黃亞斌

（北京柏慕進業(yè)工程咨詢有限公司，北京 100101）

BIM 技術(shù)在設計中的應用實現(xiàn)

黃亞斌

（北京柏慕進業(yè)工程咨詢有限公司，北京 100101）

近年來BIM（建筑信息模型）技術(shù)應用越來越受到國內(nèi)外建筑設計公司的關注，國內(nèi)知名設計院也都紛紛成立BIM技術(shù)團隊。筆者根據(jù)其多年從事BIM培訓、咨詢等推廣工作的經(jīng)驗，針對設計院在推廣應用BIM技術(shù)過程中普遍遇到的問題和困難，明確指出設計院的BIM應用推廣是一個長期的循序漸進的過程，而不是簡單的學習一個軟件工具。需要有周密的實施規(guī)劃，同時需要BIM咨詢團隊介入，幫助設計院掌握設計工具與項目特點相結(jié)合的應用方法，才能事半功倍。

BIM；Revit；設計院；BIM應用實施

1 前 言

在發(fā)達國家，以Autodesk Revit為代表的三維建筑信息模型（BIM）軟件已逐步開始普及應用，相關調(diào)查結(jié)果顯示：目前北美的建筑行業(yè)有一半的機構(gòu)在使用建筑信息模型（BIM）或與BIM相關的工具——這一使用率在過去兩年里增加了75%。在歐洲、日本及我國香港地區(qū)，BIM技術(shù)已廣泛應用于各類型房地產(chǎn)開發(fā)，BIM技術(shù)將引領建筑信息技術(shù)走向更高層次，被認為將為建筑業(yè)界的科技進步產(chǎn)生無可估量的影響，大大提高建筑工程的集成化程度。

在中國，BIM理念正逐步為建筑行業(yè)所知。國內(nèi)先進的建筑設計團隊和地產(chǎn)公司紛紛成立BIM技術(shù)小組，其中包括清華大學建筑設計研究院、中國建筑設計研究院、中國建筑科學研究院、中建國際、上?，F(xiàn)代建筑設計集團等。同時，北京、上海、廣州等地的專業(yè)BIM咨詢公司與培訓機構(gòu)也開始漸漸嶄露頭角。在整個建筑項目生命周期的各個階段，包括策劃、設計、招投標、施工、租售、運營維護和改造升級等階段，都實現(xiàn)了BIM應用的突破。

在各種類型的BIM應用中，BIM建模、BIM設計、管線綜合、工程量統(tǒng)計、四維施工模擬、基于BIM的綠色建筑分析是相對普遍的切入點，應用深度也參差不齊。值得注意的是，在所有BIM的應用源頭——BIM設計方面，不少BIM應用單位都選擇了淺嘗即止，僅僅是起到輔助設計的作用或者作為項目招投標階段的“噱頭”，并沒有真正的形成生產(chǎn)力。

是什么原因造成設計院沒能把BIM技術(shù)轉(zhuǎn)化成設計生產(chǎn)力？現(xiàn)階段如何才能在設計院實現(xiàn)Revit設計應用？實現(xiàn)到什么程度合適？本文結(jié)合筆者多年的BIM推廣經(jīng)驗和近幾年在國內(nèi)開展BIM設計咨詢的實際體會，與業(yè)界同仁展開討論。

2 在設計院為什么要應用BIM技術(shù)

根據(jù)筆者在近幾年在國內(nèi)開展的數(shù)十個BIM設計咨詢業(yè)務的情況來看，目前在中國開始BIM應用的設計院大致可分為以下幾種類型：

（1）由于設計院的一些有識之士已率先認識到BIM的優(yōu)勢，希望借助于BIM應用以獲得設計競爭的先機。

（2）“痛則思變”的設計院類型：由于在某些項目上，遇到了傳統(tǒng)繪圖工具無法解決的難題，例如：大型項目的協(xié)同設計，異型復雜形體的建筑、綠色建筑分析應用需求等，導致他們尋求BIM技術(shù)來更好的解決。

（3）為了響應甲方需求或者是滿足與外方合作設計需要的設計院類型。部分地產(chǎn)商如太古集團、上海中心項目等在項目上要求采用BIM技術(shù)，或者是國外的設計公司采用BIM技術(shù)做的方案設計或初步設計要求中方設計院配合，因此設計院開始學習應用BIM。雖然目前這種需求在國內(nèi)尚不普及，但是越來越多的地產(chǎn)商已經(jīng)開始關注BIM技術(shù)，并謀求實施應用，這也正在逐步成為一種趨勢。

3 BIM應用推廣需要注意的問題

其實，國內(nèi)各設計院對BIM的接觸時間并不算短，早在2004年就有不少設計院接觸過Revit軟件，并開始實際項目的設計應用。但是時至今日，為什么大部分設計院選擇了放棄或者是尚還處于起步階段或局部應用，始終無法轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力，形成規(guī)?；瘧媚兀烤科湓?，主要是因為大多數(shù)設計院對BIM工具的理解還不夠充分、期望值過高、準備不足，所以造成了最后應用推廣的失敗。

所以，我們在BIM的應用推廣過程中需要注意以下幾個問題：

（1）結(jié)合自身情況，合理設定現(xiàn)階段BIM的應用范圍，再逐步尋求拓展BIM增值設計服務。不要在剛開始接觸應用BIM，便想要求大求全，試圖將revit用于各個專業(yè)，完美的實現(xiàn)三維協(xié)同設計及相關應用。

（2）BIM啟動的實驗項目不宜選擇難度過大的項目，導致BIM推進較為艱苦、困難重重，使整個團隊失去信心。

（3）Revit產(chǎn)品的本地化上還不完美，對初學者在實現(xiàn)本地化施工圖出圖上尚存一定難度，需要有對Revit全面了解的專業(yè)人士針對各個設計院的出圖標準和各種相關應用進行定制和教授針對不同類型項目的應用方法，使得推廣應用事半功倍。

（4）BIM的應用推廣是個長期的不斷發(fā)展的過程，需要事先考慮BIM團隊結(jié)構(gòu)，人員梯次，如何實現(xiàn)逐步推廣等問題，從而實現(xiàn)有計劃，有步驟的逐步推廣。一個合理實用的BIM實施規(guī)劃很有必要。

其中人才的問題最為關鍵。千軍易得，一將難求。BIM團隊的負責人也就是BIM經(jīng)理的選擇和培養(yǎng)至關重要。由于項目團隊負責人對BIM理解及應用過程沒有正確的判斷和深刻的認識，無法得出恰當?shù)膱?zhí)行方案，容易出現(xiàn)決策上的失誤，直接導致公司決策層及項目團隊設計人員對BIM的誤解。

在BIM團隊的人員挑選上，也需要尋找學習熱情高昂，有自我學習思考能力的設計師。

此外，值得注意的是：BIM的出現(xiàn)將使得BIM制圖員這樣的角色有了一席之地。因為Revit三維設計的平立剖面圖及大樣詳圖與模型之間的相互關聯(lián)，直觀有效地避免了一些低級設計錯誤的出現(xiàn)，也能更快捷地實現(xiàn)建筑師與制圖員之間的交流溝通。所以未來的設計團隊結(jié)構(gòu)將可能分工細化，實現(xiàn)設計團隊的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，幫助設計院有效地控制設計人力成本。

（5）Revit是三維的參數(shù)化設計，創(chuàng)建的是建筑信息模型，這與傳統(tǒng)的二維設計有著本質(zhì)的區(qū)別。工具的特點決定了我們針對不同類型的建筑項目，不同的設計階段，不同的設計需求，我們需要不同的應用方法。

打個比方，我們把Revit軟件比喻成是一把“屠龍寶刀”，如果我們把它用來簡單建模實現(xiàn)可視化，這是“菜刀”級的應用。但是如果我們應用Revit三維設計的鏈接文件和組的組合應用等特點，用它來做重復利用率高的單元式住宅施工圖，那就可以使的我們設計效率提高數(shù)十倍，這就是高明的刀法了。刀是一樣的，結(jié)合項目應用的特點和工具的特點，學習研究最好的刀法才是關鍵。

那么究竟是自己研究刀法呢？還是向別人學習刀法？筆者認為，自創(chuàng)刀法對學習者要求很高，起步階段最好是有老師帶領，才能縮短學習時間，避免走彎路，盡快的見到成效。這時候BIM咨詢服務團隊的出現(xiàn)就成為必然。

（6）BIM的成功實施需要決策層的政策支持和執(zhí)行層的實施決心。執(zhí)行層的惰性和找借口的心理一定要想辦法避免。

4 如何在設計院應用實施BIM？

大部分設計院在準備開始實施BIM的時候，都是選擇請軟件公司或經(jīng)銷商先來做軟件演示和軟件培訓，然后就拿出一個項目讓設計師自己開始嘗試，在項目操作過程中遇到不會的難題再去查閱書籍資料或?qū)で髱椭?。這種方式可以讓設計師對軟件初步了解并激發(fā)其學習的興趣，但是大多數(shù)設計師往往在經(jīng)歷了一個項目嘗試后就牢騷連篇從此放棄BIM甚至是半途退出。如何避免出現(xiàn)上述情況，使得BIM應用在設計院順利實施呢？

結(jié)合前面我們討論的在BIM的應用推廣過程中需要注意的幾個問題，筆者根據(jù)六年來在設計院的BIM培訓推廣經(jīng)驗，認為單純依靠設計院的建筑師自學BIM技術(shù)，研究摸索出一個合適高效的應用體系，失敗的機率很高。選擇專業(yè)的BIM咨詢服務來幫助建立實施BIM，對設計院成功實施BIM，事半功倍。以專業(yè)的BIM咨詢服務團隊作技術(shù)后盾，前期結(jié)合設計院的特點和需求做好整體的BIM應用實施規(guī)劃，然后選擇合適的項目切入，在實戰(zhàn)中培養(yǎng)鍛煉BIM團隊，并且可以通過BIM人才培養(yǎng)輸送服務等，逐步建立BIM團隊的人員梯次，真正把BIM技術(shù)的應用轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從而達到提升設計競爭力，擴大設計服務內(nèi)容的目的。

在這里需要特別指出的設計院常見的BIM應用實施的誤區(qū)有兩點：

（1）設計院最大的業(yè)務是設計，不是BIM增值服務。所以BIM的應用一定要和設計業(yè)務結(jié)合，并真正的成為生產(chǎn)力，而不僅僅是一個額外的工作或輔助工具。

設計院要考慮的是：BIM應用首先是用來做方案設計，可視化表現(xiàn)，綠色建筑分析，初步設計和施工圖設計，管線綜合等（其中最重要的是方案設計和施工圖設計應用），其次才是BIM的增值服務，如工程量統(tǒng)計，四維施工模擬等。

（2）要根據(jù)設計院自身的業(yè)務特點和現(xiàn)有的BIM團隊構(gòu)成，合理選擇BIM增值服務的應用點。

BIM衍生的外圍服務很多，該往哪個方向進行研究探索，不要求大求全，或者是放任自流?！坝兴鶠?，有所不為”是企業(yè)的決策者需要認真考慮的問題。

以下將結(jié)合筆者在國內(nèi)開展的BIM咨詢服務的項目案例，從不同的角度來講解如何在設計院逐步成功實施BIM及其所帶來的優(yōu)勢。

A.天津某異型會所建筑的施工圖繪制及綠色建筑分析應用

設計單位：北京墨臣建筑設計事務所

由于該異型會所項目造型較為復雜，主要的難點在于空間各點定位困難和外表皮材料網(wǎng)格劃分復雜，各控制點需在空間準確定位。本項目充分利用了Revit在異型建筑建模及制圖上的優(yōu)勢，模型創(chuàng)建完成，就實時生成了相關的平、立、剖面圖紙，最后完成該建筑施工圖的精確繪制以及水暖電設備的管線綜合設計。

此外，從該異型會所的概念體量設計一直到施工圖完成的各個設計階段，BIM模型都能夠直接通過GDXML文件格式完美的導出到Ecotect綠色分析軟件上，通過軟件模擬該建筑在真實環(huán)境中的建筑朝向、溫濕度、日照、遮陽、太陽輻射、全年的能量消耗等，保證從方案階段開始，就始終將環(huán)保、綠色、低碳、節(jié)能的概念貫穿設計全過程。

在墨臣項目的BIM實施應用上，北京柏慕首先為其量身定制了BIM應用的實施規(guī)劃，包括后期的BIM人才培養(yǎng)輸送服務等合作計劃。隨后，通過第一個BIM項目的實施，切實解決異型復雜建筑的施工圖繪制及管線綜合，綠色建筑分析應用等難題，幫助設計院樹立信心。隨后，在另一個十幾萬平米的商業(yè)綜合體方案及擴初設計中，通過BIM項目集中培訓及真題實戰(zhàn)，達到培養(yǎng)團隊及深化應用，實現(xiàn)BIM設計協(xié)同的目的。

圖1 天津某異型會所BIM模型

圖2 天津某異型會所水暖電設備的管線綜合設計

圖3 天津某異型會所外立面圖

圖4 天津某異型會所使用的綠色分析軟件

圖5 成都某大型辦公綜合體BIM模型

圖6 成都某大型辦公綜合體B區(qū)一層平面圖

B.成都某大型辦公綜合體Revit施工圖協(xié)同設計

設計單位：中國建筑西南設計研究院

該項目規(guī)模較大，20多萬平米的建筑面積，項目設計周期短，質(zhì)量要求高，需要實現(xiàn)多人設計的無縫協(xié)同。所以本項目應用了Revit的工作集，8名建筑師同時在一個模型上開展工作。根據(jù)本項目的特點，BIM服務內(nèi)容包括以下幾個方面：

· 定制項目樣板文件；

· 按照甲方要求，完成甲方單位出圖標準的全套施工圖紙；

· 按照甲方要求制作并提供項目所需所有的族文件；

· 提供標準層的管線綜合碰撞檢查；

· 提供該項目綠色建筑分析的相關報告，并提出

可執(zhí)行的優(yōu)化意見。

中建西南院在本項目的實踐證明：BIM應用不僅保證了設計質(zhì)量，而且設計效率大大提升。此外，項目組成員也深刻感受到BIM應用使得設計制圖外包成為可能。這意味著他們承接項目的能力將成倍的增加。

圖7 成都某大型辦公綜合體BIM模型局部

圖8 天津某高層住宅BIM模型

C.天津某高層住宅施工圖設計

設計單位：天津中天建都市建筑設計有限公司

在本項目的BIM實施應用中，集中體現(xiàn)了Revit在高層住宅施工圖中應用的幾個優(yōu)點：

· 各構(gòu)件間的關聯(lián)性。平、立、剖面、明細表雙向關聯(lián)，一處修改處處更新，自動避免低級錯誤。

圖9 天津某高層住宅平面施工圖

圖10 天津某高層住宅立面施工圖

該住宅為29層高層住宅，在施工圖繪制過程中，由于一些原因在臨近出圖時，需將原來設計的窗戶頂高度作出修改，這便意味著所有平面、立面、剖面圖及窗大樣包括門窗表均要進行一一修正。以往若在CAD上進行這項工作，工作量可想而知，但對Revit來說非常方便，整個過程不到2分鐘。只需在窗明細表中將窗的高度做修改，換個窗編號，而且還不用擔心整個圖紙間的相互協(xié)調(diào)性或者遺漏相關圖紙的修改。

在修改墻體（比如外墻保溫或者石材加厚）時，CAD上的修改量也是相當大，Revit只需保證在繪制墻體是以核心層中心線為定位線來繪制選擇需要加厚的墻體，在構(gòu)造設置中修改數(shù)值，各平、剖、立面均同步修改。

· 通過精確實現(xiàn)建筑外觀的可視化來支持更好的溝通，輕松提高設計質(zhì)量。

拋棄了以往使用二維圖紙的習慣，直接在三維模型中進行討論。通過三維剖切視圖，可以非常直觀的看到各專業(yè)之間發(fā)生的沖突。通過剖面框或快速生成剖面，使得建筑外部和內(nèi)部的每一個細節(jié)均能夠得到清晰的呈現(xiàn)，所有沖突點一目了然。

在三維工作環(huán)境下，有經(jīng)驗的建筑師主要起指導作用，可以將施工圖放心的交給經(jīng)驗尚淺的建筑師或者繪圖員來畫。

· 在高層住宅中運用組和鏈接的概念來繪制，減少了大量重復性工作，提高了效率。

即便是在初次接觸學習Revit的情況下，模型在經(jīng)過三次返工到最后出圖，效率依然比傳統(tǒng)的CAD繪圖提高了30%。

5 BIM應用推廣給設計院帶來的影響

BIM的應用是一場設計工具的革命。由于BIM本身的應用特點，從設計院的角度來看，BIM的應用推廣將可能帶來如下一些影響：

（1）團隊結(jié)構(gòu)上：BIM的應用不僅使得設計質(zhì)量得到很大的提升，而且設計質(zhì)量的把控也變得更加簡單直觀，這就使得BIM制圖員的出現(xiàn)成為可能。在團隊分工上，由有經(jīng)驗的設計師帶著年輕的制圖員工作。有經(jīng)驗的設計師則可以充分發(fā)揮行業(yè)經(jīng)驗豐富的優(yōu)勢，專注于設計，而不是重復的繪圖工作。此外，BIM制圖員的出現(xiàn)也有可能促進設計繪圖外包業(yè)務的發(fā)展。這樣也將使得設計院的團隊結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，在保證質(zhì)量的同時，承接業(yè)務的能力大大加強。

（2）對設計流程和分配機制的影響。在以往的設計模式中，方案設計和擴初，以及施工圖設計之間相對獨立。而應用BIM技術(shù)之后，模型創(chuàng)建完成后自動生成平立剖面及大樣詳圖，許多工作在模型的創(chuàng)建過程中已經(jīng)完成。未來將有可能實現(xiàn)由BIM制圖員的全程介入來幫助設計師實現(xiàn)方案設計、設計表現(xiàn)、文本制作、擴初設計及施工圖深化設計等各項工作。

（3）對設計院服務內(nèi)容的影響。由于BIM技術(shù)的一些特點如三維可視化設計、工程量統(tǒng)計、四維施工模擬、綠色建筑分析應用等等，將使得設計院的服務范圍得到擴展。

［1］柏慕培訓編著.Autodesk Revit Architecture 2011官方標準教程.電子工業(yè)出版社，2010.

［2］柏慕培訓編著.Autodesk Ecotect Analysis綠色建筑分析應用.電子工業(yè)出版社，2010.

［3］柏慕培訓編著.Autodesk Revit MEP管線綜合設計應用.電子工業(yè)出版社，2010.

［4］柏慕培訓組織編寫.Autodesk Revit Architecture2011建筑施工圖設計實例詳解.2010.

［5］柏慕培訓組織編寫.Autodesk Ecotect Analysis2011綠色建筑分析實例詳解.2010.

［6］柏慕培訓組織編寫.Autodesk Revit MEP2011管線綜合設計實例詳解.2010.

Application of BIM Technology in Design

Huang Yabin
（Beijing BIM Engineering Consulting Co.，Ltd，Beijing 100101，China）

In recent years，BIM（Building Information Modeling）technology plays more and more significant role in architectural design companies at home and abroad.In China，many well-known design institutes have been established BIM Research team.Based on many years'experiments of BIM consulting and the analysis of difficulty in BIM application，the author points out that BIM application and promotion is not to learn software simply but a long gradual process.In order to help design institutes grasp the methods of combining design tools and project characteristics，this process requires careful planning and supports from BIM consulting team.

BIM；Revit；Design Institutes；BIM Application Implementation

TU201.4

A

1674－7461（2010）04－0071－08

黃亞斌（1972－），男，工程師，一級注冊建筑師。主要從事BIM及綠色建筑分析應用的培訓、咨詢等推廣工作。E-mail：huangyb＠51bim.com