形門窗、幕牆、牆體造型、3D旋轉等等,Revit自帶的功能不輸於ArchiCAD插件的效果,不得不嘆服。當然它的兼容併包帶來的臃腫與緩慢,前面也多有敘述,不再贅言,只能說針無兩頭尖,有得必有失,讓人徒喚奈何。但Revit的自帶功能強並不等於插件功能弱,相反,Revit的二次開發門檻相當之低,幫助文檔相當之完善與友好,以至於越來越多的程序員投身於Revit開發當中,插件也日益豐富,假以時日,估計又是另一番景象了。前面提過,我也在持續編寫Revit插件,在某些方面大幅提升使用體驗,看能不能搞個Revit版的向日葵系列插件出來。

反觀ArchiCAD的二次開發,其API接口是收費的,不交錢的話只能做些試用版的插件玩一下——嚴重打擊積極性啊。即使是試用版,其幫助文檔也相當不好懂,我幾番嘗試終於放棄,只好用GDL做些構件圖庫,很不過癮。

六、協同工作的比較

關于協同我用得不多,兩年前用過一次ArchiCAD 10的Teamwork;去年用過Revit的工作集——找一個會用的都難,還要找一堆會用的來協同,吐血……,因此粗略地談談,或許有不對的地方。

ArchiCAD與Revit都有協同工作模式,而且有點類似——確定權限,劃分工作範圍,各自工作,將成果匯總至中心文件,同時在各成員處有一個 中心文件的實時鏡像,可查看同伴的工作進度。但ArchiCAD從13版開始進入Teamwork 2.0,引入服務器模式,其同步速度號稱得到極大提高,甚至可通過互聯網進行協同。我還沒有嘗試過,如果是真的,那對於時常回家加班的中國建築師來說真是很有吸引力。

但Revit用戶就沒那麼輕鬆了,到2011版本為止,基本上還只能留在單位加班,通過局域網進行協同工作。理論上Revit的工作集也是可以拷回家裡畫圖,再拷回單位同步更新,但這麼做有風險:假如你在家裡畫到深夜兩點,睡眼朦朧準備關機睡覺,這時你看見Revit大大的同步圖標,腦袋一熱鼠標一點,還看都沒看就按了確定,那麼杯具發生了:這個文件就此萬劫不復,再也無法跟單位的中心文件同步了。驚醒的你只有兩個辦法:回到單位,將昨晚的功夫重做 一遍;或者將昨晚修改過的東西仔細地拷貝過來覆蓋原文件。

Revit的協同模式是不可逆的,也就是說,一個文件如果采用了工作集,那麼它的腦袋上永遠有一個"工作集"的烙印,永遠無法去除。雖然通常也沒什麼影響,但就是覺得不爽。期望下個版本Revit的團隊工作模式能有大幅提升——畢竟BIM不是一個人在戰鬥。

七、與其他軟件的兼容性比較

在兼容性方面,ArchiCAD與Revit各有擅場,表現在:
(1) 導入、導出DWG格式,尤其是導出DWG,ArchiCAD提供了非常細膩的選項,舉凡圖層、字體、線型、顏色等等,均可進行細微的設置,有網友甚至製作了一個轉換器,轉換以後可以在天正裡用"舊圖轉換"功能變成天正的圖。Revit雖然跟AutoCAD是同一個東家,但也不及ArchiCAD跟AutoCAD那麼親密。最大的缺陷是由於Revit沒有圖層概念,因此Revit只能通過構件類型來區分轉換後的圖層,少了一些靈活性。

(2) 導入SketchUp模型:ArchiCAD是通過插件轉換,使各種構件轉換為建築構件;Revit則是將SKP模型導入為一個體量模型,然後用牆、屋頂、幕牆等工具手動拾取導入模型,生成建築構件。我感覺Revit的方式更讓人踏實些,但ArchiCAD導入SKP模型我沒試過,僅供參考。

(3) ArchiCAD與Cinema 4D、Revit與3DMax,都是秤不離砣的好朋友,彼此都合作無間,不相上下,但C4D的普及程度是無法跟3DMax相比了。

(4) 在IFC方面,ArchiCAD一直致力於解決與其他BIM軟件的數據交換問題,它跟Etabs通過IFC格式互導在模型方面幾乎完美,此外它也有專門的IFC轉換器與Revit、AutoCAD MEP、Tekla Structure等軟件互導,態度很積極。那邊廂,Revit的IFC支持度也在不斷增強,Revit 2011版的IFC轉換效果比以前大有提高,自己導出去的IFC文件能完美地導回來了,但對ArchiCAD導出的IFC模型識別度仍不及ArchiCAD對Revit導出的IFC文件的識別度。此外,Revit跟一些知名結構軟件之間也已做了互導的接口插件(目前都是國外的結構軟件,嘆息)。根據我的粗淺認識,由於IFC格式的開放性,以及Revit API的開放性,只要對方也開放接口,這些轉換插件的編寫就不會太難,但由於前述的Revit"族類型"層次,Revit必須準備相應的本地化構件族才能順利導入。說到結構軟件,國內用戶翹首期盼多年的PKPM互導接口,ArchiCAD與Revit都還"在路上"。我想什麼時候這些軟件都能合縱連橫起來,對IFC格式的支持蔚然成風,那BIM就可以說已成大氣候了。

八、官方支持、推廣方面的比較

說到官方的支持、推廣力度,ArchiCAD跟Revit可以說並非同一個量級的比賽。Autodesk有足夠的財力與影響力去推廣宣傳它的產品, 並且在政府官方的層面得到足夠的支持,自然可以縱橫捭闔,笑傲江湖。縱觀近年來BIM界的各大盛事,"Revit全國用戶高手大會","Revit杯全國大學生建築設計競賽","中勘協創新杯BIM設計大賽",還有Autodesk每年一度的"AU大師匯",諸多的官方網絡課程等等,無不彰顯著Autodesk對Revit的強力扶持與殷切期望。事實上也確有成效,從2006年左右開始,Revit出現在建築師眼前的密集度逐年呈幾何級數上升,許多高校開設Revit課或鼓勵用Revit做設計,Revit設計的項目不斷增多,Revit的教材也不斷增多。可以預見未來的幾年,Autodesk 還將持續推進Revit的演義。

ArchiCAD方面,一向低調矜持的Graphisoft官方近年來也明顯感覺到了競爭的壓力,加快了研發的速度,新版本跟上了一年一版的頻率, 但在新版的功能增強與改進方面,不得不說仍未如人意。有些意見提了n年,提意見的前輩們都已潛水退隱,仍未見有回應。但就中文版而言,應該說中方團隊已經盡了極大的努力,包括這幾個版本的中文化、本地化、針對中文版的特有功能等,在市場推廣方面也不斷推出新的舉措,如網絡培訓、官方博客等,雖然受客觀條件所限,規模難以跟Autodesk相比,但仍能感覺到他們的誠意。

九、總結與感慨

這篇帖子最先寫于2010年4月前後,這次根據兩者最新的版本——ArchiCAD 14版、Revit
2011版作了修改,並參考了諸多網友高手們的意見,在修改的同時也感慨良多。多年前一位前輩的評語:"ArchiCAD小家碧玉,Microstation金戈鐵馬",批得極確。隨著Revit的橫空出世,BIM尚在弱冠之年,已成兵家必爭之地。青山遮不住,畢竟東流去,2D的建築設計已成明日黃花,3D的江湖又將迎來風雲變幻。兩大武林世家的新一代掌門人ArchiCAD 14與Revit 2011,仍在繼續他們的傳奇,一個精研劍術,擅用四兩撥千斤;一個內外兼修,出手霸氣潑辣。隨著鳥巢與水立方的輻射效應,Catia跟 Microstation兩大高手也強勢加入BIM的戰局,隱然成四大天王犄角之勢。大浪淘沙,問天下誰是英雄?

然而無敵者最寂寞,高手與高手之間往往惺惺相惜。當今和諧社會,也提倡以和為貴、包容性發展,本文的瑜亮互博,恰如高手過招,意不在分出勝負,只是切磋武藝、互相促進而已。言辭不當之處,還請多多包涵,一笑而過!


【轉貼者對簡繁用語註解】
插件:外掛程式
硫酸紙:描圖紙
項目:案件
兼容性:相容性
接口:介面
菜單:功能列
軸網系統:座標系統
多窗口:多視窗
內存:記憶體
快捷鍵:快速鍵
天正:大陸常用的基於AutoCAD的CAD軟體
幕牆:帷幕牆
代碼:程式碼
服務器:伺服器

2011年7月14日 星期四

建築師如何迎接BIM時代的來臨

2011年3月6日台北市建築師公會年會的那天下午,協勤資訊在同一個場地旁邊舉辦了一場關於BIM應用的研討會,我應邀在研討會中做了一個小時的演講。主題是『建築師如何迎接BIM時代的來臨』,這篇文字是我為這場演講所寫的原始稿,演講的內容是從一個執業建築師的視角來看BIM未來在台灣發展的空間,以及建築師如何因應BIM行將帶來業態的改變。

內容綱要
前言
(一) 當前建築設計階段應用的載體
(二) BIM是什麼
(三) BIM不是無痛導入而是導入後無痛
(四) BIM時代建築師的設計環境將發生改變
(五) 當BIM時代來臨之際,建築師面臨的抉擇
(六) 未來在BIM時代將產生的新興行業
(七) 展望BIM時代建築師本業異向發展的機會
(八) 結語---BIM這條路能不能好好走下去

前言

隨著電腦軟硬體科技的不斷進步,應用工具的革命也發生在建築領域裡。我還記得在 27 年以前,也就是民國 73 年,PC 電腦和 AutoCAD 剛在我們台灣出現的時候,大家還在繪圖板上運用尺規以手工畫圖,我很快的裝備了電腦軟硬體投入了 CAD 的領域。那時有個說法叫做「建築自動化」,我和協勤資訊的孔承儒先生以及當時大禹自動化的鄧祖禹先生因此而結識,成為很好的朋友,我們一起並肩探索CAD跟建築設計與施工怎麼樣能有效的整合在一起,我們利用AutoLISP寫出不少應用在建築設計製圖的外掛程式,那是一段美好的日子,每天都會有新的發現、新的驚喜。當時建築自動化是我們政府推動工業自動化中的一環,廿多年過去了,許多工業,例如汽車業、電子業都早已自動化生產了,而我們建築業仍然停留在半手工的狀態。何以致之,原因很多,但是其中主要的原因是我們建築設計者對設計工具軟體的態度,只想著直接拿人家開發好的現成軟體來使用,卻沒有人投身於將工具軟體和建築應用做出有效的整合,因此我們的建築業始終落在電腦科技發展的尾端。

在過去的 10 年當中,我在大陸上各個地區活動的時間很長,工作中接觸到不少各地的建築師和設計師,中國大陸的、美國的、加拿大的、香港的、新加坡的都有。從跟他們之間的互動中,我瞭解到各國建築環境的概況,也觀察到他們的建築行業走向。其中比較引起我關注的是各國在「建築資訊模型化」方面的快速發展,所謂建築資訊模型化也就是大家都知道的 BIM。

BIM 在我們台灣這裡似乎正處在一個起步的階段,建築界對它有頗多不同認知、不同的說法和不同的期待。BIM 可以運用在各種工程領域裡,但是要在建築領域裡實現,卻跟建築師在建築行業中所扮演的角色有著密不可分的關聯性。我們可以這麼說,假如在台灣的建築師都對BIM隔岸觀火、冷眼旁觀,那麼可以預見的,BIM 在台灣的建築領域裡可能就此胎死腹中,或者淪為外方應用 BIM 者的殖民地。

對於建築師如何迎接BIM時代的來臨,今天我就拿我個人這些年對 BIM 的一些粗淺認知,跟各位建築設計先進談一談我的個人看法,我不希望今天這場研討只是我個人的單向陳述,BIM時代對於我們未來在建築設計工作上將產生重大的影響,所以我非常期待各位同業先進能提出您對此的卓見。



(一) 當前建築設計階段應用的載體

首先,我們得談談建築設計所應用的載體,所謂載體,指的是用於傳遞設計具體內容的媒介,通常包含紙質的圖面、電子檔案等等,不同的時期所運用的載體也有所差異。

(1) 二維圖形:利用徒手或尺規以手工繪製在紙質圖面上。

這是沿用了千百年的古老製圖方法,根據笛卡爾的投影幾何術衍生出來的二維圖形表達方式。其實直到今天我們也還在繼續使用,只是運用的場合大多用在把設計思維具體成形的建築概念設計前期。

(2) 二維圖形:利用傳統的 CAD 製圖工具生成圖形檔案。

從上個世紀 1980 年代 PC 電腦出現以後一直沿用到現在,今天二維圖形仍然是建築業的主流載體,從設計、施工到維修管理階段都拿二維圖形做為建築圖形的標準。曾經有人把CAD描述成建築業的工具革命,然而,即使應用了CAD,跟往昔手工製圖比較起來,除了手握筆畫圖換成了電腦滑鼠、鍵盤和繪圖機,其他一切都沒有什麼改變,設計方法沒有改變、二維圖形也沒有改變。嚴格來說,CAD的應用只能算是電腦輔助製圖,距離電腦輔助設計還差得很遠。

(3) 三維模型:利用三維建模工具生成模型檔案。

晚近,隨著電腦軟硬體處理能力的快速提升,三維模型成為逐漸普及的建築設計載體,利用諸如SketchUp, 3DMax, Rhino…等等三維建模軟體,或者所謂 BIM 建模軟體這種新世代的 CAD,在建築概念設計、深化設計甚至製作施工圖階段,以單一的三維模型做為載體,大幅度減少了二維圖形資料分散所導致的不一致問題,提升建築設計的執行效率和品質。

(4) 三維資訊模型:利用BIM建模工具生成攜帶建築資訊的模型檔案。

這裡說的三維資訊模型指的是在單一的三維模型基礎上,進一步嵌附與提取更多特定的建築資訊。諸如 Revit, ArchiCAD, Microstation, Vecterwork…等等所謂 BIM 建模工具,它們是利用模板物件的方式創建出帶有部份內定資訊的三維模型,BIM 的精神在於資訊,如果只有模型而不帶有特定建築資訊,或者在後階段設計中不去運用這些資訊,那就跟前面所說的三維模型差別有限,算不上是 BIM。BIM 模型化的做法是能把原先分散儲存的各種建築資訊階段性的整合在單一模型上,並且跟各種相關的工作協同作業,使得建築案件的各個實施階段的執行效率能夠大幅度的提升。


(二) BIM是什麼

那麼到底這個BIM是什麼?我們給它一個最簡單的說法:
(1) 行為:Building Information Modeling 建築資訊模型化,這裡Modeling是個動態的名詞,指的是一種觀念、是一種行為、也是一種過程。

(2) 結果:Building Information Model 建築資訊模型 ,應用BIM的過程中產生嵌附了特定建築資訊的三維模型,稱之為建築資訊模型。

(3) 目標:為建築生命週期管理提供最佳化的應用載體和資訊,建築生命週期管理叫做BLM, Building Lifecycle Managerment,當前在很多場合中都有人提到這個概念,但是具體有哪些管理手段,許多專家卻又諱莫如深。

註:BIM, BLM, CAD...等等它們都是由三個字母組成,因為這些名詞都是老美發明的,老美最喜歡用三個字母的字頭語,我們就說它們是三字經。

BIM (Building Information Modeling) 建築資訊模型化

如果說要給它一個比較清楚的定義的話,BIM指的是:
通過數位資訊模擬建築物所具有的真實資訊
藉由物件的屬性設置給建築構件(包括柱樑樓板牆體門窗欄杆遮陽...乃至於設施設備等等)嵌附不同性質的建築資訊:
(1) 描述幾何形狀的視覺資訊:位置、尺寸、外形…等等;
(2) 描述非幾何形態資訊:材料、重量、性能、廠牌、型號…等等。

BIM 的重心所在是資訊而不是模型

有些朋友對 BIM 似乎認識得不太清楚,買入了那種號稱具有 BIM 功能的建模軟體,學會了構建三維模型,印出了平立剖面圖,就認為自己應用了 BIM。其實這其間還是有相當差距的,BIM 的重心是什麼,我們看看美國國家 BIM 標準裡面對 BIM 做了如下的解釋。

NBIMS (United States National Building Information Modeling Standard) "美國國家BIM標準"對 BIM 的含義做出四個層面的解釋:(直譯)
(1) 以數位化方法表達一個設施的物理和功能特性。
(2) 一個共享的知識資源。
(3) 分享跟這個設施相關的資訊,在設施的整個生命週期中為所有對策提供可靠依據的過程。
(4) 在建設案件的不同階段中,各參與者經由在資訊模型中嵌入、提取、更新和修改資訊,以支援與反應各自職責的協同作業。

所有定義的文字內容都只強調一樣東西:「資訊」,這也就是 BIM 真正的重心,建立了三維模型不帶有建築資訊或者資訊不足,發揮不了應用的功能,都不能歸類到 BIM 的領域裡。

建築生命週期 (Building Lifecycle)

近年很多場合裡都在強調「建築生命週期」(Building Lifecycle),這個說法的概念源自於英文中的"Cradle 2 Grave" (或者說C2G),在英文中Cradle是搖籃,意味著出生、創造,Grave是墳墓,意味著死亡、滅失,從搖籃到墳墓是什麼意思呢?這原是生物工程學的說法,以生命來比擬行為的過程,我們稱為"生命週期"。應用在製造業裡,稱它為"從生產到廢棄"。引用到建築上,可說是"從建造到拆除",意思是一座建築物從建造一直到拆除廢棄的整個過程,包含從規劃、設計、施工、使用、一直到拆除各個階段在內。說得更具體一點,指的是一座建築物從起始規劃、概念設計、深化設計、製作施工圖、施工營造、運營管理、維修保養、中期更新、一直到最終拆除廢棄的各個階段,我們把它稱為建築生命週期,建築生命週期的時間跨度很長,通常可以達到幾十年甚至上百年。

近年,大家都在提倡"可持續" (Sustainability),因而我們得考慮在建築生命週期的最後階段加上循環再利用(Reuse)的環節,賦予建築物繼續使用、轉用或者把材料再投入生產的可能,建築生命週期就成了 "Cradle 2 Cradle" (或者說C2C)。

BIM的建築資訊模型 (model)

經由 BIM 技術手段所創建出來的模型,是 "建築資訊模型化" 這個過程的工作載體,它並非只有單獨一個,在建築生命週期的不同階段中,它可能包含下列的模型。

設計模型——建築、結構、水電風、性能模擬、環境和基礎設施
施工模型——將設計模型按照施工步驟進行細分
進度模型(4D)——將工程項目按時間進度跟模型中的物件聯結
成本模型(5D)——將工程項目成本與時間跟模型中的物件聯結
製造模型——使用三維模型替代傳統的圖面製造建築構件
運營模型——用於模擬運營管理、維修保養和中期更新。

BIM 的種種操作幾乎都在電腦上運行,我們可以說沒有當代高性能的電腦和功能成熟的應用軟體,這個世界上就不存在運行良好的 BIM。然而,就目前BIM理論行為發展的深度和廣度來說,對電腦軟硬體性能的要求越來越高,實際上當前這兩個條件均有所不足,無法很好的滿足BIM作業的需求。受限於電腦硬體處理能力與軟體性能,BIM 的實施過程無法像理想中那樣,完全在單獨一個模型上包容所有特定的建築資訊。得按照階段性工作需求拆分開來,成為不同目的用途的各種三維模型操作,並且在各個階段嵌附相應的建築資訊使用。


(三) BIM不是無痛導入而是導入後無痛

現在有人說,當運用傳統工作方式的設計單位,首次想要啟用 BIM 作業的時候,這種 BIM 建模軟體可以無痛導入。雖然同一件事各有各的角度和看法,但是在我的看法中,如果得改變設計操作方法、習慣和流程,外加熟悉幾種新軟體的操作技巧,想要無痛導入多半是不可能的,至於是長痛還是短痛,得看設計單位負責人的毅力和成就意識而定,只要不是禁不住痛而放棄,未來就能搭上這班車。一個軟體好不好用,跟它的操作方式有很重要的關係,必須充分尊重使用者既有的思維方式和工作習慣,不能僅僅由軟體開發者自己單方面決定使用者該怎麼操作,或者要求使用者拋棄原先的習慣去適應它們的新軟體。雖然所謂無痛導入有些困難,可是我能確定的是導入成功後必然無痛。至於導入失敗的話,就只能說自己這次跟 BIM 無緣,得等到將來這些 BIM 建模軟體在市場競爭下發展得更具操作親和性的時候再說。然而,建築業邁向 BIM 的趨勢是明顯而不會回頭的,只要建築師未來還想在建築設計領域裡吃飯,就必須及早搭上這班車。我的看法是基於下面的理由:

(1) 建築設計條件參數化,減少跟業主間改圖翻案的機會

傳統的建築概念設計過程中,建築師根據業主的設計要求,在架構出設計內容的諸多條件(參數)中選擇了自己認為可以滿足的特定條件,通過直接遞出設計解決方案(設計圖)來推動設計的進程。建築師的操作對象是形而上的風格、形式、美學、空間與機能,而業主常關注的對象則是實體的外表、成本與市場性等。兩者之間沒有轉化的機制,雙方可能因為關注對象的錯位而形成認知差距、違心的妥協與遷就,導致雙方都感覺對設計內容的話語權與控制力不足。

請建築師們平心靜氣的回想一下,當遇上了業主無休止的改圖,每一次你遞出的都是集結了你認可的設計條件所生成的最後答案(單一方案),而業主並不認同你給出的答案,卻又講不清楚他要的到底是什麼答案,這是雙方專業能力不對等的必然結果。即使你一次遞出三個方案,結果也差別不大。從這些改圖經驗中,是不是覺察到所有的修改或迭代都只涉及方案中一小部份條件的取捨,我要的你不要,或者你要的我不要,就像兩個還沒對上齒槽的齒輪,兩邊都動不了,什麼時候齒槽能相互吻合咬住,誰也無法預期。如果能有機會雙方能在事先對設計案裡所涉及的諸多設計條件進行選擇和比對,共同過濾出雙方都能合意的"條件集",形成比較具體的設計需求。在接下來的設計過程中,必然能為雙方都節省大量的溝通時間和改圖次數。

建築設計條件參數化是個很大的課題,我欠學,對此一直沒發現有什麼具體的方程式,能讓我們簡單的把條件填進去答案就給出來。然而從經驗中我們可以想像得到,許多在設計中所應用到的條件或元素,它們相互之間存在著關聯性或者互斥性,有的又具有選擇性。如何把各種品類不同的設計條件集合在一起,形成一些可調整或者有發展性的替選條件集,我想這是不難辦到的。但是,如果還用傳統那種 CAD 二維圖形做為傳達設計內容的媒介,單是業主跟建築師間的認知差距,恐怕就搞不下去了。儘早把三維模型應用在設計中,利用視覺回饋直觀的溝通設計內容,比較容易達到我們所期望的傳達品質。如果給三維模型加上資訊數據,同時跟專業技師們協同進行設計條件的過濾選擇,可能是個更可行的新方向。

今後利用 BIM 技術生成三維資訊模型,使得我們有機會能更接近把設計條件進行參數化,從不同參數內容(條件值)形成一些特定的替選方案,經由業主與建築師共同過濾與選擇出最合適的條件,雙方的立場從對造轉換成協同,最終共同確定的方案將更趨近各方的理想。不惟業主與專業雙方對設計的話語權均得以提升,同時也減少設計方案中期修改或再度翻案的機會。

(2) 專業間協同工作,不再發生專業分工變成專業分割

傳統運用二維的載體,不論是圖紙還是電子圖形檔,都是互不鏈接的作業方式,建築師與各專業技師間缺乏直接雙向作業的有效管道,只能以階段性討論會溝通設計內容,相互間銜接的界面不容易搞得清楚。常導致 "專業之間分工處清晰,合作處模糊,每個專業自身的設計圖都是對的,合在一起是肯定有問題的"。界面重疊的地方頻頻出包,容易使得專業分工流於專業分割。

在運用 BIM 的協作架構下,有機會經由雲端技術手段使得建築師與各專業技師同時鏈接在單一的基準模型上協同作業,即使各方並不同時坐在一個房間裡,在工作中同樣能即時反饋"衝突檢查"與"資源引用"的結果。專業間界面重疊處銜接清楚,極大的減少設計內容相互抵觸或不一致的現象,減少糾錯與整改所耗用的時間。

(3) 建築資訊整合一致,消除工程現場的頻繁變更和延擱

以往,建築師利用二維圖形載體完成設計以後,由於各張圖形內含的資料庫(database)間互不關聯,可能會發生圖形內容有錯誤、遺漏或不一致的情況。有時還可能發生設計方對於施工方法或安裝順序的認知跟實際有差距,致使設計圖上畫的在現場沒辦法按圖施作,這些都導致現場發生變更和延擱施工,同時也是設計方招致被責難的理由。我還是要強調的是這並不是絕對會發生的普遍現象,有些人喜歡用「問題移民」的方式,把發生在自己身上的問題推己及人,當作別人都跟自己一樣糊塗,這不太好。

在應用BIM三維資訊模型載體進行設計以後,由於施工圖源自嵌附在單一模型裡的平立剖面視圖,它們會跟著模型同步更新,所有的施工圖面保持一致性,當然能夠減低錯誤或遺漏的可能性。在施工前利用 BIM 三維資訊模型模擬施工條件和安裝順序,將減低在現場窒礙難行的機率。

(4) 有機會使亞健康的建築過程回歸理性與正常

在建築設計過程上應用 BIM 三維資訊模型,將能讓建築物的每處角落和細微部位都能曝露在預先視覺檢查範圍內,消除以往利用二維圖形載體時許多交代不清的設計死角,使得設計中所有細節都能具體呈現。把設計細節內容完全透明化的結果,可能會直接衝撞到建築業裡的一些潛規則,不再會有什麼變更作法和加減帳的空子可以鑽,也許會踩到某些人的尾巴。但是,無論在施工階段或是完工以後的使用階段中,藉著模型所攜帶的建築資訊顯現真相,厘清各種責任,避免一些故意或無意的建築爭議,也能使得當前亞健康狀態的建築過程能夠藉此回歸理性與正常。


(四) BIM時代建築師的設計環境將發生改變

建築設計的本質一如既往,不會發生任何改變

建築師基於美學與藝術層面的設計構思是電腦無法模擬的,BIM 能影響到的只是技術層面的設計內容。這些 BIM 建模工具並非用於設計構思的設計工具,建築師對設計的構思過程和設計的本質當一如既往,不會發生任何改變。BIM 應用在建築設計過程中,有助於幫助建築師做出原先在二維設計中不容易達到的層次,但是完全不會因為 BIM 的介入使得建築設計本質變得唯美或提升其藝術內涵。

建築設計在概念設計與深化設計兩個階段應用不同工具實現

在概念設計階段所做的是從設計構思到對設計的具體化表達,所要使用的設計工具是要能跟腦海中的思維同步運行,即使是一隻傳統的鉛筆,握在手裡也能符合概念設計階段對設計工具的要求。而深化設計階段所需要的是在設計圖形上精確的位置、準確的距離和正確的比例以及非感性的線條表現。前後兩個階段對工具的要求不同,如果顛倒錯用,必然會影響到設計過程中的品質和效率。

建築設計不再是建築師的個人舞臺

以往是建築師在主導建築設計的過程,專業設計部份由建築師分別交付給各個專業技師設計,再由建築師加以整合。日後在 BIM 時代將會由多專業協同作業取代以往由建築師個人扮演的獨角戲。

BIM是多角色合演的一台戲,不是二人對弈的一局棋

傳統在建築案件的設計階段,經常是業主與建築師雙方在設計討論的對弈中相互妥協與遷就的過程,設計的結果對雙方各自的理想都有相當的差距。
應用BIM的建築設計階段,至少包括業主、BIM專業經理人、建築師、各專業技師、甚至施工方、建材與設備供應商協同作業的過程,期間任何妥協與遷就都在對設計參數的選擇中消隱,設計的結果能儘量貼近各自的理想。

建築設計載體將由三維模型取代今日的二維圖形

相對於往昔那種成百上千張相互孤立的圖紙和二維 CAD 圖形而言,應用單一的三維模型做為傳遞設計的載體,即使是未嵌附建築資訊的三維模型,其產生的種種效益,也極大的凸顯了今日以二維圖形做為設計載體的缺陷。其結果將使得二維圖形逐漸退居前置作業和輔助作業的地位,不再是表達設計內容的主流工具。未來從三維模型內嵌的視圖直接輸出的圖紙甚至三維模型本身將是下個世代的主流設計載體。

非歐幾何與非線性科學的發展,解放了建築師的設計思維,加速BIM的應用

藉由電腦科技應用三維技術,讓設計者得以構建出那些折疊(folds)、實體(bodies)、液滴(blobs)以及植物有機紋理、波浪、起伏峰巒等等非歐式幾何形態的三維建築模型,甚至有如莫比斯環(Mobius ring)與克萊茵瓶(Klein bottle)這些拓樸幾何中的異類也成了建築師的靈感源泉,例如BIG事務所設計的哈薩克國家圖書館。自此建築師的設計不再受到柯比意建築六原則的束縛,能藉著三維科技達到更高更遠的境地,設計思維也得到了前所未有的解放,極大的應用嵌附在三維模型上的幾何資訊,間接也加速了BIM的應用與發展。

BIM是多種應用軟體協同作業的成果,不是某個單一軟體的功能

在建築設計階段應用 BIM,除了 BIM 建模軟體之外,還需要用上跟作業相關的其他軟體協同作業,才能獲得目的成果,例如建築性能模擬與分析、視覺模擬、專案管理...等等。因此BIM 時代不再是只用一個軟體就能打天下的局面,必需同時學習與裝備多種跟 BIM 操作相關的軟體。隨著BIM應用技術日新月異的開發,也要求關連的電腦軟硬體持續更新,以往買一套電腦使用多年的景況不再可行,建築師在工作中對電腦軟硬體以及專業人員的投資也將倍增。

BIM 絕非超級製圖工具,應用 BIM 的目的並非只為了畫出施工圖

BIM建築資訊模型所攜帶的資訊,其應用範圍涵蓋整個建築生命週期的各個階段。建築設計者必須清楚的有所認知,建築設計的目標並非只為了畫出一份施工圖而已。經由BIM技術所建立的模型,未來將運用到建築物完工啟用後的數十年使用階段中,做為建築物維修保養和中期更新的依據,取代現今資料分散的紙質藍圖。


(五) 當 BIM 時代來臨,建築師所面臨的抉擇

由前面的陳述中,我們可以看出來,為了能跟世界的潮流同步接軌,BIM遲早將應用到建築師的設計領域裡,這是建築業的一次真正的數位革命,建築師理所當然的就站在風頭浪尖上。我們建築師們在此時此刻,該用什麼態度來面對這種新形勢和新業態,躲起來視而不見聽而不聞,裝著不知道是不行的,我們必須在不久的將來做出抉擇。接下來,我想說說在我的認知裡,未來在BIM時代建築師可能選擇的幾種業態。

(1)「與時俱進」,及時導入 BIM 應用,躋身於時代前沿,執行建築設計業務。

我的看法這是最能切合潮流的選擇,及時導入BIM,建立BIM工作環境,學習跟BIM相關的觀念、知識與軟硬體操作技術,把BIM應用在建築設計的業務中。但是這裡指的是真刀真槍的幹,而不是僅僅弄出不帶資訊的三維模型那種表裡不一的假BIM。

也許其中有的建築師會同時幫業主兼做BIM專業經理的工作,由於 BIM專業經理工作內容依法並不屬於建築師業務範圍,對於這個部份業主應該另行支付相應的酬金。並且這種專業經理的工作量很重,不亞於設計本身,不應該以附加在原設計酬金比率的方式計算。

(2)「登高望遠」,以三維模型取代二維圖形做為設計載體,有需要時再導入BIM。

如果眼前還看不到應用 BIM 的案源,暫時還不準備投身於 BIM 的行列,可以考慮先採用諸如 Google SketchUp 這類三維建模軟體,藉此構建三維模型操作建築設計,同樣是利用單一的三維模型做為設計載體,差別只在於無法像 BIM 模型那樣嵌附與提取特定的建築資訊以及協同作業。然而就此已經能夠避免資料分散而導致的圖形之間錯誤遺漏與不一致的問題,由於這些非 BIM 系列建模軟體操作簡單,模型體量精簡,運行的效率往往會高出BIM模型。做這個選擇的目的是先躋身於三維設計的行列,待時機成熟的時候再導入BIM用在建築設計上。

(3)「處變不驚」,繼續沿用既有的二維設計方法執行建築設計。

由於BIM並不存在非我不可的必然性,即使建立了BIM的應用能力,也無從保證一定能獲得應用BIM的業務機會。另外一個重要的原因是對於BIM的軟硬體以及人員教育訓練的投資成本可不小,並且建立生產力需要許多工作上的默契和建立標準操作程序,花費時間至少得在半年以上。鑒於無法確定能在短時期順利回收成本,考量現實問題,因而可能有許多人會選擇暫時不理會BIM,繼續沿用既有的二維設計方法執行設計業務。

(4)「本業異向」,發揮本業的專長做華麗的轉身,專職代理BIM專業經理業務。

這是一種開創性的作法,建築師的專業背景,如果具有足夠的建築知識、技術與現場經驗歷練,其本身就是社會中稀缺的專業資源。如果再加上進修 BIM 應用領域的相關知識、操作技術以及團隊協調,很容易提升到跨行業的操作能力。未來可以做本業異向的發展,從事 BIM 專業經理人業務或者組織 BIM 專業經理團隊,專職代理 BIM 專業經理業務。

我個人並不主張建築師在自己的建築設計案件中去"順便"兼任BIM專業經理的工作,這種BIM專業經理的工作量和花費的時間都可能不亞於建築設計本身。但是就現實面來說,給業主多做了一份工作,未必就能拿到雙份的酬勞,經常會七折八扣,1+1一定會小於2,建築師自己得拿捏其中的分寸。


(六) 未來在BIM時代將產生的新興行業

BIM是觀念和技術的集成,絕對不是把電腦和建模軟體買回來,再短期培訓幾位繪圖員就算是擁有了BIM。實際上不論是設計方、施工方甚至業主方,面對要搭上BIM這班車,都將涉及既有工作方法和團隊合作觀念的大改變。因此在未來,為了讓BIM案件能順利運行,在建築行業中一定會出現一個角色,實際負責跟BIM相關的策劃、協調、控管的工作,這樣的角色在BIM架構中原本就有,稱為"協調員"(Coordinator)。然而由於制度的不同,在台灣我們大多數建築師跟專業技師們都是獨立開業的,相互之間以任務組合的方式合作,並不在同一個屋簷下,因此我認為未來這個協調員的角色可以獨立出來,成為一種"BIM專業經理人"。以個案委託的方式,可以隸屬於業主方,也可以隸屬於設計方,甚至由設計方的建築師擔任,這種做法實際上可以把社會中的專業資源集中運用。

(1) BIM專業經理人

(a) 在建築案件中主導BIM應用過程中的計劃、統籌、協調、檢測和管理;
(b) 具有建築師或土木建築相關工業技師等專業資歷;
(c) 同時具備建築設計、施工和營建管理的專業經驗;
(d) 具備跟BIM領域相關應用方法與作業程序的專門知識;
(e) 具備對於跟BIM相關各類工具軟體嫻熟的操作能力與經驗;
(f) 以個人或團隊方式執行任務。

(2) BIM專業經理團隊

考慮到建築案件中牽涉到多個專業的協同作業,其間的管理協調工作既多且雜,單獨一個專業經理人很難兼顧外部協調和內部的檢測、管理工作。因此把專業經理人的角色擴大成為"BIM專業經理團隊",將更能發揮統合的功能。有了團隊的人力,使得專業經理得以全程協助整個建築案件在BIM的軌道上順利運行。
在建築行為中所扮演的角色上,這種BIM專業經理團隊應該是接受業主委託,從建築案件的起始規劃設計階段直到完工交付使用,在各階段過程中全程協助業主處理應用BIM的所有事務。

團隊成員中至少應該包含下列專業人員:
(a) BIM專業經理人;
(b) BIM應用技術團隊(成員包含規劃、建築、結構、水電風、建築性能模擬);
(c) BIM模型構建工程師:操作跟BIM相關的各種應用軟體,能有效率的構建三維模型;
(d) BIM模型操作工程師:處理資訊編輯、模型檢查、規劃施工順序與進度、成本估算;
(e) 電腦系統管理員:電腦軟硬體及網路作業環境維護支援。


(七) 展望BIM時代建築師本業異向發展的機會

(1) BIM專業經理人
建築師本身的專業背景和專業經驗是未來BIM專業經理人的不二人選,但是必需具備BIM領域的專門知識技術,以及培養BIM工具軟體的操作能力與實作經驗。

(2) BIM專業經理團隊
如果建築師事務所本身的規模足夠,可以利用現有的資源去附設BIM專業經理團隊,執行BIM專業經理方面的業務。


(八) 結語---BIM這條路能不能好好走下去

由於當前對BIM的應用還沒有公定的操作準則和統一的建築構件模型資訊標準,因為建模操作方式與資訊導入內容的差異性,會使得同一個建築案件在不同的BIM團隊操作下,往往產生的結果會有所出入。對於專業領域的認知差異,並沒一個客觀的標準和機制去評判誰對誰錯和孰優孰劣。事實上,即使應用了BIM也無法確保做為設計成果的三維資訊模型中不會發生錯誤、遺漏和誤解。在建築或工程設計中使用了三維的建築資訊模型以後,直接會消除以往常在設計中存在的模糊地帶,任何細微的錯誤都無法遁形,也使得日後可能導致設計責任遭受不當認定的問題浮現出來。

我記得去年曾在建築師節大會的一場公開演講中,聽到主講的長官說過,未來公共工程將強制要求使用 BIM,並且考慮在官家所認定在 BIM 操作中發生了錯誤時,向折算金額達到一定額度的設計者進行處罰和求償。我不清楚官家急於實施 BIM 是基於哪一種想法,是認為運用了BIM,工程中就不會發生錯誤遺漏,還是能藉此在國際間顯示我們台灣也實施了BIM,我寧願認為是親民愛民、恨鐵不成鋼,希望藉此快速的提升我們台灣的建築設計和營建水準。對於公共工程強制要求使用 BIM,這是官家的權力,我們庶民沒有意見。

但是對於是否要強制實施 BIM,我個人卻持保留的態度,跟一些已經發展BIM 多年的國家比起來,我們台灣對 BIM 制度打底鋪墊的工作確實還沒做好,我們至今還沒有公定的BIM實施準則、沒有檔案命名準則、沒有圖層命名準則,甚至最重要的工作品類編碼也付之闕如,更別說共同組件庫和材料資料庫了。貿然要求BIM立刻上馬,必然造成一家一個標準、一案一個標準的結果,大家各自發展不是什麼好事情,沒有機制讓經驗流通分享,BIM 技術就不可能進步,並且在專業領域裡形成混亂完全是可以預期的。處江湖之遠,我確實不知道究竟誰該出來主導這些該先辦好的事項,我只知道如果今天急就章的上馬,必然導致將來要花更多的時間和精神去收拾混亂的局面。

今天我還有所擔憂的,BIM 在臺灣的工程建築界算是個新觀念和新技術,除了極少數特定廠商高瞻遠矚的先行先試以外,一般民間設計者和營造廠商普遍的還沒有應用 BIM 的能力。建立應用 BIM 的能力需要靠時間來孕育培養和運作經驗來深耕,絕對不是買回建模軟體一夕之間就能即插即用 (Plug & Play)。目前也還沒聽說工程業界建立了一致性的操作準則,如果官家在沒有先鋪陳好合適的遊戲規則的情況下,卻先制定罰則冒然實施。民間業者有樣學樣之後,衍生出無端的法律責任當面,極可能讓 BIM 在我們這塊土地上無法生根或者就此流於名不副實的形式。

謝謝各位!

2011年7月11日 星期一

BIM代理服務芻議 (8 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

BIM 代理服務創造的願景

我暗想,在這麽多利益關係人(stakeholder)裡面,在過渡期間可能會感覺超不爽的是銷售 BIM 應用工具軟體的供應商,他們代位推廣 BIM 應用,辛苦了耕耘了這麽些年,好不容易推湧起風潮,正期待著歡喜收割。按照他們的盤算,當然希望有朝一日所有準備要投入 BIM 應用的設計單位和施工單位,個個都能從兜裡掏出大把白花花的銀子購買他們的軟體。以單套 BIM 工具軟體得花費二三十萬台幣的價位,一個設計單位可能需要好幾套或者多用戶版才能讓生産力成形,再加上關聯性操作還需要添購將近 10 種其他的軟體,例如施工排程(4D)啦、成本估算(5D)啦、衝突檢查啦…等等等,攏總加起來這可是商機無限。

然而,如果這種 "BIM代理服務" 行爲被我們的建築業界廣泛的接受並且實施了,在建築的設計階段,這些 BIM 工具軟體的潜在客戶就趨向於集中到這些 BIM代理服務公司身上。以一家代理服務公司能同時支援好幾個建築案件的工作能量來計算,未來代理服務公司的數目很可能遠低於國內目前設計單位的數目,對這些軟體的採購數量當然跟原先設計單位人手一套是不能相比的。因而當那一天真的到來的時候,軟體供應商可能會很生氣的說:『真的是太超過啦!』

但是…別急眼,心平氣和的想一想,如果你仔細看完我的博文,徹底瞭解數碼阿叔我所說的微言大義,你就會發現我所說的 BIM 代理服務實際上並沒有排除建築師與專業技師採購 BIM 建模軟體的需求,當台灣的 BIM 環境日趨成熟的時候,必將吸引更多的建築師與技師加入這個領域。即使當前失之東隅,未必他日不能收之桑榆,且看下段結語。

結語

不可諱言的,當前在台灣推動 BIM 的困境在於産生三維資訊模型的源頭—設計團隊這一端大多數一直處在猶豫不决的狀態,如果建築師這邊沒能首先創建並且分享出三維模型,跟建築師協同設計工作的結構技師、電機技師以及其他技師們,就很難獨自創建 (實際上不可能) 三維資訊模型用在設計工作中,事實上即使專業技師們各自創建了模型,在沒有協同作業的狀况下,這些模型資訊也不可能反映在最終的設計結果中。藉由「BIM 代理服務」行業的介入,正能打開目前的僵局,讓台灣的 BIM 環境能及早建立並且蓬勃發展,届時不單本文所說的代理服務行業,就連建築師、專業技師以及施工單位也都會大量採用,將給軟體業者帶來更多銷售的商機。

正如軟體發展商一直在强調的那句話:『BIM 是建築業美好的未來!』,BIM 給建築業帶來的效益不會僅僅體現在業主和建築設計單位身上,事實上在整個建築行爲中,藉由應用 BIM使得施工程序最佳化、預算成本精確化,施作者藉此能建立更有利的財務槓杆,也就是說工程準備金與周轉金得以最小化,獲得實質利益最多的反而是施工單位,是故供應軟體的發展商不必僅僅急於從設計單位獲取眼前的利益。當 BIM 代理服務行業如我所言真的上路的那一天,我也會說:『BIM 代理服務給設計團隊創造美好的未來!』

(本篇完)

BIM代理服務芻議 (7 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

BIM代理服務可能衍生的問題

這是個嚴肅的問題,在 BIM 代理服務創造了願景的同時,我們不能不先考慮到這種新出現的操作方式跟現行建築行爲與制度間可能産生的杆格。

建築物的法定設計人是該建築專案的設計建築師,法定監造人是該建築專案的監造建築師。這是我國的建築法和建築師法所賦予建築師的責任,也是從法律的角度,基於建築設計專業能力認定所賦予建築師一種無可取代的責任。近年來有些不屬於建築設計領域的人員或團體基於利己主義,不斷想改變這種業態。他們眼中可能只看到了設計酬金,然而可曾想到過建築師在法定設計人和法定監造人的身份背後所肩負的設計和監造責任,並且這樣的責任是無限責任,絕非把設計做完了拿錢走人那樣粗糙。即使依法交付給專業技師負責的結構、水電設計,建築師同樣依法肩負著連帶責任。

由是之故,在 BIM 代理服務中,不論代理服務公司和其專業經理人,其所有的操作行爲都不得取代或超越建築物法定設計人和法定監造人的法定權責,也就是說 BIM 代理服務行爲不可以代位操作涉及建築設計和結構、水電等專業設計內容的部份。從另一個角度來看,BIM 代理服務僅能根據建築師和專業技師交付的設計圖或模型做爲基準,進行有限程度的深化以及配合施工需要所製作的施工圖說,並且對原設計內容的任何調整、修改或增减,依法得交給法定設計人和監造人簽認以後才得用在施工中。不這麽做,法定設計人或法定監造人即可能將承擔廢弛業務、背信…等等的法律責任,這是不能憑藉任何民間契約或行政命令所能排除和免除的責任。

在設計和監造法定權責上,我國現行的法律已經規定的很明確,並無窒礙也不存在灰色的模糊地帶。然而 BIM 服務公司是一種新生成的行業,在現行建築行爲體系中並沒有任何法定的依據和權責身份,只能是根據民間契約形式附加在現行的建築體系上。一種方式是按照個案依附在設計單位(法定設計人和法定監造人)之下,成爲設計團隊的一部份,在工作上受到建築師的管轄,做爲建築師法定設計、監造權責的延伸。另一種方式則是按照其跟業主方簽訂的民間契約依附在業主方管轄下,做爲業主委任的代表人,協助業主遂行其對建築案件的管轄權責。當然,兩者相比之下,後者的可能性會比較高一些,畢竟最有可能的是由業主出面跟這個服務公司簽訂契約。

未來無論是按照哪一種方式運行,都必須在事先就服務公司與設計單位間的權責關係做明確的區隔和劃分,否則在建築行爲的階段過程中,可能就會出現幾種混沌不清的狀况。

(1) 原先建築師交付給業主的定案設計圖說中存在了圖面不一致或錯誤、遺漏的狀况。
正如許多人所刻意强調的,設計單位提供的定案設計圖說裡,很難保證完全沒有圖面不一致或錯誤遺漏的狀况。代理服務公司接手以後,必須先行過濾出有問題的地方,並且及時要求設計單位更正設計圖說。如果已經取得建築許可,可能還需要辦理變更設計去更正設計圖說。

如果代理服務公司未能確實做到這一點,就遽爾進行了後續的 BIM 技術作業,服務公司同樣無法保證在工作過程中一定能清除掉錯誤和遺漏處;同時即使原先的設計圖中沒有錯誤的地方,在服務公司的 BIM 技術作業階段中,因爲認知差異導致模型錯誤的可能性依然無從避免。到了施工過程中假如因此導致工程返工或延誤工期,造成了施工方的損失,那麽可能引致施工方提出訴訟或索賠。所以必須得先厘清設計單位跟代理服務公司前後兩次作業間的責任劃分。

(2) 代理服務公司基於 BIM 模型産生的施工程序(4D)中,因爲排程錯誤或工時規劃不當導致施工過程中出現工期不足、返工或延誤工期。
施工排程中各個工作節點的施作順序和施作時間,是由軟體操作者基於現場施工能量所指定,假如排程人員現場經驗不足或者誤判施工單位的施工能量,可能導致從 BIM 模型生成的工作排程發生與實際不符的情况。

如果代理服務公司系依附於設計單位,當然由設計方承擔外在責任,內部責任則按照契約的規定處理。然而如果代理服務公司是依附在業主方的情况下,當施工方同時向業主方和設計監造方索賠的時候,即使這個部份不屬於設計方的委任契約範圍,對於監造方是否將要擔負現場失察的責任,尚待厘清。

在美國曾經發生過一起訴訟案件,設計方應用 MEP 對天花板內悶頂空間裡的多層管綫做出密集的佈設,也經過衝突檢查確認管綫相互間不發生衝突和間距不足的情况,然而設計方並沒有明確向施工方交代各層管綫的施作順序,施工方則按照其成規性的作法施作。施工到一半時發現才架設完70%的管綫卻已經把天花板內的空間高度用完,使得施工方必須返工拆下已經完成的管綫重新佈設。結果引致施工方起訴業主方索賠,業主方則轉而起訴設計方索賠。這個個案的關鍵不在于誰設計或誰施工,而是清楚的顯示出即使應用了 BIM 模型也做了衝突檢查,不代表就因此萬無一失。當今有些 BIM 的應用者把衝突檢查當成神兵利器,認爲從此就能天下無事,從這個案例可以看到反證。

(3)當構建 BIM 模型的過程中發生錯誤或遺漏,導致施工過程中出現返工或延誤工期。
BIM 建模軟件只是工具,即使應用它構建模型以及嵌附建築資訊,並不代表過程中就一定不會發生錯誤和遺漏。如果代理服務公司未能及時排除錯誤或者修正遺漏,直接影響到從模型生成工程明細表的正確性,並且可能在施工過程中導致施工單位的返工或延誤工期。相同的必需厘清各個角色的權責。尤有甚者,如果因爲模型上的錯誤衍生出工安事故,法定監造人還得負擔責任。

因此即使 BIM 代理服務公司係由業主直接委派參與到設計和施工階段中,該公司對於這個建築案件的所有作爲仍然需要接受法定設計人和法定監造人的節制,針對這個建築案件創建的模型和施工圖說也得經過業主、設計方、監造方以及施工方共同簽認以明責任。

上述這些情况是數碼阿叔我所做的合理推測,實際上未必會真的發生,或者必然會對簿公堂。但是在這種 BIM 代理服務公司介入建築行爲以後,我們不能等到問題發生了才臨時謀求解决方法,必須及早厘清各個參與者之間的權責劃分,以及發生杆格時的處理程序,才能確保工程的順利進行。

下接《BIM代理服務芻議 (8 / 8)》「BIM 代理服務創造的願景」

BIM代理服務芻議 (6 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

BIM代理服務公司的架構

根據前面的鋪陳,我們可以想像得出來,衆多設計單位各自都投入大量人力物力,爲導入 BIM 重複的耗費了資源,除非它們有能力和關係跑到國外去搶案源,否則在台灣却很可能無從獲得足够的案件做相應回報。對未來做過度的預期,必將造成有限資源的嚴重浪費。何如把跟 BIM 相關的應用操作獨立出來,交付給專精於 BIM 應用領域的「BIM 代理服務公司」代位操作,把有限的社會資源集中利用,創造更爲有利的契機。

如果我們能建立一種資源集中運用的架構,所謂 "馬照跑,舞照跳",包括建築師與專業技師這些設計團隊的成員們不需要改變原先的設計方式和遊戲規則,不必去經歷孕育 BIM 應用操作的陣痛期甚至難産。讓建築師與專業技師們把有限的時間和精力專注在建築設計本質上的提升與優化,不致因爲技術操作上的生澀或瓶頸而對設計本質削足適履。無論設計過程中使用的工具是二維的 CAD 或是三維的 SketchUp…等等,按照原先行之有年的既有程序完成設計以後,把設計結果 (設計圖或模型) 提交給業主做最後確認,再經由業主交付給指定的 BIM 代理服務公司,繼續進行建築資訊模型化的技術處理,並且讓他們在建築設計與施工期間全程輔助業主進行必要的操作,最終業主在這個建築案件上將獲得完整的 BIM 應用效益。

業主是建築案件的實際擁有者,因此這種 BIM代理服務公司應該直接面向業主,以合約的形式接受業主的聘雇或委托。這個公司裡必須設置技術專精的 "BIM專案經理",對整個建築案件實施管理和協調。並且必須組織充足的專業技術人員建立其技術團隊,成員們除了在建築、結構、水電各個領域具備設計與施工管理的專業經驗,還得專精於跟 BIM 關連的技術操作。擁有這種精實的專業技術人員,BIM代理服務公司將能完整的涵蓋 BIM 的應用需求。同時因爲資源相對集中,我認爲一家擁有稱職的技術團隊的代理服務公司將很容易擴充其平行作業能力,同時運行不止一個建築案件。

一個建築案件的整個運行過程中,實際上牽涉到許多複雜的工作和協調,以往這些工作是由建築師、專業技師和施工的營造業概括承受,各自分解消化掉的,但是在實施 BIM 對工作流程控制要求下,這些工作必須集中在一起控管,就會顯現其既多且雜的真正面相。對此裝作不知道或者事到臨頭再設法解决是不行的。也許,未來這種控管的作業,由非屬於業主、設計方和施工方的第三者:「BIM代理服務公司」來承擔,在立場上會更客觀,也更容易執行。

那麽這種 BIM代理服務公司最低限度得維持什麽樣的架構,才能遂行它的工作目標呢?在數碼阿叔我的推想中,除了公司本身應該具備的行政、業務、財會、公關等部門或人員以外,最重要的專業部門架構,至少得包含下列專業人員。

(1) BIM專業經理人:統籌整個案件的運作,規劃建築行爲的階段性流程,並且在業主與各設計單位間執行有效率的協調,推動案件按時程運行。這個專業經理人並不是行政職位,他必須具備建築、結構、機電等專業知識和實作經驗,甚至於跟建築師或專業技師等同的背景,才可能有效的遂行溝通、協調和專業建議的工作。

(2) BIM專業應用工程師:成員包含建築、結構、水電風、建築性能模擬…等等專業工程師,能對外來的建築及專業設計圖說進行前處理和除錯,因應資訊模型化的需要做出解析和整合,並且能够據以生成必要的建築資訊。如果代理服務業務涵蓋到建築施工階段,還需要派駐在工程現場遂行跟施工單位間的常態性溝通和協調。

(3) 三維建模工程師:具備建築專業知識會經驗,會操作跟 BIM 相關的建模和各種應用軟體,能有效率的構建出三維模型。

(4) 建築資訊模型操作工程師:處理資訊編輯、模型檢查除錯、規劃施工順序與進度、工程成本估算等等階段性的實質操作。

(5) 建築資料庫管理者:對應用的建築資訊的源數據進行收集、更新、管制。保持共用組件(component) 和建築材料、設備資訊都能處在最新的狀態。

(6) 電腦系統管理者:這樣的公司業態架構一套伺服器是必需要的,因此得設置專職的電腦系統管理者全時間維護整個電腦作業環境的正常運行,管理電腦伺服器和數據安全。並且跟各專案的專業經理人配合,管理專案範圍內各個工作站與伺服器之間工作數據的上傳、下載和備份,以及控管伺服器或工作站連接網際網路端的服務。

未來,BIM 代理服務公司接手處理業主交付的定案設計圖說,首先必須進行對圖面過濾與除錯的前置作業,消除被 "先知" 們過度强調的那些錯誤、遺漏和圖面內容不一致的問題。接下去才正式進入實質的資訊模型化作業。前置作業必然花費相當的成本,然而這時建築設計已經完成了,業主已經對設計內容、規模、建築材料、設備...等等做出了確認,在模型化作業中减少了大量修改或迭代操作的機會,同樣爲代理服務公司節省了作業時間和人力。兩者能否在工作成本上相抵,我無法預測還沒有發生過的事情,只能說對此抱持著樂觀的看法。因此當 BIM 代理服務業進入建築生命周期的運作環節中以後,爲 BIM 這台戲添加了新的角色,無論業主、設計團隊、營造公司等在實質上都獲得不同程度的效益,可以說是衆人皆歡喜。

下接《BIM代理服務芻議 (7 / 8)》「BIM 代理服務可能衍生的問題」

BIM代理服務芻議 (5 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

話說建築設計者導入 BIM 應用的門檻

有些人天真的以爲只要購買了 BIM 建模軟體回來,學會了構建三維模型就行了。這樣的想法偏差得太離譜啦!只會構建三維模型那是遠遠不够的,BIM 的重心在於那些嵌附在模型上的諸多 "建築資訊"。爲了符合建築行爲階段性應用的要求,對於模型中各種物件而言,在不同的階段需要嵌附不同等級的資訊,才能讓這些資訊及時發揮應有的效能。這些建築資訊的編碼和分類,事先都得仔細規劃其分享和流通的需要,凡此種種都不是只經由市面上那種短期補習班式的軟體操作訓練就能獲得的專業能力。不單設計單位得先期建立自身的標準作業程序,培養足够的 BIM 專業設計師,並且協同工作的設計單位相互間也得經過長期的磨合和互動,才可能發揮正常的工作能量和效率。

更重要的是操作資訊模型化的建築師和設計師,他們本身得擁有豐富的建築設計與工程現場經驗,熟知建築物內外各處的細部構造、施工方法和施作程序。如果建模人員的工程現場的經驗不足,直接會影響到建立的模型在建築專業上的可用性,剛入行的設計人員甚至只能做做最低層級的按圖構建裸模的工作。因此針對新進人員的教育訓練還需要包含提升建築專業能力和拓展專業經驗,這些都使得應用 BIM 的初期準備工作需要消耗一段不算短的培育時間,藉此逐步提高生産力。絕非什麽只需數小時就能使小白學會操作軟體建模那麽簡單,誤信這類誇張的廣告宣傳只會耽誤自己導入 BIM 的進度。

也有些人心裡在想,既然導入 BIM 需要高强度而持久的教育訓練,難免會影響到常態的生産力,那麽乾脆放牛吃草不去理會它,萬一接到了要求使用 BIM 的案件時,了不起採用且戰且走的方式慢慢培養 BIM 的作業能力。這種走險棋的做法在過程中可能會産生的是不帶資訊的建築模型和 bim (資訊不足的建築模型) 的結果,雖然建築資訊通常是配合階段性運用的需要逐步添加到模型裡,並非 "All or Nothing" 那麽極端。但是該有的必須要有,無資訊或資訊不足甚至於資訊冗餘都會導致 BIM 的運作中出現問題,即使設計者僥幸蒙混過去,那麽業主可就成了花錢的冤大頭。

在這裡我們可以歸結出一個事實:『設計團隊中的個別設計單位 (建築師和各專業技師) 爲了都能建立應用 BIM 的生産力,必須投入相當多的時間、金錢和人力物力,但其結果是沒有人能掛保證一定會導入成功。台灣的建築業大環境可以用地狹人稠來形容,地狹指的是可建土地太少,建設能量和案件數量都不多。人稠指的是設計單位超多,典型的僧多粥少。如果每個設計單位都爲應用 BIM 投入大量時間和金錢去培養生産力,却不見得都能雨露均沾的接到應用 BIM 的建築案件,將造成有限資源的嚴重浪費』。

下接《BIM代理服務芻議 (6 / 8)》「BIM代理服務公司的架構」

BIM代理服務芻議 (4 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

BIM是多角色合演的一台戲,不是二人對弈的一局棋

直到目前仍然有許多人(即使是專業人員)對 BIM 存在著錯誤的認知,以爲 BIM 是個電腦軟體。這是因爲當前在台灣對 BIM 宣傳最給力的是賣電腦軟體的供應商,而其餘可能跟 BIM 應用有關連的單位,大部份則是抱持著冷漠以對和事不關己的圍觀態度,難怪許多人會認爲 BIM 是某公司所賣的一個軟體。

然而被稱爲 BIM 的 "建築資訊模型化" (Building Information Modeling) 的確不是個什麼軟體,它依靠的是整個建築産業界的通力合作。模型化的工作發源於建築設計過程中,經由電腦軟硬體去體現在三維的資訊模型上,接下來除了運用在營造施工中,也運用在建築物的長期使用維護階段裡。在裡面軋上一角的參與者 (stakeholder) 包括了業主、建築師與設計團隊、營造施工者、建材與設備供應者,外加建築物完工以後的房屋使用者和物業管理者,因應 BIM 的還有個重要的 BIM 專案經理在負責規劃協調和檢驗。因此我們說 BIM 是多角色合演的一台戲,牽涉到的各個角色都得輪番上場共同來合作演出。絕非像以往那樣,業主和建築師對弈般僅在二人間說了就算數。

在建築案件中想要成功的應用 BIM,其中關鍵性的過程在創建那些三維的 "資訊模型" 以及 "協同工作" 的階段,設計者必須具備充足的現場經驗做爲模型合理性的基礎。參與實質操作的包括 BIM 專案經理、建築師以及同屬設計團隊成員的專業技師們。原生的操作方式是由建築師主導建築設計進行,同時結構技師負責結構設計、機電技師則負責包含電氣、給排水、空調通風、消防設備...等等專業設計,並且由業主聘雇的 BIM 專案經理負責工作規劃、協調、整合與階段性成果檢驗,四個專業角色都得同時上場,如果三缺一就玩不下去了。這些都是專業性很高的工作,而且負責工作規劃與協調的 BIM 專案經理更應該是專業中的專業,否則根本無從在各專業間進行溝通協調工作。

應用 BIM 的前提是上述這些特定的參與者各方面都能符合運作的實質要求,除了自身必須具備完整的建築資訊模型化與協同工作的觀念、知識與技術,還需要裝備高性能的電腦硬體以及跟模型化工作關聯的多種軟體,加上嫻熟軟體操作技術的設計師以及低層次的建模人員。對於首次想要把 BIM 應用在工作上的建築設計者,首先必需瞭解導入 BIM 應用的門檻。

下接《BIM代理服務芻議 (5 / 8)》「話說建築設計者導入 BIM 應用的門檻」

BIM代理服務芻議 (3 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

BIM代理服務公司

現在說到這篇博文的重點了,何謂 "BIM代理服務公司"?這種公司未來將在建築業的 BIM 應用中扮演什麽樣的角色?首先,數碼阿叔我必須說明,這裡說的公司名稱是我根據它可能經營的業務型態所推演出來的一種假想的名稱,未來如果真的出現了,也可能會是 "BIM建築經理公司" 或者 "建築資訊模型公司"…什麽的。從字面上可以看出來 "代理" 指的是 "第三者操作","服務"當然指的是提供 BIM 的應用操作啦!一種獨立於設計單位之外單獨運作的專業公司,專門代爲操作所有跟建築資訊模型化的技術性和協調管理工作,這麽說就比較清楚了吧!

其次,這將是一種新興行業,因爲它完全是應對 BIM 需求而出現的,當建築設計界還沒有人應用 BIM 或者很少人真正在用 (就像目前的狀况) 的時候,這樣的代理服務公司因爲此時拉不出業務量來,是很難單獨存活的。鑒於 BIM 必須大量應用到電腦操作,應用的效益很大程度的受到電腦影響,因而初期這種代理服務最可能是依附著在一些電腦資訊公司裡經營,即使市場上有獨立經營的這類公司也是極少數的特例。但是等時候到了,建築界對 BIM 的應用需求持續增長的情形下,這種 BIM 代理服務公司將會如同雨後春笋般冒出頭來。

接下來我要說說各個參與者在 BIM 應用中各自扮演什麽樣的角色,以及建築設計者導入BIM 的門檻,都搞清楚了以後,我們再談 BIM 代理服務的契機以及可能組織的型式。

下接《BIM代理服務芻議(4 / 8)》「BIM是多角色合演的一台戲,不是二人對奕的一局棋」

BIM代理服務芻議 (2 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

BIM情境劇:業主-BIM-建築師

(※聲明一下,這只是幾個假設的情境,提到的人物都是虛構的,沒有影射任何人,萬一有所雷同,如果誰硬要對號入座,與我數碼阿叔無干)

公元 2012 年臺灣中部某市有一位搞建設的業主,他在市區裡屯了一塊不小的菜地,現在想要蓋一棟大樓牟利。他曾聽過同樣搞建設的朋友說現在蓋樓要用 BIM 才够檔次,完工後拿 BIM 來宣傳一下,一定可以賣個好價錢。於是他約見了熟識的某建築師,告訴他準備要蓋樓起厝的决定:
『建築師啊!我要蓋一棟大樓,要 BIM 的那一種。這是地籍圖,請你拿去畫看嘜,容積要蓋滿。後禮拜我們來討論,如果滿意就談簽約...』
肥猪拱門,業務當前,建築師點頭稱是。鑒於時間緊迫,趕緊捏著地籍圖回去參詳了。

建築師開始設計啦!如此如此…這般這般…一切行禮如儀。剛開始是概念設計吧,設計出來的東西總是首先得提交給業主看的,到了約定的這一天,建築師在業主的辦公室裡攤了一桌子圖。那麽應用 BIM 以後跟以往使用 CAD 産生的設計圖有什麽差別呢?其實一眼望去,列印成二維的圖形看起來跟以前沒什麽不一樣,平立剖面圖還是那些平立剖面圖。

可是業主是個精明的生意人,不會就此輕易相信這就是傳說中的 BIM,業主翻著攤在桌上的那些圖,睜大了眼睛語氣急促的說:
『建築師!你有沒有用心啊?我的朋友給我講,BIM 是那種什麽立體的模型啊!啊你這個跟以前一樣嘛!你打開電腦把那種模型用給我看嘜,不然我怎麽跟你商談簽約啊!』
(※提示:應用 BIM 是把設計內容體現在電腦三維模型上的)

接下來的狀况發展,可能會遇到三種不同的情境,差別在於建築師是用什麽方式操作設計,並且提交給業主這份設計案的圖形是怎麽完成的。

【情境一】
建築師只聽說過 BIM,自己沒沾過手,事務所裡的設計師們還在使用 CAD 二維圖形作業,拿給業主看的是 CAD 畫出來的二維平立剖面圖。

『這個…唔…嗯…你要那種 BIM 的,我回去再想想辦法…』建築師勉强回應著業主的要求。
原本想蒙混過關,沒想踢到了鐵板,心裡的滋味不大好受,因爲這份設計圖可不是用那個什麽 BIM 弄出來的。此刻一翻兩瞪眼,當然變不出一個三維模型來安撫業主…,凉!

『…靠…毀了!上次開會的時候他說要 BIM,本來以爲他隨口說說而已,居然這老傢夥是來真的…』
建築師心裡嘀咕著,爲了自己一時疏忽搞得現在很被動,悲劇啦,臉上的表情很是尷尬。

這個 CASE 就此玩完了嗎?眼看合約簽不成了,準備收拾東西要撤了嗎?且慢走人,還是有好辦法能解套的,待會兒再告訴你。


【情境二】
建築師是利用三維設計軟體 (例如 Google SketchUp) 做完概念設計方案,把三維模型輸出轉成二維的平立剖面圖拿來給業主看。

『要看三維模型哦?沒問題的啦,我還有彩色的透視圖呢,來來來!先看看這個…』
建築師飛快的拿出他的筆記型電腦,同時順手把委任契約書拿出來,放在業主看得到的位置。接著電腦開機如儀,啓動了 SketchUp 和 ACDSee 二個軟體,一面在 SKP 模型畫面上轉動模型視景,讓業主能從各種角度仔細觀察模型。另一面則穿插展示著昨晚連夜渲染出來那一系列像照片般逼真 (Photo-Realistics) 的場景透視圖像。最後秀出一段動畫,先圍繞著建築物走一圈,看看房屋外觀造形與周遭綠化環境植栽的搭配,接著又穿越大門直接走進門廳,瀏覽內部的材料面飾和家具擺設。業主看得津津有味,腦海中思緒飛揚,充滿了對未來的美麗憧憬。

『建築師!這個感覺很好嘞,這是 BIM 做出來的那種模型哦?那個外牆的花崗石顔色能不能稍微改比較淡一點的?還有…房屋西邊的楓樹能不能種多一點,整棟蓋高一點多幾層啦!另外…主臥室旁邊那個客房也要加陽臺和落地窗!給我稍改一下喔!』
業主看得有些心動了,雖然他關注的焦點此刻已經逐漸轉移到其他部位,可他還是沒忘記他要的是 BIM。…汗!

『這還不是用 BIM 畫的啦,現在是草圖階段,用這款模型的效果比較 BIM 卡好,我們都是用這款立體模型做設計。我很快就能修改好,再拿來給你看,我們可以先在模型上把房屋的外形啦、材料啦和裡面的格局啦、家具布置啦都决定好,就跟剛才你看到的那些透視圖一樣,你可以預先看到效果。那種 BIM 建模比較費時間,等以後細部設計和畫施工圖的時候才要用那種 BIM 軟體建模,這樣比較省時間,你也可以早一點申請建照賣房子對不對?啊你放心啦!保證你發包和施工的時候有 BIM 的圖給你用。要不先談談簽約怎麽樣?』建築師四兩撥千斤,不斷轉移業主緊盯的目標。

『商談簽約應該可以的啦!可是你要在合約裡掛保證,寫明到時候一定要給我 BIM 的模型和施工圖。合約其他的條件我們來商量…』業主說。
業主點頭了,應該可以簽下委任契約書啦,建築師心裡暗自盤算著,如果能先把設計權拿到手,剩下那個 BIM 的問題回去再說,反正天下沒有解决不了的事情。

建築師爲了要解套,事急從權,及時打開電腦秀出 SketchUp 三維模型、模擬真實的渲染圖像以及播放動畫先穩住業主。接著告訴他現在是概念設計階段,原本就是拿這種 SketchUp 軟體做設計的,後面正式製圖的階段 BIM 工具軟體才會登場,請他拭目以待。這並不是在搗漿糊,想唬弄業主,這是以時間換取空間,走曲綫救亡圖存,總得先設法簽下設計合約,再想辦法去折騰 BIM。

(※提示:Google SketchUp 是個三維模型工具軟體,好學易用,設計者能經由直觀的視覺回饋,經由模型體現設計思維。SketchUp 具有親和性很高的人機操作界面,幾乎能跟設計者腦海中的設計思維同步運作,建立三維模型的速度超快,很適合在概念設計階段用來 "做設計",它的功能不僅僅用於草圖,甚至可以涵蓋到施工圖階段。只是目前 SketchUp 的 SKP 模型內定所携帶的建築資訊偏重於形狀、材質、透明度等視覺傳達,還未能滿足 BIM 的應用資訊需求,因此從 SketchUp 産生的模型此時不能算是 BIM 的模型。但不久的將來就很難說了,從來沒有一個軟體有數以百計的粉絲不斷幫它寫外掛插件程式並且免費共享,據我所知已經有不少 Ruby 程式設計師正在努力把 SketchUp 推向 BIM 的層級。言歸正傳,雖然不是應用 BIM 所製作出來的模型,但是這種 SKP 三維模型比起其他三維模型在視覺表現上更接近人類的視覺印象,讓非屬設計專業的業主和其他人員更能直觀的瞭解建築設計的內容與細節)

(※提示:CAD 軟體的人機操作界面在 "製圖能力" 上很强悍,但不適合用來 "做設計"。
某些從 CAD 軟體逐步演化成形的所謂 BIM 建模軟體,本身承繼了 CAD 軟體繁複的人機操作界面,即使集成了許多應用的新功能,用做 BIM 的建模與製圖工具是個很好的選擇,但其界面原本就不適合用來 "做設計"。關於這一點,軟體公司是不會承認的,他們會列出一大堆理由說它是個能用來做設計的好工具。但是西瓜甜還是不甜,賣瓜的人說的不算數,吃瓜的人說的才算數。同樣的,軟體適不適合用在 "做設計" 上,軟體供應商說的不算數,必須是身在第一綫專門從事建築設計的建築師,根據自己親身操作體驗後所說的才是真的。整天與建築設計爲伍的建築師與設計師們,一定要分辨清楚 "設計" 和 "製圖" 的分野,也要清楚的認知設計工具與製圖工具之間操作行爲的差異,把工具用在不適合的領域將難以提升工作效益。)

(※提示:把 SketchUp 的三維模型轉換成二維圖形,利用其自帶的 Layout 3 模組,或者使用 DoubleCAD XT, AutoCAD 之類的軟體都能辦得到)


【情境三】
建築師的確是玩過 BIM 的,也掏了銀子在事務所裡裝備了運行 BIM 所需要的電腦軟硬體。這次他花了不少時間把概念設計的內容利用 BIM 建模軟體構建了大樓的三維模型,又從嵌附在模型裡的各個視圖 (View) 導出成爲平立剖面圖拿給業主看,只是沒料到業主對 BIM 的認知只是個三維模型。

『…想看模型早說嘛!要看就看唄!』建築師心裡這麽想,手底下可沒閑著。
從提包裡拿出他的那部 " i7 " 工作站級筆記型電腦,那可是裝了最新 64 位元 Windows 7 作業系統的高級貨,同時也沒忘記掏出兩本委任契約書來放在一邊。啓動電腦讀進了模型檔案,片刻之後一個立體的建築模型視景出現在顯示幕上,他旋轉模型展現這棟建築物各個角度的視圖。業主眯著眼睛直盯著顯示幕,對自己即將擁有 BIM 大樓顯然欣喜不已,清一清喉嚨說:

『這就是人家說的 BIM 模型哦!那我們今天可以商談一下簽約的條件。還有…我跟你講我這個 CASE 要那個…那個什麽綠建築啦!還有…還有…啊!對!他們說的永續啦!屋頂上面還要裝那種會轉的風車和太陽能板。嗯!還有…每層樓蓋小一點沒關係,一定要多蓋幾層樓,最好外形能够凸出來凹進去那樣變化多一點,不要每層統統一樣,我要把這棟蓋成那個什麽…什麽…啊對了!蓋一個地標啦!』業主一口氣提出了一大串要求。

(※提示:BIM、綠建築、可持續性、替代能源設備、地標等等,都跟建築物有關,但是彼此之間並不存在必然的關連性)

喝下一口茶,緩過一口氣,業主接著又說:『建築師!啊你這種模型能不能給我看到屋子裡面的格局,每個房間裡面牆壁和地面用了材料的樣子,還有裡面那些家具擺設。頭前我有一個 CASE,那位建築師用那種什麽…草圖大師啦!他都能給我看裡面這些東西。』

聽了業主的話,建築師就像正喝著冰可樂的時候不小心一口吞下了冰塊,心頭又梗又凉。暗想著:
『我的媽呀!要求這麽多,照他這種搞法這豈不就翻案了嗎?前面爲了建這個模型忙活了這麽多天,搞得人仰馬翻,電腦還當機好幾次。唉!又得重新開始…』,…哭!

(※提示:即使應用 BIM 把設計內容整合在單一模型上,更改少部份設計內容比較省事,不必像從前二維製圖時代那樣逐張修改。但是改圖是有限度的,如果遇上業主整體性的翻案,另起爐灶可能還快一些!)

在[情境三] 裡所敘述的情節,那位建築師使用了 BIM 嗎?當然不是的,那是個假象。他在這個階段所做的頂多是利用所謂 BIM 建模軟體建立了一個三維模型,在沒有加上建築資訊以及協同作業之前,實在不能算是 BIM。這也是當前的一種迷思,有些人學會了操作所謂的 BIM 建模軟體,拿它構建出三維模型就自認為是個 BIMer,但是實際上跟真正應用 BIM 還差一大段距離呢,然而這總是個好的開始,肯親自投入其中,這是條正確的路徑。

看完上面所描述的三種情境,按照一般的認知,三種情境中可能獲得設計權機會的排序是 [情境三] 的機會最大,其次是 [情境二],而 [情境一] 的機會應該是最低的,如果建築師不幸處於 [情境一] 的狀態,似乎業主會把設計權交給他認為已經在應用 BIM 的建築師。但是從數碼阿叔我的觀點來看,實際上在三種情境下建築師獲得設計權的機會可以是相等的。

爲什麽我會這麽說呢?因爲當前台灣的社會是個工商高度發展的環境,各種行業領域的運轉速度與反應時間都很快,只要社會中有了某方面的需求,在很短的時間內就會出現相應的行業來填補需求的缺口。所以當應用 BIM 在台灣被鼓吹到跟流行風潮掛鈎的時候,以台灣社會一窩蜂的特質,很快就會在建築業裡反映出對 BIM 應用和熟練操作人員的大量需求。然而當前建築設計行業裡對 BIM 應用的準備以及技術養成訓練仍停留在無作爲或者作爲不足的狀態,届時勢必難以滿足需要。因而我可以預期届時必然會出現一個新興的行業-「BIM 代理服務公司」,適時給建築界填補需求的缺口。

這種 BIM 代理服務公司 (假設的) 就是預期可以爲應用 BIM 解套的解决方案,因此對於上述的 [情境一] 與 [情境二] 的狀况,建築師大可以用委婉的語氣據實向業主說明這次沒有把BIM 應用在概念設計上的個中原因 (坦白從寬嘛),是因爲那種所謂 BIM 工具軟體本身並不適合在這個概念設計階段用來做設計,其二是業主身邊並沒有聘雇一位 "BIM專案經理"幫業主做跟 BIM 相關連的規劃與協調工作。接著建議業主找個 "BIM 代理服務公司" 擔任這個建築案件中關於 BIM 方面全程工作規劃、協調與管理,這麽做能爲業主帶來最大的效益。實際上,即使在 [情境三] 的狀况下,不要說建築師略懂 BIM,就算他精通 BIM,最好也同樣建議業主去找代理服務公司。爲什麽這麽說呢?雖然建築師在原先建築設計之外又增加了全程的 BIM 協調管理工作,理論上可以另外向業主要求支付一筆酬金,但是一定得考慮到我們社會中的現實面,那就是 "一加一必然小於二"。即使多做了這些服務,一不小心應得的費用最後可能就被七折八扣的給忽悠掉。因此藉由這種 BIM 代理服務公司適時進入工作環節,將使得整個建築行爲得以合情合理的登上 BIM 的層級。

下接《BIM代理服務芻議 (3 / 8)》「BIM代理服務公司」

BIM代理服務芻議 (1 / 8)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次辛卯年六月寫於台北

BIM 時代來臨的前夕

有人預言說台灣建築業的 BIM 時代即將來臨,因而 BIM 的應用前景一片大好。我不知道此話是否當真,但是可以預見的是當台灣建築業的 BIM 時代真的來臨的時候,由於台灣社會凡事一窩蜂的傳統,届時大多數投資建屋的業主們必然急吼吼的要求上馬,準備躋身在BIM 這班列車上。BIM 被說成能爲各個參與者省錢的神兵利器,應用 BIM 主導設計和精益施工以後蓋出來的房屋檔次比較高,銷售與經營價值也會因而提升。

在競爭激烈的房屋市場裡,怎麽搶錢比較重要,誰都沒有耐心去循序漸進,都希望能立即擁有,業主們的這種心態是可以理解的。然而看起來我們的設計界迄今似乎還沒準備好迎接這個新時代,許多人至今仍在討論著:
『...聽說有一種軟體叫做 BIM...』
『...不知道 BIM 這個東西好不好用...』
『...要不要買 BIM,聽說很貴...』
『...建築師都還沒有用 BIM...我們專業技師哪來的模型可用BIM...』
『...BIM 是啥?好像大家都不會用...』
整體的設計環境裡並沒有表現出急著武裝自己準備上陣的積極作爲,恐怕當前心裡發急的,只有賣 BIM 應用工具軟體的軟體供應商了。

當業主打算在他的建築案件裡立即啓動 BIM 的時候,首當其衝的是建築師,因爲建築師一向在業主投資的建築行爲中扮演著重要的角色,既是幫業主出謀劃策的諮詢顧問,也是建築設計的實際執行者,更是工程施工階段的監督者。按照慣例,整個設計團隊也是建築師負責召集和協調作業的。當建築師接到業主的任務要求說要 BIM 的時候,總不能跟業主說:『稍安毋躁,待我們先去學學 BIM 怎麽用再說』。不管準備好了沒有,整個設計團隊成員包括建築師和相關的專業技師們就得立即投入 BIM 作業。如果沒先準備好,情勢就會變得很被動,處處左支右絀,事事受制於人。

然而在當今 BIM 氣候未成尚無實質收益的時候,誰願意耗費許多寶貴的時間去進行準備呢?可能大多數人會選擇靜觀其變等等看,說不定還真的會錯失及時上馬的契機。但是的確不必爲此憂心,這篇博文所陳述的是未來可能生成的一種稱爲 BIM 代理服務的新興行業,它將能在 BIM 時代來臨的時候,適時填補設計單位在應用 BIM 作業能力上的不足。

也許有些人到現在心裡還想著,這沒什麽了不得的,不就一個什麽軟體嗎?到時候買一套BIM 回來畫圖就好啦!實在不濟的話,了不起去招聘一個會操作那種軟體的設計師回來,幫我搞出那種模型不就行了嘛!

大哥!別說我沒提醒過你,BIM 不是你想像中那樣就那麽一個三維模型而已,BIM 也不是簡單到買個軟體回來立馬就能搞出來的,跟你以前使用 CAD 軟體相比,差很大呢!

接下來爲了說得清楚一點,數碼阿叔我拿未來可能發生的情境做個比擬,看看在 BIM 現形以後,建築師可能會面臨到的幾種狀况。

下接《BIM代理服務芻議 (2 / 8)》「BIM情境劇:業主—BIM—建築師」

2011年4月12日 星期二

BIM是誰的菜? (4/4)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次庚寅年臘月寫於臺北
承續上一篇博文《該爲BIM支付哪些代價?》

BIM是誰的菜?

整個建築案件的生命周期以行爲階段來區分,包含到投資、規劃、設計、施工、使用等等不同的階段,它的牽涉面很廣泛,從開始規劃直到最終廢棄,整個時間跨度可能會在數十年甚至超過一百年之久,今天有些人說BIM能完美的解决那些存在已久的種種建築問題,是個很理想的東西。實際上真正運用BIM完成的建築案例不惟在這世界上數量不多,事實上其中也沒有哪一座建築物已經渡過它正常的整個生命周期,一切都是個現在進行式。

"時間"是個重要的因素,任何短期內顯現的效益和措施都必須經過長期的"時間檢驗"去驗證和落實。不可以隨口就說:『我看行!』,唯有經過檢驗才能評價它到底是行還是不行。

說得明白一點,在目前看來運用BIM以後的確可以爲投資的業主方、施工方以及設計方節省直接成本,反過來說也就是他們藉此創造了利益,這種利益當然不是雨露均沾的,從本益比來推斷是業主方與施工方獲得較多的利益,而設計方獲得較少的利益,這些都是基於建築行業當前的游戲規則裡從金錢角度的考量。可是對於整個建築行爲的最佳化和使用效益的最大化,BIM是否就是唯一的解决方案,目前言之過早。經過時間的考驗和沉澱以後,各個參與方彼此的相對關係如果因爲BIM的介入而發生變化,原先的游戲規則當然會跟著改變,未來的BIM生態未必就是今日我們所預期的BIM生態。

我這麽說,可能有些人不會同意我的觀點。當今我們這裡有少數公司的確利用統包(turnkey)的方式完成了一些基於BIM應用的個案。我的看法是,即使這些個案進行當中協調運作良好,但是這種集結在同一個公司內操作的方式,並非島內民間建築業體系異業分工合作的普遍性做法,而且零星個案的成功與否也不足以代表普遍化的狀態。我們對於任何制度的創建必須以能够讓最多的業者普遍化接受和應用做爲最終的目標。

當前,許多跟建築相關的業者對於BIM的應用與否,可能正徘徊於做與不做之間,此時此刻大家還是會循著原有的游戲規則玩下去。即使是用上了BIM,實質上的建築資訊模型化工作也幾乎都集中在設計階段進行,發給施工方的仍然是紙質的二維藍圖,建築業界共用的組件庫與材質庫仍然未見踪影。在設計方與施工方自身,各項整合與協同作業也尚在萌芽階段。其餘的參與方多半仍陷於被動因應的狀態,因此依照眼下的狀態來看,BIM整體的效益並非如同宣傳中所描述的願景那般美好,距離『王子與公主從此過著幸福快樂的日子』也還很遙遠。

建築案件運行中各個參與方所牽涉的程度深淺不同,應用BIM看起來都能獲得一些實質上的效益,同時相應的也得付出代價,收穫與付出之間能不能平衡或者怎麽去平衡,這得由參與者自己决定,別人不宜多嘴多舌的畫個大餅去指導他做出决定。

如果爲了急於推動BIM,捧著國外的所謂成功案例說我們也應該這樣那樣,這種做法沒考慮到的狀况很多,每個地區的建築環境必然會受到許多因素所影響,因爲地域不同、民情不同、社會結構不同、建築制度不同、設計業規模不同、營造施工能力不同…等等,這一切都使得我們這裡建築業界的生態跟國外存在著不小的差異。

數碼阿叔以爲,BIM要在我們這個島上生根發芽,必然會因爲上述這些既存的差異而出現"本地化" (localized)的轉變。本地化以後的"臺灣式BIM"肯定不是洋人那一套原汁原味的東西,最後被端上桌的會是一道什麽菜,我不知道,我只想知道這個BIM會是誰的菜?

(本篇完)

BIM是誰的菜?(3/4)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次庚寅年臘月寫於臺北
承續上一篇博文《誰從BIM裡獲取了利益?》

該爲BIM支付哪些代價?

在建築案件裡應用BIM,看起來似乎對每一個參與者都有利益。然而,BIM絕對不是那種"花錢不多,樂子不小"的東西,天下沒有白吃的午餐,想要獲得利益當然得付出代價啦。爲了得到應用"BIM"所帶來的種種好處,在建築案件中的各方參與者總得付出一點"好處費"。看不破這一點,那就別去摻和BIM,還是老實一點將就著使用現在的二維CAD圖形繼續玩下去,房屋總是蓋的起來的。

(1) 投資的業主
•需要聘請真正對BIM內行的專案經理和工作人員。
爲了執行BIM業主端的操作,業主必須聘請對BIM真正內行的專業人員,代爲操持跟BIM相關的計劃、協調與檢驗事務,才能順利的運作BIM。

•因實施BIM所支付的作業成本得合理的提高。
應用建築資訊模型化的作業成本必將高於傳統的二維CAD圖形作業成本,給付設計團隊的酬金必然得相對的合理提高。業主方一定要正確的認知一個事實,BIM不是便宜擱大碗或不花錢就能得到的東西。所謂一個蘿蔔一個坑,便宜無好貨,這是顛撲不破的硬道理。如果業主不能體認到這一點,那麽他是玩不起BIM的。

(2) 建築設計團隊(建築師與專業技師等)
•需要持續學習一系列跟應用BIM相關軟體的操作。
想要應用BIM,首先必須有個清楚的認知,只憑一套CAD軟體打天下的時代已經過去了。如今需要學習一系列跟應用BIM相關軟體的操作,並且建立新的作業方法與工作流程。

•應用BIM必須具備協同作業的觀念和嫻熟的操作能力才能建立生産力。
設計團隊的成員(建築師與專業技師們)都得建立相互協同作業的架構,並且要能嫻熟的運作平行作業的工作流程,才能建立並且維持高效率的生産力。

•對電腦硬體的投資會持續增加。
當建築案件的規模擴大時,用於運行BIM相關各個軟體的電腦硬體也將隨著進行更新或提升性能。那些嵌附了完整建築資訊的三維模型,模型檔案變得龐大而且模型內容變得很複雜,想要流暢的在電腦上運行,那麽對電腦硬體處理能力的要求就不是宣傳中那麽低階了,通常都得找尋市場上PC工作站級那種高速電腦來運行。(建築設計的範圍很廣,不是只弄些小變電機房或低層雙併公寓而已,如果只搞那種小東西,又何需BIM呢?)

•跟BIM相關的各種軟體的投資會持續增加。
軟體業者每年都發行一次要收費的更新版,幷且改變模型檔案的版本相容性,讓既有的使用者不得不再度付費跟隨著升級。軟體業者常常會用擠牙膏的方式,每次更新版本裡只增加了少許新功能,延續軟體的生命周期。由於版本間的相容性問題,軟體使用者不得不跟著升級更新。

•團隊成員間的協同作業磨合期將影響生産力。
當設計團隊的組成成員(建築師與各專業技師們)發生變動時,在新加入成員與團隊的協同作業磨合期間,團隊的生産力將因而受到影響。

•專業人員教育訓練成本會不斷增加。
當工作人員離職或新進變得頻繁的時候,教育訓練的成本與生産力提升不見得能掛鈎,也使得教育訓練會成爲常態性進行的工作。

•創建組件與建築材料資料庫以及更新維護資料庫的成本隨時間增加。
當前我們的建築業界對於本地化的共用組件庫與建築材料庫的支援力度很低,要深入應用BIM就必須自己創建足够的"建築構件模型"(BEM)以及建立一個組件資料庫使用,並且得自己設法持續進行維護與更新。

•有關應用BIM所增加的設計酬金比率、爲特定專案自訂組件的智慧財産權歸屬目前都還是講不清楚的問題。

(3) 營造施工者
爲了能在施工過程裡完整的發揮BIM帶來的效益,施工者應該改變傳統上只按圖施工其他一概不理的被動心態,爭取拿到並且應用這種三維資訊模型用做建造的主要對照樣本,以積極主動的態度主導工程合理的進行。

•組織具備BIM操作能力的專業人員,對電腦軟硬體和專業人員教育訓練的投資。

•建立基於BIM的新作業方法和流程,把跟模型的互動關係加進施工程序中。

•如果位於上游的設計單位並沒有把BIM應用在設計圖說中,營造施工者可能得自己進行建築資訊模型化,在營造施工階段爲自己創造工作效率和經營利潤。

(4) 建築材料與設備供應廠商
當BIM被建築業界普及運用的時候,創建一個本地化、非營利性質的"共用資料庫",可以促成我們這裡本地供應商的銷售商機。因此建築材料與設備供應商們一定要體認到共用資料庫的重要性,日後凡是未被共用資料庫收錄的建築材料和建築設備産品,可能就將失去被BIM操作者選用的機會,從而失去在這個領域裡的競爭力。即使不存在共用資料庫,各個設計團隊自行構建的資料庫依然左右著建築材料與建築設備的選用權。

由於共用資料庫的管理者只管收集、分類、保存與更新廠商提供的産品資料檔案,提供各個設計團隊查閱或下載使用,本身並不參與製作。因而:

•建築材料供應商得持續提供其最新的建材資訊電子檔案給共用建材資料庫。

•建築設備供應商得持續提供其設備最新資訊模型電子檔案給共用組件資料庫。

•廠商可能得額外投入成本自行製作或者委托別人代爲製作符合資料庫要求的各種格式"建築構件模型"(BEM)和建材電子型錄。

(5) 建築物的使用者
•購屋者可能會因爲購買經過BIM加持的新建成房屋而額外多付出房價
這個社會上消費者永遠是弱勢的群體,跟生産者相比,消費者獲得的産品訊息經常是被動的、片面的以及經過包裝的。因而在房屋市場中購屋者雖然人口數衆多,也容易受廣告包裝左右其表面價值,爲購買應用了BIM建造的房屋而多付出費用。

(6) 建築物的物業管理者
•對電腦軟硬體與操作人員教育訓練的投資
如果建築物的物業管理者要利用三維的建築資訊模型做爲維修管理的載台,那麽物業管理者除了得裝備能够讀取模型檔案的相關電腦軟硬體,同時也得配置能操作BIM工具軟體的人員。

(7) BIM建模工具軟體業者
•高昂的軟體售價、密集的付費更新策略,直接影響到使用軟體的群衆中合法使用者的比率,使得軟體業者的獲利率降低。

•軟體更新時間的壓力以及追隨硬體提升性能的壓力使得軟體開發成本提高。

•雖然開發BIM建模工具軟體的業者目的是銷售,並沒有義務爲軟體使用者建立完整而足够選用的建築構件資料庫。但是軟體業者藉著推銷軟體之便,扮演推手的角色,推動或協助創建一個完整的本地化共用資料庫,當能更有助於推銷軟體。

未完,接續下一篇博文【BIM是誰的菜?】(4/4):《BIM是誰的菜?》

BIM是誰的菜?(2/4)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次庚寅年臘月寫於臺北
承續上一篇博文《BIM來也!我就是路我是光》

誰從BIM裡獲取了效益?

BIM看起來不錯,在工程建設中實施了BIM以後,對參與的各方都有好處。雖然天下沒有只賺不賠的行業,操作得好,賺錢;操作得不好,賠錢;願賭服輸,這也是天經地義的事情,一切都在於主其事者的企圖心和準備好了沒有。那麽應用了"BIM"以後能爲各個參與者帶來哪些效益(包括利益)呢?

(1) 投資的業主
•有效的控制預算成本,花費最合理的費用把房屋建造起來。(不該是最少!)

•有效的控制工程進度,在最合理的期限內把房屋建造起來。(不該是最短!)

•有利於規劃資金流程,能比較精准的管理資金進出的時程。

•有利於提升房屋價值,在社會觀感上對業主的經營地位與房屋價值都有助益。
應用了BIM的建築行爲,應該能比較容易的幫助業主達成資金投入率合理化、報酬回收率最大化的目標。

(2) 建築設計團隊(建築師/專業技師等)
•把建築設計體現在單一的三維模型上。
從單一模型産生平面、立面、剖面以及細部詳圖,最大程度的减低圖面不一致的可能性。這並非BIM獨有之處,一般經由三維模型進行建築設計的工具都能辦得到,然而應用這些BIM工具軟體目前可以先行生成所需的各種圖面嵌附在模型裡,跟隨著模型同步深化和修改。

•把相關的建築資訊嵌附在模型的各個物件上。
這是BIM的精華所在,使用三維模型把往昔設計圖、說明書、材料清單...等等格式不同的建築資訊整合在一起,提升整體的應用效率。同時避免了像從前那樣在一大堆圖面中次第輸入標註、詮釋、跨圖面指引詳圖與說明的麻煩與時間。時間就是金錢,對於設計者與施工者來說,能節省時間意味著能降低成本。
•减少大量對圖面檢查、除錯與核對的時間。
對設計者來說,出圖前仔細核對圖面與除錯是應盡的責任同時也是比較頭疼的問題,不但得花費大量的時間與人力,並且,偶有遺漏之處就會被人說成是普遍發生的現象。應用BIM把圖形直接鏈接在模型上,跟隨著模型同步更改,能爲設計者在核對圖面與除錯上節省大量的時間。

•改圖或變更設計內容直接在模型上作業。
直接在三維模型上修改,不再需要逐張圖面分別修改,消除漏改的可能性。

•對"建築設計"裡形式、風格的建立無所助益,但是對"製圖"操作的效率幫助甚大。
建築設計思想層面的內涵取决於建築師腦海中的設計思維,這是電腦永遠無法取代的。要用做建築設計推演工具,軟體必須具有親和性很高的人機界面,可以像建築師手持鉛筆勾勒草圖那般跟腦海中的思維同步推演。但是當前這些BIM建模軟體,其人機界面的操作方式仍然延續傳統CAD軟體所需的精確輸入與計算,時時干擾設計構思的推演過程。雖然在某種程度上不適於拿來直接操作設計,但是三維模型整合圖形的功能,在設計後期却是一種整體效率很高的工具。

(3) 營造施工者
•從設計單位獲得的BIM施工圖其內容的錯誤與遺漏會比較少。
即使應用了BIM,完全無錯誤是不可能的,但是减低了因爲除錯或增補遺漏導致對施工程序的干擾和對工期的耽擱。

•準備根據傳統的二維施工圖自行創建三維資訊模型用於施工。
如果上游的設計者並沒有應用BIM完成施工圖說,具備BIM操作能力的營造施工單位可以自行創建三維資訊模型用於施工階段,從中獲取的實質效益將大於軟硬體與教育訓練的投資成本。

•根據BIM的建築資訊模型,建立切合實際進度能力的合理施工期限與工程施作程序。
切合實際的工程期限必須由施工廠商參照自身的施工能量,考量自身資金調度能力與業主分期支付工程款的能力,甚至包括長期氣象預報等等因素,藉此自己編製。在設計階段擬定的施工日程,通常是根據一切都理想的狀態,很可能會偏離實際狀况,施工者不能直接拿這種日程做爲工程期限施作。

•直接從模型"存取"詳細的建築資訊。 
所有跟建築物相關的資訊都整合在單一的三維模型上,施工階段所有應用到的資料都能從模型上直接讀取,並且在施工階段持續更新建築資訊模型。

•以三維模型替代紙質施工藍圖,提升工程施作的精確度。
在工程施作前藉由三維模型進行模擬施作與安裝,可以大幅提升施工的精確度。

(4) 建築材料與設備供應廠商
•提升建築材料産品銷售商機。
建築材料供應廠商建立包含材料資訊的産品電子型錄,提供到"共用材料庫"存放,讓應用BIM的設計者直接從共用材料庫中選擇使用。這麽做能讓建築材料供應商開啓另一種有效率的銷售管道。

•提升建築設備産品銷售商機。
建築設備供應廠商建立産品的新型電子型錄,包括嵌附産品資訊的組件(三維的模型),提供到"共用組件庫"存放,讓應用BIM的設計者直接從共用組件庫中選擇使用。相同的也開啓有效率的銷售管道。日後當BIM被建築業界普及使用的時候,設備供應商如果未能提供嵌附産品資訊的"建築構件模型"(BEM)可能就此失去被設計者採用的機會。

•在建築業界共用材料庫和共用組件庫尚未成立之前,這些電子型錄將由廠商直接提供給各個應用BIM的設計團隊使用。

(5) 建築物的使用者
•應用嵌附的建築性能資訊,讓使用者能更有效率的控制室內空間環境品質。

•從三維模型獲得準確的産權面積資料。

•藉由建築資訊模型能使得建築物在使用階段的"中期更新"具體化以及制度化。

(6) 建築物的物業管理者
•可以獲得準確的建築物施工圖,作爲執行物業管理的參考藍圖。

•利用三維模型可以明確知道建築物內外所有管綫、閥門的佈設位置以及所有管綫與設備的規格。對於建築物的設備管理和常態性維修過程有很大的幫助。

•在建築物維修保養和中期更新的時候,從三維資訊模型上可以直接查閱建築物使用建築材料的資料,也可以查閱建築物內外各種設備與設施的規格、型號、廠商的資訊。

(7) BIM工具軟體業者
•藉著推廣建築資訊模型化,軟體業者可望大幅度提升軟體的銷售率。如果再加上不斷更新版本,能獲利更多。

•藉由設計者所建立特定格式的三維模型,軟體業者可以設置地區性伺服器,經由網際網路提供建築性能分析、成本估算與能耗計算等,從銷售雲端服務獲利。

未完,接續下一篇博文【BIM是誰的菜?】(3/4):《該爲BIM支付哪些代價?》

BIM是誰的菜?(1/4)

作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次庚寅年臘月寫於臺北

BIM來也!我就是路我是光

當前,在我們這個社會上,如果誰想要扮演推手的角色,想要順利推動一種革命性的新工具或者新技術,光憑著四處宣示美麗的願景是絕對無法達成目標的。經過了金融海嘯和景氣持續低迷以後,大家都學會了秉持著守成不易的想法,行事變得保守因循,要求他們一下子改弦更張棄舊迎新,結果必然是沒人理你。因此最爲可行的方式就是把那些跟目標領域裡相關聯的一攬子協同作業單位統統都拖下水,告訴他們只要能跟著我走(follow me),今後大家就能耕者有其田,不再食無魚出無車。最好再搞個幾次論壇,找來幾位專家爲此背書,或弄幾件成功的案例(case study)來演示一番,顯現出在他們各自的專業領域裡真能有光明的前途和足够的利潤。

BIM亦如是,自從上個世紀80年代以來,我們的建築業界一直廣泛的運用PC級的二維CAD軟體作爲共同的製圖工具,迄今已經將近30個寒暑。雖然把這些二維CAD軟體應用在建築設計中的時候,因爲其本身的人機界面親和性先天存在著無法克服的缺點(關於這一點那些軟體公司多半不會承認的),使用的人雖然不甚滿意但還可以接受,建築業自動化的理想也就在小部份自動、大部份手工的狀態中沿用至今,多年下來大家也習以爲常,並且已經發展成建築業中相關各專業間共同遵循的一套游戲規則。

最近這幾年,就在大家的眼皮子底下忽然冒出來一個叫做BIM的東西,有人說它是將零散的建築資訊經由"模型化"(Building Information Modeling)整合在一起,有人硬說它指的是一種建築資訊"模型"(Building Information Model),衆說紛紜莫衷一是哪!推銷BIM的人說它是個好東西,是當前武林中傳聞的倚天劍屠龍刀,它的橫空出世將能解决目前建江湖中所存在的一切問題,化解所有的難題和矛盾。這個被說成震驚武林轟動萬教的神兵利器體現在新一代的CAD工具軟體上,賣軟體的公司說這是一種具備實現BIM能力的工具軟體,好東西當然得賣個好價錢,但是一定得讓掏出銀子買這種軟體的人感覺到物超所值,你說是吧?

暫且不論BIM是工具技術還是行爲觀念,根據數碼阿叔我這幾年來對BIM的粗淺認識,我也認爲用上BIM能有機會爲建築業界解决某些既有的"歷史遺留問題"。但是這個世界上不存在完美的東西,許多能給我們帶來效益的措施和做法都可能在一些環節中産生副作用,重要的是我們得事先瞭解隱藏在這裡面的一些不足之處,才能有效的防杜或者適時的進行彌補。實際上,比較完整的BIM概念和整合性操作方法,是在晚近的四五年間出現的。在此之前,這麽多年以來即使沒有這個所謂BIM可資運用,我們的建築業界照樣把都市搞得高樓林立,因此在本質上這個BIM並不存在非我不可的必然性,只是藉著BIM可以讓我們飛得更高、走得更遠。

那些被BIM業者所一再拿出來强調的什麽圖面不一致的失誤…等等現象,凡是真正在建築行業的第一綫工作過的人都很清楚,會發生這種狀况多半是設計者在出圖前沒有仔細核對圖面,所以設計者自己本身要擔負相當的失察責任,不能推說是人力所不能及的狀態。至於施工時無法掌握工期或者錯誤返工…等等問題,負責施工的營造廠在開工前製作施工計劃時,有責任根據自己的施作能力合理的制定相應的工期。同時施工者必須在施工前仔細讀圖,確實瞭解工程的每一處細節(俗話說把圖吃透),如果真的能貫徹這一點,圖說中有任何不一致、遺漏或錯誤的地方此時將無一遁形,應該向設計方要求厘清或者要求解釋。該怎麽做才能避免錯誤返工或者耽誤工期,這些都跟施工者的經營成本息息相關的,不宜概括承受或者一推了之,難道身爲一個負責任的專業施工廠商,會在沒有規劃施工細節的情况下就冒然去施作嗎?因此,對於發生錯誤返工這種情況,實際上雙方都有責任,相互推諉是不好的。

制度上並非沒有過濾的機制,如果該要把關的人能負責盡職,當然能避免掉很多不該發生的狀况。然而,人事!人事!只要有"人"摻和在裡面必然會有"事",任何團體裡總是有人夾在裡面打混的,否則也不會有機會讓人拿這些狀况來說事。許多個別事件的事後卸責之詞在今天被有意放大並且說成是一種普遍現象,拿這些用做推廣BIM的重要理由,我認爲這種心態不可取。

我不禁想問問,在運用了BIM之後,是否就能避免設計中的錯誤遺漏,是否就能保證上述這些問題不會再發生呢?(答案當然是否定的啦!)

一座建築物從開始規劃一直到最終拆除廢棄,在這整個建築生命周期的各個階段當中牽涉到很多不同參與方,他們之間有的搭台有的唱戲,都扮演著特定的角色。我的看法,真正能讓他們參與並且應用BIM的驅動力只有一個"錢"字,希望經由BIM能節省成本並且獲取最大的利益,除此之外,還有別的嗎?

未完,接續下一篇博文【BIM是誰的菜?】(2/4):《誰從BIM裡獲取了效益?》

你也BIM!我也BIM!大家都來BIM!

你也BIM!我也BIM!大家都來BIM!
作者:數碼阿叔/柏基建築師,歲次庚寅年臘月寫于臺北

當前,只要是跟建築行業有點關連的人,很少沒聽到過"BIM"的,BIM是個被熱烈談論的時髦話題,許多吃建築飯的人見面時的第一句話就是詢問對方:『你BIM了沒?』,好像沒跟BIM沾上點邊兒(即使只是嘴上說說),自己就沒能站在時代的風頭浪尖上。

BIM是什麽我們另文再談,我們先來看看這個BIM在應用過程中到底牽扯了哪些人在內呢?數一數還真不少,包括了搞投資開發的業主、搞設計的建築師與專業技師、搞營造施工的營造廠、搞技術服務的專業顧問、供應建築構件與設備的供應廠商以及提供相關軟硬體的電腦廠商等等一拖拉庫的單位或個體。為什麽他們對BIM如此關心,或者說為什麽他們應該關心BIM,主要的原因是因為這些人士是靠著平地起高樓吃飯的,他們實際上關心的是商機、成本以及利潤,實施了BIM能給他們帶來這種好處。

況且,我們全能的政府也發話了:『在可以預見的未來,工程界都要把BIM應用在工程上』,說不定從哪天開始就連向政府申請建築許可都得提出BIM的文檔和模型政府才受理。商機的召喚甚囂塵上,加上有政府這隻手在不住推動,即使現在大家(不包括那些"BIM專家"吧)可能還弄不太清楚這個BIM在他們這些領域裡具體的內容,可是既然已經有傳說將來可能要這麽做,那麽與其到時候被迫去做,不如現在自己主動先做,晚做不如早做,反正大家一起摸著石頭過河,總能搞出一點名堂來吧(從BIM裡能搞出一點錢來倒是比較實在的)。說起來上述這些單位和個體他們是BIM的製造群體,他們在實施過程中可能直接從應用BIM而獲利(也許不是金錢上的利益)。

除了將來會靠BIM生財的這一方以外,還有更重要的一方我們不應該漏掉,那就是建築物落成以後的最終使用人以及建築物的物業管理維修者,雖然在前半段的建築行為過程中他們插不上手,扮演了被動接受的角色,但說實在的他們也是BIM的間接受益者。通過BIM應用在建築物上的行為,將來可能給他們帶來的是很長一段歲月的省錢、便利和使用效益,因而他們也該好好關心BIM這個話題。

那麽BIM是打哪兒來的?BIM終究不是從石頭縫裡蹦出來的那隻猴子,說起來這BIM還是個洋玩意兒,從夷狄之邦傳進中土還是最近幾年的事情,人家連國家標準都建立起來了,咱們這兒吶?跟它有關連的單位好像還在睡覺。為了我們也能BIM一下,別不好意思,現在師夷之長也是應該的,也還來的及哪!

建築業是個古老的行當,自從上個世紀80年代脫離了手工繪圖以後,這些年來始終是拿二維的CAD當成唯一的生產工具。然而隨著時代進步,人類在地球上蓋的房子越來越高、規模越來越大,傳統的二維CAD逐漸窮於應付越來越複雜的建築行為,而二維CAD製圖原生的問題也越發凸顯出來。那些以銷售CAD軟體為營利目標的各軟體開發商,他們也急於給逐漸捉襟見肘的CAD找出一條新的生路,於是…於是在那幾家軟體開發商的推波助瀾之下,結合渴求新工具的工程界,合力張起一面說是以天下為己任的大旗,藉著巧妙的廣告包裝,向世人推銷BIM的種種「無缺點的優點」,說是工程與建築業界未來的方向和希望。但換一個角度來看,我們身為建築設計人也許得感謝這些軟體開發商辛苦勞動的成果,使得一種新世代的三維CAD工具體系給逐步架構起來,為一次真正的設計工具革命掃除了障礙,鋪平了道路。

當然,在私底下我還是覺得軟體開發商他們真正期待的,是盼望建築相關行業為了實現BIM,大家都能從口袋裡掏出大把白花花的銀子購買他們所銷售的那些跟BIM相關的工具軟體。在此同時,軟體開發商們真該感謝那些BIM專家與先知們,他們利用各種場合宣講BIM的未來以及種種好處,凸顯對BIM應用的先知先行,其中有的人甚至宣稱已經從事或研究BIM凡廿年,真可謂是資深哪!如果你說搞了八年或十年的BIM,數碼阿叔我會肅然起敬,說搞了十五年的二維參數模型,我也可能會相信,但是要說搞了十八年或廿年的BIM,這我就不敢相信了,何不說是跟那位教父級的先行者Eastman先生並駕齊驅的從1975年開始一路搞到現在呢。人為了彰顯自己難免會膨風,但也別弄得太超過了,總不能把自己當年使用AutoCAD的"年資"也加進BIM裡面算在一起吧?

並不是我在故意寒磣某些人,我也玩了將近27年的AutoCAD,1983年購入的第一部電腦還是16-bit的PC-AT 8086, 8MHz。相對於今天使用64-bit的四核八線程Core i7 965, 3.2GHz,效能上簡直是天差地別。27年前AutoCAD 2.17版跟現在的2011版相比之下,那時功能真的很初級。至於電腦硬體方面,我們看看下面的資料,讓事實來說話。

廿年前的1992年,當時個人電腦PC-AT的CPU是1989年上市的80386SX, 20MHz,主記憶體只有16 Mb,安裝的作業系統是受到640Kb限制的MS-DOS 4.01。我們熟知的PC級圖形作業系統微軟Windows 3.11則尚未上市(直到1993年12月31日才上市)。就連Autodesk那年發行的也是在DOS作業系統下運行的AutoCAD R12版。至於高效能的電腦輔助設計軟體那時並不是沒有,當時的確有少數國外的大公司能有財力買得起昂貴的工作站級電腦(UNIX作業系統),應用在汽車製造、航空太空以及電子工業的領域。除此之外,在那個時代一般平民百姓只能負擔得起、也只能買得到效能相對很低階的個人電腦(PC),在那樣的軟硬體環境下,居然某些先知能高瞻遠矚的搞出BIM來,太有才了,真的!

因此趕時髦也好,追流行也罷,但就是因為到處都有人在給BIM煽風點火,所謂星星之火可以燎原,短短三四年之間,這個BIM竟被鼓搗得風起雲湧起來,吸引了更多人加進來摻和。因而時至今日,你也BIM!我也BIM!大家都來BIM!至於BIM這個橫空出世的工程建築界救星究竟是個什麽東西?我們下回分解,請看數碼阿叔我的另一篇博文《BIM是誰的菜》

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