BIM是一种“真实”的三维可视化设计模式,是一种更接近现实世界的设计思维模式。设计师直接设计建筑三维模型,此模型有真实的材料信息、空间信息、建构信息、费用成本信息等,模型由三维到二维图纸的输出由计算机自动完成(图2.12~图2.15)。设计师不但可以通过设置相机进入视点的各个空间推敲,而且可以进行空间性能化的模拟与计算,从而大幅度提高设计质量。
图2.12 Revit设计界面
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.13 Revit办公室效果图
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.14 Revit建筑剖面效果图
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.15 Revit建筑剖面cad图
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
传统三维模型与BIM可视化模型(Revit模型)的对比见表2.1。
表2.1 传统三维模型与Revit模型对比
BIM模型中,物体不仅是几何体,还是具有属性和约束条件的构件。如图2.16和图2.17中所示建筑门,可见它有自己的属性定义、标高限制等(图2.18)。在设计过程中,可以随时调整门的类型、属性,如调整门的宽度、高度、位置等,其所依附的墙面会自动调整(图2.19);且在平面图和模型中,调整是联动的。而在3ds Max/SketchUp中,“门”并不具有独立的属性,它和其他所有几何体是一样的,调整门的宽度、高度、位置后,须相应调整其所在墙体。
图2.16 3ds Max模型和SketchUp中的门单体
(图片来源:北京筑邦建筑装饰工程有限公司董强工作室)
图2.17 Revit模型中的门
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.18 Revit模型中的门的属性
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.19 Revit模型中的门的高度调整
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
在3ds Max/SketchUp软件中,几何体的外观是靠贴图(图2.20)来表示的,为了效果图的真实度,还需要根据经验设置反射率、折射率等。在Revit中,构件本身具有真实的性能特征。如图2.21所示玻璃隔墙,类型是12mm厚玻璃墙。在项目中,所有同类隔墙都采用此类型创建,它们具有同样的性能,在进行性能分析时,它们与所代表的实物具有同样性能。如进行照度分布分析时,它们是透光的;渲染效果图时,无须额外设置,即表现出玻璃的视觉特征。
图2.20 SketchUp中的表面贴图
(图片来源:北京筑邦建筑装饰工程有限公司董强工作室)
在3ds Max/SketchUp中,模型实质均为具有一定造型的几何体,没有其他信息(图2.22)。通过Revit建模,形体具有真实的构造(图2.23)。如图2.24所示,所选物体为Revit中的墙面,可以看到墙体构造分为结构、衬底及面层,各层厚度可设定。这样建模的同时,就是在进行深化设计,而模型本身即包含施工所需要的真实信息。
图2.21 Revit中的玻璃隔墙
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.22 SketchUp中的模型构造
(图片来源:北京筑邦建筑装饰工程有限公司董强工作室)
图2.23 Revit中的块毯地面构造
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.24 Revit中的墙面构造
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
使用Revit进行设计时,二维图纸、三维模型同步生成,可同时观察平面布局和三维空间效果。只要进行适当设置,各类统计明细表也能随设计方案同时自动生成、修改。通过这种三维可视化设计模式,无须在设计之外花更多功夫,就能很容易地获得更多的观察角度、表现形式和数据支持,便于对方案进行全面、深入的优化和比选。
在某办公楼的方案设计阶段,运用Revit对同一空间设计出三种布局形式。
方案一:北侧开敞办公区有大、小两种规格工位,由文件柜划分区域;南侧设领导独立办公室及活跃型开敞办公区;南北办公区之间设半封闭会议区域(图2.25)。
方案二:南北开敞办公区均采用小尺寸工位,呈直线形整齐排列;中间区域为半封闭会议区域;沿建筑外窗布置休息座椅,供放松或会谈用(图2.26)。
方案三:区域内不设分隔,大尺寸工位对坐排列,按柱跨自然形成分组(图2.27)。
图2.25 西侧开敞办公区方案一
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.26 西侧开敞办公区方案二
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
图2.27 西侧开敞办公区方案三
(图片来源:航天福道ISEE智慧大厦项目团队)
三种方案的活跃度递减,通过可视化模型,建设方有机会在设计初期就直观地看到不同方案的实际效果,与设计师共同进行设计研究。
决策需考虑多种因素:空间布局、使用需求、空间利用率、面积要求、成本、采光等。借助Revit,这些信息都能实时体现在模型的各种视图中。如图2.25中家具明细表统计出当前方案各种家具的规格、数量,图2.26、图2.27中面积明细表则统计了各种房间的面积。这些明细表与模型对应,随模型变化实时、自动地更新。
综合考虑各种因素,建设方和设计师选择了方案二。此方案空间利用率高,能较大化地容纳工位数量,且满足办公、会议、休息、接待等多种功能,适度活跃。接下来,针对选定方案进行深化设计,运用Revit同样可以尝试比较不同材料、饰面、灯具的组合。
由“设计→建造→制造”变成“设计→制造”。
精细化设计是在对事物的各方面属性进行充分考虑并研究的基础上进行的精心的、细致的设计。建筑、室内精细化设计,指的是在宏观和微观的层面上分别对空间的属性、交通组织、采光通风、造型、材料等进行充分考虑,并对每一处细节进行精心设计,从而使空间的整体与各部分相互协调、美观,并且能够满足使用者舒适性、便利性的要求。
Revit对精细化设计的支持具有很大的扩展性,应用Revit模型,能够进行人员疏散模拟、照明分析、节能分析等。而在空间的最重要特性——材质与造型上,Revit更是能够辅助设计师对其进行“产品”级别的控制,将创意设计与工艺设计结合起来,设计模型可供生产、安装使用,使一些极具视觉表现力的设计能够高品质的呈现(图2.28~图2.30)。
图2.28 银河SOHO外立面
(图片来源:大桥谕,梁灏翔。过程与挑战——银河SOHO的设计与建造[J].建筑技艺,2014:84-85)
图2.29 银河SOHO曲面幕墙
(图片来源:大桥谕,梁灏翔。过程与挑战——银河SOHO的设计与建造[J].建筑技艺,2014:84-85)
图2.30 银河SOHO幕墙样板位置图
(图片来源:大桥谕,梁灏翔。过程与挑战——银河SOHO的设计与建造[J].建筑技艺,2014:84-85)
北京银河SOHO采用铝合金挂板材质系统的幕墙材质。铝板的形状和大小都是从BIM三维信息模型(图2.30)直接导入厂商的机械设备,也就是说厂家在不需要图纸的情况下就可以掌控每一块铝板单元的数据。厂家根据三维模型的数据对单曲板直接用数控设备进行裁切,然后经过热弯工艺成型,对铝板的尺寸和形状进行核实。每块铝板也都有独自的追踪条形码,以便外幕墙承包人进行有效的管理、加工及安装工作,缩短施工周期。
图2.31 银河SOHO铝板幕墙BIM模型
(图片来源:大桥谕,梁灏翔。过程与挑战——银河SOHO的设计与建造[J].建筑技艺,2014:84-85)