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 時代來臨時,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」

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