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引言

BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的本源目標(biāo)是代替原有的CAD設(shè)計(jì)模式，將二維設(shè)計(jì)升級(jí)為基于BIM模型的數(shù)字化三維設(shè)計(jì)。在過去十多年的BIM實(shí)踐歷程中，由于遇到技術(shù)、資源、管理等多方面的限制，BIM設(shè)計(jì)并沒有如預(yù)期般快速代替CAD設(shè)計(jì)，大量BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用的案例僅以BIM模型作為CAD設(shè)計(jì)成果的驗(yàn)證，或作為管線綜合深化等專項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)手段，行業(yè)內(nèi)俗稱“翻?！薄Ｏ鄬?duì)應(yīng)的，以BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并基于BIM模型輸出圖紙成果的方式則被稱為“BIM正向設(shè)計(jì)”。堅(jiān)持踐行BIM正向設(shè)計(jì)模式的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)數(shù)量相當(dāng)少，以設(shè)計(jì)院為單位整體推進(jìn)BIM正向設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)企業(yè)在行業(yè)內(nèi)則更屬極少數(shù)。

進(jìn)入“十四五”時(shí)期，建筑業(yè)提出“數(shù)字建造”的轉(zhuǎn)型目標(biāo)，同時(shí)開始啟動(dòng)城市信息模型(CIM-City Information Modeling)的研究和示范應(yīng)用工作，在此背景下，BIM正向設(shè)計(jì)的必要性與迫切性就凸顯出來。

數(shù)字建造的源頭數(shù)據(jù)形成于設(shè)計(jì)階段，主要承載形式是項(xiàng)目BIM模型，而建造活動(dòng)依據(jù)的主要文件是圖紙，因此只有當(dāng)BIM模型與圖紙文件相一致時(shí)，BIM模型才能作為數(shù)字建造的數(shù)據(jù)源。CIM對(duì)于其數(shù)據(jù)源也同樣有模圖一致的要求，否則就無法成為支撐智慧安全、智慧交通、智慧城管、智慧社區(qū)等智慧城市應(yīng)用場(chǎng)景服務(wù)的數(shù)據(jù)底座。因此“模圖一致”是對(duì)設(shè)計(jì)階段BIM成果的一個(gè)基本要求。

雖然理論上通過人工和軟件輔助檢查等這些方法也可以做到模圖一致，但真正實(shí)施起來需要花費(fèi)的投入經(jīng)濟(jì)上很難承受，技術(shù)上也無法保證。要從技術(shù)上保證模圖一致，目前能夠找到的唯一可行辦法應(yīng)該是圖從模出，也就是行業(yè)習(xí)慣所說的BIM正向設(shè)計(jì)。因此BIM正向設(shè)計(jì)對(duì)于“十四五”建筑業(yè)數(shù)字建造轉(zhuǎn)型、CIM模型支撐智慧城市建設(shè)和管理，均有著重要的意義。

可以預(yù)見，在設(shè)計(jì)端內(nèi)在的原生驅(qū)動(dòng)力未能推動(dòng)其全面轉(zhuǎn)型為BIM正向設(shè)計(jì)的情況下，極有可能在數(shù)據(jù)應(yīng)用端的外在驅(qū)動(dòng)力下取得突破性的進(jìn)展。

為了適應(yīng)建筑業(yè)數(shù)字建造、CIM的發(fā)展需求，設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)與軟件企業(yè)一起，研究實(shí)現(xiàn)BIM正向設(shè)計(jì)的具有普適性的技術(shù)路線，盡快實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的主要設(shè)計(jì)模式從二維CAD模式躍遷至BIM正向設(shè)計(jì)模式。

本文著重探討設(shè)計(jì)企業(yè)轉(zhuǎn)型“全面BIM正向設(shè)計(jì)”的關(guān)鍵技術(shù)與管理要點(diǎn)，對(duì)于常規(guī)BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用不作深入探討。必須強(qiáng)調(diào)的是，BIM正向設(shè)計(jì)目前確實(shí)還存在著很多技術(shù)難點(diǎn)尚未有理想的解決方案。本文的觀點(diǎn)是不能因?yàn)橐恍╇y點(diǎn)而止步，應(yīng)從整體效益出發(fā)推進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)程。有些解決方案雖然并不完美，但能通過某些方式繞過障礙，我們也權(quán)且采用，同時(shí)期待軟件廠商解決或自己嘗試開發(fā)解決。

1 全面BIM正向設(shè)計(jì)綜述

BIM正向設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過程的流程再造與優(yōu)化升級(jí)。它不單單是通過BIM軟件建立BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)、并且出圖，更關(guān)鍵的在于多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)、互提資料、校對(duì)、審核、交付、歸檔、變更，乃至設(shè)計(jì)過程中的討論、匯報(bào)，施工配合階段的交底、工地巡場(chǎng)等全流程生產(chǎn)方式的切換。只有將BIM模型、BIM軟件作為日常設(shè)計(jì)、交流的工具，習(xí)慣成自然，才能形成可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)力[1]。

圖1 結(jié)構(gòu)平法表達(dá)的實(shí)現(xiàn)示例

而這個(gè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，離不開企業(yè)自上而下的策劃與管理。BIM正向設(shè)計(jì)由于多專業(yè)緊密配合，其圖面表達(dá)又來自于三維，因此與CAD模式相比，規(guī)則繁多、要求嚴(yán)謹(jǐn)。粗放的管理模式不適合BIM正向設(shè)計(jì)； 沒有強(qiáng)有力的企業(yè)級(jí)技術(shù)管理，則難以形成技術(shù)迭代，無法從根本上提高效率。諸如設(shè)計(jì)樣板文件、企業(yè)構(gòu)件庫(kù)的建立與維護(hù)，建模與出圖規(guī)則的制定與落實(shí)，技術(shù)難點(diǎn)的研究與探索，易錯(cuò)點(diǎn)的總結(jié)與宣貫等，無不依賴于企業(yè)管理層面的主導(dǎo)。從這個(gè)角度看，說BIM正向設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)企業(yè)的“一把手工程”實(shí)不為過。

2 BIM與專業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)合

BIM正向設(shè)計(jì)要求直接應(yīng)用BIM技術(shù)、BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，而各專業(yè)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中，已有成熟的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件與設(shè)計(jì)流程，當(dāng)切換為BIM正向設(shè)計(jì)流程，就需要將BIM技術(shù)與專業(yè)設(shè)計(jì)軟件相結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)真正的“正向”流程。

建筑專業(yè)的BIM正向設(shè)計(jì)主要在基于BIM的建筑方案比選、性能模擬分析、造型與空間的深化設(shè)計(jì)與出圖等方面[2]。由于其在各專業(yè)中相對(duì)較成熟，在此不作展開。

2.1 結(jié)構(gòu)專業(yè)BIM正向設(shè)計(jì)

對(duì)于結(jié)構(gòu)專業(yè)來說，就需要與結(jié)構(gòu)計(jì)算模型進(jìn)行交互。結(jié)構(gòu)專業(yè)的BIM正向設(shè)計(jì)與其他專業(yè)有一個(gè)明顯的區(qū)別，即BIM模型與其本專業(yè)的計(jì)算分析模型是分離的(目前行業(yè)內(nèi)的普遍狀態(tài))，目前仍需基于CAD重建結(jié)構(gòu)BIM模型，或從計(jì)算模型導(dǎo)出BIM模型再完善[3]。在這種模式下BIM更像是結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計(jì)流程的一個(gè)分支，作為本專業(yè)成果的三維表達(dá)與其他專業(yè)進(jìn)行提資與配合。BIM模型對(duì)于結(jié)構(gòu)出圖來說，以僅表達(dá)幾何尺寸的模板圖為主。鋼筋信息方面，結(jié)構(gòu)專業(yè)的平法表達(dá)在BIM軟件中主要通過錄入構(gòu)件鋼筋信息，再添加各種形式的標(biāo)注來實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。

圖2 廣廈GSRevit從BIM模型直接平法出圖

圖3 根據(jù)BIM模型數(shù)據(jù)及規(guī)范要求進(jìn)行機(jī)電設(shè)計(jì)

此過程如果通過手動(dòng)錄入鋼筋信息，再手動(dòng)標(biāo)注成圖，工作量非常大，不建議采用。目前已有多家軟件廠商在研發(fā)從結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中導(dǎo)出鋼筋信息至BIM構(gòu)件，再通過插件自動(dòng)標(biāo)注成圖的技術(shù)，未來有望成為成熟流程。

更進(jìn)一步的解決方案則是將結(jié)構(gòu)計(jì)算模型、BIM模型、BIM平法出圖合而為一，目前已有結(jié)構(gòu)專業(yè)的軟件廠商在研發(fā)這個(gè)解決方案，其中廣廈軟件已推出產(chǎn)品化的軟件GSRevit，如圖2所示，未來應(yīng)成為一種主流的方式[4]。

2.2 機(jī)電專業(yè)BIM正向設(shè)計(jì)

機(jī)電專業(yè)在以往“BIM翻?！绷鞒讨?，主要用于管線綜合設(shè)計(jì)。在BIM正向設(shè)計(jì)流程中，則需直接在BIM模型中提取建筑空間、房間、構(gòu)件屬性等信息，作為輸入條件進(jìn)行專業(yè)計(jì)算與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行設(shè)備、末端、管線路由的設(shè)計(jì)及建模，最后標(biāo)注出圖，如圖3所示。此過程需要設(shè)計(jì)師的思維轉(zhuǎn)變[5]。

目前也已有軟件廠商在Revit平臺(tái)上進(jìn)行機(jī)電設(shè)計(jì)相關(guān)的二次開發(fā)，如鴻業(yè)BIMSpace，有成體系的各專業(yè)設(shè)計(jì)工具，包括水力計(jì)算、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備選型布置、末端布置等，如圖4所示，對(duì)機(jī)電專業(yè)的BIM正向設(shè)計(jì)有明顯的提升作用。未來，預(yù)計(jì)越來越多的軟件廠商甚至設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)會(huì)進(jìn)行基于規(guī)則的機(jī)電末端智能排布、管線智能排布的開發(fā)，從而大幅提高設(shè)計(jì)效率。

圖4 鴻業(yè)BIMSpace設(shè)計(jì)功能示例(水泵選型)

3 BIM制圖與成果導(dǎo)出dwg

3.1 BIM制圖技術(shù)

BIM正向設(shè)計(jì)的概念已包含了基于模型形成設(shè)計(jì)文檔的要求，因此是否基于BIM模型出圖是判斷是否正向的一個(gè)關(guān)鍵依據(jù)。關(guān)于這個(gè)觀點(diǎn)業(yè)內(nèi)仍有爭(zhēng)議，本文不展望過遠(yuǎn)的未來，僅從當(dāng)前設(shè)計(jì)行業(yè)的現(xiàn)實(shí)出發(fā)認(rèn)為：BIM制圖技術(shù)是BIM正向設(shè)計(jì)的首要關(guān)鍵技術(shù)。

目前廣泛應(yīng)用的BIM設(shè)計(jì)軟件Revit與ArchiCAD等均支持基于三維模型進(jìn)行二維表達(dá)[6]，并已考慮了專業(yè)的表達(dá)習(xí)慣，其制圖原理基本一致，均為基于三維模型進(jìn)行投影或剖切，得出二維的視圖，再補(bǔ)充必要的注釋圖元，形成傳統(tǒng)意義上的圖紙，如圖5所示。

圖5 模型剖切及投影形成二維圖紙

但其中來自構(gòu)件的二維線條跟三維構(gòu)件是關(guān)聯(lián)的，無法像在AutoCAD里一樣自由編輯。雖然BIM軟件已經(jīng)在此基礎(chǔ)上根據(jù)專業(yè)表達(dá)習(xí)慣進(jìn)行了大量的適配調(diào)整，外部載入的構(gòu)件也可以自定義二維表達(dá)方式，但受到的掣肘仍然相當(dāng)大，往往需要花大量的時(shí)間去研究如何實(shí)現(xiàn)，或者去修改構(gòu)件的二維表達(dá)。

因此，BIM正向設(shè)計(jì)的技術(shù)體系需要研究各個(gè)專業(yè)、各種圖別(如平、立、剖面、大樣、明細(xì)表等)的BIM制圖方式、各種圖面的表達(dá)細(xì)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)符合(或至少接近)傳統(tǒng)的專業(yè)制圖規(guī)范與表達(dá)習(xí)慣，如圖6所示。

圖6 機(jī)電圖面表達(dá)細(xì)部示意

以Revit為例，與BIM制圖相關(guān)的技術(shù)體系包括：對(duì)象樣式、線寬設(shè)定、各種視圖的構(gòu)件開關(guān)設(shè)定、線型設(shè)定、各種構(gòu)件的二維表達(dá)設(shè)定等。這些設(shè)定中的一部分可以保存為預(yù)設(shè)的視圖樣板，進(jìn)而保存為設(shè)計(jì)模板文件。

3.2 BIM成果導(dǎo)出dwg文件

圖7 優(yōu)比ReCAD插件導(dǎo)出符合習(xí)慣的dwg文件

圖8 Revit原生導(dǎo)出dwg文件與優(yōu)比ReCAD插件導(dǎo)出效果對(duì)比

BIM正向設(shè)計(jì)與CAD設(shè)計(jì)之間并非割裂與替代的關(guān)系。實(shí)際項(xiàng)目中，只有做到BIM與CAD之間的二三維融合與無縫對(duì)接，才能真正讓BIM正向設(shè)計(jì)落地。這其中既有各專業(yè)內(nèi)部的設(shè)計(jì)分析軟件與BIM軟件之間的配合，也有設(shè)計(jì)成果與業(yè)主及室內(nèi)設(shè)計(jì)、園林景觀、幕墻深化、造價(jià)等專項(xiàng)專業(yè)或外部參與方之間的配合，此外還有審批、交付、歸檔等各環(huán)節(jié)的要求，均無法離開CAD作為連接載體。Dwg仍將是在未來相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)交互、成果提交的通行格式。

然而，主流的BIM設(shè)計(jì)軟件Revit自帶的導(dǎo)出功能難以實(shí)現(xiàn)接近AutoCAD繪圖的效果，字體、圖層、標(biāo)注樣式、線型等方面的設(shè)定自由度低，往往造成dwg文件的后處理工作量巨大，影響交付效果，對(duì)BIM設(shè)計(jì)的推進(jìn)也造成額外的阻力。

為解決此問題，需使用二次開發(fā)技術(shù)，對(duì)軟件導(dǎo)出的dwg文件進(jìn)行后處理，批量解決上述問題。如優(yōu)比咨詢開發(fā)的“優(yōu)比ReCAD”軟件，通過圖層、字體、標(biāo)注、圖塊等數(shù)十項(xiàng)的設(shè)置與優(yōu)化，使Revit模型出圖達(dá)到與CAD制圖幾乎完全一致的效果，如圖7-8所示，大幅提高了正向出圖的效率與效果，降低了正向設(shè)計(jì)的出圖門檻，解決了以往“BIM導(dǎo)出的dwg文件難以后續(xù)使用”的疑難雜癥。

業(yè)界在對(duì)BIM正向設(shè)計(jì)的相關(guān)研究與討論中，對(duì)于成果導(dǎo)出dwg文件環(huán)節(jié)的關(guān)注度相對(duì)較低，但在實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)程中，往往在此環(huán)節(jié)遇到較大的外部阻力，需額外花費(fèi)很多的工作量進(jìn)行處理，因此在此專門提出，并提供上述可供參考的解決方案。

4 BIM多專業(yè)協(xié)同與互提資料

4.1 BIM多專業(yè)協(xié)同

BIM協(xié)同設(shè)計(jì)指基于BIM模型和BIM軟件進(jìn)行各專業(yè)的交互與協(xié)作，目的是取代或部分取代CAD設(shè)計(jì)模式下低效的工作模式，充分利用BIM模型數(shù)據(jù)的可視化、可傳遞性，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)間信息的多向、及時(shí)交流，從而提高設(shè)計(jì)效率、減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤[7]。

BIM協(xié)同方式是BIM正向設(shè)計(jì)流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主流BIM設(shè)計(jì)軟件Revit與ArchiCAD均支持團(tuán)隊(duì)工作模式及外部鏈接兩種方式進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)。以Revit為例，其團(tuán)隊(duì)工作模式稱為“工作集“方式，常見的協(xié)同方式為工作集與鏈接兩者組合，如圖9所示，這種協(xié)同方式同時(shí)也直接決定了各專業(yè)如何持續(xù)地互相嵌入、互相引用進(jìn)行設(shè)計(jì)與出圖，如圖10所示。

圖9 Revit工作集與鏈接結(jié)合的協(xié)同方式示意

通過專業(yè)間的BIM協(xié)同，可以實(shí)時(shí)查看整個(gè)項(xiàng)目各專業(yè)、各團(tuán)隊(duì)成員的最新設(shè)計(jì)成果，確保圖紙的一致性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)專業(yè)沖突，從而達(dá)到更好的協(xié)同效果[8]。

圖10 機(jī)電專業(yè)直接引用土建專業(yè)模型形成底圖

在此過程中，“信息唯一性原則”是BIM正向設(shè)計(jì)需遵循的一個(gè)基本原則，即要求各專業(yè)在不斷深化設(shè)計(jì)、版本迭代的過程中，各方拿到的都是同一份最新版本的文件，這樣就可以避免很多因版本不一致導(dǎo)致的專業(yè)沖突問題。

在BIM正向設(shè)計(jì)的流程中，這個(gè)問題的重要性更凸顯出來，因?yàn)锽IM是結(jié)構(gòu)化的信息[9]，各專業(yè)之間的信息耦合要求非常高，同時(shí)BIM文檔的集成度也比以往高得多，一個(gè)專業(yè)的文檔就一個(gè)或幾個(gè)文件，一旦脫節(jié)，其影響的范圍會(huì)更廣。因此信息的唯一性是BIM正向設(shè)計(jì)協(xié)同質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。

兩大主流BIM設(shè)計(jì)軟件Revit與ArchiCAD均支持團(tuán)隊(duì)工作模式，以Revit的工作集協(xié)同方式為例，單專業(yè)的多人協(xié)作均在同一個(gè)中心文件中進(jìn)行，保證了單專業(yè)的信息唯一性； 多專業(yè)之間直接以中心文件鏈接中心文件，保證了專業(yè)之間對(duì)接的信息唯一性，在技術(shù)層面具備了實(shí)現(xiàn)的條件。同時(shí)也需要從管理層面加以落實(shí)，如文件存放的唯一路徑、文件名的唯一性等。

4.2 BIM設(shè)計(jì)互提資料

專業(yè)間互提資料是伴隨設(shè)計(jì)過程持續(xù)、頻繁進(jìn)行的專業(yè)配合操作。對(duì)于Revit的協(xié)同方式來說，建議將互提資料嵌入至各專業(yè)的中心文件中，以便接受專業(yè)查看、追溯，如圖11所示，在本專業(yè)的Revit文件中設(shè)專門的視圖，用云線圈示并加說明，然后讓接收專業(yè)鏈接并引用該視圖。

基于前面所述“信息唯一性”原則，接受專業(yè)每次只需更新鏈接文件，即可通過視圖的設(shè)置顯示提資視圖，如圖12-13所示，從而確保提資信息全部傳達(dá)到位。

圖11 Revit提資流程

圖12 接受專業(yè)讀取提資視圖設(shè)置

圖13 接受專業(yè)讀取提資視圖

對(duì)于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或設(shè)計(jì)管理人來說，可以通過提資信息的列表導(dǎo)出，對(duì)各專業(yè)提資情況進(jìn)行匯總、落實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)提資的銷項(xiàng)、閉環(huán)，同時(shí)每一個(gè)提資均可追溯，也避免了信息的疏漏丟失。

5 BIM設(shè)計(jì)校審

BIM正向設(shè)計(jì)的校審與傳統(tǒng)二維CAD設(shè)計(jì)的校審有較大區(qū)別，其成果既包括傳統(tǒng)意義上的圖紙，同時(shí)還包括各專業(yè)的BIM模型，以及模型里面包含的信息，因此不管是校對(duì)還是審核，針對(duì)的都是整體的設(shè)計(jì)成果，而非僅針對(duì)打印出來的圖紙。這對(duì)校審人員也提出了更高的要求。

在Revit中直接查看設(shè)計(jì)工作文件并在其中進(jìn)行批注的方式，適合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部互校、專業(yè)負(fù)責(zé)人審核本專業(yè)設(shè)計(jì)成果，如圖14所示。

圖14 在Revit中直接校審批注及列表統(tǒng)計(jì)

我們通過制作專門的校審符號(hào)構(gòu)件，可以實(shí)現(xiàn)不同形狀表示不同的狀態(tài)，如圖15所示，放置校審意見時(shí)顯示為三角形，當(dāng)設(shè)計(jì)人員修改或回應(yīng)后，更改符號(hào)狀態(tài)變?yōu)閳A形，這樣可以非常直觀地顯示校審意見是否已經(jīng)落實(shí)修改，避免遺漏。同時(shí)也可以通過明細(xì)表功能，對(duì)校審意見進(jìn)行列表匯總，還可以非常方便地追溯校審位置。

圖15 專門制作的校審符號(hào)

圖16 優(yōu)比NavisSync插件通過二三維同步瀏覽輔助校審

圖17 基于BIM模型制作的VR/AR場(chǎng)景示例

對(duì)于模型的校審，一般通過Navisworks軟件進(jìn)行。在Navisworks中進(jìn)行模型的輕量化整合，同時(shí)可添加批注、記錄視點(diǎn)，操作比較簡(jiǎn)單，批注意見也可以列表進(jìn)行統(tǒng)一管理。Navisworks雖然功能強(qiáng)大、輕量化程度高，但對(duì)于設(shè)計(jì)校審來說有一個(gè)非常不便的地方，就是它無法同時(shí)顯示模型與dwg圖紙，因此優(yōu)比咨詢開發(fā)了基于Navisworks的二三維同步瀏覽插件，如圖16所示，通過獨(dú)立的窗體，用以展示dwg文件，同時(shí)提供了配套的對(duì)位功能，將Navisworks的模型視點(diǎn)位置(包括視點(diǎn)位置與觀察點(diǎn)位置)實(shí)時(shí)顯示在dwg文件窗體中，也可以通過拖動(dòng)dwg文件窗體中的控制點(diǎn)實(shí)時(shí)控制Navisworks的模型視點(diǎn)，雙向都是實(shí)時(shí)同步，這樣就可以快速地在查看dwg圖紙的同時(shí)，看到三維效果； 在三維模型漫游時(shí)也可以隨時(shí)知道當(dāng)前視點(diǎn)的位置。

這樣的校審方式?jīng)]有強(qiáng)制改變傳統(tǒng)以看圖為主的校審習(xí)慣，同時(shí)又把BIM模型納入到校審體系當(dāng)中，發(fā)揮其三維可視化的優(yōu)勢(shì)，可以潛移默化地讓設(shè)計(jì)院中高層技術(shù)骨干慢慢適應(yīng)BIM設(shè)計(jì)體系，是一個(gè)值得推介的方式。

6 BIM設(shè)計(jì)成果交付

BIM正向設(shè)計(jì)的交付成果比CAD設(shè)計(jì)流程要豐富得多，除了傳統(tǒng)意義上的圖紙，還包括整合了各專業(yè)的BIM模型，以及從BIM模型衍生出的一系列成果，如漫游動(dòng)畫、全景圖、VR/AR場(chǎng)景(圖17)、各種統(tǒng)計(jì)表、各種可視化分析等，設(shè)計(jì)BIM模型本身也可以延續(xù)到施工階段繼續(xù)應(yīng)用，從而創(chuàng)造更多的附加價(jià)值。

7 BIM正向設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理

7.1 BIM正向設(shè)計(jì)項(xiàng)目策劃

BIM正向設(shè)計(jì)要求各個(gè)專業(yè)之間的配合更加緊密，對(duì)各種流程及操作的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化要求更高，因此如果項(xiàng)目確定采用BIM正向設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行，在項(xiàng)目開始之前應(yīng)先進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)的總體策劃。對(duì)于尚未形成BIM正向設(shè)計(jì)固定模式與標(biāo)準(zhǔn)流程的設(shè)計(jì)企業(yè)來說，這一步必不可少； 對(duì)于已有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)，總體策劃應(yīng)該已經(jīng)形成固定的標(biāo)準(zhǔn)文檔，但仍需要根據(jù)項(xiàng)目具體情況、軟件技術(shù)發(fā)展情況而不斷更新。

項(xiàng)目級(jí)的BIM正向設(shè)計(jì)總體策劃除項(xiàng)目可參照?qǐng)D18，主要應(yīng)包括以下內(nèi)容：

1)項(xiàng)目基本信息、各專業(yè)人員、BIM負(fù)責(zé)人(主要負(fù)責(zé)BIM模型質(zhì)量控制)；

2)局域網(wǎng)工作目錄；

3)BIM協(xié)同方式、工作集劃分；

圖18 BIM正向設(shè)計(jì)項(xiàng)目策劃示例

圖19 工作視圖與出圖視圖對(duì)比示例

4)BIM模型拆分架構(gòu)；

5)BIM出圖范圍；

6)初始文件、基準(zhǔn)文件。

7.2 BIM正向設(shè)計(jì)過程管理

由于BIM設(shè)計(jì)的整合性、動(dòng)態(tài)協(xié)同性，在設(shè)計(jì)過程中需特別注意加強(qiáng)管理，確保各專業(yè)設(shè)計(jì)推進(jìn)的條理性、規(guī)范性，進(jìn)而保證協(xié)同質(zhì)量，避免不可控的風(fēng)險(xiǎn)。BIM設(shè)計(jì)過程中的管控要點(diǎn)包括隨時(shí)成圖、隨時(shí)合模、視圖與底圖的管理、文檔備份等，都與CAD設(shè)計(jì)模式有較大區(qū)別，需要設(shè)計(jì)師從一開始就形成習(xí)慣。

過程管理應(yīng)注意以下方面：

1)隨時(shí)成圖：區(qū)分建模與出圖視圖(圖19)，隨時(shí)觀察成圖狀態(tài)；

2)隨時(shí)合模：持續(xù)保留合模的“容器”，各分項(xiàng)持續(xù)更新時(shí)，可隨時(shí)觀察整體最新設(shè)計(jì)效果(圖20)；

3)保持精確：在三維環(huán)境下工作更容易出現(xiàn)捕捉、對(duì)位不精確的情況，需制定建模基本守則以保持精確；

4)及時(shí)清理臨時(shí)視圖與底圖；

5)文檔備份：定期備份、節(jié)點(diǎn)備份制度化；

6)成果打包：使用Revit自帶的eTransmit插件進(jìn)行模型文件的打包，方便快捷。

8 設(shè)計(jì)企業(yè)技術(shù)管理

企業(yè)層面的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)管理，對(duì)于Revit軟件平臺(tái)來說，其中關(guān)鍵的內(nèi)容是企業(yè)級(jí)Revit樣板定制、企業(yè)級(jí)族庫(kù)管理、企業(yè)級(jí)建模與出圖規(guī)則。此外，部分企業(yè)已經(jīng)搭建或開始籌劃企業(yè)級(jí)的多項(xiàng)目BIM設(shè)計(jì)協(xié)同平臺(tái)定制開發(fā)，這部分投入比較大，本文不作深入探討。

圖20 Navisworks合模示例

圖21 Revit樣板內(nèi)容舉要

企業(yè)Revit樣板的定制需考慮的因素非常多，既統(tǒng)一了各個(gè)項(xiàng)目、各個(gè)設(shè)計(jì)師的模型與圖紙的成果樣式，同時(shí)又集成了各專業(yè)的很多技術(shù)細(xì)節(jié)，是提升效率的關(guān)鍵之一，因此需給予足夠的重視并由熟悉Revit操作、同時(shí)也熟悉各專業(yè)出圖要求的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)定，并定期維護(hù)、升級(jí)。圖21示意了其中一部分內(nèi)容。篇幅所限，不作展開。

BIM設(shè)計(jì)的效率極大依賴于構(gòu)件庫(kù)(Revit中稱為族庫(kù))的完善，對(duì)于BIM正向設(shè)計(jì)來說尤其如此，因?yàn)檎蛟O(shè)計(jì)需考慮出圖，對(duì)于構(gòu)件的二維表達(dá)有更高的要求，外部引入的族往往需要經(jīng)過設(shè)計(jì)師的改造才能滿足出圖要求。因此企業(yè)級(jí)的族庫(kù)管理也是標(biāo)準(zhǔn)化管理的重要內(nèi)容，對(duì)族庫(kù)的有效管理和利用，將大大降低設(shè)計(jì)企業(yè)BIM應(yīng)用的成本，促進(jìn)資源共享和數(shù)據(jù)重用[10]。

隨著項(xiàng)目的積累，BIM資源庫(kù)規(guī)模的增長(zhǎng)將極為迅速，因此建議設(shè)計(jì)企業(yè)采購(gòu)成熟的族庫(kù)管理軟件，由專人進(jìn)行集中管理，避免散落在各個(gè)項(xiàng)目中。

9 總結(jié)

我們理解的BIM正向設(shè)計(jì)模式，是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過程的流程再造與優(yōu)化升級(jí)，是可落地的、可成為持續(xù)生產(chǎn)力的設(shè)計(jì)模式，而不僅僅是嘗試性的技術(shù)探索。因此，需要技術(shù)與管理兩方面的總體規(guī)劃，需要企業(yè)層面的體系化支撐。

本文對(duì)設(shè)計(jì)企業(yè)全面轉(zhuǎn)型BIM正向設(shè)計(jì)過程中需考慮的關(guān)鍵技術(shù)與管理要點(diǎn)作出梳理，所提及內(nèi)容均在廣州珠江外資建筑設(shè)計(jì)院近年的轉(zhuǎn)型實(shí)踐中得到驗(yàn)證，希望能給設(shè)計(jì)企業(yè)一些參考。