BIM 技术在设计中的应用实现

黄亚斌

（北京柏慕进业工程咨询有限公司，北京 100101）

BIM 技术在设计中的应用实现

黄亚斌

（北京柏慕进业工程咨询有限公司，北京 100101）

近年来BIM（建筑信息模型）技术应用越来越受到国内外建筑设计公司的关注，国内知名设计院也都纷纷成立BIM技术团队。笔者根据其多年从事BIM培训、咨询等推广工作的经验，针对设计院在推广应用BIM技术过程中普遍遇到的问题和困难，明确指出设计院的BIM应用推广是一个长期的循序渐进的过程，而不是简单的学习一个软件工具。需要有周密的实施规划，同时需要BIM咨询团队介入，帮助设计院掌握设计工具与项目特点相结合的应用方法，才能事半功倍。

BIM；Revit；设计院；BIM应用实施

1 前 言

在发达国家，以Autodesk Revit为代表的三维建筑信息模型（BIM）软件已逐步开始普及应用，相关调查结果显示：目前北美的建筑行业有一半的机构在使用建筑信息模型（BIM）或与BIM相关的工具——这一使用率在过去两年里增加了75%。在欧洲、日本及我国香港地区，BIM技术已广泛应用于各类型房地产开发，BIM技术将引领建筑信息技术走向更高层次，被认为将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程度。

在中国，BIM理念正逐步为建筑行业所知。国内先进的建筑设计团队和地产公司纷纷成立BIM技术小组，其中包括清华大学建筑设计研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑科学研究院、中建国际、上海现代建筑设计集团等。同时，北京、上海、广州等地的专业BIM咨询公司与培训机构也开始渐渐崭露头角。在整个建筑项目生命周期的各个阶段，包括策划、设计、招投标、施工、租售、运营维护和改造升级等阶段，都实现了BIM应用的突破。

在各种类型的BIM应用中，BIM建模、BIM设计、管线综合、工程量统计、四维施工模拟、基于BIM的绿色建筑分析是相对普遍的切入点，应用深度也参差不齐。值得注意的是，在所有BIM的应用源头——BIM设计方面，不少BIM应用单位都选择了浅尝即止，仅仅是起到辅助设计的作用或者作为项目招投标阶段的“噱头”，并没有真正的形成生产力。

是什么原因造成设计院没能把BIM技术转化成设计生产力？现阶段如何才能在设计院实现Revit设计应用？实现到什么程度合适？本文结合笔者多年的BIM推广经验和近几年在国内开展BIM设计咨询的实际体会，与业界同仁展开讨论。

2 在设计院为什么要应用BIM技术

根据笔者在近几年在国内开展的数十个BIM设计咨询业务的情况来看，目前在中国开始BIM应用的设计院大致可分为以下几种类型：

（1）由于设计院的一些有识之士已率先认识到BIM的优势，希望借助于BIM应用以获得设计竞争的先机。

（2）“痛则思变”的设计院类型：由于在某些项目上，遇到了传统绘图工具无法解决的难题，例如：大型项目的协同设计，异型复杂形体的建筑、绿色建筑分析应用需求等，导致他们寻求BIM技术来更好的解决。

（3）为了响应甲方需求或者是满足与外方合作设计需要的设计院类型。部分地产商如太古集团、上海中心项目等在项目上要求采用BIM技术，或者是国外的设计公司采用BIM技术做的方案设计或初步设计要求中方设计院配合，因此设计院开始学习应用BIM。虽然目前这种需求在国内尚不普及，但是越来越多的地产商已经开始关注BIM技术，并谋求实施应用，这也正在逐步成为一种趋势。

3 BIM应用推广需要注意的问题

其实，国内各设计院对BIM的接触时间并不算短，早在2004年就有不少设计院接触过Revit软件，并开始实际项目的设计应用。但是时至今日，为什么大部分设计院选择了放弃或者是尚还处于起步阶段或局部应用，始终无法转变为生产力，形成规模化应用呢？究其原因，主要是因为大多数设计院对BIM工具的理解还不够充分、期望值过高、准备不足，所以造成了最后应用推广的失败。

所以，我们在BIM的应用推广过程中需要注意以下几个问题：

（1）结合自身情况，合理设定现阶段BIM的应用范围，再逐步寻求拓展BIM增值设计服务。不要在刚开始接触应用BIM，便想要求大求全，试图将revit用于各个专业，完美的实现三维协同设计及相关应用。

（2）BIM启动的实验项目不宜选择难度过大的项目，导致BIM推进较为艰苦、困难重重，使整个团队失去信心。

（3）Revit产品的本地化上还不完美，对初学者在实现本地化施工图出图上尚存一定难度，需要有对Revit全面了解的专业人士针对各个设计院的出图标准和各种相关应用进行定制和教授针对不同类型项目的应用方法，使得推广应用事半功倍。

（4）BIM的应用推广是个长期的不断发展的过程，需要事先考虑BIM团队结构，人员梯次，如何实现逐步推广等问题，从而实现有计划，有步骤的逐步推广。一个合理实用的BIM实施规划很有必要。

其中人才的问题最为关键。千军易得，一将难求。BIM团队的负责人也就是BIM经理的选择和培养至关重要。由于项目团队负责人对BIM理解及应用过程没有正确的判断和深刻的认识，无法得出恰当的执行方案，容易出现决策上的失误，直接导致公司决策层及项目团队设计人员对BIM的误解。

在BIM团队的人员挑选上，也需要寻找学习热情高昂，有自我学习思考能力的设计师。

此外，值得注意的是：BIM的出现将使得BIM制图员这样的角色有了一席之地。因为Revit三维设计的平立剖面图及大样详图与模型之间的相互关联，直观有效地避免了一些低级设计错误的出现，也能更快捷地实现建筑师与制图员之间的交流沟通。所以未来的设计团队结构将可能分工细化，实现设计团队的结构优化，帮助设计院有效地控制设计人力成本。

（5）Revit是三维的参数化设计，创建的是建筑信息模型，这与传统的二维设计有着本质的区别。工具的特点决定了我们针对不同类型的建筑项目，不同的设计阶段，不同的设计需求，我们需要不同的应用方法。

打个比方，我们把Revit软件比喻成是一把“屠龙宝刀”，如果我们把它用来简单建模实现可视化，这是“菜刀”级的应用。但是如果我们应用Revit三维设计的链接文件和组的组合应用等特点，用它来做重复利用率高的单元式住宅施工图，那就可以使的我们设计效率提高数十倍，这就是高明的刀法了。刀是一样的，结合项目应用的特点和工具的特点，学习研究最好的刀法才是关键。

那么究竟是自己研究刀法呢？还是向别人学习刀法？笔者认为，自创刀法对学习者要求很高，起步阶段最好是有老师带领，才能缩短学习时间，避免走弯路，尽快的见到成效。这时候BIM咨询服务团队的出现就成为必然。

（6）BIM的成功实施需要决策层的政策支持和执行层的实施决心。执行层的惰性和找借口的心理一定要想办法避免。

4 如何在设计院应用实施BIM？

大部分设计院在准备开始实施BIM的时候，都是选择请软件公司或经销商先来做软件演示和软件培训，然后就拿出一个项目让设计师自己开始尝试，在项目操作过程中遇到不会的难题再去查阅书籍资料或寻求帮助。这种方式可以让设计师对软件初步了解并激发其学习的兴趣，但是大多数设计师往往在经历了一个项目尝试后就牢骚连篇从此放弃BIM甚至是半途退出。如何避免出现上述情况，使得BIM应用在设计院顺利实施呢？

结合前面我们讨论的在BIM的应用推广过程中需要注意的几个问题，笔者根据六年来在设计院的BIM培训推广经验，认为单纯依靠设计院的建筑师自学BIM技术，研究摸索出一个合适高效的应用体系，失败的机率很高。选择专业的BIM咨询服务来帮助建立实施BIM，对设计院成功实施BIM，事半功倍。以专业的BIM咨询服务团队作技术后盾，前期结合设计院的特点和需求做好整体的BIM应用实施规划，然后选择合适的项目切入，在实战中培养锻炼BIM团队，并且可以通过BIM人才培养输送服务等，逐步建立BIM团队的人员梯次，真正把BIM技术的应用转化为生产力，从而达到提升设计竞争力，扩大设计服务内容的目的。

在这里需要特别指出的设计院常见的BIM应用实施的误区有两点：

（1）设计院最大的业务是设计，不是BIM增值服务。所以BIM的应用一定要和设计业务结合，并真正的成为生产力，而不仅仅是一个额外的工作或辅助工具。

设计院要考虑的是：BIM应用首先是用来做方案设计，可视化表现，绿色建筑分析，初步设计和施工图设计，管线综合等（其中最重要的是方案设计和施工图设计应用），其次才是BIM的增值服务，如工程量统计，四维施工模拟等。

（2）要根据设计院自身的业务特点和现有的BIM团队构成，合理选择BIM增值服务的应用点。

BIM衍生的外围服务很多，该往哪个方向进行研究探索，不要求大求全，或者是放任自流。“有所为，有所不为”是企业的决策者需要认真考虑的问题。

以下将结合笔者在国内开展的BIM咨询服务的项目案例，从不同的角度来讲解如何在设计院逐步成功实施BIM及其所带来的优势。

A.天津某异型会所建筑的施工图绘制及绿色建筑分析应用

设计单位：北京墨臣建筑设计事务所

由于该异型会所项目造型较为复杂，主要的难点在于空间各点定位困难和外表皮材料网格划分复杂，各控制点需在空间准确定位。本项目充分利用了Revit在异型建筑建模及制图上的优势，模型创建完成，就实时生成了相关的平、立、剖面图纸，最后完成该建筑施工图的精确绘制以及水暖电设备的管线综合设计。

此外，从该异型会所的概念体量设计一直到施工图完成的各个设计阶段，BIM模型都能够直接通过GDXML文件格式完美的导出到Ecotect绿色分析软件上，通过软件模拟该建筑在真实环境中的建筑朝向、温湿度、日照、遮阳、太阳辐射、全年的能量消耗等，保证从方案阶段开始，就始终将环保、绿色、低碳、节能的概念贯穿设计全过程。

在墨臣项目的BIM实施应用上，北京柏慕首先为其量身定制了BIM应用的实施规划，包括后期的BIM人才培养输送服务等合作计划。随后，通过第一个BIM项目的实施，切实解决异型复杂建筑的施工图绘制及管线综合，绿色建筑分析应用等难题，帮助设计院树立信心。随后，在另一个十几万平米的商业综合体方案及扩初设计中，通过BIM项目集中培训及真题实战，达到培养团队及深化应用，实现BIM设计协同的目的。

图1 天津某异型会所BIM模型

图2 天津某异型会所水暖电设备的管线综合设计

图3 天津某异型会所外立面图

图4 天津某异型会所使用的绿色分析软件

图5 成都某大型办公综合体BIM模型

图6 成都某大型办公综合体B区一层平面图

B.成都某大型办公综合体Revit施工图协同设计

设计单位：中国建筑西南设计研究院

该项目规模较大，20多万平米的建筑面积，项目设计周期短，质量要求高，需要实现多人设计的无缝协同。所以本项目应用了Revit的工作集，8名建筑师同时在一个模型上开展工作。根据本项目的特点，BIM服务内容包括以下几个方面：

· 定制项目样板文件；

· 按照甲方要求，完成甲方单位出图标准的全套施工图纸；

· 按照甲方要求制作并提供项目所需所有的族文件；

· 提供标准层的管线综合碰撞检查；

· 提供该项目绿色建筑分析的相关报告，并提出

可执行的优化意见。

中建西南院在本项目的实践证明：BIM应用不仅保证了设计质量，而且设计效率大大提升。此外，项目组成员也深刻感受到BIM应用使得设计制图外包成为可能。这意味着他们承接项目的能力将成倍的增加。

图7 成都某大型办公综合体BIM模型局部

图8 天津某高层住宅BIM模型

C.天津某高层住宅施工图设计

设计单位：天津中天建都市建筑设计有限公司

在本项目的BIM实施应用中，集中体现了Revit在高层住宅施工图中应用的几个优点：

· 各构件间的关联性。平、立、剖面、明细表双向关联，一处修改处处更新，自动避免低级错误。

图9 天津某高层住宅平面施工图

图10 天津某高层住宅立面施工图

该住宅为29层高层住宅，在施工图绘制过程中，由于一些原因在临近出图时，需将原来设计的窗户顶高度作出修改，这便意味着所有平面、立面、剖面图及窗大样包括门窗表均要进行一一修正。以往若在CAD上进行这项工作，工作量可想而知，但对Revit来说非常方便，整个过程不到2分钟。只需在窗明细表中将窗的高度做修改，换个窗编号，而且还不用担心整个图纸间的相互协调性或者遗漏相关图纸的修改。

在修改墙体（比如外墙保温或者石材加厚）时，CAD上的修改量也是相当大，Revit只需保证在绘制墙体是以核心层中心线为定位线来绘制选择需要加厚的墙体，在构造设置中修改数值，各平、剖、立面均同步修改。

· 通过精确实现建筑外观的可视化来支持更好的沟通，轻松提高设计质量。

抛弃了以往使用二维图纸的习惯，直接在三维模型中进行讨论。通过三维剖切视图，可以非常直观的看到各专业之间发生的冲突。通过剖面框或快速生成剖面，使得建筑外部和内部的每一个细节均能够得到清晰的呈现，所有冲突点一目了然。

在三维工作环境下，有经验的建筑师主要起指导作用，可以将施工图放心的交给经验尚浅的建筑师或者绘图员来画。

· 在高层住宅中运用组和链接的概念来绘制，减少了大量重复性工作，提高了效率。

即便是在初次接触学习Revit的情况下，模型在经过三次返工到最后出图，效率依然比传统的CAD绘图提高了30%。

5 BIM应用推广给设计院带来的影响

BIM的应用是一场设计工具的革命。由于BIM本身的应用特点，从设计院的角度来看，BIM的应用推广将可能带来如下一些影响：

（1）团队结构上：BIM的应用不仅使得设计质量得到很大的提升，而且设计质量的把控也变得更加简单直观，这就使得BIM制图员的出现成为可能。在团队分工上，由有经验的设计师带着年轻的制图员工作。有经验的设计师则可以充分发挥行业经验丰富的优势，专注于设计，而不是重复的绘图工作。此外，BIM制图员的出现也有可能促进设计绘图外包业务的发展。这样也将使得设计院的团队结构发生变化，在保证质量的同时，承接业务的能力大大加强。

（2）对设计流程和分配机制的影响。在以往的设计模式中，方案设计和扩初，以及施工图设计之间相对独立。而应用BIM技术之后，模型创建完成后自动生成平立剖面及大样详图，许多工作在模型的创建过程中已经完成。未来将有可能实现由BIM制图员的全程介入来帮助设计师实现方案设计、设计表现、文本制作、扩初设计及施工图深化设计等各项工作。

（3）对设计院服务内容的影响。由于BIM技术的一些特点如三维可视化设计、工程量统计、四维施工模拟、绿色建筑分析应用等等，将使得设计院的服务范围得到扩展。

［1］柏慕培训编著.Autodesk Revit Architecture 2011官方标准教程.电子工业出版社，2010.

［2］柏慕培训编著.Autodesk Ecotect Analysis绿色建筑分析应用.电子工业出版社，2010.

［3］柏慕培训编著.Autodesk Revit MEP管线综合设计应用.电子工业出版社，2010.

［4］柏慕培训组织编写.Autodesk Revit Architecture2011建筑施工图设计实例详解.2010.

［5］柏慕培训组织编写.Autodesk Ecotect Analysis2011绿色建筑分析实例详解.2010.

［6］柏慕培训组织编写.Autodesk Revit MEP2011管线综合设计实例详解.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

黄亚斌（1972－），男，工程师，一级注册建筑师。主要从事BIM及绿色建筑分析应用的培训、咨询等推广工作。E-mail：huangyb＠51bim.com