建筑模型序設(shè)計(jì)思路的演變
文章出處：來(lái)源: 濟(jì)南嘉誠(chéng)模型設(shè)計(jì)制作有限公司
發(fā)表時(shí)間：2020-04-24 08:55:43
建筑模型序設(shè)計(jì)思路的演變
在中國(guó)現(xiàn)在建筑模型設(shè)計(jì)可以說(shuō)也是一個(gè)比較成熟的產(chǎn)業(yè)了，人們?cè)谥谱鬟^(guò)程中駕輕就熟做起來(lái)非常的容易，但是實(shí)際上建筑模型設(shè)計(jì)思路和制作流程原來(lái)是從國(guó)外傳處我國(guó)的，原來(lái)并沒(méi)有非常清晰的思路，也有著一個(gè)很深入的進(jìn)化過(guò)程的。
在未來(lái)的幾十年中，預(yù)計(jì)將有25億人進(jìn)入城市地區(qū)，我們每天將需要建造超過(guò)10,000棟房屋?，F(xiàn)在，想象一下所有這些人和所有建筑的環(huán)境影響。您是否知道進(jìn)入填埋場(chǎng)的所有廢物中有30%是建筑部門(mén)造成的？更糟糕的是，今天的建筑物消耗了我們40%的能源，并產(chǎn)生了三分之一的溫室氣體排放量。設(shè)計(jì)和建造不僅必須更快，更高效地滿(mǎn)足需求，而且建筑物必須變得更加節(jié)能。
對(duì)于參與建筑物設(shè)計(jì)和建造的每個(gè)人，建筑信息模型（BIM）越來(lái)越多地在世界范圍內(nèi)采用，以幫助提高生產(chǎn)率，同時(shí)減少錯(cuò)誤和削減成本。BIM還通過(guò)在設(shè)計(jì)階段集成建筑節(jié)能模型（BEM）來(lái)幫助設(shè)計(jì)更高效的建筑物。在這個(gè)由兩篇文章組成的系列文章中，我們將首先介紹BIM技術(shù)所帶來(lái)的進(jìn)步。在我的第二篇文章中，我們將看到在許多行業(yè)利益相關(guān)者的支持下，能源建模和數(shù)據(jù)集成如何有望進(jìn)一步顯著提高效率。
建筑模型
BIM白皮書(shū)革新AEC
在1980年代中期，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）幫助將建筑，工程和施工（AEC）的過(guò)程數(shù)字化，從而提高了生產(chǎn)力。在2000年代初期，BIM實(shí)現(xiàn)了又一次飛躍。除了使用3D建模來(lái)促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之外，BIM還可以通過(guò)協(xié)作工作流使所有信息變得更加準(zhǔn)確，可訪問(wèn)且各方可以采取行動(dòng)。
建筑，機(jī)械和電氣信息包含在分層結(jié)構(gòu)中，它還可以提供時(shí)間，成本和設(shè)施管理的維度。這樣可以提高準(zhǔn)確性，避免重復(fù)，使所有利益相關(guān)者都在同一頁(yè)面上，并支持按順序進(jìn)行構(gòu)造步驟以提高效率。
BIM正在改造工程和建設(shè)，實(shí)現(xiàn)今天的新應(yīng)用并不斷發(fā)展以滿(mǎn)足未來(lái)的需求。前進(jìn)的一些步驟包括：
模塊化預(yù)制和"制造和裝配設(shè)計(jì)"（DfMA），可支持更高的生產(chǎn)率和安全性，同時(shí)節(jié)省資金，材料和時(shí)間。
通過(guò)增加集成到BIM流程和模型中的詳細(xì)程度，可以實(shí)現(xiàn)越來(lái)越精確的能源建模。
整合實(shí)際建筑物的能源績(jī)效數(shù)據(jù)，揭示建筑物在施工后的實(shí)際運(yùn)行條件下的性能，以幫助您做出未來(lái)的決策。
生成設(shè)計(jì)，可以測(cè)試解決方案的多次迭代并從中學(xué)習(xí)，以提高設(shè)計(jì)工作流程和效率。
對(duì)于每座建筑物，數(shù)字孿生
最初，BIM的重點(diǎn)是創(chuàng)建單個(gè)數(shù)字模型，以更好地協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，模擬和建筑物的構(gòu)建。但是，同一模型會(huì)生成建筑物的"數(shù)字孿生"集合。每個(gè)孿生兄弟都專(zhuān)注于不同的目的，例如數(shù)字制造和建筑，能源使用，資產(chǎn)管理或設(shè)施管理。通過(guò)這種方式，數(shù)字孿生可以幫助BIM超越設(shè)計(jì)和建造過(guò)程，從而在建造和調(diào)試后為建筑物的運(yùn)行提供支持。
BIM建筑模型及其數(shù)字孿生模型由數(shù)字"對(duì)象"組成，本質(zhì)上是進(jìn)入建筑物的所有物品，從墻壁，門(mén)和窗戶(hù)等建筑零件到電氣和機(jī)械系統(tǒng)所需的組件。每個(gè)對(duì)象都提供有關(guān)該組件特性的信息，從其尺寸，成本，操作特性開(kāi)始。
根據(jù)此信息，BIM系統(tǒng)將開(kāi)發(fā)多維模型。當(dāng)然，建筑物的一般建筑是詳細(xì)定義的。但是，還將有一個(gè)用于管道和供暖的支持模型，一個(gè)用于電力基礎(chǔ)設(shè)施的模型，以及一個(gè)用于能源性能的模型。提供給BIM系統(tǒng)的信息越多，最終的"竣工"模型及其數(shù)字孿生模型就可以用于支持建筑物的運(yùn)行，越準(zhǔn)確和有用。
建筑模型高度準(zhǔn)確性和應(yīng)用前景
仍然存在挑戰(zhàn)。當(dāng)前，并非所有制造商都以與BIM系統(tǒng)兼容的格式為其組件提供完整的特性。例如，當(dāng)今的BIM項(xiàng)目中并未包含電氣資產(chǎn)的所有能耗特征。更進(jìn)一步，靜態(tài)BIM模型有可能通過(guò)以下方式得到增強(qiáng)：
來(lái)自任何傳感器，儀表或智能設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)
施工和調(diào)試數(shù)據(jù)（例如配置，設(shè)置等）
不斷更新的產(chǎn)品文檔
通過(guò)以這種方式豐富的BIM系統(tǒng)，數(shù)字孿生將成為從設(shè)施和維護(hù)經(jīng)理到資產(chǎn)和能源經(jīng)理的利益相關(guān)者的強(qiáng)大資源。不僅可以更輕松地找到建筑物中的技術(shù)設(shè)備，而且每個(gè)設(shè)備都將包含有關(guān)其操作的重要數(shù)據(jù)以及診斷，警報(bào)和性能歷史記錄。通過(guò)集成更完整的能源相關(guān)數(shù)據(jù)，該模型還將能夠準(zhǔn)確報(bào)告每個(gè)區(qū)域，樓層，租戶(hù)或設(shè)備的消耗量，以幫助分配和優(yōu)化成本?？梢哉J(rèn)為這是在統(tǒng)一的單一視圖中設(shè)施的物理和能源方面的最終融合。
在中國(guó)現(xiàn)在建筑模型設(shè)計(jì)可以說(shuō)也是一個(gè)比較成熟的產(chǎn)業(yè)了，人們?cè)谥谱鬟^(guò)程中駕輕就熟做起來(lái)非常的容易，但是實(shí)際上建筑模型設(shè)計(jì)思路和制作流程原來(lái)是從國(guó)外傳處我國(guó)的，原來(lái)并沒(méi)有非常清晰的思路，也有著一個(gè)很深入的進(jìn)化過(guò)程的。
在未來(lái)的幾十年中，預(yù)計(jì)將有25億人進(jìn)入城市地區(qū)，我們每天將需要建造超過(guò)10,000棟房屋?，F(xiàn)在，想象一下所有這些人和所有建筑的環(huán)境影響。您是否知道進(jìn)入填埋場(chǎng)的所有廢物中有30%是建筑部門(mén)造成的？更糟糕的是，今天的建筑物消耗了我們40%的能源，并產(chǎn)生了三分之一的溫室氣體排放量。設(shè)計(jì)和建造不僅必須更快，更高效地滿(mǎn)足需求，而且建筑物必須變得更加節(jié)能。
對(duì)于參與建筑物設(shè)計(jì)和建造的每個(gè)人，建筑信息模型（BIM）越來(lái)越多地在世界范圍內(nèi)采用，以幫助提高生產(chǎn)率，同時(shí)減少錯(cuò)誤和削減成本。BIM還通過(guò)在設(shè)計(jì)階段集成建筑節(jié)能模型（BEM）來(lái)幫助設(shè)計(jì)更高效的建筑物。在這個(gè)由兩篇文章組成的系列文章中，我們將首先介紹BIM技術(shù)所帶來(lái)的進(jìn)步。在我的第二篇文章中，我們將看到在許多行業(yè)利益相關(guān)者的支持下，能源建模和數(shù)據(jù)集成如何有望進(jìn)一步顯著提高效率。
建筑模型
BIM白皮書(shū)革新AEC
在1980年代中期，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）幫助將建筑，工程和施工（AEC）的過(guò)程數(shù)字化，從而提高了生產(chǎn)力。在2000年代初期，BIM實(shí)現(xiàn)了又一次飛躍。除了使用3D建模來(lái)促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之外，BIM還可以通過(guò)協(xié)作工作流使所有信息變得更加準(zhǔn)確，可訪問(wèn)且各方可以采取行動(dòng)。
建筑，機(jī)械和電氣信息包含在分層結(jié)構(gòu)中，它還可以提供時(shí)間，成本和設(shè)施管理的維度。這樣可以提高準(zhǔn)確性，避免重復(fù)，使所有利益相關(guān)者都在同一頁(yè)面上，并支持按順序進(jìn)行構(gòu)造步驟以提高效率。
BIM正在改造工程和建設(shè)，實(shí)現(xiàn)今天的新應(yīng)用并不斷發(fā)展以滿(mǎn)足未來(lái)的需求。前進(jìn)的一些步驟包括：
模塊化預(yù)制和"制造和裝配設(shè)計(jì)"（DfMA），可支持更高的生產(chǎn)率和安全性，同時(shí)節(jié)省資金，材料和時(shí)間。
通過(guò)增加集成到BIM流程和模型中的詳細(xì)程度，可以實(shí)現(xiàn)越來(lái)越精確的能源建模。
整合實(shí)際建筑物的能源績(jī)效數(shù)據(jù)，揭示建筑物在施工后的實(shí)際運(yùn)行條件下的性能，以幫助您做出未來(lái)的決策。
生成設(shè)計(jì)，可以測(cè)試解決方案的多次迭代并從中學(xué)習(xí)，以提高設(shè)計(jì)工作流程和效率。
對(duì)于每座建筑物，數(shù)字孿生
最初，BIM的重點(diǎn)是創(chuàng)建單個(gè)數(shù)字模型，以更好地協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，模擬和建筑物的構(gòu)建。但是，同一模型會(huì)生成建筑物的"數(shù)字孿生"集合。每個(gè)孿生兄弟都專(zhuān)注于不同的目的，例如數(shù)字制造和建筑，能源使用，資產(chǎn)管理或設(shè)施管理。通過(guò)這種方式，數(shù)字孿生可以幫助BIM超越設(shè)計(jì)和建造過(guò)程，從而在建造和調(diào)試后為建筑物的運(yùn)行提供支持。
BIM建筑模型及其數(shù)字孿生模型由數(shù)字"對(duì)象"組成，本質(zhì)上是進(jìn)入建筑物的所有物品，從墻壁，門(mén)和窗戶(hù)等建筑零件到電氣和機(jī)械系統(tǒng)所需的組件。每個(gè)對(duì)象都提供有關(guān)該組件特性的信息，從其尺寸，成本，操作特性開(kāi)始。
根據(jù)此信息，BIM系統(tǒng)將開(kāi)發(fā)多維模型。當(dāng)然，建筑物的一般建筑是詳細(xì)定義的。但是，還將有一個(gè)用于管道和供暖的支持模型，一個(gè)用于電力基礎(chǔ)設(shè)施的模型，以及一個(gè)用于能源性能的模型。提供給BIM系統(tǒng)的信息越多，最終的"竣工"模型及其數(shù)字孿生模型就可以用于支持建筑物的運(yùn)行，越準(zhǔn)確和有用。
建筑模型高度準(zhǔn)確性和應(yīng)用前景
仍然存在挑戰(zhàn)。當(dāng)前，并非所有制造商都以與BIM系統(tǒng)兼容的格式為其組件提供完整的特性。例如，當(dāng)今的BIM項(xiàng)目中并未包含電氣資產(chǎn)的所有能耗特征。更進(jìn)一步，靜態(tài)BIM模型有可能通過(guò)以下方式得到增強(qiáng)：
來(lái)自任何傳感器，儀表或智能設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)
施工和調(diào)試數(shù)據(jù)（例如配置，設(shè)置等）
不斷更新的產(chǎn)品文檔
通過(guò)以這種方式豐富的BIM系統(tǒng)，數(shù)字孿生將成為從設(shè)施和維護(hù)經(jīng)理到資產(chǎn)和能源經(jīng)理的利益相關(guān)者的強(qiáng)大資源。不僅可以更輕松地找到建筑物中的技術(shù)設(shè)備，而且每個(gè)設(shè)備都將包含有關(guān)其操作的重要數(shù)據(jù)以及診斷，警報(bào)和性能歷史記錄。通過(guò)集成更完整的能源相關(guān)數(shù)據(jù)，該模型還將能夠準(zhǔn)確報(bào)告每個(gè)區(qū)域，樓層，租戶(hù)或設(shè)備的消耗量，以幫助分配和優(yōu)化成本?？梢哉J(rèn)為這是在統(tǒng)一的單一視圖中設(shè)施的物理和能源方面的最終融合。
