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BIM工具发展的三大趋势
作者:北京鲲鹏          发布时间:2022-03-25
建筑行业广义上包括房地产、基础设施建设和工业设计,建筑行业是全球经济中最大的支柱型行业之一。在全球人口增长、持续的城市化和基础设施不断迭代的情况下,建筑行业的增长前景必然是光明的。
尽管建筑行业是世界上最大的产业之一,但建筑行业也有一些非常不利的市场特征。
比如以项目为基础的建筑工程和具有独特定制项目的可重复性和标准化程度有限。
高度分散的生态系统,建筑行业依赖于专业团体(包括客户、承包商、建筑师和工程师)之间的协调,导致规模经济有限。
这些市场特征导致建筑行业历史上表现不佳,典型的表现是生产力增长滞后,创新和数字化缓慢,客户满意度低。麦肯锡的2020年报告中对此有详细介绍,建筑行业的下一个常态。
一、BIM的承诺
建筑信息模型(BIM)是一个利用建筑资产的共享数字表示的过程,以方便设计、施工和运营著称,并且支持形成可靠的决策依据。
虽然从20世纪90年代开始就有了第一批BIM应用,但35年来BIM在全球范围内的应用率仅达到60%-70%。尽管如此,BIM在提高整个建筑行业产能方面还是很可观的。我们认为,以下新出现的颠覆和未来的行业动态有望加速BIM的应用和行业的数字化进程:转向线上制造、人工智能的技术进步和增加协作的可能性。
二、线上制造设计:从项目到产品
模块化建筑实体可以提供更标准化、更巩固、更便捷的设计过程。模块化施工包括在异地工厂生产结构的标准化组件,然后在现场组装。这种方法可以加快50%的施工速度,同时在合适的环境下可以降低20%的成本。
虽然模块化建筑的概念已经存在了几十年,但由于客户观念的改变,以及数字化设计、规划和生产技术的进步,目前正经历着新一轮的关注。在英国、美国、日本等多个国家,模块化项目再次掀起热潮,预计不久后模块化建筑将在更多国家普及。
正如麦肯锡在2019年的报告《模块化建筑:从项目到产品》中写道:"模块化以前也有过辉煌的时刻,但有理由相信这次的势头是可持续的。"
“人工智能有可能通过任务自动化、识别设计意图和自动完成重复性任务等方式改善BIM设计流程。”
这一趋势将对设计阶段如何使用BIM工具产生重大影响。设计决策将需要更多的前期准备,设计师需要将他们的项目与制造过程相一致,同时关注制造和装配的效率。
这种设计方法通常被称为"为制造和装配而设计"(DfMA)。BIM工具可以让设计师在BIM设计和制造与装配之间架起一座桥梁,可以大大减少设计期间的时间和成本。通过实现自动化和开发作为装配体的模块库,可以在更大程度上加速设计过程。

技术增长潜力(2018-2019)。来源:商业优势CAD趋势2018-2019报告
三、通过人工智能实现人工工作的自动化
对计算机辅助设计的人工智能的兴趣可以追溯到20世纪70年代。建筑师和技术专家Nicholas Negroponte设想了人与机器之间的动态关系,"这将实现只熟悉任何一个单独模块无法实现的想法"。
50多年后,根据《商业优势CAD趋势2018-2019》报告,大数据、计算能力的提高和云计算的出现,使人工智能(及其子领域机器学习)成为最具增长潜力的BIM领域趋势。
人工智能有可能通过任务自动化、识别设计意图和自动完成重复性任务等方式改善BIM设计流程。重要的是,人工智能工具只是作为设计师的助手,设计师仍然可以按照自己的意愿扭转、推翻或直接忽略任何设计建议。AI在BIM中的一些最有趣的应用包括:
  • BIM元素的自动分类
  • 自动完成连接细节
  • 保持模型和图纸的数据完整性
  • 自动注释施工图(包括标签、尺寸等)
  • 模型和图纸清理
  • 协助规划
四、云端协作
许多行业已经发生了从桌面服务向云服务的转变。然而,基于云计算的CAD和BIM服务在AEC行业尚未被广泛采用。尽管如此,基于云的BIM服务,特别是在桌面BIM工具之外,发展空间依然很大。Covid-19的流行使建筑行业对云技术的态度发生了转变,在家工作时使用云端模型工作可以有效提升工作效率。
在云端使用BIM工作最重要的是设计协作、设计审查和施工协作。根据《商业优势CAD趋势2018-2019》报告,超过一半的CAD专业人员使用云端交换或协作文件和模型,一半的人使用云端存储和审查文件和模型。
预计用于协作的BIM工具可以减少设计期的时间和成本,比如:
  • 启用追溯设计变更的可能性
  • 避免冲突和分配所有权
  • 允许在设计过程中进行及时和无缝的沟通
  • 协调各团队的工作
  • 支持非线性设计流程,跟踪多种设计方案
  • 避免最后一分钟的设计变更
协作工作流程的一个很好的例子可以在软件开发行业中找到,在软件开发中,许多开发人员在源代码上进行合作,同时使用版本控制系统来跟踪文件的变化,并协调程序员之间的工作。如果能为非技术用户打造工具,为项目工作流程打造工具,为设计变更乱象打造工具,这类技术将逐渐在BIM工具中找到自己的位置。
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