袁靚

摘 ? ?要：隨著建筑行業(yè)的大力發(fā)展，傳統的二維圖紙呈現設計的形式已經不能滿足信息爆炸的時代要求。BIM作為建筑領域的新興技術，從概念提出到純“翻?！钡浆F階段各方全力推廣正向設計，其理念在各項工程應用過程中的重難點總結就顯得尤為必要。本文從BIM應用現狀出發(fā)結合正向設計實際案例，全面分析BIM技術的正向設計時其所面臨的困難以及所要解決的問題。

關鍵詞：BIM建筑信息模型; 正向設計流程;標準化;模型管理

1 ? BIM正向設計概述

1.1 ? BIM技術的發(fā)展現狀

建筑工程行業(yè)現階段正經歷BIM技術的全方面應用變革，盡管這一專業(yè)術語對于業(yè)內人士來說已經不再陌生，但每個人對其定義和理解卻不盡相同。BIM技術早期在國內的發(fā)展模式使BIM和“翻?！眲潪榈忍?，甚至認為這只是傳統計算機繪圖升級的一種軟件[1]。但是隨著國家政策的推進和各行業(yè)協會、設計和施工單位的重視、推廣，加上BIM技術憑借本身可視性、協調性、模擬性、一體性等特點得到了工程界的普遍認可。目前在正向設計的工程項目中得到了逐步的應用和發(fā)展[3]。

1.2 ?BIM技術的發(fā)展難點

從設計單位角度出發(fā)，將成熟的BIM技術應用到正向設計項目中要經歷：熟練軟件操作--轉換設計思維模式--完善三維協作模式--落實正向設計標準化[4]。但是現階段大部分的設計單位只能做到熟練軟件操作;思維以及協作模式都還在摸索學習階段，只有少數單位做過一些實際項目;而正向設計的標準化需要長期的實踐經驗積累，更需要每個正向設計項目及時總結經驗教訓。根據目前已實踐的項目經驗來看，在項目全生命周期中所面臨的主要難點有：（1）建筑設計方案階段難以介入，市面上主流的BIM軟件對方案的可操控性能不如傳統的建模軟件，BIM正向設計會增加設計師的工作量，在方案推敲及方案比選上像SU、Rhino這類對造型把控度更高的建模軟件更占優(yōu)勢。（2）正向設計時間周期較長，BIM體系較為龐雜，設計過程聯動性，協同性的模式還不夠成熟[2]，無法立刻融入到國內快節(jié)奏的市場氛圍中。（3）工程項目最終交付形式沒有從二維層面轉換到三維層面，導致正向設計出圖形式和當前成熟的二維制圖標準脫節(jié)，造成工作反復、效率降低。

2 ?項目概述

2.1 ?項目簡介

項目位于新疆烏魯木齊市，包含兩層地下室、三層裙房、三棟塔樓。地下室主要為車庫和設備區(qū)，地下一層部分作為商業(yè)功能區(qū)、地上一層至三層為裙房商業(yè)、以及一棟超高層（2#商務樓），兩棟高層住宅樓（3#住宅樓，4#住宅樓），總建筑面積為15萬平方米。此項目從擴初階段到施工圖階段全專業(yè)使用BIM技術介入進行設計、協調以及出圖。

2.2 ? 項目準備階段

2.2.1 ?模型拆分原則

本項目面積較大拆分為地上和地下兩個子項，按專業(yè)劃分為建筑、結構、水暖電分別獨立建模，考慮到工作便攜性以及模型的輕量化需求，各專業(yè)分別將模型拆分為地下室、裙房、塔樓三個部分。因該項目是全專業(yè)參與，設計人員較多，全部工作模型采用中心文件協同工作方式，各專業(yè)模型互相以鏈接形式配合協調。

2.2.2 ?工作集建立

建立全套模型鏈接工作集，每個工作集名稱對應鏈接模型的專業(yè)名和位置，通過管理工作集的開關控制鏈接模型在整個項目中的顯示狀態(tài)，這樣可以在不同的階段選擇性打開需要顯示專業(yè)模型，達到加快模型操作速度以及后續(xù)更有針對性的管理圖紙。

2.2.3 ? 工作界面劃分

正向設計項目的模型是伴隨全設計周期，對于模型中工作視圖，出圖視圖以及和各專業(yè)協調拍圖視圖都需要分別管理。因不同類別的視圖對其顯示形式和模式的要求都不盡相同，所以需要各自設定獨立的樣板文件，避免互相之間受到影響。

2.2.4 ?二維及三維族庫建立

因三維族構件在二維視圖的顯示效果無法滿足常規(guī)二維制圖標準，需統一常用模型構件，協調各專業(yè)設計人員使用相同的族庫模型文件。如有另外的新增和修改，也同步更新進族庫文件夾，規(guī)范族的命名方式，方便日常工作中使用也為其他正向設計項目積累規(guī)范化族庫。

2.3 ?擴初階段

2.3.1 ?發(fā)布坐標軸網

該項目從擴初階段介入，由建筑專業(yè)消化方案階段圖紙后設置關鍵項目信息：（1）制定項目坐標原點;（2）軸網重新梳理;（3）各專業(yè)模型定位原則。待建筑關鍵圖紙信息基本穩(wěn)定，創(chuàng)建內部提資文件夾，同時發(fā)布三維和二維的坐標以及軸網。

2.3.2 ?提資形式

建筑梳理完第一版提資，將建筑初步模型建立起來也同步導出二維的CAD圖紙作為留檔。由各專業(yè)消化完建筑提資后先進行二維層面反提資然后進行三維層面操作，這樣是考慮到機電各專業(yè)模型繁雜以及結構專業(yè)需要先進行計算。先二維提資可以節(jié)約協調時間，在建筑消化反提資的同時，其他各專業(yè)可將三維模型建立起來，這樣全專業(yè)模型初步搭建起來時基本上第一輪提資可以互相消化完畢，后續(xù)可以直接在三維界面進行更有針對性的問題研究。

2.3.3 ?出圖形式

雖然擴初階段只需關鍵信息的圖紙，但是圖紙數量在該階段通過軟件操作會大致有個初步的統計數據。如建筑專業(yè)，擴初階段用Revit軟件出平面、立面、剖面圖，在平面圖上可直接開出樓梯、電梯、坡道等詳圖視圖，另在立面圖上可以直接開出墻身詳圖等視圖，各詳圖視圖可以通過比例設定和圖框大小進行排版后得出初步的圖紙數量統計，給后續(xù)施工圖工作安排提供參考。

2.4 ?施工圖階段

2.4.1 ? 子項配合形式

項目按照地上地下拆分為兩個子項，但是在模型控制上根據各專業(yè)需求由不同的設計人員把控。如建筑專業(yè)，根據功能性質劃分：地下室、地上裙房、地上三個塔樓，主要由五個設計師分別主導控制模型;結構專業(yè)三個塔樓雖然地下和地上拆分在不同的模型里，但是整體為一個設計師控制，這樣就會有同一個設計師參與兩個模型設計的情況出現。不同設計師之間工作界面的交接會重點關注，每次提資消化階段對這些重點界面位置進行模型核對、信息交流，避免因提資信息沖突導致子項之間圖紙不一致的情況出現。例如：地上地下管井開洞范圍、地下室樓梯間位置，由地下室設計人員建立空間占位將高度信息直接設置到塔樓或者裙房的頂標高，以此為參考核對子項之間開洞信息一致性問題。

2.4.2 ?專業(yè)協調形式

在施工圖階段，各專業(yè)之間以模型提資為主，可以更加直觀的反應每個專業(yè)之間的關系，在三維界面進行操作調整可以更快得出解決方案。尤其是高層住宅標準層部分，由于需要考慮戶型內部的凈高，機電管線需要從結構梁上開洞穿過，這種要三個專業(yè)在模型空間里明確開洞位置、大小，在三維層面核實可實施性以及實際凈高是否滿足要求。另一個尤其需要土建三維配合的是樓梯、坡道部分，由建筑在樓梯間、坡道模型內附加三維凈高控制線，提資給結構專業(yè)復核主體梁以及梯梁是否滿足凈高控制的要求。

2.4.3 ?圖紙表達形式

三維模型族在平面、立面、剖面、節(jié)點詳圖上都有不同的表達形式，鑒于目前三維模型無法作為審核的主要內容，二維制圖標準仍然是正向設計需要考慮的內容之一。本項目在以下幾點做了重點處理，統一出圖模板：（1）線型表達統一，在各種比例下不同的構件和不同類型視圖所需要的線型進行統一要求，例如在1：50剖面視圖下，剖切線設置為3號線和看線設置為1號線。（2）材料填充統一，各種不同的材料填充在屬性設定里統一要求，例如樓梯剖面圖對于梯段剖切填充部分統一為灰色實體填充。（3）標注尺寸統一，對于不同圖紙中不同類型標高、尺寸、引注族進行規(guī)范化修改，例如平面標高族增加結構板標高參數，可以同時標注出建筑面層標高和結構板標高。

3 ?項目總結

在項目配合過程中依然有很多經驗教訓需要總結：豎向構件無需拆分成兩個模型部分進行設計;需要統一門窗族樣式命名規(guī)則;管綜介入時間可以適當提前;族庫標準化不夠完善。但BIM正向設計始終是大趨勢，所以從擴初階段開始介入三維設計對于項目本身來說意義重大，可以大幅提升圖紙質量和出圖效率，通過信息共享不斷完善模型，有效在設計過程中就規(guī)避一些影響施工的問題[2]，提高施工效率節(jié)約成本。而在設計階段的模型本身可以與后期施工BIM和運維階段BIM結合應用貫穿整個項目后期配合[3]。相信隨著BIM正向設計應用逐漸的規(guī)范化、交付方式的轉變、以及和先進的智能技術整合，BIM技術將會真正成為引領建筑行業(yè)變革的主力軍。

參考文獻：

[1] 王朔，李建成.BIM在建筑工程項目應用中的若干問題的探討[J].南方建筑，2014（4）：19～25.

[2] 曾旭東，周鑫，張磊.BIM技術在建筑設計階段的正向設計應用探索[J].西部人居環(huán)境學刊，2019（6）：119～126.

[3] 侯獻語，尹晶.BIM在住宅建筑正向設計中的應用研究[J].價值工程，2019（24）.

[4] 張淇.BIM正向設計過程研究——以廣州空港高層辦公建筑為例[J].低碳世界，2019（5）：162～164.