盖房子过家家之 - 啥是BIM呀?

盖房子其实是个挺独特的行业。
其他行业的产品多半是重复的,比如库克弄个iPhone,一个批次生产几万台,几乎都是一摸一样的。复制上万个史密斯也就是Ctr+C和Ctr-V循环个几遍就Ok。

我们都是史密斯,黑客帝国剧照

盖房子则不一样,成品的每个房子都不一样。即便是一样的户型,也会由于建造地点的不同,楼层的不同,朝向的不同,甚至施工时间的不同,导致建造过程,用的材料以及最终成品都会有七七八八的差异。

其他行业比如生产硬件的可以弄个工程样机,看看是不是行得通,然后再量产。软件可以整个beta版alpha版,做个AB测试看看那个更好。就连造飞机,也可以弄个技术验证机,原型测试机。但是在建筑业,你要是整个比萨斜塔测试版,beta版前门箭楼子,估计经费上可能有点困难。

当然了,咱们大天朝专业治疗各种不服。要不要参观下看看比萨斜塔的固安版测试原型?

当然放在西方国家也一样。很多第一次建房子的人,都以为房子也是个标准产品。兴冲冲的去找建筑设计师来做设计,设计师也很专业的给了你平面图效果图啥的。

这个时候大家心里的成品大概是这个样子的,冬日的Farnsworth 别墅,雪景、圣诞树和美女交相辉映。

但现实往往是残酷的,你也有可能看到的是这样让你绝望的水景别墅,里面连如花都不屑住进去。

如果告诉你这个别墅是当年著名的设计师设计的,花了2年多才建起来,屋主还起诉了设计师,房子建成后被水淹了6次。你会不会更加内心崩溃?

所以在很大程度上,盖房子是个只许成功,不许失败的事情。对于不能失败的事情,往往有两种解决方式。

一种是提高设计鲁棒性(Robustness)。比如设计的时候,要考虑下施工的能力,差个几公分不影响施工也不影响成品的美观和安全。材料使用的时候,合理的成本范围内尽量使用参数更高的。施工的时候,要分阶段及时检查及时纠偏。

另外一种是演习演习再演习,比如不想打败仗的霉菌,每年大大小小的演习和兵棋推演上百场。兔子也在朱日和配置了满广志和超级六对轮来大练兵。无非就是一句话 “平时多流汗,战时少流血” 。换成IT业就是测试测试再测试,上线前120%的测试覆盖率,争取把没有的功能都给丫测试了。

那么盖房子也能测试吗?其实是可以的,正如现在设计核武器主要靠超级计算机一样。建房子也可以在计算机里面模拟一遍,这个在建筑业就叫BIM。

莎士比亚?

所以就有了”啥是BIM呀?“的问题。

从字面上说,BIM就是Building Information Modelling,建筑信息模型。

提起模型,不得不说乐高,这家玩具厂把模型这件事情做到了极致。比如下面这个乐高Farnsworth House模型(目前已经停产,只能买存货,亚马逊上现在卖300美刀,比EV3要贵):



不光是最终形态的复原,其实也有建造过程的模拟的意思。其实BIM的也是类似的方式,不过是用计算机软件,而且模型要更精细更准确。

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大部分的三维设计软件里面,房子是这样的,会有更多的细节:


但这些建筑建模,还只是BIM的小小一部分,BIM追求的是对建筑物生命周期全过程精确的模拟。
全过程指的是这个建筑从建造到维护再到寿命终了的拆除。每个步骤都能在计算机里面模拟一遍。
A BIM is a shared knowledge resource for information about a facility forming a reliable basis for decisions during its life-cycle; defined as existing from earliest conception to demolition.

精确是指模型对真实世界的一致性。在一般的设计软件里面,一把椅子只是下图中前两个小方块,而在BIM中,椅子是图二和图三这种有细节甚至做了渲染的样子,精确到厂商和型号。


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这种精确度不仅仅局限在建筑物本身,也包括了对环境的模拟。据说中铁二院在做北盘江特大桥的设计时就用了BIM和GIS(地理信息系统)集成,把环境也导入了BIM进行了模拟。

北盘江特大桥是个投资4个多亿的项目,BIM目前可能最适合的场景就是这种风险多,周期长和复杂度高的项目。

BIM应用中最常见的好处是做碰撞检测,比如下图中的管道设计问题,可以在设计阶段把管道冲突的问题减少到最少。

也可以模拟房屋的照明系统,避免建完房子才发现有的房间照明不足。

当然也可以模拟下阳光照耀的大地,看看是不是合理利用了阳光,节约了能力。

在BIM这种工作流程下,计算精确的成本这个步骤会提前到设计阶段。因为设计时使用的模型部件,就是将来要实际使用的,而这种模型部件往往是厂商来提供的。比如从下图这个模型就可以方便的导出需要的材料表。

在打出来的二维图纸上画画写写,用计算器算算算的日子,估计很快要过去了。

不过每个行业的变化都是痛苦的。一个方面,所谓几家欢乐几家愁。和传统工作流程相比,使用BIM的工作流程,把更多的工作压力转移到了设计前期阶段。相当于把很多细化的工作,在设计前期就完成了。这样以来虽然整个项目的风险在降低,但是设计师们的工作量会变得更大。

另外一方面,无论是软件授权,还是学习成本,目前都是高企不下的。对于大型的项目,这样的付出是划算的,但是对于小型民宅类的项目,投入产出比依然堪忧。

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