BIM软件比手工和CAD发生了什么变化？V2-Revit

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BIM软件比手工和CAD发生了什么变化？V2

发布于：2022-12-27 11:55:48

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本文来源：微信公众号crefm001 更多文章请关注公众号!

本文中，我们通过图形、文字、数据这几个关键信息形式的对比，来看BIM发展的过去和未来。
1，手工时代
回想一下手工时代：手绘的图纸，手写的文档，手工制作的表格。这三个代表性的信息（图形、文字、数据），都是以手工方式制作的。有时候这些信息都集中在一套图纸上，很早期都没有设计文件（除了结构计算要有计算书），就只是一套图纸。
要是现在还想看手绘工程图，画错了拿刀片去刮啊刮，刮出一个洞来这张图就废掉了，那就很难了，不知道现在大学里面还教手绘图吗（我读大学的时候，老师要求不准用CAD，理由是手绘图可以锻炼手感，这可能是借自建筑系的说法，而我们是工民建，手感个啥？）。
在这个时代的图纸差错——所谓“对图”，是拿各个工程专业的硫酸纸（透明纸），摞在一起，靠人力肉眼去核对，而且还需要一定的水平、空间想象力。有空间想象力障碍的朋友此时最绝望。
2，CAD时代
到了CAD时代，有些变化了：用CAD绘图（打印出图），用word做文档，用Excel做表格记录数据。这个时代还在延续，大家想看还可以看到很多活生生的景象。也有用CAD软件做完文档和表格的，但是这三个软件是完全的格式不兼容的。
CAD时代的“对图”很多时候被CAD的多图层功能代替了，在电脑里对图就可以了，还是人工体力活。但是受限于屏幕尺寸太小，仍然有人喜欢打印出来，在纸上对图。这个屏幕尺寸的限制，在BIM时代依然存在。
这个时代虽然用CAD冠名，但是并不全是CAD。Excel在计算方面起的作用一样很大，算量、造价、甚至于结构结算，凡是要计算的东西，无一不用Excel。我在90年代大学毕业设计时，用一个Excel文件，编了大概20个表格，实现了半自动的结构计算，这个小程序，让手工计算的同学们很想咬牙切实的灭了我，最后的妥协是我帮很多人“上机计算”。不允许我们使用Excel的老师，理由仍然是这样“会影响建立力学概念”，我的理由也一样充分：计算交给计算机，多出来的时间多学一点力学概念。
这是计算机对建筑业的第一波冲击。这次冲击虽然表面上是技术驱动的，实际上则是背后多年来庞大的需求，遇到了无法跨越的技术障碍（绘图、计算，word也是传递信息和方便修改之用），在这些障碍被技术攻破之后，多年来的需求开始释放了。
在这一波浪潮中，诞生了国内第一家基于专业的BIM：建科院研发的PKPM系统。最早就只是结构设计：绘图+计算（自带图形引擎和计算模型）。后来慢慢延伸到建筑、水电暖通、造价施工、管理。在国外，则是CAD软件和FM基础管理软件（文档+计算）的长足发展，其实极少数如ARCHIBUS实现了与CAD的融合，这是所谓的“基于管理的BIM”。Autodesk的CAD在这个时代中成为事实上的CAD标准和代名词，国内外基于CAD的二次开发的专业软件也层出不穷。另外还有少数是自带图形引擎的，比如建筑设计第一款BIM软件ArchiCAD。
3，BIM时代
我们正在经历这个转变，很多条件都比以前更好了。我刚才看到一份1995年几家厂商讨论BIM发展的几个瓶颈（图形软件、标准、硬件、存储方式等等），这些问题现在基本上都不存在了，但是在中国，依然有一些国外没有的困难。这是中国特色。
先说BIM怎么和以前的方式对应起来。
（1）首先，图形部分。由2D的CAD软件已经变成了相对比较成熟的3D绘图软件了，以REVIT为代表。这个模型所携带的信息并没有超出CAD（2D时代的高度用标高表达，其他高度用图形、文字、数据混合表达），只是在3D方面的可视化程度大大提高了。在这个层面上，BIM实在就是图纸，只不过变成3D的了。
国产的中望CAD现在在3D的图形引擎方面还无法与Revit竞争。PKPM虽然是基于专业的BIM，但是她也有自主研发的图形引擎，但是据说到现在都还比较难用。
（2）然后，数据。这是Excel表格工具所对应的信息。这个信息在各类基于专业的BIM软件中，都得到了充分的展现，比如结构设计所需要的基础数据和计算公式都已经就绪，只要输入原始数据或由绘图工具图形化输入，就可以得到分析结果。结构设计应该是第一个彻底BIM化的专业，然后是EMP、光学声学等等。这些专业的分析方法（算法）是很早就有了，结构专业更是在50年代就有了（有限元方法），但是计算工具一直都不行，九几年我算一栋小楼，都算了几个小时。现在的软件和硬件进步很大，力学分析软件的能力大大提高，但这些其实不是BIM这个建模思想带来的，虽然很多人也把它归入BIM的功劳。
不管怎么样，我们也可以把这些自CAD时代就开始的进步也放进BIM时代里面。在BIM时代，这些能力的确也在进步，而且随着图形平台的共享，让建模变得更加容易（复用次数提高，总成本降低），这种复用，有技术的一面（制定数据接口标准也算是技术一面），更多的是管理协同带来的效益。
在数据方面，很多初学BIM的人有个误区：只是去学习软件操作，而忽略专业数据部分。孰不知，阉掉专业数据的BIM就只是图纸了（基于绘图的BIM），这也是为什么我经常说“BIM就是图纸”的背景.在很多人那里，BIM简直就是个图纸，尤其甲方说“我不要CAD，我要BIM”，他的意思就是指BIM形式的图纸/光盘。
在数据这一块，除了AEC各专业的数据之外，还有一类属于管理数据，很难划入某专业。这一块的数据还基本上没有被国内建筑业所认识，这个背后的理论体系仍然是作为全生命周期的设施管理FM。管理的数据信息包括：设备系统等相关的信息、建筑尺寸相关的信息、预算造价金额相关的信息。这些信息，如果未经管理方面的策划，可能就只能得到干巴巴的设备指标、建筑图量出来的尺寸以及实际发生的预算数据。在管理角度所需要的数据，是无止境的，它甚至于可以决定技术数据的深度和质量。
有无数的设施管理案例可以证明这一点，比如原设计空间容纳300人，后来被改造成写字楼，坐了1000人，新风不足导致缺氧、环境不佳。这种空间数据在没有全生命周期管理的支撑下，很可能会丢失（或者一直就没有被记录过）。在这里，我想指出的是：工程数据本身就是无止境的，我们现成看到的都只是某个深度，是有限的信息，是应某个需求而做到的深度，而这个需求就来自于管理。这是管理在BIM应用乃至于建筑业的重要性之一个细节。
（3）最后，看看文档信息。这里面的误区就更大了，争议也最多。文档的深度，比之数据，更难确定。在很多人的眼里，文档可能都还是可有可无的。
年龄大一点的设计师都应该记得，很多年前国内的建筑设计是没有说明书的，连建筑寿命都不会写下来；现在由国家驱动，要求设计必须写一点东西，有的项目还得写一本厚厚的说明书。我早年在镇江干工程的时候，看到一个奇闻：英国的设计事务所寄来一份“工程寿命到期通知书”，是镇江在殖民地时代的一个工程，设计寿命是80年，现在时间到了，设计事务所还记得此事！
讲到这里，大家应该明白为什么管理在BIM应用中非常重要。可以说，文档方面的信息，大部分都来自管理需求。我们现在也应该可以理解，现在市面上关于BIM的讨论，为什么都主要局限于绘图，连数据方面讨论的都不多，更何况文档。
在国外的FM软件行业，并没有因为BIM的到来而发生多么巨大的变化，因为在设施管理上，对于3D的需求实在是不大。而缺少设施管理理论体系的中国，又对3D的BIM有着巨大的热情，热情是好事，但是被忽悠起来的热情并不可靠。唯一可靠的是坚实的市场需求。
可以这样说，从全生命周期管理的角度，需求是用文档描述，也就是首先是对BIM文档方面的要求，进而需要很多数据进行计算，再深入下去才是作为原始数据之一的图形。真正的甲方都不需要BIM或者图纸，他要BIM，只是为了让设施服务（后勤运营维护）去使用BIM，或者让承包商降低造价和风险，使用BIM的目的是为了给甲方提供决策的依据，其形式则是：可视化的文档。这个格局就是中国BIM的未来。