景观建筑设计中建筑信息运用
(宁波市风景园林设计研究院设计总监)
你好,各位嘉宾、各位领导下午好!
接下来我讲的希望不会成为你们的催眠曲,我演讲的是一个关于景观设计运用中的软件,这是一个全新的设计软件,让我们能创造更有效、更环保的环境景观设计。
我会给大家介绍建模信息技术在景观中的运用。这是我们现在正在贵州六盘水做的一个乡村改造项目,主要是提升和改造景观环境,然后突出它特有的建筑文化。所以我们要运用一些非常先进和新的软件来展示我们所要表达的设计效果。
一、BIM
我介绍下BIM的背景。很多景观设计师会忽略了BIM,就因为它包含了“建筑”这个词。其实BIM是AEC(建筑、施工和结构)中一个新的技术进程。
BIM不仅仅是在建筑领域中使用,同样这个软件在项目中含有的自动化、可视化及分析化功能也可以在景观设计领域发挥同样的作用。
BIM是从一个旧的绘图软件CAD到3D建模的一个转换,它原来不包含数据信息,转换过程系统会生成该对象的3D信息,这样它可以被广泛地使用在各项设计领域中。
BIM表示建筑信息模型,这个概念从1970年开始就存在了。美国国家建筑信息模型标准项目委员会定义如下:BIM是一个关于物体在物质和功能方面的数据信息,也能始终在过程中为物体提供可靠知识资源的共享。
图1是一个BIM周期网络的分析图,它主要就是表达了BIM在景观中的一些运用,首先是以BIM为中心进行的一些设计步骤,第一阶段是从规划到设计概念再到详细设计,然后再对各项功能进行分析,最后再到图纸;第二阶段就是建造施工到后期服务,然后到建成的运营及维护,最后是构筑物部分的拆除和改建,这些我们都能在BIM中发挥它的作用。
图1 BIM的周期网络
一般建筑和设施设计都基于一些二维图纸和一些手绘图纸,其中包括一些平面图、立面图、剖面图。此外,我们还可以涵盖更多。
一、BIM是在3D基础上的一个延伸,现在已经不太运用2D来进行绘制,而是用3D来进行建模。
二、在3D的基础上,我们增加了一个时间的元素,融入了具有时间周期的这么一个概念,变成了4D。
三、区别于前面两者,在5D的基础上我们增加了一个造价的特征,我们可以知道它花多少钱,有多少周期。
图2 BIM多维途径
四、我们在6D中包含了更多的可持续性概念。
五、在7D中,我们增加了设施管理这个说法,目的就是为了提高效率。
另一个模式就是说在景观设计中运用建筑信息模型,基于这些模拟设计,使大量的设计应用来源于IT资源,我们可以感受一些真实的效果。这些包括了能量模拟、变动预测、项目管理、结构完整性分析。
BIM不仅仅是一些视觉上的绘图,不仅仅可以用于工程图设计,它也可以为我们景观绿化提供服务。图3是一张能量模拟图,我们可以看见一些能量源、一些温度的资讯调节和对光源的一些调节。这些数据可以展示出构筑物能量能节省多少,从而创造更绿化更环保的景观环境。
图3 能量模拟
一张普通的CAD图纸,它只是一些简单的几何图形,没有数据信息。而BIM不仅仅是涵盖了几何图形,它也涵盖了空间关系、光线分析和地理信息。
我们从CAD这些老式的程序转换到BIM,这两者之间也会运用多个3D软件,例如:草图大师、犀牛、3Dmax、Lumion。这个3D是一个非常好的渲染工具,也可以制作一些动画。犀牛是一个很好的建模软件。让我们看Lumion做的一个景观效果,它能展示真实的感官感受,让我们能真实地走在里面,观看我们做的效果。这个软件可以给人非常真实的感受。这些软件只是一些建模软件,它没有一些模型的数据信息,它只是一些线条的绘制。这些软件在设计视觉上效果很好,但是它们参与不了4D、5D或者多维设计的界面。因此,3D模型跟BIM最大的区别就是模型信息或者数据信息。
图4是我们3D模型做的非常真实的植物,这是Lumion做的一个场景,非常真实的场景。左图是一个CAD的二维图形。中图是一个3D做的模型。右图是BIM做的模型,我们将它的一些数据信息输入其中,所以我们的想法就是每个对象的模型中都应该有它自己所相应的数据。我们可以举个例子来说明,在BIM景观中的一棵树,我们就会去设置它的一些信息输入,包括一些树名、根茎尺寸、环境、种植高度、冠幅等。不仅仅是以上一些信息,我们还可以完整它的其他信息,包括它的造价、供应商以及来源。
二、BIM的使用及优势
下面介绍一些在BIM中常用的软件(图5)。前面是一些常用的工具、一些界面。这里是我们做的一个office的一个模型,它不仅仅是一些二维平面图,更是根据一些实际情况绘制的3D建模。前面那张是一张结构图,然后这张是市政管线的图纸。这是另外一个绘制BIM的软件,一般是用来绘制场景图。这是另外一些软件的绘制图纸。这些软件也进行一些植物的配置,让人更清楚地看到植物的信息。
图4 二维、三维图形与BIM
图5 常用的软件界面
这是一个非常先进的技术,叫做云数据点建模,云点是在坐标系统中的一组数据点,然后用xy轴坐标在三维空间中定义这些点,表示对象的外表面,这些点是使用三维扫描过程制图的。这是一个设备对一个真实物体的外观三维扫描,用软件进行云数据点处理,可以生成我们所需要的模型,我们也可以在上面进行一些改变。图7是运用云数据点扫描的一张场景图(图7)。所以我们就不用去现场测量尺寸,我们只需要将这些模型扫描到电脑里面,然后进行数据分析。这是用光探测及定位扫描的一个图纸。这是我们做的一些实际项目,我们不用二维绘制,而用一些真实的模型建模。在这个模型中,我们可以任意点击你所想要了解的物体,比如说我们点击这棵树,它就会显示出它的一些特性,包括它的名字、购买点、造价等等。同样我们可以点击这个平台,它也会显示出制造它所需要的一些周期和造价。我们同样也可以在鸟瞰图中点击这棵树,它也会给我们提供一些相应的数据信息。
图7 云数据点建模
图6 3D建模软件
BIM的要求:
1.只做一次,而不是多次。
BIM的一些修改,我们不需要做很多次,只需要做一次就够了。为什么在CAD中画平面,在SU中建模,在CAD中画剖面和立面,然后当平面改变时,在多个软件和文件中改变多次?在BIM中工作可以让你同时做这一切。就是说,在CAD画图中,当我们平面改变时,就会有多个软件或文件需要改变,但在BIM工作中,可以同时做这一切。很多行业包括建筑师、建造师都需要它。
2.其他人需要它。
在同一个软件工作中,合作起来会更简单。其他所有专业的设计师都用BIM做专业设计。
在同一个程序中工作,团队成员可以看到门、墙,位置何时移动。网络平台设计可以让我们对对象的改变和修改进行实时监控。
3.信息。
有很多信息参与调度。周期代替任何繁琐(经常不正确)的手工计算:植物周期、停车数量、面积统计、编制索引。当这些改变,周期同步更新。
一旦你习惯在BIM程序中工作,当你信赖于这些信息时你会开始怀疑,“为什么我们会满足于这么少?”
4.BIM是必然存在的。
所以说,BIM在景观设计中是必然存在的,我们不可以避免。这是一个非常老式的手机,就像我们拒绝BIM这个软件一样,你一直只是想拥有这部老式手机,而不想拥有一个新的智能手机或者最新的苹果手机。虽然最新的事物是非常复杂和昂贵的,但它会给我们更多的信息。
图8是关于BIM的一些好处:冲突检测、风险缓建,定制、适应性,周期、成本优化,构筑物生命周期,草图不影响图面质量,协调、合作。BIM这个程序的好处可以归纳成为一个非常简单的说法:这个软件能更有效地制作绘图,因此省钱。金钱是一个强大的推动力,所以,毫无疑问,建筑师、结构师,甚至业主,在他们的项目上都要求运用BIM。
图8 BIM的好处
三、劣势及缺点
一个在2016年2月景观设计杂志中发表关于BIM发展趋势的作者引述说:
BIM正是景观设计师寻找的CAD、3D建模及智能的复合型工具,它可以关联景观设计中的内容。但是,由Autodesk出版的Revit软件,建筑师广泛使用于BIM,花费大量的时间和精力投入到制作BIM数据,却非常有限地为景观领域提供服务。
景观很难建模,这是开发者迅速消失的原因之一。景观设计是一个相对较小的行业,景观设计师比建筑师、工程师等少,或者说,我们是一个小的市场。我们不太参与这个软件,可能觉得CAD、3Dmax就可以了。
四、BIM的前景
BIM程序可以成功地运用于景观设计中,因为它的一些核心内容并不是一些墙、门、窗的制作,它是一个在基础数据工作的智能对象。
毫无疑问,BIM是景观设计领域中非常好、有前途的软件,以我们现阶段技术来看,所有技术问题及要求改进都可以迎刃而解。新的趋势表明,几乎所有领域都以BIM作为设计工具的标准。
谢谢!
(根据现场录音及PPT整理)