通过编程实现复杂的空间减少二氧化碳的环境措施

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BIM──Building Information Modeling

创新和生产发展的最新工具

在众多支持空间创建的技术中，建筑信息模型（BIM）是目前最受关注的技术之一。随着BIM的不断发展，从空间构想・设计到现场施工，工作方式即将发生翻天覆地的变化。同时，BIM将帮助客户更清晰地了解空间的具体形态，从而能够快速灵活地响应各种需求。此外，BIM有望降低对环境的影响。

乃村工艺社于2017年启动了BIM项目。在持续推进公司内部BIM应用的同时，他们也稳步积累了丰富的经验。那么，BIM究竟是什么？它将如何改变空间创造？未来又有哪些应用前景？我们采访了两位在乃村工艺社创意事业部概念设计开发中心BIM室主任——负责BIM推广的妙中正孝，以及负责探索BIM在空间创造中实际应用方式的销售推广事业部第四事业部产品指导第二部门经理——新坂拓人，请他们谈谈BIM的现状。

[BIM] 与 [3DCAD] 相似或不同

乃村工艺社首个全面应用BIM技术的案例是2020年开业的东京水上町购物中心，该项目位于东京晴空塔附近。由于该项目涉及开发覆盖整个区域的商业设施，将隅田公园（位于隅田区的一座公共公园）和北次須川河岸连接起来，因此需要获得众多利益相关者和相关机构的共识。妙中表示，这次经验极其宝贵。
 

“当时，BIM已经开始在建筑和建造行业中普及。但是，它在我们行业中仍然很少使用。所以，当我们在东京水町第一次引入BIM时，我们在会议中遇到了很多问题与客户的沟通，包括与行政机构的讨论。一切都进行得很顺利，因为我能够在 VR 中向您展示完整的图像，所以我可以在设施中自由地走动并改变窗户的位置和大小，以查看风景的外观，很容易改变灯光和效果。看看气氛。

参与人员的理解程度和项目的速度感显着提高。因此，BIM 在公司内部的使用加速了。”

与此同时，仁田坂表示，由于BIM的引入以及与客户的沟通，工作本身的流程发生了巨大变化。

“传统方法是先绘制二维平面图或立面图，然后在此基础上绘制三维透视图，并指定角度和光照。而在乃村工艺社，我们使用 Autodesk® Revit® 软件进行 BIM 建模，可以直接在计算机上创建三维空间。这使得客户更容易理解，例如，如果他们想更改窗户的位置，我们可以立即移动并向他们展示。此外，移动后，所有图纸都会立即反映这一变化。”

以前，我们会把客户的要求带回办公室，按顺序修改平面图和立面图，重新绘制3D透视图，然后一周后再交还给客户。现在，不仅与客户的沟通更加顺畅，修改次数也减少了，因此我们能更快地达成一致。

BIM的优势在于一个修改实时反映在所有图纸上，即使以相同的方式看到3D图像，它也与3DCAD根本不同。

“两者持有的信息完全不同。3DCAD仅包含形状信息。例如，在绘图中绘制地板，柱子，门等，但3DCAD仅将其形状转换为数据，并且不知道它是地板，柱子还是门。另一方面，BIM将数据作为地板，支柱和门的信息。所以，询问柱子的根数和墙壁的面积，瞬间就会得到答案。因此，BIM不仅仅是三维形状数据，它是一个包含构成空间的所有元素的数据库，例如要使用的材料和设备以及设计图。从该数据库生成3D图像并显示它” (妙中)

概念设计自由度已显著提高。

那么，BIM如何在实际项目中使用?

“在概念设计规划和生产领域，可视化技术有多种应用方式，但首先，在概念设计领域，‘可视化’至关重要。当试图实现一个形状复杂的空间时，仅仅依靠二维图纸是无法完整地展现它的。”

例如，我们曾经承接一个项目，在一个大型展厅里布置一个由150只鸽子在上方空间飞翔的装置。我们需要将每只鸽子单独悬挂在天花板上，但用二维图纸在三维空间中定位150只鸽子极其耗时。修改工作也十分麻烦。使用软件创建三维图像，并在实际操作中不断检查效果，则要实用得多。此外，如果需要创建多个概念设计方案，手动操作在时间和精力上都难以跟上。而使用BIM，可以通过调整鸽子分布密度和飞行轨迹等参数来创建不同的概念设计。”（Myonaka）

此外，“可视化”在生产过程中也发挥着重要作用。Nitasaka表示，BIM极大地提高了单场施工效率。

“我当时负责一个项目，要把一个LED灯光雕塑悬挂在天花板上。天花板里有管道和电线，我们必须确保雕塑在悬挂过程中不会妨碍到它们。在BIM技术出现之前，我们会把管道、电线、结构梁和钢框架的所有图纸叠加起来，手动确定雕塑安装支架的位置。在现场，我们有时不得不绕道而行，或者采用非常规的安装方法，以避开已经施工好的管道和电线。”

然而，借助BIM，您可以从一开始就确保部件的正确放置，避免相互干扰，从而无需在现场为此担心。您还可以提前考虑检修面板的开启方式，以便日后更顺利地更换灯泡。

利用BIM减少CO2排放量

BIM的使用正在进一步减少环境负担。仁田坂继续。

“我们受一家海外品牌邀请建造门店，尽可能地融入了BIM。由于楼层多且施工周期短，我们首先使用名为Autodesk® Navisworks®的BIM软件”可视化“流程图并与客户分享。 3D视频一目了然地展示了每层楼的施工过程，比如墙壁和地板的建造、天花板的拉伸以及装置的搬运。 这比一大堆文件日程表更容易核实。

商店的构想・设计也使用了 BIM，施工是根据数据预先切割的。 过去，固定标准的材料会被运入现场切割和匹配，但由于BIM能准确判断所需材料的尺寸，我们会提前将切割的产品带到工厂。 我带来了石膏板，通常不是预先裁好的。 然后，运来的材料会像拼图一样在现场组装。 有时候我不知道那块布放在哪里，所以剪下来比找来得快！  还有一幕是工匠当场剪的（笑）。 关键是习惯这个网站。

所以，有一个底线没有使用预剪，我们能够获得传统施工和预剪剪片之间差异的比较数据施工。 首先，从工作效率角度看，工匠在石膏板的单位时间内可加工量约为预切割传统方法的1.8倍。 此外，预切割方法的废弃物较少，因为垃圾不在现场切割。 石膏板的废弃物减少了约15%，金属基材减少了约30%。

除了减少废弃物外，预切割方法还减少了最初交付的材料数量，因此运输对环境的影响也相应降低。 最终，预切割法和传统方法在该场地混合使用，但整个项目成功减少了约13%的二氧化碳排放。 如今，所有公司都在努力实现碳中和，因此我认为BIM能为这一目标做出贡献，对我们的客户来说是巨大的好处。”

此外，BIM 可以将某些项目的概念设计和生产流程连接起来，从而简化这些流程。

“我负责运营某个品牌的门店，该品牌在全国各地都有分店。门店的建筑类型和面积因地而异，但品牌的理念必须保持一致。”

“例如，我们会事先在BIM系统中注册所有营造理想氛围所需的元素，例如装饰装潢和产品展示架。通过利用这些元素，设计师可以创建多个不同的方案，生产团队也能更高效地工作。”（Myonaka）

BIM在创建空间后也很活跃

虽然BIM每天都在不断发展，但妙中表示，他希望在扩大创造力的方向上发展，以及提高生产效率。

“BIM是一个数据库，因此通过添加新数据，其可能性就会扩展。例如，对于照明设备，您不仅可以包含光源规格，还可以包含光分布数据，从而创建更逼真的3D图像。您还可以使用BIM检查灯光在房间墙壁和玻璃上的反射情况，并将这种反射效果融入概念设计元素中。”
此外，在展示商众多的展会上，不仅要将您分配到的展位布局数字化，还要将整个场馆的布局数字化，这非常有帮助。这样，您就可以将展位标志放置在场馆内任何位置都能清晰可见的位置。

此外，在翻新或改造旧建筑时，原始建筑图纸可能已不复存在。即使存在，也往往无法准确反映建筑的现状。在这种情况下，可以使用激光扫描仪创建建筑的三维数据，并将其导入建筑信息模型（BIM）系统。目前的激光扫描仪在10米处的精度约为4毫米，完全可以满足使用需求。它们甚至可以捕捉建筑结构的精细细节，比用卷尺手工测量更加精确便捷。它们在文化遗产保护等领域也发挥着重要作用。

从销售角度来看，我们认为，通过不仅提供估算，而且精心选择要包含的数据，我们的销售代表和规划人员可以向客户提出方案，其中包括设施建成后销售额和盈利能力的模拟。

BIM 不仅可用于空间创建。例如，预计通过构建“数字孪生”（即与现实世界完全相同的孪生 3D 数据），可以实现多种解决问题的方法。据说，可以通过数字孪生来模拟吸引顾客的设施中的各种人流模式，然后将最佳选项纳入实际设施中。

为了创造比以往更多附加值的未来，Taenaka 和 Nitazaka 将继续推广 BIM 的使用。
 

(2023年12月采访。报道的头衔是采访时的头衔。)