BIM越搞越吃力,可能你得问自己两个问题

 

你好,这里是BIMBOX。

经常有人和我们讨论的问题是:我干BIM也有几年了,下一步不知道该往哪里走了

有时候在微信里被问到这方面的建议,我们就感到很为难,并不是这个话题没得聊,而是可聊的东西太多了,别说是微信里短短几句话,就是一篇几千字的文章都很难把这个问题聊清楚。

这两年我们认识了很多「不焦虑」的人,我们看到他们手里的「兵器」非常充足,可做的事情也非常多,好工具能让他们给别人提供更好的服务。而如果你手里只有一个最原生的建模软件,却想通过自己琢磨一些高超的技巧来和这群人正面硬刚,真的会很费劲。

但是,并不是说掌握的软件越多就越牛,BIM的成熟软件有上百种,每个人都不可能做一个全能的软件操作者,关键是在选择软件之前,你需要清楚的知道自己在行业里、在企业里该做什么,现在的边界在哪里,以及下一步想往哪里走。

我们见到的人越多,就越感觉,关于「BIM下一步能做什么」这样的问题,是永远不可能通过短短的一篇文章提供答案的,所以我们会持续写一些东西,一个点一个点的去分享我们的发现,很可能其中的一些点能给你一些思路,也可能有些点对你没什么帮助,我们希望这一系列分享能让你淘出几个有用的答案来。

前些天@金戈的文章《BIM模型建完了,深水区怎么游?》提供了一个数据和模型分开管理的思路,今天咱们来聊聊另一个思路:专业化建模和模拟分析

今天我们说到的是 Bentley 公司的几个软件,把它们放到一起讨论两个问题:

什么样的人需要怎么建模型?

模型建出来,下一步该怎么用?

这几款软件也许你并没有使用,应用点可能也和你的工作没有直接关联,这没关系,即便只是知道它们的存在,开阔一下眼界,也能得到一些侧面的启发。

问题1

什么人需要怎么建模型?

讨论这个问题,我们先要从 OpenBuildings Designer 说起。

在之前BIMBOX的文章里给你讲过,Bentley 公司开发软件的思路,是用专门的软件去做专门的事。

如果你做公路设计,那你就使用 OpenRoads;如果你做桥梁设计,那你就使用 OpenBridge,如果你做建筑设计,就用 AECOsim Building Designer。

那时候 Bentley 大多数软件都是根据专业名加一个 Open 的前缀来起名字,只有一个针对建筑专业的 AECOsim Building Designer 比较特殊。不过现在这款软件也正式改成了Open系列的名字,也就是咱们要说的这个 OpenBuildings Designer ,简称 OBD

作为全新升级的软件,OBD 还是保留了 Bentley 全系列设计软件的优良传统,所有软件之间的数据格式都是无损互用的。这主要得益于它们都是基于 MicroStation 软件开发,你可以把它们理解成 Bentley 自家基于同一个「引擎」二次开发出来的不同功能,底层的所有数据都是统一的 DGN 格式。

在我们的文章《BIM软件江湖 | 龙胆亮银枪Bentley》里,花了很大的篇幅,给你分析了为什么DGN格式可以在低配电脑承载超大体量的模型,为什么能在各种软件里灵活的建模、无缝传递数据。这部分内容今天就不展开讲了,如果你没看过,可以点击链接回去看看。

改名之后,OpenBuildings Designer 也做了比较大的升级,功能更新不少,我们挑几条来说说。

值得重点关注的是,这些功能都瞄准一个目的:设计师去做自己该做的设计,尽量少琢磨那些需要拐着弯实现的「建模秘诀」。

使用了全新的Ribbon界面设计,把建筑、结构、暖通、水工和电气几个专业分别归类到不同的面板下,设计逻辑比以前清晰了。

模型可以直接导出 Excel 格式的数据,同时可以在 Excel 中直接修改模型属性, 再导回到模型里直接修改对应的模型,这种模型和 Excel 表的双向联动能用来解决数模分离管理的问题。

新的幕墙功能可以任意布置和替换嵌板,也能调横竖档的样式和连接方式,这样就带来更加自由的外立面设计。

可以从轴网直接生成墙体,也可以从多边形直接生成墙体。

对于结构专业,可以从轴网直接生成柱子和梁,梁在遇到墙和柱的时候会自动剪切,这样软件就把自动把墙、柱、梁关联起来了。

可以直接通过弹出的窗口进行风管和水管的避让,新版本还可以实现管道对墙柱等建筑主体的避让,这个功能有多方便,调管综的小伙伴最有感触了。

图纸中可以快速添加材料表,并且表格的操作和在 Excel 里是一致的,可以直接修改排序、增减行和列,或者编辑表格的样式。

还有一些常规的更新,比如栏杆扶手、风管连接件、多重标签等等,这些咱们都不展开细说了。如果你感兴趣,可以到下面的链接提交信息,免费申请一个试用版。

今天的重点并不是这个软件本身,而是我们的第一个话题:什么样的人该怎么建模型?

从上面几个更新功能你会发现,B家的功能是尽可能让设计师专心去做设计,少去琢磨一些「突破软件限制」的高超建模技巧,在大多数时间里,你是某个专业的人,就用这个专业用到的软件,什么构件该怎么建模,按照软件的操作来就够了。

这也是我们为什么在使用A家软件的人那里经常会听到关于「建模技巧」的讨论,甚至会出现很多建模高手,而使用B家软件的人则很少讨论这个话题。

在Bentley的细分专业理念里,「路桥的工作归路桥软件,建筑的工作归建筑软件」已经是常规操作,在「什么样的人该建什么模型」这个问题上,这家公司还要走得更远一些。

比如下面要说的软件,就是它把建筑领域再次细分的一个代表。

如果你使用Revit建一个地铁站,一定会遇到这样的问题:

站台板怎么建?——用楼板改!
异形腋角怎么做?——用自建梁改!

弯曲隧道怎么建?——用自适应族拼!

这些技巧的前提就是,Revit给了人们足够开放的工具——族,但也因为它的开放,只能让专业的人自己做封装。

如果一个软件什么模型都能建,就会出现细分领域的封装困难——越专业、越复杂、越异形的东西,付出的封装劳动就越多。

比起 Sketchup 和 3DMAX 这样的建模软件,Revit 已经针对建筑专业做出了很多封装工作,但却没有针对不同行业定制不同的功能,这就导致很多定制工作需要设计师自己去完成,或者是由插件来帮人们完成。

Bentley 在建筑这个领域,又专门给设计车站的人开发了一个软件:OBSD。它的全称叫 OpenBuildings Station Designer,从名字你就知道,这家伙是专门设计车站用的。

OBSD 在数据继承方面也是一贯的无缝,可以在地理坐标中直接使用 OpenRail 和OpenRoads 的数据,把铁路和公路的线形设计和车站建筑结合在一起,也可以直接使用 OpenBuildings Designer 的建筑数据。

它的重点是针对车站专门封装了一些工作集、模型库和设计模板,咱们举几个例子来说。

对于车站屋顶设计,可以通过参数把屋面形体和结构元素关联到一起,抓住一个点来拖动、使用滑块,或者输入几个参数,结构构件就会根据计算发生变化,对应的玻璃嵌板也会自动跟随变化。

专门用于车站的构筑物可以独立设计,比如各种行人换乘通道:

专属于车站的线型构件设计功能,比如铁轨和隧道:

可以用脚本的方式对隧道的盾构、内部平台和管道做参数化关联设计。

说到这儿可以小结一下。

对编程有概念的小伙伴,应该知道什么叫造轮子,大家喜欢Python,就是因为它拥有大量专门的库,你是什么专业,就去拿现成的库,不用重新造轮子。Bentley 的软件,就是给不同的专业造好了各种轮子,打包给你。

所以当你疑惑为啥 Bentley 有那么多软件的时候,答案是:它的各种核心软件都是针对极其细分的行业领域的,有一些行业可能你这辈子也接触不到,也就没必要纠结它们是干什么用的。比如光是针对海洋工程的就有专门的六款软件。

在我们了解 OBSD 软件的时候,发现它除了常规的 Building Design 之外,还引入了一个叫「Pedestrian Model Prep」的新工作流,可以定义空间、活动、乘客特征、列车时刻表等运营信息,对图纸和模型进行简化,再输入到 LEGION 里去做分析模拟。

那这个 LEGION 又是什么?分析模拟又是干什么用的?这个就要聊到我们今天的第二个问题了。

问题2

模型建出来,下一步该怎么用?

在传统的设计流程里,出图过审就代表工作完成,但 BIMer 比较痛苦的一点是:模型做完了,我的工作好像还没结束,甚至我都不知道下一步能做什么。

开篇我们就说,这个问题很大,只能一次一个点的讨论,今天咱们单说「分析和模拟」。

OBSD 的模型数据再往下一步走,我们就看到了这款人群分析模拟工具 LEGION。说起来这软件还是挺有来头的,全球 40 家规模最大的交通机构,它为其中的 20 多家提供技术支持。2018年,Bentley 正式收购了 LEGION,成为它软件集群的一员。

市面上常见的人群仿真软件很多,比如 Nomad、SimPed、Pedroute、SimuIex等等,里面大多数专门用于模拟人群疏散,LEGION 属于进化的版本,除了疏散人流,也能模拟建筑物里的正常人流,和它竞争的还有 Steps、AnyLogic 和 SimWalk 等几款软件。

LEGION 可以直接支持的格式有 dwg, dfx, skp ,dgn, 3dx, rvt,ifc 等等,它使用的是基于智能体元胞自动机的算法模型,对这两个概念你可以不深入理解,简单来说就是通过微观个体的算法积累,来实现宏观的人群流向分析,换句话说,是通过算法把有目的、会交互的人放到建筑里,模拟人群的移动,生成各种不同方案,进行比较和优化。

在说模拟分析之前,你需要知道的一点是:模拟不是放一群小人到模型里装装样子的,它是用来回答问题的。如果你提不出问题来,那模拟就对你没有任何意义。

比如,像交通枢纽、大型体育场馆、商场等建筑,每天有大量人员参与进来,人群与建筑、人群和交通工具之间随时进行着交互活动。在这种情况下,建筑是活的,你就不能光是问「管线有没有碰撞」这样的问题。

你要回答的问题可能是:

这个球场能在赛前一小时让几万人有序进场吗?
如果这个建筑发生火灾,疏散的时候会出现拥挤吗?

车站的站台能让所有候车人在规定时间内都上车吗?

通过计算和模拟得到分析结果,就可以进一步得到洞察。洞察是计算机给不出来的,要我们通过答案自己去获得。

咱们拿几个案例来看看模拟都能提供哪些问题的答案。

 

方案阶段

发现问题 

可能你会觉得,做方案的设计师只要遵循行业标准就好了,这没错,但标准只能保证你不出错,但不能保证你能做出好设计。
利用软件模拟分析一下,就能知道自己在满足标准的前提下,还能做哪些提升。LEGION的分析有两种方式:动态的过程模拟可以看到人员流动随着时间的变化,比较哪些区域先进入拥堵状态;静态的分析报告则是显示在某段时间里不同区域的人员聚集情况。
比如下面这张图,是一艘远洋轮机舱的布局。按标准来说, 集合区域的大小和救生艇的位置完全符合安全要求。
可是经过模拟就会发现,尽管尺寸和定位完美, 但经过一段时间的疏散,右侧集合区出现了明显的拥堵。
那么定位到这里,通过颜色分析就能找到问题所在:集合区和救生艇之间设置的双门室造成了疏散瓶颈。
下面是一个体育场,从图纸上看,过道设计完美分布, 每个出口都应该能同样快速疏散。
然后,设计师用 LEGION 跑了一遍人员疏散分析。
从模拟结果上看, 某些通道承载的座位比其他通道多, 在疏散过程中可能花费更长的时间,这时就应该对这些过道进行拓宽设计。
在上面的图里,你会看到人流由稀少到密集,是一个由蓝到红的变化。它代表着 LEGION 对步行人流服务水平的评价标准,目前国际上较为通用的标准,是采用美国 J.J.Fruin 博士在1979年所写的《行人规划设计》这本书里所提出的六级服务水平。
LEGION所做的,就是把可量化的数据用可视化的方式直观、动态地呈现出来,加快人们发现问题的速度。
除了输出一个最终的可视化结果,你还可以利用数据报表,分析仿真过程中的各种记录,可以通过流量、乘客密度、行程时间、空间利用等指标,量化各区域的表现,选取一个最优解。

设计阶段

持续改进 

2019 年北京世园会,设计师使用 LEGION 对主要出入口和人群最密集的场馆进做了模拟分析。先是对重要空间的行人数量和分布有一个整体理解,再通过静态计算和动态仿真,评估不同情况下空间的运营情况,最后提出了管控优化方案。
在初步方案的仿真基础上,设计师在众多方案里比选分析,对售票、安检、检票等运营设施的布局方案进行评估和调整。调整后再次进行模拟,新方案的效果能提升效一大截。
再比如,2000 年奥运会,悉尼奥运组委会委托 LEGION 在设计阶段进行模拟分析。
分析结果显示,在奥运大道交叉口的位置,会有将近 2500 人体验到异常的拥挤,这会给游客带来严重的不适感。
发现这个问题之后,设计师决定添加一个新的人行天桥, 创建了一个循环通道。再次模拟之后,新方案的结果要好得多。那一年奥运会的游客本以为会排很长的队,但实际情况却让大家非常满意。

运维阶段

改造和空间利用 

除了设计阶段修改建筑本身,也可以在建筑的改造阶段使用分析模拟。
比如,香港尖沙咀地铁站的运营者发现车站运营的时候经常出现拥堵,有专家认为很可能是车站空间不足,可是地下空间的扩建又是一件很难做到的事,这时候设计师的本事就可以显现出来了,哪里出问题,先跑一遍模拟看看:
定位一下红色区域,找到了问题所在,在左侧增加了流量分离屏障,中间售票处增加了一个倒角,右侧引入单向走廊,拥堵的问题就这样被解决了。
从车站设计软件 OBSD 到 LEGION 的工作流程里,还专门为地铁站的模拟做了优化。
比如这一组按钮,就是专门为车站设计者提供的功能,你想分析列车和站台人流数据,不需要用某一个抽象的方块模型来替代它们,再手动输入出口、入口、等待区、到达区、配置文件等等,想分析什么,选择什么就行,预设参数都已经调好了。
那么,建筑不能拆改的情况怎么办?没关系,我们还是可以利用分析来制定方案,改变建筑的「用法」。
比如,香港启德体育场,主场馆至少拥有5万个坐席,场馆在举办不同的活动时,人流的密集度和集散地各有不同,需要制定不同的人流管理预案。通过对不同场景的仿真分析,就能在真正发生拥堵之前,确定最高效安全的人流集散方案。
你甚至可以走出建筑外,针对周边的交通设施制定运行方案。比如杭州奥体中心,在举办大型活动前,对客流进场和散场调度方案来一次仿真对比,不仅使场内人流与设施通行能力匹配,还使场外人流与各类交通工具匹配,找出风险最低的管控方案。
数据是属于专业人员的,最终,LEGION可以把分析结果转化成人人能看懂的动画,便于向非专业人员解释你的分析。
需要再次强调的是,从这些分析中,你可以看到从提出问题,到找到答案的过程,每一种分析要解决的问题都是不一样的,模拟只提供结果,能不能提出好问题体现的就是创造者的水平了。
总结
问题的答案
今天的内容,我们通过几款 Bentley 的软件,和你探讨了两个问题,相信你应该有了自己的答案:
➤ 什么样的人需要怎么建模型?
针对自己的专业,选择合适趁手的工具。如果你还用着5年前的方法,每天都琢磨怎么变花样的跟软件较劲,而不去关心有没有人在帮你造轮子,就会持续保持低效。
当然,你可能因为企业采购方向或者费用的问题,暂时用不到某一些软件或者插件,这没有关系,你可以关注最新的消息,知道有哪些软件在解决问题,有条件的时候再拿来用,总比两眼一抹黑、完全不知道行情要好得多。
➤ 模型建出来,下一步该怎么用?
不要脱离专业去单独问「BIM能干嘛」,更不要为了新功能而去琢磨新功能,而是要根据专业本身提出问题,比如「这样的设计能带来舒适感吗?」。
无论是数模分离、轻量化平台、模拟分析,还是可视化应用,它们都是为你的工作服务,而不是反过来。
探讨完这两个问题,我们还有一个最后的问题:那到底为什么要费力去琢磨这些事儿呢?
我们总是说,甲方都不提要求,我能做什么呢?实际上,甲方的要求一直摆在那:做出好建筑,节省成本。而我们拿着BIM来干的事,不应该是在这两件事之外「找活干」,而是为了把这两件事本身做得更好。
这个问题还得从个人和企业两个层面来说。
在个人成长的路上,能够主动去思考这样的问题,积极去寻找解决的方法,是一种能力,甚至是比技术能力更基础、更底层的能力。拥有这种能力的人,即便换了技术岗位,甚至不做BIM去干别的了,也会有更宽的路。
如果你作为个体,觉得「别跟我谈什么成长,反正我就拿这么多工资,我就干这么多事」。这个是个人选择,绝对无可厚非。
而企业在商业中的竞争就是另外一回事了。有的企业愿意投入成本,给另一个企业提供更好的服务,从而提升商业竞争力,当然也有一些企业策略是「反正钱就那么多,干好本职工作就行了」,在市场竞争下,自然会出现优胜劣汰。这一点其实并不专属于设计行业,对任何一个行业都一样。
今天谈到的这几款软件如果你感兴趣,可以在下面的链接填写信息,免费申请试用。
注:试用链接由 Bentley 官方提供
今天话题就聊到这儿,有态度,有深度,BIMBOX,咱们下次见!

本篇文章来源于微信公众号: BIM清流BIMBOX

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