BIMBOX | 對談:機電BIM的6條好建議+免費效率大殺器

本文為四川柏慕聯創BIM教育培訓中心釋出

你好,這裡是 BIMBOX。

前幾天,有位朋友找我們聊天,說自己正在給一家施工單位做機電 BIM 諮詢,想問問其他諮詢公司都做哪些服務和應用點?

我們問,是那種主要做做樣子的專案,還是要實打實用 BIM 解決問題的專案?他說是真得解決問題。

我們說,那你就不能光看諮詢公司做的事,而要離使用者更近一點,去看看其他的施工單位都做了哪些事。

我們專門為這件事走訪了一家施工企業,聊了聊他們最近做的專案和心得,還真有不少啟發,今天就給你分享一下我們的見聞。

如果你對訪談的內容不感興趣,也強烈建議你直接到內容的最後,我們幫你挖出來一個寶:自動翻模全免費的軟體。

我們訪談的物件,是

中建一局集團建設發展有限公司

(以下簡稱一局發展)機電設計工作室經理,名字叫

何瑜

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她在 2007 年就加入了一局發展,十幾年的時間一直在機電深化設計這個領域工作,參與過水立方、北京環球影城、嘉興文化藝術中心、北京未來城學校、北京國貿等十幾個大專案,親歷了從二維繪圖到 BIM 全面應用的時代變遷,分享的經驗也非常接地氣。

01

機電深化:有效溝通的日常功夫

何瑜和我們說,一局發展在 1953 年成立,年交付面積 2000 萬平方米,15 次位列中建集團三級號碼公司綜合排名第一位,連續 38 年進入中建系統前十強,2012 年就邁入了中國建築企業第一方陣。

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一局發展目前已經完成的重點專案,有國家游泳中心水立方和冰立方冬奧會冰壺場館改造專案、世界最高的辦公建築深圳平安金融中心、中國國際貿易中心建築群、杭州仁和阿里雲計算資料中心、南京騰訊華東雲計算基地、莫斯科中國貿易中心、巴哈馬大型海島度假村,以及北京環球影城主題公園等。

2009 年,公司專門組建了一個機電設計工作室,專門服務於公司重點高階的專案。

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2010 年公司承建銀河 SOHO 專案的時候,就開始配合第三方顧問做一些 BIM 深化工作。發展到 2020 年,一局發展公司獲得了基於 BIM 國際標準 ISO-19650 的設計、施工和運維 BSI Kitemark 證書,是國內第一家獲得 BSI 認證的施工單位。

何瑜接觸的專案以機電設計為主,要同時面對暖通、消防、強弱電等多個專業,還要跟土建、結構、精裝專業打交道,她說,

做深化設計不只是解決各個專業的合理佔位,和別人溝通往往是工作中最耗精力的部分。

有一次何瑜給一位結構設計師解釋,為什麼她要在降板區和非降板區預埋一個套管,對方很難理解;反過來對方跟自己說簷口、挑簷等位置為什麼不可行,自己也是聽不明白。

用 BIM 模型之後,他們開會把模型打在投屏上,對方的結構上是什麼構件,她這邊機電管道是怎麼個走向,都看得一清二楚。

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機電專業內部也有這樣的問題,比如一些空調機房,空調專業的人會自己把專業裝置和管道安排好,但有時候給排水專業的人並不知道哪些機房有給排水條件。把模型和資訊融合到一起,大家才能互相把缺失的東西補完整。

還有個和機電強相關的專業就是精裝。精裝專業希望吊頂越高越好,而機電專業則是希望吊頂以上的空間留給自己越多越好。甚至很多精裝專業的人會說,上面那麼大的空間,你幾根管子怎麼會放不下呢?

這時候一個三維模型擺在大家面前,雙方的溝通就會清晰很多,矛盾也少很多。

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在施工現場,管線的視覺化也是一個不容低估的應用,機電管線複雜的部位,單純用剖面和平面說不清楚,他們會做很多區域性的三維示意圖,在現場對應的位置放個二維碼,工人掃碼就能看清楚管道是怎樣互相交叉避讓的。

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這其實不僅省了工人的事兒,也省了他們自己很多時間。以前做專案的時候,會花很多的時間到工地,去跟工長交代每個地方該怎麼裝,現在基本上透過一個動畫、幾張三維圖就能把這個事兒解決了。

02

深挖價值:施工和設計做 BIM 哪裡不一樣?

如果你乍一聽這些成果,並不會驚歎說「哇!這東西我從來沒聽說過」,他們的工作做得非常細,一個一個地解決問題,一點一點地促進溝通,把功夫都下到了細節裡。

而如果我們再深挖一下,這十年的光景裡,從單純的建模,到解決現場問題,再到直接用模型出圖,那可就真沒那麼簡單了,一件事能「不計代價慢慢做完」,和「能跟得上生產進度高效完成」,在施工單位往往就是決定了這件事還有沒有必要做,甚至一個部門還有沒有必要存在。

從跟何瑜的談話過程中,我們看到一個問題:

為什麼設計院和施工企業,推行起 BIM 來面對的阻礙不一樣?

設計院對設計師的考核,基本上是和出圖量直接掛鉤,所以在設計院,尤其是負責機電設計的團隊,推行起 BIM 正向設計來難度就比較高,因為

「提高出圖質量、減少現場拆改」這些事,並不能直接提高設計師的收益,弄不好還會降低收益。

而在一局發展這樣的施工單位做機電深化設計,出圖量是工程師的考核指標之一,但不是唯一的指標。

解決現場錯漏碰缺問題、給現場提最佳化意見、和建築結構專業配合留洞套管等等工作,也是工程師考核的成果指標。

不過,施工單位做 BIM,也存在著自己的困難。

何瑜說,軟體和硬體的投入還好說,最大的困難來自於人力和時間投入跟不上施工進度。

一方面,建模本身需要的時間就比畫圖要長不少,畢竟要把所有的問題都在三維環境暴露出來、檢查修正;

另一方面,行業目前的狀態,施工還是隻認簽字蓋章的圖紙,所以後期還必須把模型輸出成符合要求的圖紙。

這兩方面的原因,就導致用 BIM 幹活的時間大幅度上升,用 CAD 做一個 1 萬平米的管綜,可能需要三週多,用 BIM 則需要六到七週的時間。

實際上公司現在很清楚,如果站在施工整體的進度來看這個問題,前邊用 BIM 只要趕上進度了,把模型調整好,該出的圖紙都出好,後期無論是跨專業的溝通工作、現場的交底工作、跟甲方的彙報工作、甚至是滿足後期的運維交付,都能上一個大臺階。

所謂磨刀不誤砍柴工,但這裡的關鍵,就是這個「磨刀」的過程能爭取多少時間,能有多高的效率。

何瑜說,幹機電這一行,甲方要求都很高,既要機電專業透過 BIM 把問題解決,還要拿到交付模型用於運維或者宣傳。同時,為 BIM 爭取時間又很難,尤其是機電這樣偏後期的專業,整個專案都在搶時間,不僅要解決自己專業內部的問題,還要跟上游的建築結構、下游的精裝一起解決問題。

唯一的辦法,就是找合適的工具,提高幹活的效率了。

他們的團隊在解決效率問題這件事上,首先是編制了大量的協同工作標準和工作流程,最後這些內容不能只停留在紙面上,而是需要一些工具,把標準和流程嵌入到實際的操作裡面去。

他們從十年前就開始使用 Revit 軟體,從那個時候開始,調管綜和出圖的效率問題就一直困擾著他們。這些年市面上出現了大量的付費外掛,他們也先後嘗試了很多,到現在保留下來還在日常使用的,有 MagiCAD、橄欖山、管綜精靈等等,用不同軟體解決不同的問題,其中他們做機電用的最多的是

MagiCAD。

剛開始接觸考察的時候,MagiCAD 的功能還不太完善,有些面向國內專案要求的模組不夠成熟,何瑜他們就拉著對方的工程師,一邊提需求一邊改進。MagiCAD 也有強烈的成長慾望,會派工程師去跟專案,從一線拿需求回來,改進速度也很快。

03

案例拆解:外掛解決了哪些問題?

何瑜給我們講了一局發展公司剛完結不久的專案,

浙江嘉興文化藝術中心的機電深化設計

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這個專案是嘉興市「迎接建黨100週年」的十大標誌性工程之一,也是嘉興市文化新地標,公司從上到下都非常重視。專案的建築一共五層,建築面積有六萬多平,一層面積比較小,二三層逐漸變大,到四五層又逐漸縮小。

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這樣異型的建築外立面很好看,但機電深化工作挑戰就特別大,裡面的走道基本就沒有橫平豎直的,側邊的柱子也都是斜的,上一層某個位置是衛生間,到下一層就不是衛生間了,一根立管想跟著柱子通下來基本是不可能的。

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當然,和任何專案一樣,搶工期都是家常便飯。何瑜給我們講了幾個很落地的點,要麼是比 Revit 原生功能明顯提升了工作量,要麼是做到了原生功能沒法完成的事。

第一類工作:調整管線

這樣的異型專案,調整管線位置工作量很大,他們利用 MagiCAD 的機電深化功能,批次完成管道的翻彎、升降、調坡度的工作。

這種工作,屬於用 Revit 原生功能可以完成,但用外掛能更高效完成的事,原來的一個操作可能需要滑鼠點十幾二十下,現在只要點三四下,甚至設定規則就能批次完成。少數操作區別不明顯,當這樣的操作有幾千次、上萬次的時候,效率的差距就很明顯了。

第二類工作:預留預埋

機電深化設計最重要的一項工作,就是在土建施工過程中,提供預留孔洞和埋管的圖紙。

一般情況下建築、結構和機電管線模型是分開的,由不同人負責維護,機電管線穿牆、穿板的時候,只能手動在建築構件上開洞。

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他們會使用 MagiCAD 的洞口模組,軟體支援基於中國本土規則,只需要批次選擇管道,設定洞口和套管的規則,比如洞口合併的最小間距、多小的管徑忽略開洞、主體型別是否包含牆、梁、樓板、屋面、基礎等等,再批次選擇機電管道,所有洞口就都開好了。

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他們拿著開好洞口、裝好套管的模型,找土建專業去協調,商量哪些洞口和構件衝突需要調整位置,哪些洞口可以合併最佳化,再反過來根據洞口的位置決定機電管道的位置。

在以前的工作模式裡,後續調整管線再重新開洞的工作量也是很可怕的,現在就不用擔心這件事,管線調整好之後,所有的套管的洞口都可以一鍵自動更新。

這個工作,就不簡單是加快一點速度了。以前的模式,根本沒有時間留給機電深化工程師一次一次的調管線、改洞口,這項工作就因為跟不上施工進度一再被廢掉,所以這裡並不是效率高不高的區別,而是能不能來得及做、能不能讓 BIM 產生價值的區別。

第三類工作:模型出圖

深化設計模型不能指導施工、也不能用於結算,還是要出圖蓋章、給設計院報審才行。不過因為字型、標註、圖層等問題,想用 Revit 原生功能高效出圖是很難的。

從嘉興文化藝術中心這個專案開始,何瑜他們開始使用 MagiCAD 的機電出圖功能。

他們先是整合了設計院和現場的圖紙樣式需求,預先製作好一套出圖的標準模板,匯入到軟體裡,然後就可以選擇管道,對風水電三個專業實現批次的自動標註,所有標註都能自動實現避讓,這一步省了不少人工。

出剖面圖也不需要像以前一張一張標註,批次選中剖面,用設定好的標註規則,所有剖面圖的標註也能自動完成。

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前面說到自動佈置的建築洞口、套管等等,在這一步也能自動批次生成圖紙。

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因為預先匯入了標準,出圖的線型、顏色、圖層、字型都是自動設定好的,不需要再到 CAD 裡去刷樣式,匯出來就能直接列印。

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第四類工作:淨高分析

嘉興文化藝術中心是市區兩級聯合建造的專案,專案裡有六七家精裝單位,何瑜他們做機電設計的時候,就需要跟這些單位打交道。精裝和機電兩個專業最重要的交匯點就是吊頂淨高,複雜的專案天花板標高也不是一馬平川。

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機電和精裝介入的時候,鋼結構早就做完了,不能調;精裝專業的造價一般也比機電要高,所以無論往上游還是下游看,最後需要修改的都是機電專業。

早些時候,大家都是用 Revit 或者外掛,做基於房間的淨高分析,不過因為建立房間這個事一般對施工單位沒用,而且很多專案的開敞空間需要分割槽分析,單獨的房間分析也不夠用。

利用 MagiCAD,他們可以把專案劃分區域做淨高分析,可以把區域切分的非常細,哪怕只有一平米的區域性降板也給劃分出來,再用不同顏色高亮顯示出影響淨高的具體位置,有針對性的和精裝專業負責人開會,調整管道。

這個功能也不是提高效率層面,而是能不能做的層面了。

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專案的機電淨高是一次性透過的,精裝專業在甲方那邊的會議也是一次透過,淨高圖拿給現場精裝工人的時候,也能讓他們快速知道不同區域的淨高要求,上下游配合得特別順暢。

第五類工作:支吊架設計和計算

現在的機電專案,施工方不僅要做管道深化設計,也要做支吊架的設計。前些年用 CAD 設計的時候,支吊架設計要麼是按照圖集去做,但很多現場的情況圖集裡沒有;要麼是由支吊架廠家來完成,但現在大多數的支吊架廠家都不能提供基於 BIM 的設計服務,這項工作也就自然由施工方接管過來了。

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使用 Revit 原生功能,可以完成支吊架族的建立,也能實現一定程度的佈置和手動出圖,但要涉及到複雜支架的智慧佈置、自動出圖、出計算書這樣的工作,原生功能就不夠用了。

MagiCAD 原本進入國內的視野,就是以支吊架 BIM 設計見長的,這幾年隨著施工使用者不斷提建議,也在一直保持更新。

他們現在做專案,都是批次選擇管道生成常規支架;對於複雜支架,也可以在軟體提供的庫裡選擇零件,靈活搭配。管道發生調整的時候,不需要像以前一樣手動改支架,一鍵更新就 OK 了。

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需要計算的時候,軟體可以選中畫好的支架,計算豎向荷載、水平荷載和地震荷載,針對每一個豎杆和橫杆計算拉彎強度、抗剪強度、撓度等專案,最終輸出一份滿足專案需求的計算書,這一點也是 Revit 原生功能做不到的。

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第六類工作:自動翻模

儘管大家都喊著要做全生命週期 BIM,打通設計和施工,但何瑜接手的大多數專案,設計院是不給施工方做機電模型的。施工現場要做 BIM,就得拿著設計院的圖紙翻模。

小專案用人力建模,速度還算跟得上,但真要是幾萬平米的大專案,要在短時間內把模型快速立起來,尤其是大量的消防、噴淋這樣的管道,低效的重複勞動就會吃掉團隊大量的寶貴時間。

很多外掛都有識別圖紙、自動翻模的功能,MagiCAD 在最新的版本也更新了風管、水管、電纜橋架的自動翻模功能,可以預先定義生成模型的系統名稱、裝置型別、對齊方式,各種三通、四通、彎頭等構件也是自動生成連結,識別準確率還挺高的。

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引起我們注意的是,MagiCAD 提供的自動翻模功能是

完全免費

的,節省時間的同時不帶來新的成本,也是一個很大的福音。

04

何瑜的總結:六條真誠的建議

最後,何瑜給我們總結了一下他們在機電施工深化設計方面的幾個心得,值得掏出小本本記一下。

施工 BIM 想落地,及格線就是要跟上現場的進度

,任何可以提高效率的方法,都比堆人工要強,重複的低水平工作會把工程師的心力耗盡,要把這部分工作儘量用外掛最佳化掉,讓工程師的勞動發揮到更不可替代的工作上去,這樣人才會留得住,事情才做得長久。

甲方既要時間短,也要質量高

,機電深化負責人需要把控和溝通的,是最終讓甲方對於時間可以接受,工程師對工作量可以接受,雙方對結果可以接受,在「不完美」中尋求解決問題之道,這也是機電負責人的重要職責之一。

不要把做深化設計看成一件純技術的事

,思考一個工作的意義時,要充分考量它在其他維度的價值,比如是否能夠幫助自己和設計院溝通、和現場溝通、和甲方溝通,這些工作節省的時間和提升的效果,同樣要納入對工作成本和收益的考量。

用 BIM 的時候也不要滿足於自動生成的模型

,要利用軟體進化帶來更直觀的顯示效果,追問每一個生成的構件到底是什麼、屬於什麼系統、歸屬於哪些規範、哪些問題是強條絕不允許的、哪些是可以商量的。軟體操作是會過時的本領,這些行業基本常識的不斷積累才是機電工程師吃飯的本事。千萬不要瞧低那些軟體用不熟練的老前輩,他們的經驗是非常值得學習的寶庫。

學會和軟體商打交道

,選擇那些願意聽使用者聲音、及時反饋的軟體。他們選用 MagiCAD 的這幾年,就給對方提了很多需求,包括模型直接匯出圖紙、支吊架國標圖集和計算書內容、符合國標要求的管道套管等等,都被後者一一採納,變成了實用的功能。使用者和軟體之間不是一錘子買賣,而是在提需求、滿足需求的過程中一起成長。

目前市場裡的外掛很多

,裝多了容易出現互相排斥,

建議以一個能解決最多問題的外掛為主,再裝兩三個輔助其他功能的外掛,不建議同一臺電腦安裝海量的外掛,同時何瑜也呼籲廠商能儘量解決這樣的互斥問題。

05

深入瞭解:再訪 MagiCAD

何瑜給我們說到的 MagiCAD,BIMBOX 去年寫了一篇文章《被廣聯達收購後,MagiCAD在國內有哪些進化?》,詳細地做了一次評測。這次跟何瑜說起這個軟體,有幾點內容又勾起了我們的興趣。

其中,我們覺得對廣大 BIMer 最好的訊息,應該就是機電自動翻模功能完全免費了。在這次走訪中,我們也再次跟 MagiCAD 團隊聊了一次,瞭解了一下他們這一年的軟體更新情況,在這兒也一併和你說說。

首先,軟體支援了最新的 Revit 2022 版本,增加了預製管道加工段的加工圖功能,能自動生成帶標註的管道平立面檢視和三維檢視,還能生成管段和管件明細表,方便廠家看圖加工。

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支吊架功能也有了比較大幅度的更新,支吊架佈置的時候可以自動識別管道,新增管卡。

在平面圖上,可以一鍵實現支吊架的自動編號,自動完成支吊架之間的定位標註、支架和土建構件之間的距離標註。

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新版本可以自動建立支吊架剖面圖。設定好剖面圖的檢視比例、詳細程度、視覺樣式等選項,選擇標註樣式和標註族,選中多個支吊架,軟體就能自動生成支吊架剖面圖,圖紙裡管線標註定位、支架杆件規格、橫擔和豎杆的生根點定位都是全自動完成的。

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這下畫支吊架的小夥伴真的不用操心出圖的事兒了。

最後,也是我們覺得最棒的一點,軟體支援了管道、風管和電纜橋架的自動翻模,並且這部分功能是不需要前置購買條件的,對所有使用者免費。

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