本期测评专家:唐Sir,一千零一艺(ART1001)首席数字官,北京城建长城设计院副院长、图书出版作家、buildingSMART SketchUp BIM评审专家、原高校建筑系教师。从事建筑行业设计实践、教学、培训近20年,出版多部SketchUp、Revit等建筑软件书籍。主持各类建筑、规划、室内项目,指导多家企业从人才培养到软硬件环境建设,打造BIM设计团队。

　　工作站是建筑产业数字化的重要工具

　　随着云计算、大数据、物联网、BIM(建筑信息模型)和AI(人工智能)等数字技术的迅猛发展,建筑行业正以前所未有的速度向数字化时代迈进。建筑行业数字化具有三维化、数据化、可视化的特点,相比传统的设计方法和工具,对电脑的计算性和稳定性提出了更高的要求。

　　我早在1989年就开始接触计算机,1992年购买了第一台组装的家用电脑,也从DOS系统过度到了Windows系统。期间经历了几次硬件升级,直到2002年才更换到整机的品牌电脑,和联想的缘分也是从那时候开始的。

　　随着行业和技术的发展,很多强大的图形软件都无法在普通办公电脑上顺畅运行,工作站的出现解决了建筑行业的这一难题。经过在甲级设计院、高校实验室多年对不同品牌工作站的使用经验,我从电脑运行速度、软件稳定性、产品丰富性、升级扩展性以及良好的售后服务等方面进行了深度评测,最终毅然选择了联想ThinkStation产品。

　　评测主角:联想工作站ThinkStation P3 Tower

　　本次评测选用了联想入门级的高性能工作站ThinkStation P3 Tower,价格适中但性能强劲。专门在各种设计阶段和软件环境中充分“挖掘”其潜力,为追求超高性价比工作站的建筑从业人员、工作室提供实际应用场景参考。

　　ThinkStation P3 Tower台式工作站配置

　　处理器:英特尔(?) Core i7-13700 处理器(2.1GHz 16核)(最高支持i9-13900K  5.8GHz 24核)(2024年3月会上市14代Intel处理器)

　　内存:16GB DDR5(最高支持128G)

　　显卡:NVIDIA RTX A4500 16GB(最高可支持48GB NVIDIA RTX? GPU 专业显卡)

　　硬盘:256GB+1T(最高支持4块3.5寸SATA 最高出厂支持48TB)

　　电源:750W 80PLUS白金认证(最高支持1100W)

　　虽然ThinkStation P3 Tower定位为入门级高性能工作站,但其硬件配置和做工非常扎实。采用了27L大机箱,与17L机型相比内部空间增大了30%,电源瓦数最大可支持1100W。配置方面,联想ThinkStation P3 Tower搭载了第 13 代英特尔?酷睿? 处理器,最高可以支持到i9-13900K。更大的机身不仅带来了更好的散热能力甚至可以支持到48GB NVIDIA RTX? Ada Generation GPU 显卡,还有丰富的扩展插槽,这些让P3具备更强的扩展性、更合理的机箱布局、更好的散热表现以及更优秀的性能体验。

　　由于建筑行业的复杂性和特殊性,不同的设计阶段、不同的设计专业对电脑的要求也不相同。因此设计院设备采购时,会考虑产品丰富、扩展性强的工作站。这样就可以在同一工作站基础上选配不同的CPU、内存、显卡等硬件,以满足不同阶段和岗位的需求。

　　购买工作站成本较高,期望能够在不更换机箱、主板、电源等基础硬件上,通过简单升级延长电脑使用。ThinkStation P3 Tower的性能和价格,刚好满足了我建设中小型设计院或工作室的全部需求。既能合理控制预算,同时在保证稳定性的基础上有较强的兼容性空间,能实现设备流转和未来的升级扩展。

　　ThinkStation P3 Tower采用27L机箱,空间充足,方便安排扩展性内容,能够容纳各类尺寸显卡,可以搭配4个硬盘仓位(家用一般2个),最高支持28TB,还能设置了4个DDR5内存插槽,最高支持128G。另外,主板采用了第4代PCIe接口,支持多种顶级显卡。

　　ThinkStation P3 Tower精准匹配建筑行业设计师对工作站的核心诉求

　　将近20年的时间,在学习和工作中遇到过各种电脑问题,花费了大量时间想办法解决。事后发现很多问题根源不是出在了软件上,而是出在硬件上。为了覆盖更全面的人群,评测前我对不同阶段、不同专业的实习生、设计师、项目经理进行了调研,深度挖掘建筑行业用户对于工作站的核心诉求。总体来说,大部分问题就是软件运行卡顿、闪退、死机、硬件不匹配等,对工作站的期待是能够运行速度快、使用稳定性强、软件兼容性好等。

　　痛点1:电脑性能不足,渲染时间太长,影响项目进度。

　　【孙工,女,00年实习生,电脑小白】大四的室内设计专业学生,正在我院实习,基本掌握AutoCAD、SketchUp、Enscape、Photoshop等绘图、建模、渲染、图形处理软件。

　　“我使用SketchUp软件经常发生无法准确选中模型的‘灵异现象’,或在旋转视图的时候,哪怕很小的模型也经常卡的要命。在找参考案例,如果同时开启大量的网页、CAD文件或者SketchUp模型,电脑就会卡的要命,还总出现应用程序没有响应”。

　　ThinkStation P3 Tower优势:

　　在方案设计阶段,对于性能的需求是复合的,既需要处理图像和矢量图形,也需要进行光照等模拟计算,因此需要强大的CPU+GPU组合。尤其是在效果图渲染和动画制作环节,经常需要等待半天以上,如果配置较低,甚至无法完成渲染。

　　ThinkStation P3 Tower搭载了Core i7-13700处理器,综合性能提升37%。经过测试,以往渲染一张8K的效果图需要10分钟,采用全新架构的13代处理器只需要7分钟。考虑到反复调整和渲染,综合提升渲染工作效率30%以上。

　　另外,ThinkStation P3 Tower评测机搭载了NVIDIA RTX A4500专业图形显卡,该显卡使用新款 CUDA Core 加速图形工作流程,其提供的单精度浮点 (FP32) 性能高达上一代架构的2倍。利用硬件加速的光线追踪和动态模糊,以及比上一代架构快高达2倍的性能,加快制作视觉上更准确的渲染效果。利用对TF32 精度和结构化稀疏的支持,显著提升AI和数据科学模型训练的性能,同时为图形工作流程带来 AI 降噪、DLSS 等高级功能。相比游戏显卡,NVIDIA RTX A4500对专业设计软件进行了更好的优化,能够充分发挥显卡的性能、同时增强了硬件对设计软件的稳定性。不仅如此,P3可以按需选择NVIDIA的多种专业显卡,针对性地适配不同工作实际需求。

　　痛点2:电脑使用稳定性不足,经常面临卡顿,崩溃,导致项目延期。

　　【王工,男,94年建筑师,熟练建筑相关软件】从事建筑设计工作已满6年,设计经验丰富,精通各类建筑软件。

　　“唉,最大的感触就是,经过几次熬夜赶项目即将完工的时候,电脑突然崩溃重启,这让我深感痛苦,我学会了每隔5分钟手动保存一下文件”。

　　ThinkStation P3 Tower优势:

　　设计师在处理大型项目时,需要同时打开多个软件和文件,多个工作流并行,需要足够的内存来支持这些操作。我做过的一个国家级会议中心项目,光同时打开的BIM模型就超过了5个G。

　　ThinkStation P3 Tower使用了DDR5 4400Mhz内存,频率高、传输速度快,相比现在普遍使用的DDR4 2133Mhz内存的起跳频率和通常不超过4400Mhz的上限,无疑是一项跨越式提升。

　　痛点3:软件兼容性不好,经常报错导致项目延期。

　　【张主任,男,92年BIM项目经理,熟练Revit等BIM软件】带领10个人的BIM团队,主持过大量BIM项目。

　　“BIM模型相比传统的二维图纸或者普通三维模型,模型尺寸也会大上很多。最特殊的地方在于,各专业完成各自的BIM设计后,还要把全部专业的BIM模型合并到一起。一个大型项目,合模时间超过1个小时,甚至彻底卡在这个环节无法进行,因此,为了确保高效的BIM合模过程,选择一台高性能的电脑至关重要。Revit每次更新版本,原来的BIM都要重新升级,加载速度慢的让人崩溃,非常影响工作进度。”

　　ThinkStation P3 Tower优势:

　　SketchUp,AutoCAD,Revit这些软件经常会进行版本更新,如果电脑本身对这些软件没有进行适配和优化的话,就会经常出现一些莫名其妙的弹窗,闪退等问题。ThinkStation P3 Tower有超过100款软件专业ISV认证,具备更先进的软硬件生态系统,对软件的适配和优化做的很好。

　　ThinkStation P3 Tower应用场景测试

　　一、方案设计评测软件:建模(SketchUp)、渲染(D5)

　　SketchUp在国内的用户主要包括建筑师、规划师、室内设计师、景观设计师和工业设计师等。SketchUp是一款易于学习和使用的三维建模软件,能够快速创建出逼真的三维模型,并且具有丰富的插件和扩展性,可满足不同领域的设计需求。在国内,随着数字化设计和建筑信息模型(BIM)的普及,SketchUp也得到了广泛应用。许多设计院、建筑公司、高校和研究机构都在使用SketchUp进行设计和研究工作。

　　我从2006年就开始使用SketchUp进行创作,出版的第一本书籍也是SketchUp。在这17年的使用过程,遇到过各种问题,有涉及软件、硬件以及系统等原因,还有涉及使用习惯的。其中硬件问题占了将近30%。本次评测采用SketchUp PRO 2023版本,该版本要求最低配置为CPU 2.1 GHz、内存 8GB、显卡2GB、硬盘空间500M。ThinkStation P3 Tower的配置远远高于其要求。首先用5年前的别墅项目作为开胃菜,由于模型做的非常细致,整个场景达到了500M。

　　当年运转非常卡顿,不得不开启线框模型才能完成设计。用评测机轻松开启,放大、缩小、旋转等操作非常丝滑,毫无卡顿现象。展现了NVIDIA RTX A4500专业图形显卡的强劲性能以及与SketchUp软件的硬件兼容性。

　　D5渲染器是一款非常优秀的实时光线追踪渲染器,具备实时渲染、高精度渲染和高效能渲染等特点,为设计师提供更高效、更准确的设计表现方案。D5渲染器提供了一系列的材质系统和环境模拟工具,能够模拟真实的材质和环境效果,使渲染结果更加逼真。在国内外的建筑、景观、室内设计等领域得到了广泛应用。

　　我近两年主持的大量建筑及室内项目都在用D5渲染器进行效果图及动画的制作。D5主要是对显卡的要求高,如果模型过大、渲染参数设置较高,会出现画面卡顿、渲染时间超长甚至直接闪退的情况。ThinkStation P3 Tower配置的NVIDIA RTX A4500已经达到其中上水平,让我们来看看测试效果。评测选择了9月做的室内设计项目,用ThinkStation P3 Tower在SketchUp场景中开启了D5视觉联动功能,实现模型与渲染画面的同步更新,可以看到NVIDIA RTX A4500显卡实时渲染能力非常强大。

　　二、施工图设计:二维绘图(AutoCAD)

　　CAD软件在建筑行业应用广泛,无论是方案设计还是施工图设计阶段,以及后期的施工及管理都离不开CAD,国内应用最广的是AutoCAD软件。AutoCAD需要快速的CPU来处理大量的数据和计算。在进行大规模计算和分析时多核处理器能够提高AutoCAD的运行效率。AutoCAD还需要高容量的内存来加载大型图纸、处理复杂的图形和计算。如果CAD文件包含许多复杂的图形,如果硬件配置低会导致软件运行缓慢甚至完全无法打开。

　　作为建筑行业必备的工具,任何项目都离不开CAD。涉及到古建筑、大型商业、山地场景、交通枢纽、水利水电等施工图项目,单个文件会非常大,如果同时打开大量的配套文件,那对电脑性能和稳定性无疑是个挑战。本次评测同时打开了20个AutoCAD文件,其中最大的文件500M。文件的运转非常顺畅,静态时CPU的占用率只有1%,进行图形操作时也低于10%,内存占用只达到了50%左右。这种极限测试在实际项目中已经完全满足需求了。

　　三、BIM设计:三维绘图(Revit)

　　BIM(建筑信息模型)设计是指使用数字化工具创建和管理建筑、基础设施和设备的物理和功能特性的过程。BIM设计涉及到多个领域,包括建筑设计、结构工程、机电工程、景观设计等,可以大大提高设计效率和质量。在BIM设计中,设计师使用专门的软件创建三维模型,并添加各种信息,如材料类型、构造细节、建筑规范等。这些信息可以在整个项目生命周期中共享和使用,从而提高了协作效率。通过使用BIM软件进行碰撞检测、能耗分析、可持续性评估等功能,设计师可以更快地找到和解决设计中的问题,减少后期的修改和返工。常用的BIM设计平台或者软件主要有Revit、ArchiCAD、CATIA、Bentley、Tekla、SketchUp等,我们会根据项目的特点采用不同的平台或软件完成BIM任务。由于国内80%以上的BIM设计企业或团队都采用Revit进行相关工作,因此选择了Revit 2023版本作为评测,能够为大家提供更有价值的参考。

　　BIM工作各专业配合紧密、设计内容复杂,作为其载体或者设计工具的软件功能丰富,因此对电脑的各类硬件配置要求都特别高,例如高主频多核心CPU、高内存容量、高显存显卡。

　　1、大模型显示

　　在BIM设计中,最复杂的模型莫过于机电专业。对硬件要求也非常高,主要原因是:

　　(1)机电专业的多样性和复杂性:机电工程包括暖通空调、给排水、消防等多个专业领域,每个专业都有其独特的管道、设备和系统。在Revit中,每个专业都需要创建各自的模型元素,并进行准确的放置和连接,这使得机电模型变得复杂。

　　(2)管道和设备的参数化设计:在Revit中,管道和设备可以被参数化设计,这意味着它们可以根据实际需求进行自定义尺寸和属性。这种参数化设计增加了模型的复杂度,需要更多的建模时间和技能。

　　(3)机电管线的综合排布:机电管线需要在建筑、结构和机电等专业之间进行综合排布,以满足建筑的功能需求和施工要求。这需要对各专业之间的协同工作进行良好的管理和协调,增加了模型的复杂性。

　　(4)详图设计和施工图生成:Revit的详图设计功能可以根据模型中的数据自动生成施工图,包括平面图、立面图、剖面图等。然而,这种自动生成的施工图可能需要根据实际情况进行调整和修改,增加了建模和图纸制作的工作量。

　　(5)系统族的多样性和复杂性:Revit中的系统族是用于创建设备的族类型,每个设备都有其特定的参数和属性。由于机电设备种类繁多,不同设备之间存在许多差异,因此需要创建多个系统族来满足建模需求,这增加了模型的复杂度。

　　我们使用ThinkStation P3开启一个1G的机电模型测试,可以看到运行非常的顺畅。

　　2、文件协同与模型合并

　　由于BIM工作的特殊性,Revit支持各个专业模型以链接的方式合并到一起,不同专业修改模型,中心文件模型会同步修改。通常先由建筑专业建立基准信息,包括轴网和标高,然后各专业根据需要选择相应模型进行链接开始工作。工作中某一专业修改模型,其他专业可以通过同步来观察其修改的区域,以便沟通协调。完成设计后清理各专业模型。最后选择一专业模型做为主模型,链接所有专业,进行合模,获取成果文件。由于数据量大,操作复杂,大场景、大模型的项目耗费时间会比较长。电脑性能的提升可以明显提高工作效率。

　　3、场景渲染

　　在BIM设计阶段,为了使模型场景更真实、更容易理解内部关系,我们也会要求BIM工程师进行简单的渲染。Revit自带mentalray渲染引擎,简单易学、设置方便、使用门槛低,因此成为了快速渲染器的首选。但是Revit大场景渲染速度依然比较慢。使用ThinkStation P3 Tower测试了一下,渲染只需要25秒钟的时间,大大提高了工作效率。

　　ThinkStation P3 Tower评测结论

　　通过对方案设计阶段、施工图设计阶段、BIM设计阶段的不同场景测试,ThinkStation P3 Tower都展现了惊艳的表现。其中还有一些小的细节值得提出,在进行复杂的软件运算时,机箱风扇的转速明显增大,非常有利于对CPU和显卡进行有效、快速的散热,显著提高硬件性能、维护硬件健康。

　　另外,我们正带领企业进行建筑数字化转型,已经在尝试使用AI等技术完成设计项目,在进行AI推理、验算以及模型训练的时候,需要用到大量的内存和性能强劲的显卡,ThinkStation P3 Tower搭载的DDR5内存是AI训练的基础要求,已经可以满足AI的基础研究工作。近3个月,我院已经借助AI技术快速拿下了5个项目,其中1个项目仅仅用了10天时间完成了2个月的工作量,这都是AI技术出现之前无法想象的。

　　在建筑产业数字化转型时代,知识和技术都在快速的迭代,而我们最重要的生产工具-电脑,如果整体快速更新会造成资金浪费,并且更新过程中还容易导致内部存储资料丢失。通常设计企业会考虑5年左右的时间进行升级。因此,在考虑产品的时候,我会考察工作站产品的丰富性(不同专业选配不同硬件配置)、扩展性(升级的时候尽可能减少浪费,有针对性的硬件更新)、可靠性(正品的硬件、专业的集成、稳定的性能)、优质的售后(及时、专业的售后能够有效避免项目延误造成损失)。

　　综合这些选购原则,ThinkStation P3 Tower在建筑产业数字化应用具有高适配性,不仅如此,P3作为入门级的高性能工作站,还具有非常亲民的价格和灵活的配置,非常适合中小型设计企业、工作室选用。P3能够支持NVIDIA显卡种类非常多,除了本次评测的RTX A4500以外,能支持到RTX A5500甚至更高性能的显卡,中型设计院建议主体采购ThinkStation P3 Tower。个别应对高频率渲染工作、超大型BIM项目以及高强度AI训练的设备,可以考虑能够搭载多块专业图形显卡的ThinkStation P5、P7 Tower。联想ThinkStation P5、P7、P8、PX工作站皆可搭载48GB NVIDIA RTX? Ada Generation GPU 显卡,PX产品甚至最多可搭载4块。