摘要：“十一五”期間，伴隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的加快，我國工程勘察設(shè)計行業(yè)進入了快速發(fā)展期，行業(yè)隊伍素質(zhì)、技術(shù)水平、經(jīng)營規(guī)模、經(jīng)濟效益得到大幅提升，其設(shè)計手段也不斷更新，為我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展作出了重要貢獻。從大型勘察設(shè)計企業(yè)設(shè)計手段變革入手，探討各種設(shè)計平臺在國內(nèi)設(shè)計企業(yè)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：勘察設(shè)計；設(shè)計平臺；BIM；企業(yè)信息化

DOIDOI：10.11907/rjdk.143831

中圖分類號：TP302

文獻標識碼：A文章編號

文章編號：16727800（2015）002002302

作者簡介作者簡介：譚國華（1980-），男，湖北武漢人，中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司科技信息部高級工程師，研究方向為企業(yè)信息化應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)。

1“甩圖板”工程下的設(shè)計平臺應(yīng)用

在20世紀80年代末的改革開放初期，國內(nèi)建筑及基礎(chǔ)設(shè)施投入不是很大，主要是中央部屬的大型設(shè)計院在做一些國家計劃內(nèi)的工程項目設(shè)計，設(shè)計圖紙基本上都是靠設(shè)計人員趴在圖板上用丁字尺、計算出、鉛筆、橡皮在圖紙上一筆一畫完成，工作效率非常低。

90年代初期，AutoCAD軟件在國內(nèi)各行業(yè)得到了全面應(yīng)用和推廣，特別是在工程設(shè)計行業(yè)和機械設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用，并促成了一場轟轟烈烈的企業(yè)信息化高潮＼[1＼]。由于工程建設(shè)和產(chǎn)品設(shè)計標準化和通用性原則，如果全部使用手工繪圖的方式，大約一半以上的時間都將用在繪圖上。利用AutoCAD的陣列復(fù)制功能，以及電子化的存儲、修改再利用，可使設(shè)計效率大大提高。當時稱作“甩圖板”工程，使千千萬萬的描圖員和設(shè)計人員從原始的體力勞動中釋放出來，投身到更有價值的創(chuàng)新性工作中去，引發(fā)了工程設(shè)計行業(yè)的一場革命。

在“甩圖板”工程的號召下，以AutoCAD、MicroStation為主的二維設(shè)計軟件在勘察設(shè)計企業(yè)開始得到迅速應(yīng)用和推廣。當時一些大型設(shè)計院都成立了計算機中心或稱作電算站，專門普及、推廣CAD技術(shù)，制定CAD制圖標準。由于二維的CAD系統(tǒng)不僅能幫助工程師輕松畫出漂亮圖紙，而且使圖紙的修改、管理和重復(fù)利用變得更加方便，更重要的是它改變了工程師的工作模式，大大提高了工作效率。因此短短幾年時間，二維CAD軟件應(yīng)用取得了可喜成果，基本上甩掉了圖板，使繪圖、出圖工作更加科學(xué)化、規(guī)范化、標準化，并逐漸與國際接軌。

工程設(shè)計人員逐步了解CAD技術(shù)以后，也慢慢發(fā)現(xiàn)通用的AutoCAD平臺可以將傳統(tǒng)的圖板變成電子圖板。如何更快地得出想要的圖紙，把一些通用的功能模塊化、程序化，更快地提高工作效率，成了一些大型設(shè)計院重點考慮的問題。于是設(shè)計院計算機中心的一個主要任務(wù)就是在CAD平臺下做二次開發(fā)，開發(fā)出一些適合于本企業(yè)、特定專業(yè)的設(shè)計軟件，有快速成圖、結(jié)構(gòu)計算、電氣布置等各種軟件。但是這些軟件僅僅適用于特定的企業(yè)、特定的專業(yè)，以及特定的工程性質(zhì)，完全不能商業(yè)化。隨著軟件技術(shù)的快速發(fā)展，基于AutoCAD平臺的商業(yè)化軟件迅速走向市場，而且都是面向特定專業(yè)的（如建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、巖土、道路、橋梁）。天正、理正、PKPM、探索者、廣廈、鴻業(yè)等軟件不管是在通用性、開發(fā)的持續(xù)性方面，還是在軟件的成熟性方面都很快得到了市場的認可。

2從二維到三維的設(shè)計平臺應(yīng)用

隨著設(shè)計平臺應(yīng)用的不斷深入，很多工程師逐漸發(fā)現(xiàn)，二維CAD系統(tǒng)與傳統(tǒng)的手工繪圖一樣，都是基于幾百年來逐漸形成的二維工程圖表達方式，用點和線來表達平面。這種方式會因人為原因產(chǎn)生很多大大小小的設(shè)計錯誤，在工程設(shè)計的完整性和設(shè)計企業(yè)的創(chuàng)新上無能為力。工程設(shè)計與機械設(shè)計的主要區(qū)別在于工程設(shè)計的二維圖紙很粗糙，很多尺寸需要施工人員根據(jù)自己的經(jīng)驗去臨時調(diào)整，很難做到精細設(shè)計。

自2002年以來，國際建筑行業(yè)興起了以BIM為核心的信息化應(yīng)用＼[2＼]。建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型基礎(chǔ)，建立建筑模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。利用數(shù)字化技術(shù)，為模型提供完整的、單一的、與實際情況相一致的建筑工程信息庫。信息庫不僅包含了建筑構(gòu)建的幾何信息、專業(yè)信息及狀態(tài)信息等，更容納了對象的空間狀態(tài)、運動行為等相互關(guān)系與狀態(tài)信息。BIM可以貫穿于建筑工程全生命周期的各個階段，為工程信息的高度集成和項目各參與方提供工程信息交換與共享平臺。單一的數(shù)據(jù)源解決分布式、異構(gòu)式工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，自動演化可以避免信息不一致的錯誤，以便對工程項目做出更完整更準確的分析和預(yù)估。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點。

Graphisoft 公司的ArchiCAD是最早的三維一體化建筑設(shè)計軟件，從誕生之日開始，就倡導(dǎo)三維虛擬建筑的設(shè)計理念，并將此理念貫穿于軟件的各個版本?？梢哉f，早在BIM概念被提出以前，ArchiCAD就已經(jīng)在實踐BIM理念。但是在中國市場，由于其專業(yè)配套的功能與多專業(yè)混合一體的設(shè)計院體制不匹配，進一步推進則需要突破國內(nèi)管理體制相關(guān)瓶頸。Bentley公司的Architecture、Structural、Building系列產(chǎn)品基本上都是基于Microstation的基礎(chǔ)平臺而開發(fā)，在國內(nèi)的應(yīng)用主要是在工廠、工業(yè)建筑領(lǐng)域。Dassault System公司的CATIA也是早期的三維設(shè)計軟件，在航空、航天、汽車等專業(yè)領(lǐng)域有著近乎壟斷的地位，應(yīng)用到工程建設(shè)行業(yè)，無論是對復(fù)雜的形體、曲面、超大規(guī)模建筑物的建模與變現(xiàn)能力還是信息管理能力，都比傳統(tǒng)建筑軟件更具優(yōu)勢。但由于其涉足工程建設(shè)行業(yè)較晚，與工程建設(shè)行業(yè)的項目特點和人員特點的配合方面還有一些欠缺。Autodesk公司于2002年收購Revit Technology公司，并于2004年推出三維設(shè)計軟件Autodesk Revit 5.1，以此將BIM的概念引入國內(nèi)工程設(shè)計行業(yè)，隨后推出了Civil 3D、Navisworks、Infraworks等系列軟件，組成整個BIM的解決方案。雖然Autodesk公司進入三維設(shè)計領(lǐng)域相對較晚，但憑借其AutoCAD軟件在國內(nèi)建筑業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)絕對的影響力優(yōu)勢， Revit、Civil 3D系列軟件在民用建筑、市政工程、水利工程等領(lǐng)域得到了快速應(yīng)用＼[34＼]。

3BIM應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展

BIM技術(shù)在工程設(shè)計行業(yè)被稱為設(shè)計領(lǐng)域的第二次革命。BIM技術(shù)是面向建筑工程全周期、全過程的應(yīng)用，可以貫穿工程項目的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維、銷毀等所有階段。隨著項目應(yīng)用的逐步深入，BIM相關(guān)的配套軟件也在逐步完善、逐步專業(yè)化，主要包括方案設(shè)計軟件、集合造型軟件、節(jié)能分析軟件、機電分析軟件、結(jié)構(gòu)分析軟件、造價管理軟件、運維管理軟件等。

在歐洲、北美等發(fā)達國家，三維BIM技術(shù)早已普及并得到廣泛應(yīng)用。在我國，近年來BIM技術(shù)帶來的重大變革和BIM的應(yīng)用趨勢已經(jīng)成為行業(yè)的共識。國內(nèi)的一些大型設(shè)計院、工程建設(shè)集團都紛紛成立了BIM中心，在多個國際合作項目以及城市標志性工程建設(shè)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。很多大型的建筑設(shè)計院強制要求部分項目必須采用BIM的方式進行設(shè)計，部分水利設(shè)計院、工業(yè)設(shè)計院、市政設(shè)計院也在一些代表性的項目上進行了探索、嘗試。盡管如此，BIM應(yīng)用在國內(nèi)也僅僅處于起步階段，這些探索、嘗試也是為后面的技術(shù)轉(zhuǎn)型做好技術(shù)儲備。BIM相關(guān)的設(shè)計軟件和設(shè)計標準還要向國外學(xué)習(xí)借鑒，國外和國內(nèi)的設(shè)計規(guī)范、出圖標準、設(shè)計習(xí)慣等都有很大差異，因此需要對BIM軟件進行本地化的二次開發(fā)，這和早期AutoCAD的二次開發(fā)過程類似。

4發(fā)展前景

拋棄傳統(tǒng)二維設(shè)計平臺，完全轉(zhuǎn)為三維的BIM設(shè)計平臺，還有很長的路要走。這不只是設(shè)計工具和設(shè)計手段的變化，而是設(shè)計理念和思維模式的變革。設(shè)計人員從二維的設(shè)計思維完全轉(zhuǎn)到三維的設(shè)計思維確實需要經(jīng)歷痛苦的適應(yīng)和摸索過程。并且國內(nèi)設(shè)計企業(yè)的管理運作模式和國外也有很大區(qū)別，國內(nèi)主要是一些大型綜合設(shè)計院，在全面推進BIM技術(shù)的過程中，對原有管理運作模式和工作流程也會有很大沖擊。

BIM代表了未來設(shè)計手段的發(fā)展方向，它不僅僅是工具和手段，更是一種最新的設(shè)計方法和思維模式。在當前中國大規(guī)模推進城市化的進程中，整個勘察設(shè)計行業(yè)將迎來更大的發(fā)展機遇。未來對建筑項目的質(zhì)量、進度、成本、環(huán)保、舒適度、智能化將會有更高層次的需求，由于BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計、可持續(xù)設(shè)計、精確設(shè)計、成本管理、住宅產(chǎn)業(yè)化、構(gòu)建數(shù)字化城市等方面的優(yōu)勢，以及對當前流行的3D打印技術(shù)發(fā)展的支持，都使得BIM應(yīng)用有著十分廣闊的前景。

參考文獻參考文獻：

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）