模型(model)这个词是BIM的一个基础术语,仅孤立的考虑模型这个词,存在很多定义,我们需要选择一些适于BIM的。定义对我们理解和应用BIM会有很大的影响,因此有必要对其定义做一番研究。
【模型的几个主要特征】
(1)镜像 。镜中花、水中月都是一种镜像,而且是光学镜像。用这种特征去描述模型是比较容易的,但是只能表达一个侧面,就像月亮的光学镜像只是在光学影像上“表达”了月亮这个实体对象。光学上的镜像对于人们容易理解可视化的对象有很大关系。
(2)复印 。一份文档,无论用复印机还是电脑,拷贝一下,也很好理解。但复制不完全等同于光学镜像。复制了之后bim工程师,就多了一份复制品(好象多了一个实体),而镜像是与实体对象伴生和消失的。复制品与原件之间没有关系了,就像镜像与实体对象之间的那种光学关系。
(3)理想形式。前面两个特征都是:模型等同于实体(至少在某一方面)。而本条特征显然不同。在这个特征方面,被译为模特的model是一个最好的例子,拥有魔鬼身材的模特不是人们的复制品,而是人们追求的理想,是人们眼中的“最优型”。如果镜像(可视化)是表达了人们眼中的世界,那么理想形式就是人们心中的世界,柏拉图的理想国就是一个典型例子。这个理想的模型是现实世界的参照,人们创造出来这个理想的参照系是为了改善现实世界。这一点相比于被动产生的镜像来说,是人们主动创造的产物。
(4)抽象的模式。如数学模型、有限元模型等等非物理的模型,都是人们将现实世界的某些特征和关系抽象出来,创造成为一个以形式为基础的新的对象。这种对象对应着现实世界的某种实体对象,而且必须借助于某种手段进行表达,比如数学模型使用数学语言,有限元模型也使用数学语言以及可视化工具。相比于柏拉图的完美的理想形式来说,抽象的模式却是对现实世界的简化处理。
1和2都是人们可以感知的,是与现实世界精确对应的;3和4只能由理性来把握,是近似的对应现实世界的。模型的这几个特征,既有来自现实物质世界的,也有来自抽象精神世界的。物质与精神这一对范畴始终交织在模型有关的各种学问里面,自柏拉图和亚里士多德时代开始到今天都处于争议状态。售楼处的一个沙盘模型无疑是物质的,人们可以感知,但是能够将其理解为与实际的建筑物对应的模型,则是理性的产物。这也算是一个特征吧。
【3D模型泛论】
余彤鹰在《一些常见模型类型与分类的初步讨论》中提出了一个有趣的问题:我们所说的3D模型,到底是呈现在屏幕上的影像,还是储存在磁盘上的一些特定格式的数据?
凡是操作过BIM建模软件的人,都能够确信无疑的指出:在软件里面搭建起来的那个虚拟的建筑物就是模型。这个软件中的模型是保存在一个特定的软件格式文件中的,当我们将此文件导出成为IFC/ODBC/XML的数据格式,甚或是输出一套包括了3D视图的图纸,我们可以说这些也都是模型吗?就连那个存储了原始格式的文件,我们可以说那份电子版文件就是模型吗?
我们定义过BIM是建筑业的整合信息化,作为建筑业信息化的整合代表,BIM必然与建筑业实体运作的基本作业单位有密切的联系。
那么,BIM的作业单位是什么呢?首先看看建筑业实体运作的基本单位,以三大阶段为例。
(1)设计:构件
设计的基本作业单位是构件。设计处理的对象是以构件为基本单位的构件系统,这个系统在标准化程度较高的国家都有标准的分类方法。值得一提的是,这些分类方法背后都有严谨的分类逻辑和方法论,尤以美式的U体系为代表。
当然,细分下来,每个工种的具体作业对象是不同的。我们有时候也可以说,CAD绘图作业的对象是线条,审图作业的对象是规范条文。
(2)施工:工序
施工的基本作业单位是工序。也可以认为是工作或产品(工作的有形成果)。施工组织计划中经常要用到的工具WBSbim工程师,即为“工作分解结构”。所有的施工工作都有一个特定的有形成果,比如混凝土浇筑工作的成果是一根梁或一道墙。
当然,考虑到施工的复杂性,经常会有多道工序连接起来才能得到最终成果,比如为了浇筑一根梁,就需要放样、搭设脚手架、支模板、绑扎钢筋、浇捣混凝土、养护混凝土这几个工序,直到最后一道工序完成才得到一根混凝土梁,而前面几个工序也是有其有形成果的,比如搭设脚手架的成果是一个可以使用的脚手架,绑扎钢筋的成果是钢筋笼,相比于最终成果而言,它们是中间成果。
在施工领域也有很多种分类方法,同样也需要严谨的分类逻辑和方法论。美式的M体系是一个很好的代表。
设计与施工的基本作业单位之所以能够协调一致起来,就在于施工要完成的最终成果就是设计的那一套构件体系。这是BIM能够将设计和施工整合起来的逻辑基础。
(3)运营:构件+空间
无论是运营管理还是设施运作,他们最终面对的对象都是建筑设施。建筑设施的基本单位看上去都和设计的一样,都是构件,及构件组成的全部体系。在这个意义上,我们会说:设施运营是被设计出来的。的确,建筑设施是被设计出来的,因此他们的基本作业单位必定是相同的。
不仅是作为物理实体的构件,连作为虚无的室内空间,也都是被设计出来的。但是,传统的设计单位划分里面并没有空间,空间也无法作为构件,因为它们遵从的不是同一个分类逻辑。但是,在设计和运营进行整合管理的时代,诞生了两者共通的基于空间的作业单位分类体系。而在施工之中就无法以空间作为作业对象,因为施工只能完成有形产品,而空间是无形的,它是在有形构件被生产安装好之后,自动形成的由构件围合而成的虚空。
因此,如果你看到设计的BIM模型里面进行了空间的定义和分类,那就是考虑了运营的BIM作业;如果没有,那就没有为设计和运营整合做考虑,至少是在空间这一方面。
最后,运营严格来说不仅是一个运作过程,更多的是一个管理过程。虽然设计和施工都有自己的管理过程,以及相对应的作业过程,但仍然是以作业过程为主。而运营是一个以管理过程为主的阶段。作为管理专业则还有其独特的作业单位,即流程中的任务(作业单元),此处不展开讨论。比如造价管理的作业单位是成本中心(基于成本管理的BIM信息分类图解)。
于是同理,设计管理和施工管理也都拥有更多的管理特性,因此它们的作业单位都不同于设计和施工工作本身。所以,本文的作业单位探讨,是指向作为专业整合信息化的BIM的。在BIM的意义上,设计面向构件和空间进行作业,接下来,为了形成这些空间和构件,施工展开了面向工序的作业,最终完成了可供运营使用的构件和空间。BIM之所以能够整合设计、施工和运营三大行业,其逻辑基础就在于上述的基本作业单位分析。
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