我们来自何处,去向何方?
——针对CAD与BIM/LIM应用理论的比较研究
2020-10-27艾丹阿克曼撰文
(美)艾丹·阿克曼 撰文
农丽媚 李韵冰 译
1 研究背景
建筑信息模型技术(BIM/LIM)基于其超出传统CAD和3D建模的强大优势,正逐渐颠覆当代建筑师、风景园林师的工作模式。BIM/LIM技术在设计建模的同时还可以同步执行信息处理、评估分析和文档协调等诸多功能,对风景园林师而言,这种新方法似乎是前所未有的独特挑战,不仅要勤勉学习,还要有前瞻意识。设计界也经历过类似的“十字路口”,即20世纪80年代引入CAD技术的时期,那是另一个永远改变了设计工作模式的数字化转型阶段。我们也许可以从那段时期使用CAD所引发的、夹杂着对新技术的恐惧和渴望等复杂情绪的激烈讨论中,汲取一些经验教训。
本研究首先提出一个疑问,早前的CAD技术和当代的BIM/LIM技术对于景观设计的影响是相似的还是不同的?为确定这一点,回顾风景园林设计及其他专业人员如何采用计算机CAD辅助设计技术的历程非常必要。科技是一个广泛的文化现象,涵盖了技术、经济、政治、美学和社会等方面[1]。为了专业领域研究的进一步发展,对自身流程和方法的元认知拓展至关重要[2]。所有学科都必须在实践中检验和评估自身,才能鉴别出变化中那些生长的信号和改进的需求[3]。任何新技术在被广泛采用之前都要经历一段漫长的社会准备期,潜伏了各种对新技术的需求、期望、发展和对旧技术的淘汰。当前为BIM/LIM提供支持的,正是那些采用CAD技术来推动的早期工业自动化技术[4]。因此,我们可以借鉴以往有关CAD应用的诸多讨论成果,以此启发当代对于BIM/LIM应用的讨论和思考。
1.1 BIM/LIM的定义
BIM中“B”指building,代表构建、建造的过程[5],体现了BIM技术在设计施工可行性方面的强大优势。2016年《风景园林BIM应用》一书中对BIM的解释如下:
“BIM不是一个软件,但软件却是实现BIM的工具。建筑信息模型(BIM)是通过技术手段和标准化流程综合生成并由人们操作实施的系统。尽管早期的BIM只是单纯的技术语言,但现在已经发展成为一整套的‘软件体系’,包含了工具、标准和过程的完整文档,指导人们如何在项目全生命周期中应用BIM技术。[6]”
BIM模型包含诸如材料、细节、配件和数量等信息,所有参数都可以在一个文件中进行协调。通过使用内置的或用户创建的对象库(如地板、屋顶、墙壁、窗户、门、楼梯、坡道和地形等)来实现设计建模。创建3D模型的过程本身就是设计过程,同步可以生成平面图、剖面图、透视图和局部图等。BIM技术在建筑界已流行多年:在2018年美国建筑师学会对2 000多家建筑公司的调查中发现,有45%的人采用BIM技术,而2015年这一比例为40%[7]。风景园林师也使用BIM,但他们使用的是专门的风景园林信息模型技术(LIM)。美国风景园林师学会2018年的一项调查发现,480位受访者中有21.8%使用BIM,另外30.6%的受访者表示有兴趣使用BIM技术[8]。本文使用BIM/LIM来指代采用建筑或风景园林信息模型技术的情况。
1.2 计算机辅助设计和CAD的起源
CAD技术辅助设计的起源是什么?在20世纪70年代计算机图形学发明之前,建筑设计过程中需要用到计算的环节包括调研优化、空间组织、尺度比例和图形样式等[9]。这些大规模的计算工作曾经需要许多人员的协同工作,但在计算机发明后立即被机器替代了。这个笼统的“计算”一词,最初是指过于复杂、传统手工或机械装置难以完成、需要大规模协同工作才能完成的一类技术。数字计算机(以下简称“计算机”)能做的不仅是对信息进行转换、扩增、分类和修改,还能通过和已有数据库的连接产生新的信息[10]。20世纪70年代末到80年代初,建筑师、工程师和风景园林师凭借自身对计算能力与信息之间的高效联系,开始将计算机数字技术应用到各自的专业领域中去[11]。尤其需要指出,1983年出现了以下关键进展:计算机培训课程与会议激增、主要的计算机硬件与软件开始扩展进入消费者市场,以及美国陆地卫星4号开始以30m的图像分辨率生成真彩色环球地面图像[12]。1983年还有一本风行一时的著作出版,即布鲁斯·E·麦克道格尔的《风景园林中的微型计算机》[13]。在此之后,CAD进入风景园林设计领域的步伐逐渐加快。如对景观建筑公司EDSA的访谈研究中可知,该企业在1986年开始下定决心采用CAD,到1988年CAD与图像集成编辑已在企业中得到广泛应用[14]。
此外,随着个人微型计算机的出现,那些需要大量人工时间的数字计算工作得以转交给计算机。对于设计师来说,这意味着可以在计算机中加入更多的设计参数,并在这些变量的基础上产生丰富的迭代——可以探索更多可接受的或“合理”的解决方案,而不是仅靠人力追求唯一的主观“正解”[15]。计算机强大的运算能力也引发了对计算机辅助设计模式的积极探索,但这种探索其实早在60年代就开始了,那时候就有设计师预想了一套可以控制设计项目的几何形态、材料、结构细节和绩效指标等操作体系。直到当代,随着LIM/BIM技术的发展,一套为风景园林师定制的完整标准化的计算模型才逐渐成形[16]。
基于此,本文从对计算机进入设计消费市场、CAD软件进入设计领域时期的研究和文献着手进行回顾性评述,同时还将展现当代BIM/LIM技术融入景观设计过程中各种广受争论的议题,寻找它们之间的共性与区别。
2 研究方法
本研究主要采用以下2种方法:1)从历史视角回顾了20世纪70—90年代以设计和技术为重点的学术研究成果,以了解设计师对采用CAD进行专业实践的关注程度;2)从社会科学视角研究就业质量、技能和工艺、组织管理,以及办公室文化等议题。鉴于当代BIM/LIM技术还处于使用阶段,无法用回顾方式对其开展评述,且当前与景观直接相关的BIM/LIM技术影响研究还很少,只有少部分集中在建筑、工程和施工方面,因此,为了将风景园林界对于BIM/LIM技术的观点也纳入进来,本文还增加了访谈研究。2019年,笔者采访了18家美国国内及跨国的景观公司对BIM/LIM技术应用的看法。这些公司规模从10人以下到500人以上不等,囊括了单纯的景观设计事务所和各种多学科交叉的综合设计院。采访所得的信息将会提供一个从风景园林师的角度看待BIM/LIM的视角。但需要指明的是,这不是一个翔实的调查,本文纳入调研的只是相当一小部分的典型个案,作为对CAD和BIM/LIM技术应用趋势和议题比较的初步评述参考。
本文的研究内容包括4个部分:1)手绘、计算机、软件和办公文化;2)职位变动、组织管理、效率和创新;3)概念设计、设计过程和协作;4)设计师和计算机之间的关系。
3 CAD和BIM/LIM应用中主要议题的比较
3.1 手绘、计算机、软件和办公文化
CAD和BIM/LIM技术的比较首先集中于传统手绘、计算机工具,以及新技术的采用如何引发了办公文化变迁等议题。
3.1.1 购置计算机和软件
20世纪80年代选择采用CAD技术绝不是一项简单的后勤决策,似乎也给设计企业带来灵魂拷问似的影响,即是否要全面转向计算机化的工作环境。软件购买决策也很重要,在《空间数据处理的计算机软件》一书中就曾提及了大约800种软件,其中有近100个是与GIS相关的软件[17]。但这些昂贵的软硬件采购不是设计公司的常态,因为在使用计算机辅助设计之前,建筑、土木和风景园林行业仍是劳动密集型而不是资本密集型企业。由于购买微型计算机和软件需要投入更多成本,设计公司就需要增加其他的衡量指标以最大限度地提高投资回报率。随着CAD的引入,设计公司逐渐将其支出重心转移到大量的软件技术上,而不再是以往的绘图台、制图材料和模拟技术工具[18]。
而当代设计公司中几乎已完全计算机化,因此BIM/LIM不会像之前那样彻底颠覆企业技术模式,而是只在购买软件时产生额外成本,不用再购买新的计算机,当前可运行CAD软件的计算机就可满足使用。即使为了使用BIM/LIM软件而更换功能更强大的新计算机,其成本也比20世纪80年代的价格要低很多。此外,软件选择方面也有所差异,80年代可供挑选的CAD和GIS软件多达数百种,但当代BIM/LIM相关的软件却不多[19],所以设计公司进行软件选择时所面临的挑战要小得多。
3.1.2 设计绘图
20世纪80年代CAD技术的讨论还关注手绘设计和数字设计绘图价值的议题。当时建筑界普遍倾向于在概念设计过程中维持一定程度的模糊状态,以避免过早被具体形式和规则迷惑[20],CAD被认为只适用于后期设计落地和建模实施的过程[21]。还有一些人坚信只有手绘设计表现才能体现高水平的工作成就感,越多地采用自动化的CAD图形交互技术,工作成就感就会越低[22]。在当代,BIM/LIM也面临类似的指责。由于BIM/LIM软件的自动化能力更强,如可以直接将内置的楼梯、坡道和墙壁等现成设计模块嵌入3D模型,还能灵活适配调整[23],因此也有人担心其会过于标准化而扼杀设计的表达和过程[24]。
3.1.3 办公文化的变迁
20世纪80年代采用CAD技术引发的另一个结果是计算机辅助设计公司办公空间社交凝聚力的彻底改变。正如克里斯·巴尔德里(Chris Baldry)和安妮·康诺利(Anne Connolly)在《线描:计算机辅助设计和制图工作室的组织》中写道:
“引入CAD应用系统带来的最显著的影响,是打破了制图工作室空间环境的社交功能。传统制图工作室通常要求敞亮通透,在整体办公环境特别是在制图板上方,要配备相应标准的自然光和人造光源。相反,装有CAD应用系统的计算机则需要防止屏幕眩光和光反射,以便获得令人满意的视觉对比。此外,(在大多数情况下)CAD是由独立计算机驱动的,必须安置在空调环境中,这些要求意味着CAD工作区趋向于独立的办公空间,或偏居办公室一隅,与手绘制图办公区域分隔开来。更重要的是,传统的制图工作室是一个社交式的工作环境:工作人员习惯于在制图台之间来回走动,时常不是对同事的工作发表评论,就是被别人评论。CAD工作区域几乎和这样的社交环境截然相反,通常是灯光昏暗、开窗较少,最多配备3、4个工作台,7、8名操作员,但时常也只有2、3名操作员同时在岗工作。[21]”
但当代BIM/LIM技术的引入则不会对设计办公空间的布局和社交凝聚力产生太大影响,因为这个阶段大多数设计公司已完全计算机化,办公空间的物理布局不太可能改变,无须担心设计办公文化彻底变革的问题。
3.1.4 小结
CAD和BIM/LIM技术在绘图、计算机和软件相关议题的比较中,受访者都很担忧新技术的使用会影响设计表达和设计过程的开放性,但在办公空间和文化环境的变化、可供选择的软件数量等议题中,二者的表现非常不同,而手绘及计算机化的议题则只在CAD阶段讨论(表1)。
3.2 职位变动、组织管理、效率和创新
本节重点关注设计专业功能方面,如职位保障、组织管理和效率,以及新设计技术如何促进专业创新等议题的比较。
3.2.1 职位保障
引入新的数字技术有助于降低专业技能复杂程度,但反过来也会削弱工作满意度,也可能会带来新工种和新技能。20世纪80年代设计事务所引入CAD技术,不仅带来了专业核心领域难得的创新机会,一定程度上也是对工作稳定性的挑战[12]。一时间,设计人员的未来发展不再仅取决于创意和手绘技能,还取决于使用新技术、管理软硬件,以及接纳未来新设计技术应用的能力[25]。CAD技术的引入不仅降低了手绘相关技艺的要求[26],还将标准数据的存储从制图员的头脑中转移到了计算机的内存中[27],有人认为这严重削弱了设计师的专业技能。
尽管人们认为使用CAD使设计师摆脱了传统角色,同时也担忧这将让计算机取代人类完成那些复杂劳动。在当代的研究中,这些似乎并不是BIM/LIM技术使用遇到的主要问题。如今,基于LIM技术的发展,景观设计事务所的工作模式也发生了许多转变,为了最大限度地提高工作效率,引入了不少新的专业角色,例如LIM内容创建者、LIM建模师、资料管理员、模型经理、LIM经理,以及管理层级的LIM协调员[28]。在研究中,并没有观察到任何风景园林师对采用LIM而导致有些传统技能被淘汰的情况表示担心。相反,他们将LIM技术的一系列操作视为设计公司至少一部分人需要掌握的技能。这表明,景观设计公司由于采用LIM技术可能会增加新角色,而很少淘汰旧职位。
表1 CAD与BIM/LIM技术有关设计公司的结构实践及工作质量的比较
3.2.2 组织管理
CAD技术带来的另一大变化是设计公司的组织管理层级调整。对1986年EDSA的案例研究显示,该公司起初就采用了渐进的方法来推进电脑化办公,以最大限度地减少对管理办公系统的压力,但还是引起了部分管理层的反对,因为他们对CAD技术的认知水平还比较低,还未意识到这种可以在计算机上协同完成设计的技术的先进性[14]。这种认识的反差有可能使高级设计人员难以跟上新的设计理念、开发和存档方式[28]。同时,采用CAD技术也缩短了设计公司的项目周期,并改变了传统的员工组织和管理方式。由于成本的增加,开始推行轮班制,即设计公司为了保证所增加投入的计算机成本能产出最大化的利润,需要采用各种新的组织管理体系,有时就要通过员工轮班的形式来增加CAD的工作时间[29]。组织层级和BIM/LIM熟练程度的议题在对一家使用LIM多年的美国大型景观设计公司的访谈中得到印证。在QA/QC(质量保证/质量控制)阶段,高级人员及其LIM知识尤为关键,因为在此阶段需要他们对施工文件进行审查以确保准确性和合理性,符合相关的法律法规、技术标准、施工操作和成本估算要求[30]。对于惯用CAD绘图技术的设计师,对LIM技术上手很快;但对于不熟悉LIM软件的员工,要在系统上作图纸调整就很困难。因此该公司已陆续开展了不少LIM软件的技能培训,以敦促所有层级的员工至少都熟悉基本的LIM操作。
3.2.3 效率
CAD和BIM/LIM都具有省时节力的优势。在1984年《设计参数比例的计算机解决方案》一书中,伯纳德·涅曼(Bernard Niemann)和詹姆斯·波特(James Portner)写道:
“……计算机可帮助设计师快速调整设计参数比例,以便在特定的场地周围及区域环境中检查设计解决方案,同时减少设计草案的花费时间,以腾出更多时间做其他探索或评估更多的设计选择。[31]”
在2003年《评估计算机使用对风景园林专业实践的影响:高效性、有效性和设计创造力》一文中,罗莉·泰(Lolly Tai)指出,引入CAD可加快设计过程、立项周期、会议交流和文件传输等,使风景园林师节省更多时间来探索具有创造力的设计,或者兼做其他工作[11]。在采访一家多学科融合的中型设计公司的风景园林师时,他们描述了这样一个场景:在CAD中若要对一个设计对象进行修改,即便仅移动几英寸,也需要在其他多个设计图上进行更改标记并更新大量图纸,这个过程可能要花几小时。相比之下,使用LIM就可以直接对3D模型进行修改,而其他的线图、标签和详细信息都会跟着自动更新,整个过程只需几分钟时间,因此他们非常看重BIM/LIM技术。
3.2.4 创新
随着技术的发展,受益者的选择机会和选项内容也相应增加[32]。例如,开发风景园林植物参数化建模技术就是一项拓展LIM技术专业领域的新机会。实际上,风景园林专业可能最适合使用计算机工具,因为它可以利用“繁重的数学运算”来帮助自动创建多个设计解决方案,这对于具有多样性和复杂性的场地生态系统而言就是最理想的辅助分析工具[33]。但鉴于景观植物的复杂性,对完整全面的数字建模技术的探索也是一个漫长的过程。早在1984年《模拟设计中的生长效应》中,罗伯特·伊塔米(Robert Itami)等描述了一种名为LA CAD的软件工具,可以模拟植物生长过程并分析其对种植结构的影响[34]。而当代对获取和模拟景观植物的努力也反映了早期探索的追求。在2013年《风景园林信息模型:植物作为信息建模的组成部分》中,维罗尼卡(Veronika Zajíčková)和亨利(Henri Achten)奠定了综合植物信息模型的基础,该模型不仅可以捕获植物的一般属性,还可以捕获时间动态属性及其与周边环境的反应[35]。
3.2.5 小结
在职位变动、组织管理、效率与创新方面的变化中,CAD和BIM/LIM的情况非常相似,但由于引入CAD而导致的淘汰传统手绘工种的担忧,在当代BIM/LIM技术应用时并未发生(表2)。
3.3 概念设计、设计过程和协作
本节为针对CAD和BIM/LIM技术在设计过程尤其是早期概念设计阶段影响的讨论,以及新技术如何促进设计协作的议题。
3.3.1 技术和设计程序
20世纪80年代对于CAD技术作用的讨论也包括了其对设计早期概念阶段的影响。在《专家系统》一文中,卡尔·佩特里奇(Carl Petrich)将设计过程描述为“一个不连续的、无前后关联的、层次分明的迭代循环体系,其中无论哪个步骤都可以退回到初始步骤”。他探讨了数字绘图系统是否为了专业设计人员的实际工作需求而设计,这类系统能否在直观的设计流程中每一步都起到辅助作用等问题[36]。同样,近年来有关BIM/LIM在概念设计中适用性的辩论也很多。辩论的中心是BIM/LIM在包括诸如成本估算、工期控制、明细表和建造装配等的模型构建和设计开发高级阶段中的能力和优势。为了确保这些工具能够向设计者提供反馈,BIM/LIM软件需要设计者提供一定程度的形式输入,这种输入在更直观、更结构化的早期设计阶段并不常见[37],这也表明了BIM/LIM技术发展的初衷并不是为早期概念设计而打造的。
表2 CAD与BIM/LIM技术有关职位保障、技能发展、组织管理、效率和创新的议题比较
关于CAD在设计过程中的适用性,早期的推测认为CAD对设计流程的适应将会带来效率的线性增长。在《无纸化风景园林:未来前景?》一书中,朱利斯·法布士(Julius Fabos)认为使用计算机来处理如成本计算、成果展示、施工图绘制等技术工作,能让设计师节约出更多时间来生成和评估更多的备选方案[38]。而在《前景:CADD实例》中,亚瑟·库拉克(Arthur Kulak)推测,因为图像绘制操作的速度变得和思维速度更接近,设计师将会更快地完成设计流程[39]。这些论断通常是针对CAD可以加快绘图过程,但又难以协调不同设计图之间关系的问题。相反,BIM/LIM通过使用模拟和分析工具(例如遮阳/阴影分析或结构分析)提供了一种探索设计替代方案的新方法。在概念设计阶段,这些BIM集成就可用来测试不同的概念并接收相关的数据绩效反馈,从而根据多个标准选择最佳的设计替代方案[40]。
3.3.2 设计程序与过程
CAD软件的引入是否有可能破坏设计人员在流程中的平衡?在20世纪80年代,这通常是社会科学领域研究的问题。正如麦克·库利(Mike Cooley)在《20世纪80年代的设计师——被生手的生手》一书中所写,设计活动无法“被拆成2个不相干的元素后还能像化学物质一样完美结合起来”,他强调确定这些元素相互作用的顺序基础才是最重要的,并且还质疑计算机的使用可能会打破这种精妙的平衡[41]。
同样的控诉也常常直接指向BIM/LIM,因为它们还能自动与信息修改同步更新。但是对于新技术的肯定仍然占大多数,例如2016年,在达内尔·布里斯科(Danelle Briscoe)的《超越BIM》一书中,美国风景园林学会会员戴安娜·巴尔默力(Diana Balmori)就写道:“总的来说,作为一个智能模型,BIM的交互界面使其保持了合作与协调上的高水平。”它充当所涉及的每个学科的知识存储库和专业知识的传播者。集成的方法允许每个团队定期在BIM数据库中创建、修改并共享项目数据,而且重要的是,由于共享了这些模型,也就对其进行了系统地管理与保护[42]。这表明BIM/LIM对设计师责任的定位非常高,项目合作者可以自由排序和组合自己的设计程序。
3.3.3 团队协作
在对使用CAD的风景园林师的采访中,几乎所有人都会抱怨向他人传输文件的速度太慢、浪费时间,这主要归因于建筑师的BIM模型和风景园林师的CAD图之间缺少协调性,建筑和景观设计的流程基本上是各自独立并行的。其引发的后果不仅是流程重复、耗费大量时间,还造成不同设计之间的持续脱节,需要通过无止境地修订来保持建筑和景观设计的统一。这种同步性的缺失损害了设计流程的核心,可能会带来不可预测的干扰,迫使技术需要在任何异常流程中进行故障排查。
但是,BIM/LIM技术则不同,可以为多个团队之间的协作提供非常好的支持,并潜在地促进如共同探索、参与关键活动和知识交流等项目初期的协作设计活动。正如卡里尔·多西克(Carrie Dossick)和吉娜·涅夫(Gina Neff)在《杂谈与清洁技术:使用建筑信息模型的信息沟通、问题解决和团队协作》中写道:
“BIM在定义问题和知识创建方面具有显著的优势,即便其‘静态(如被动)’和‘正式’的外观看似对联合解决问题的能力不大,却可以缩短对话的时间,因为传统工具限制了‘更凌乱’的共同探索和出人意料的解决手段的出现,但却以更‘高效’或更‘干净’的文档为代价。[43]”
3.3.4 小结
在概念设计和方案迭代上,采用CAD和BIM/LIM技术带来的影响在一定程度上是相似的,但在设计程序和技能获取上却不同,而有关团队合作的探讨只在BIM/LIM领域出现(表3)。
3.4 设计师和计算机之间的关系
本节比较了CAD和BIM/LIM2个阶段中不同的人机互动关系变化,探索设计师在使用数字技术过程中有哪些顾虑。
3.4.1 互补性:将设计人员与CAD工具联系起来
设计师与工具之间的关系非常重要,尤其是在将诸如CAD之类的新技术应用引入设计行业时,这一关系尤其重要。
20世纪80年代,许多CAD的拥趸将其视为一种自由的象征,推动了设计决策的民主化。他们宣称计算机不应该被视作弱化或排挤设计师的手段,而应该是提升设计师能力、提升方案创造性的帮手。在这种观点中,人类和计算机被置于辩论中的正反两方:人类思维较迟缓、前后矛盾、不可靠,但具有高度的创造力;计算机敏捷、始终如一、可靠,但完全没有创造力。最初,这种对立关系也被视为彼此互补的,并被当作人机交互的基础[19]。在佩特里奇的《专家系统》一书中,这种二分法体现在将“专家”(人类)和“专家系统”(机器)之间的比较:
“比起不熟练的从业者,专家可以更快地淘汰不合适的方案,找到最佳方案。机器专家系统不会烦躁、不会疲惫、不会分心、不会凌乱,更不会健忘……但是它们也不会运用类比、隐喻、丰富的联想和归纳概括,也不会有天马行空的灵感。[36]”
表3 CAD与BIM/LIM技术有关工艺、概念设计和早期团队协作的议题比较
这种关系在社会科学中被称作“互补性”,也就是说,这种用户与技术的互补关系可促使人类操作者的技能和技术工具的性能均得到有效发挥利用[44]。较之于以往单靠专业人工技能而“疏远”机器的模式,这种互补性能够创造出不同以往的新型工作模式。随着CAD在20世纪80年代的应用,这种模式被认为是对设计师与设计工作之间关系的间接促进。这个间接模式取代了用户和绘图界面同步连接的单一思维过程,使电脑成为用户与绘图成果之间的有效连接。这种间接设计流程需要复杂的心智技能训练,才能实现采用计算机软件辅助设计创意的无缝转换[15]。BIM/LIM的情况也是如此,文件管理和评估的协调将进一步增加项目设计人员、工程图和软件工具之间的联系[45]。
3.4.2 软件监督
鉴于CAD软件在设计中的重要性,设计师必须要监督软件,在BIM/LIM的引入实践中也是一样。BIM/LIM软件的复杂性和文件的协调性,可能会使设计内容的管理优先于内容本身的创建。研究表明,BIM系统可能大规模地扰乱现有的工作实践,综合的数字化项目交付系统才是这些技术最适合的领域。当模型内提供一个可以追踪到改动的负责机制,BIM/LIM系统还能模糊职责边界,减少各专业各自为政的情况,允许不同的设计师不需要层层审批也能对同一个模型进行输入改动[46]。
由于BIM/LIM模型由不同设计师协作建构完成,很大程度上模糊了责任边界并减少了自主权。通过BIM/LIM集中式模型,多个设计者可以同时进行访问,这也为追踪设计修订的不同版本带来了挑战。但和所有设想都不一样的是,在追踪进程和沟通变更的过程中,集中式模型非但没有减少反而还增加了对设计师的依赖。在《反映时刻:减少结构设计风险的策略》中,伊安·麦克劳德(Iain MacLeod)提出了BIM集中式模型的风险,以及人类大脑应该担任的角色:
“人类大脑拥有关联分析和辨认异常现象的特殊能力,这一点是不可能被软件复制的。在尝试使用软件来管理项目进程的过程中,大脑还是必须作为控制不确定性的主要角色。[47]”
本质上,麦克劳德的建议和佩特里奇很像,计算机介入到了哪个深度,人类就必须跟进监管到哪里。间接模型被复杂化了,不仅要求使用者借助软件来辅助设计创意,还必须全程保持警惕,不断地检查软件是否在没有风险或者错误发生的情况下最高效地实现转译任务。
3.4.3 负责制
在对一个为几家景观设计公司服务的美国律师的采访中,发现对LIM模型改动的负责机制是非常不明晰的——从实习生到合伙人,任何级别的人都可以改动模型。对于想要开发LIM真正潜力的风景园林师,这位律师认为必须为模型建立一个唯一所有人的制度,全权负责有关此模型的所有事宜。在这个情境中,指定的设计专业人士将建立起一个有组织的设计师、客户、承包商之间的信息流,承担模型的所有权和赋予权。模型所有人必须回答一切有关设计工作责任和所用权的问题,负责LIM模型的一切情况。
BIM/LIM可能改变项目管理中的责任机制,但也可以有助于提升设计师的责任感。在对一家大型综合设计公司的风景园林师的采访中,他们强调了LIM的应用为他们增加了在画每一条线时的责任感,因为对他们来说,每条线不再只是一个抽象的概念,而是有真实信息支撑的物质实体。由此,风景园林师感觉能够借助数字技术精确地模拟从设计意图到最终细节的每一步。在LIM模型中的设计决策过程也是不言自明的,不再需要去解释每条线背后的用意。
3.4.4 小结
CAD和BIM/LIM在考虑人与计算机之间的关系时所考虑的因素完全不同:民主和人际关系疏远是2个仅在CAD应用阶段广受讨论的议题;自治则是在BIM/LIM应用阶段颇受关注的议题;此外,二者均存在监督的问题,心理复杂性问题也很相似(表4)。
4 结果
本研究所讨论的20个主要议题中,早前的CAD应用阶段和当代的BIM/LIM应用阶段在如工作保障、组织管理、创新、设计和迭代,以及复杂性等9个与专业设计过程相关议题的表现都十分类似;而硬件和软件、设计程序,以及技能掌握这3个议题虽然都做了讨论,但是讨论的方式截然不同,是更为具体和专业的。手绘、工作的民主化,以及与技术的距离等5个议题仅在CAD应用阶段讨论,因为更符合当时从手工制作到数字模拟的过渡时期特征;而协作、自治和责任制这3个议题与当代协作方式和频繁的文件交换有关,因此仅在BIM/LIM应用阶段讨论(表5)。
5 讨论
CAD与BIM/LIM应用之间并不完全相同。显然,从20世纪80年代至今,技术、经济和文化上都已发生巨变。但这2个数字设计实践的主要转变之间也存在明显的相似之处:CAD应用是第一个转折,标志着从人工制图向数字制图的全面转变;BIM/LIM的应用则带来了第二个转折,标志着从数字制图向数字信息建模的转变,每一个转变都有其独特的体现。本文通过对文献的回顾和对风景园林师的采访,将二者所共同体现的概念、功能和成本等议题进行了综述。这也表明在计算机辅助设计,尤其是景观建筑设计中,存在一些不受特定技术或时间发展约束的通用性议题。充分考虑这些通用性议题既可以帮助人们应对BIM/LIM的当代挑战,也可以对未来潜在的机会进行创造性思考。并且这些议题可能会持续到下一个重大技术转变到来之前,无论这个转变是什么。对这些议题的充分认可,可以帮助人们做好应对准备,甚至可能在创造这些新的转变中发挥作用。
表4 CAD与BIM/LIM技术领域有关设计师与计算机关系的议题比较
表5 CAD与BIM/LIM技术领域的主题与讨论比较
同时重要的是,不能因为CAD和BIM/LIM技术得以应用的过程有相似之处,就认为我们完全理解了技术和应用之间的因果关系。我们要从社会文化而非技术的角度看待数字软件技术发展的教训。从社会科学的角度来看,是社会结构推动了技术变革,而不是技术变革带动了社会结构的变化。一系列的社会决策和习惯最终推动了新的技术进步并决定了其所带来的影响[4]。例如,风景园林师常常抱怨BIM/LIM软件的建筑模型框架有很多约束限制。然而,历史表明,尽管所开发的数字设计软件和硬件类型差异很大,但开发和应用方面反复出现的共性议题要多于已被消解的议题。这种共性的存在也反映了设计创意工作的基本运作模式,也因此塑造了这些技术工具的形式。风景园林师拥有比想象中更强大的力量,可以为自己独特的专业领域开发最合适的工具,开发一种真正的BIM/LIM技术。
6 结语
数字技术是一个不断变化发展的领域,即便当下还是潮流,却可能很快过时。风景园林师要明白:技术发展推动设计创新,设计实践反过来也会推动技术创新。一开始,新的软件可能更多地用于复刻摹写的工作,到后来才被应用于更多的创造过程[11]。本文通过回顾简述以往的数字技术发展历史来告诫风景园林师,不能只简单被动地接受技术,还应该看看这个技术可以做什么。我们可以问一下该技术可以完成哪些以前无法完成的工作,以及如何将新技术纳入设计过程。这种更广阔的视野使风景园林师不仅可以成为技术的接受者,还可以成为技术本身的变革推动者。