人家手裡的是BIM,你手裡的是BM
你好,這裡是BIMBOX。
提到BIM中的Information,也就是信息,也許你馬上能想到,點擊一個構件,就能看到它的尺寸大小、屬性、成本等等,但信息的範疇還遠遠不止於此。
首先需要注意的是,信息不等於數據。
無論你需不需要,數據都存在,只不過存在形式可能是離散的。而信息,是為了特定的目的,回答特定的問題,把數據以特定的方式組織到一起。
最重要的是,人首先得提出問題,才能得到信息。
軟體把數據組合成有用的信息,有三個重要的手段,它們是結構化、可視化、和關聯性。
有點兒暈是吧?舉個身邊的例子給你說清楚。
從支付寶說起
假設你絕大多數的消費都用支付寶,那你點開支付寶賬單,會看到一長串的消費記錄,這些消費記錄平躺在那裡,你什麼信息也得不到。
下面我們開始提問題。
如果你問自己,10月份我花了多少錢?這個問題的答案很容易得到,點擊一下按月份篩選就知道了。
軟體在這背後做的工作,用的就是數據處理的第一個手段,結構化。說白了,就是把數據編成一張表格,回答這個問題需要兩列的表格,第一列是時間,第二列是金額。
有這麼一張表,你就能提取任意一個時間段的總消費金額。當然,這張表格你是看不見的,編表格這個工作支付寶幫你做了。這張表格只有從上到下一個方向,它是一維的。
如果你想進一步追問,10月份我花了多少手機費?
要回答這個問題,一維的表格就不夠用了。你得在表格上加一個橫向維度,變成二維的表格。這樣你就能分別按時間和按類別來篩選出金額,再求和得到答案。
這個工作也由支付寶代勞,你需要點擊按類別篩選,就會看到答案。
你要是再想從10月份的手機費里找到更精確的分類,支付寶就沒再提供這樣的功能了,但你能想像一下,還需要再加一個維度,讓它成為一個三維的表格才行。
表格上每加一維度,你能得到的信息就越精確。這些互相垂直的維度,也就是BIM里經常說的5D、6D等等。
支付寶提供給你的,就只有上邊說的這幾個維度。但作為產品背後的公司,卻可以收集非常多維度的數據,比如年齡、地區、性別等等,它可以把海量的數據加工,得到更高維度的信息答案,比如「北京中年男性更喜歡在秋天購買什麼東西」?這就是大數據挖掘了。
說完了結構化,咱們說說數據的可視化。
下面,你想進一步問個問題:「我今年是花錢越來越多,還是越來越少?」
當然,你可以把每個月的消費記錄都看一遍,但這樣很花時間。換一種方式,點擊一下消費趨勢按鈕,一條曲線就直接呈現在你面前了。
這當然也是軟體幫助你進行統計計算後得到的走向圖,它的背後還是表格。但你不需要看見這張表,甚至不需要看任何數字,是不是一目了然得到答案了?
同樣,你可以用餅狀圖來直觀的知道自己是線上消費多還是線下多?
不需要人腦計算數據,直接通過圖形得到答案,這就是可視化帶來的效率提升。
最後說說關聯性。
首先是提供便利,減少輸入工作。
你使用支付寶,實際上沒有單獨花時間記賬,卻能免費得到一個賬單。隨著你每次消費,軟體會自動把時間、金額、消費類別等數據記錄下來,供你隨時調用。
關聯性的另一個作用,就是信息可追溯。
比如老婆問老公,你這一年怎麼攢不下來錢?
這老公要是是把賬目寫在本子上,今天支出500,明天支出800,那這一年下來可就說不清楚了。
在支付寶里,兩口子可以點開每一筆支出,每一筆消費數據都關聯在購買記錄——甚至是物流信息、收貨信息上,老公不能隨便編出一項開支,老婆也沒法否認開支,對於總支出的金額也就不會扯皮了。
你想改動信息背後的某一項數據,會有其他的數據跟著改動,甚至有的數據根本不能單獨改動,這可以讓人通過一個明顯的信息錯誤來發現另一個隱藏的信息錯誤,這也是關聯性的作用。
咱們來總結一下從數據到信息的特徵:
? 數據一直都在,軟體不會憑空創造數據,即便你不用支付寶而使用現金,你每次的消費數據也存在不同的商家那裡,只不過你想重新組織它們會花更大的成本。
? 信息不是天然存在的,要把數據組織起來,才能「挖出」信息。特定的軟體只會提供特定的組織方式和維度,沒有 軟體是萬能的。
? 生成信息不一定靠軟體,你可以用紙筆記賬,但你想組織數據挖掘出信息,會花大量的時間,軟體的作用是用關聯性、結構化和可視化的方式,提高獲得信息的效率和準確性。
? 在得到信息之前,你一定要先問一個問題。如果你提不出問題,除了得到看起來比較炫的圖形,數據對你來說就沒有意義。
到這兒,你對信息是不是有些新的認識了?
BIM中的Information
咱們繼續聊回到BIM中的信息,它同樣符合上面說的特點。咱們來舉幾個例子說明。
比如在規劃階段,你用概念體量創建了這麼一個異形的樓,按照標高來分割樓層。除了出幾張炫酷的渲染圖,體量在模型層面的作用就結束了。
但你可以問這樣一個問題:如果我想讓這棟樓的商用面積和居住面積大體相等,該怎麼劃分樓層?
這時候你可以通過明細表統計一下體量樓層的面積,這一步是把數據結構化了。
不過還是沒得到你想要的答案,你可以把結果導出,通過簡單的公式計算,在Excel里獲得這樣的圖表:
答案是不是馬上就得到了?這一步,是數據的可視化。
後來方案變更,這個體量的形體發生變化了,每一層的面積也變化了。傳統的設計方式,你還需要把每一層的面積單獨算一次,重新做表格;而在BIM里,這一步的工作由軟體代勞了,隨著形體的變化,你可以直接無縫得到這張新的圖表,樓層劃分方案就需要重新調整了,這就是關聯性。
再舉個例子,比如你做好一棟建築,畫好了門窗之後,沒有疑問的話,就沒有什麼信息能給你了,最多可以加上日光路徑出一張比較炫的分析圖,但也沒什麼用處:
但如果你問一句:這窗戶開這麼大合理嗎?這樣排布採光會不會有問題呢?需不需要加設室內燈光呢?
你可以通過一套演算法來對室內各個角落的光照度進行計算,但想要更高的效率,你可以設置好項目位置、時間、天空模型等信息,利用雲渲染的功能得到這樣的圖:
圖片左側是照度分析,右側是真實渲染,左下角則是照度從暗到明的圖例。這張圖片背後是一個長長的結構化數據表格,有四列數據,分別是每個點的XYZ坐標值,以及這個點的照度計算值。
但你不需要看到那張表格,甚至不需要知道照度的計算方式,從可視化處理後的圖上就能直觀的看到什麼地方該加窗戶,什麼地方該加燈。
再舉個例子。
Revit會自動給由牆和板封閉起來的區域加上一個叫空間的屬性,你可以通過分析板塊中的「熱負荷和冷負荷」模塊,來設置每個空間的功能、人員密度、照明需求、加熱和製冷的溫度控制等等信息。
通過這些數據的設置,軟體會幫你算出建築性能分析表,給你一份能耗分析報告,進而幫你優化空間的區分,指導照明和暖通設備的設計。
這種分析、計算、模擬、優化的工作,在傳統的工作方式中叫做CAE,它的歷史比BIM悠久得多,只不過原先因為CAD軟體無法提供它所需要的數據,無法跟設計同步進行,一般都是在整個設計完成後,再用單獨的軟體來做,達不到指導設計的效果。
而BIM則是把CAE工作整合到設計流程中,把它需要的底層數據直接整合到構件屬性里,用關聯性來提升了分析模擬的效率。
像Revit這樣的軟體,有大量把數據加工成信息的功能。這些數據全部都藏在每一個族的族參數里。
比如一個簡單的風管族,就有尺寸、風壓、摩擦、流量、損耗係數等等幾十個參數,只要是參數,就都可以像之前咱們說的樓層面積一樣,進入明細表進行計算,也有一些參數是在加入了風系統之後,和其他構件的參數互相關聯進行更高級的計算。
比如你可以查看某一套風系統的壓力損失報告,看看自己的風管尺寸是不是合理?是不是拐彎太多了?
可能你覺得這個太複雜了,那咱們換個簡單的例子。
你想問這樣一個問題:我畫的風管凈空是不是都滿足要求呢?
想解決這個問題,一個辦法就是統計一下風管的高程表,排查有沒有凈空不滿足的情況,不過還有更簡單的辦法,就是用可視化的手段,給風管加入一個顏色圖例,設置好關鍵高程的數值和顏色:
你看,哪裡的風管凈高出了問題,是不是一眼就看出來了?
上面這些說到的是設計階段和深化階段提出的問題和獲得的信息。到了施工階段,人們提出的問題不一樣了,所需要的數據和加工數據的方式自然也就不一樣。
比如經常說的5D動畫,單獨一個動畫,實在是沒什麼用,但動畫背後實際上是一個結構化的數據表格,有三維是構件的XYZ坐標,一維是時間信息,一維是成本信息,還有一維是構件的類別信息。
如果你提出這樣一個問題:「10軸到12軸的土建部分,在下個月10號之前,需要準備多少資金來買水泥?」
這實際上就和一開始咱們說的支付寶的例子里,「我這個月充了多少手機費?」那個問題一樣,只不過需要的數據維度多了幾個。這些數據被儲存在軟體里,可以按照任意的維度進行切割,調出你要的那一部分,變成對你有用的信息。
關於信息該怎麼應用的例子還有很多,咱們就不展開一個個說了,它們背後的道理是相通的,來給你總結一下:
? 在BIM模型里,數據以參數的形式存放在最基礎的單位——族裡面(以Revit為例)。
? 參數是彼此關聯的,你改變了風管的尺寸和走向,那對應風系統的一系列分析結果都會自動跟著變化,這既能提高分析效率,也能幫助你發現錯誤。
? 結構化是數據成為信息的基礎,你看到一切炫酷的應用,背後都只不過是一系列的表格。即使像照明分析功能呈現的是可視化的結果,但背後還是數據表格。
? 不同的人對信息的需求是不一樣的,設計師關注分析和計算信息,翻模人員關注空間和形體信息,施工單位關注成本和進度信息,運維單位關注更新和維護信息。不同人的關注點沒有高低之分,區別只是需要的數據不同,加工數據的方式不同。
? 無論在哪個環節,數據都躺在模型里,沒有任何意義,只有特定的人尋找特定答案的時候,數據才會被整合成信息。比挖掘數據技能更重要的,是提出問題。
國內的現狀是模型用的多,信息用的少,原因主要是下面這幾點:
第一,創造數據的人,和需要信息的人,往往不是同一批人。
想要得到一張正確的分析表格,至少需要在建模時把相應的族參數設置好,但建模的人不需要這張表格,在沒人額外付費的情況下,就不願意花費更多的成本。
第二,提出問題和找出答案,要付出更多的學習成本。
在上邊的例子里你能看到,每一個專業想要得到信息都不是軟體自動完成的,需要相關的專業知識背景才能提出問題,更需要深入的軟體學習才能掌握加工數據的方法,這兩者都需要花大量的時間。
第三,很多時候人們根本不需要答案。
除非業主或者項目有更高的要求,設計院設計成熟的項目直接套規範就夠了,翻模人員照著圖作出樣子就夠了,施工單位憑經驗估算就夠了。
對於這三點,對於行業未來該怎麼發展、會怎麼發展,BIMBOX今天不做評論,而是把問題留給你,每個人對未來的思考都是不同的,這也決定了每個人走的路各不相同。
今天的話題聊到這兒就結束了,最後是本月的福利送書時間,如果你有興趣,可以往下看看書里的這個小故事:
英國量子物理學家戴維·多伊奇在讀研究生的時候,參觀天文系同學的工作。他們研究的是一組玻璃負片,恆星和星系在上面呈現為一系列的暗影。
星系在上面的投影實在是太小了,必須拿顯微鏡才能看清。戴維在顯微鏡下不停的移動十字叉絲,眼前划過了一個又一個遙遠的星系。
在觀察某一個星系的時候,戴維突然想到,自己正在看的小黑點,裡面有數以十億計的行星,每顆行星都有自己的季節變換,日升日落。有沒有一顆上面有生命呢?會不會也有天文學家,此刻正在觀察著我們銀河系呢?戴維對自己的宏大想法有點感動,就抬頭問旁邊的朋友,這個星系有沒有名字?那位朋友看了一眼說,「哦,這個是感光劑上的一個缺陷。」思維的急劇轉換把戴維逗樂了,突然之間,他看到的圖像里沒有了天文學家,沒有了山川河流,沒有了億萬個世界,他以為是看到過的最大的物體,卻只不過是一臂距離之內的一個微小污點。戴維又不禁追問自己,等等,我到底有沒有看到星系?所有照片上的其他星系,不也都是一個個黑色斑點嗎?真正的星系,不是在頭頂上方嗎?人眼的能力太有限了,如果抬頭仰望星空,儘管你和那些星系之間只隔著幾克的空氣,你卻什麼也找不到;而在實驗室里,你和真實的星空隔著的,是一台望遠鏡、一台顯微鏡、一部相機、一間照片處理室,所有這些人造設備隔在中間,反倒讓人把星系團看清楚了。現在的天文學家從不仰望星空,人造的儀器去觀測人眼看不見的信號,然後把它們數字化,用計算機處理和分析,拿到科學家眼前的,早已不是星星本來的樣子,而是一大堆數字和表格。每多一層的物理隔離,就需要更高層的知識才能得到信息。每多一層隔離,對於普通人來說,就離星星本來的樣子越遠;而對研究人員來說,反倒離事物的本質更接近——他們能看出星系的距離、溫度和其他性質。技術已經深深的改變了我們觀察世界的方式——顯示屏上的像素,表格里的數字,這些東西在物理上與星系相差甚遠,它們不由核動力支配,不曾存在了數十億年,但當天文學家看著這些東西的時候,它們就是恆星。
我們的建築信息模型,不也正是如此嗎?
這本書名字叫做《無窮的開始——世界進步的本源》,它是一本能改變你看待世界方式的好書,我們把它連同另外一份禮物作為本月的粉絲卡福利發放,明天給大家公布獲獎人。
這一期就聊到這兒,有態度,有深度,BIMBOX,咱們下次再見!
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