全過程咨詢,這個管理模式正在整個建筑行業(yè)逐步展開。很多機構都在著手制定全過程咨詢的技術標準。
這對于提升建筑行業(yè)的新動能無疑具有巨大的幫助。其中,信息化對全過程咨詢的推動力量確實要給與高度的重視,建立在信息化平臺上的全過程咨詢工作才能實現數據的協作和流轉。通過數據的協作和流轉,才能打破傳統的分階段作業(yè)的模式,實現建設過程一體化。
對于全過程咨詢的信息化建設,結合當下的前沿技術,大致可以歸納為以下三個信息化平臺。
一、網上協同平臺
協同工作的概念已經談論了很多年,2007年北京市建筑設計研究院曾創(chuàng)立了一套二維的協同設計平臺,以文件管理為基礎,實現專業(yè)內部和專業(yè)間的協同工作。之后隨著三維技術的發(fā)展,三維協同工作方法也在積極探索,但是協同設計始終沒有有效地發(fā)展起來。其中關鍵的原因在于管理投入不夠。全過程咨詢工作和信息化平臺相結合,通過全過程咨詢團隊的組織和管理,特別是對于設計團隊各專業(yè)的管理,以及對于設計工作向前向后延伸的管理,解決了管理效率低的問題,可以提升協同工作的效率。
現在已經有專業(yè)公司將效果圖、動畫、多媒體、沙盤和建筑模型等內容,提供一站式解決方案。通過全過程咨詢管理可以在設計階段與后期的產品選型工作結合起來。例如在設計階段,根據設計師在圖紙中要求的轎廂尺寸和電梯速度,設計師可以將平面圖在網上社區(qū)里開放,請廠家提供各自的電梯設計方案作為備選方案。這樣的工作方式可以規(guī)避目前設計當中的很多問題,可以減少由于反復變化而造成的損失。
在Chris Anderson編寫的《創(chuàng)客》一書中介紹了這種網上協同的工作模式。在阿爾文托夫勒所著的《財富的革命》一書中也談到這個問題。書中寫到:很多人在網上一起工作,他們幾乎沒有見過面,由于每個人的專業(yè)能力因而在一起工作,通過網絡平臺,密切合作。這樣的協同工作關鍵在于管理,其中包括角色的有效劃分,文件版本管理,以及不斷更新和調整。這樣的協同不是一個簡單的累加過程,而是一個不斷深入,使設計逐步深度契合的過程。
網上協同平臺不僅可實現這樣的協同,而且可以實現設計概念圖紙與深化圖紙之間的協同。以幕墻設計為例,在建筑圖紙中只完成了立面意向,分格設計等工作。對于幕墻設計的深化工作則由專業(yè)的幕墻公司承擔?,F在的協同軟件已經可以根據概念圖紙進行下一步工作,包括將設計參數傳遞給結構分析軟件進行結構計算,可以根據計算結果生成節(jié)點和桿件的加工圖紙。目前軟件欠缺的是還不能夠將深化圖紙以通常的數據格式回傳給建筑師。但是已經實現了很大程度的協同工作和數據流轉。以芬蘭Tecla公司的軟件為例,現在已經可以通過三維模型自動生成鋼結構詳圖和各種報表,實現作業(yè)協同。
二、人工智能平臺
2016年阿爾法狗戰(zhàn)勝人類圍棋高手,從此人工智能走入了大家的視野。其實,自從1956年在DARTNOUTH會議上JOHN MCCARTHY第一次提出人工智能的概念,幾十年來對于人工智能的研究腳步一直沒有停留過。最近一個階段,在建筑領域的人工智能工作也在取得新的進展。在實踐的基礎上可以發(fā)現人工智能對于實現全過程咨詢具有很大的幫助??梢愿爬閮蓚€方面。
第一、人工智能參與詳圖設計。
在施工圖設計文件中包含了一大部分內容是各種詳圖,其中包括樓梯詳圖,衛(wèi)生間詳圖,廚房詳圖,梁詳圖,柱詳圖以及基礎詳圖。這些圖紙在現在的設計文件中越來越少了,原因在于設計師對于詳圖表達地越來越概念化,深入地構造措施留給總包企業(yè)在放樣過程中完成。這些詳圖設計工作定式化東西多,細節(jié)調整的要求比較高。因此通過人工智能可以高效出色地完成設計工作,而且可以節(jié)約大量時間和成本。
1993年TBSA軟件利用數據和圖形的轉換設計了一套TBSACAD軟件,嘗試解決詳圖設計工作。當時雖然只解決了計算結果和設計構造措施圖形化的問題,還不能把詳圖和平面圖有機結合。但是仍然取得了非常好的市場反應。今天通過人工智能的方法,解決詳圖設計工作應該能夠取得更長足的進步。而且非常有利于在全過程咨詢過程中,推動施工與設計的融合,對于提高投資效率具有重大幫助。
第二、人工智能全面參與設計工作。
最近網上流行一個名詞叫做生成式設計,所謂生成式設計就是建立在數字化制造條件下的、基于協議與規(guī)則的、用戶深度參與產品生成過程的設計途徑。生成式設計相對于我們傳統方法最大的改變在于為用戶參與產品屬性的定義提供了可行的途徑,生成式設計是一種新的契機,他要求設計師改變自己的角色定位,未來設計師需要扮演算法和規(guī)則的制定者角色。
舉個自動生成超高層建筑立面設計的案例。這是兩個參數條件的結合。
一、年能耗的最優(yōu)化;
二、太陽輻射最優(yōu),。
兩者結合一下就是最右邊看到的情況了。我們還可以設置其他的標準來進行優(yōu)化。具體操作比較復雜,一般的建筑師不太可能掌握,需要對建筑物理和編程的知識。
還有一個案例介紹了在設計策劃階段如何確定設計的標準的問題?,F有的決策方式,從根本上來講,屬于試錯法。首先設計出有限種方案圖,然后進行比較,如果不滿意,還需要調整方案,甚至重新再設計其它方案,再互相比較,循環(huán)往復。傳統的方法可以總結為先畫后算,其所花費的時間比較長、成本偏高,可供選擇的方案非常有限,依據感性做決策的情況比較普遍。
在人工智能的平臺上,同樣一個住宅產品,根據設定的條件,人工智能平臺提出了125,970個方案,其中有效方案328個。這個結果如果采用傳統的方法是難以想象的。將這種算法應用于功能設計流線的分析,一定同樣可以得到多種可供選擇的方案,通過比較分析,從其中選擇理想的方案,這種工作方法一定會取得很好的效果。
三、BIM運維平臺
BIM技術從推出的時候開始就受到了方方面面的關注,他家都希望通過BIM技術實現資源整合,將建筑打造成為一個數字化產品。實踐的經驗告訴我們,只有改變當前建設管理的模式才能發(fā)揮出BIM技術的力量。從目前技術進步的實際情況看,BIM是連接建設與運營過程的信息化平臺。
BIM的價值首先體現在BIM平臺是建筑室內空間和全部相關產品的管控平臺。設計團隊提供的BIM模型可以展現室內空間的設計尺寸和機電系統概念。數據傳遞到總包團隊以后,在建造過程中,總包團隊應該根據建筑完成面的實際尺寸調整建筑模型的尺寸,使之與實際尺寸相符。同時應當要求各機電安裝隊伍根據實際產品的狀況,和機電線路實際情況,重新反映到BIM模型當中,保證實際交付的建筑產品的一致性和準確性。這樣實現了全過程咨詢工作要求的建造工作和運營工作實現有效連接。
當下優(yōu)秀的物業(yè)公司,已經能夠在物業(yè)管理工作中利用這個平臺全面管控建筑物。特別是他們在此基礎上進一步將機電產品的部件分解管理,實時監(jiān)控全部產品的運行狀態(tài)和使用狀況,甚至包括產品部件的狀態(tài)。同時通過這個平臺對建筑空間進行有效管理,充分發(fā)揮建筑的作用。
BIM平臺的價值另一方面體現在BIM平臺是建筑物控制系統的整合平臺。2005年曾經召開過一次國際會議,會議的主題是對建筑物進行健康檢查。會議的觀點是在建筑物內設置少量傳感器,從而實時觀察建筑物在使用過程中的狀態(tài)和變化。十幾年以后這方面的工作已經取得了長足的進步。人們不僅能夠用少量傳感器觀察建筑物狀態(tài),而且可以使用大量傳感器采集建筑物內各種信息并進行自動識別和分析。同時與各種弱電控制系統相連,實現對樓宇的控制和管理。這些系統原本是分散的,各自控制。
通過BIM平臺可以把這些系統整合起來,實現數據互聯互通,并在一個統一的界面上實現管理統一。微軟公司已經在建筑物管理方面實現了這樣的統一。這是對建筑物運營管理的重大提升,可以改變目前物業(yè)管理嚴重滯后的狀況。并通過有效的管理,實現建筑物升值的目標。
2010年《土木建筑工程信息技術》曾發(fā)表文章,題目是《BIM的深層內涵與未來趨勢》。在這篇文章中特別指出BIM中的M,其意義在于管理。
全過程咨詢工作的主旨也在于對工程建設和運維全過程進行管理。兩者有機結合,可以極大地提升管理效率,使工程建設與運維等階段產生良好的效益。這些工作不僅可以帶動投資增值,而且可以保持建筑物的風貌。
結語
以上談到的信息化平臺有的已經在研究探討過程中,有的還在研究階段,這種需求也會為數字化企業(yè)帶來新的方向。