互动与融合之道——BIM与传统建构方式的整

吴吉明 倪 琛

(北京市建筑设计研究院，北京 100044)

1 引言

人的创造力始终是一切设计的内在灵魂。任何设计方式都必须维系和加强人在设计过程中的主体地位。成功的数字化设计不应颠覆灵感赖以产生的原初设计过程，而应成为这一过程有力的辅助、支撑和延续。

忻州市规划馆、博物馆、档案馆项目是山西省近年来兴建的大型综合性文化建筑群组。项目于2012 年举办国际设计招标。来自国内外的多家知名设计单位积极应标。经过激烈的投标竞争，我们的设计最终脱颖而出，中选实施。

目前，设计工作已完成，主体结构也已顺利封顶，建筑的造型及空间初露端倪，并即将转入内外装修及设备安装阶段。回想三年前的开始设计历程，我们的感触良多。在数字技术，特别是以BIM为代表的建筑信息化技术蓬勃发展的当下，如何将其与建筑设计过程完善的结合，一直是我们思考和探索的重点。我们深深感到，一方面，设计的感染力来源于设计师的灵感甚至武断的直觉，另一方面设计的理性分析归纳以及描述，直至建造又依赖于严谨的逻辑化过程，两者互为支撑，恰如硬币的正反两面。可以说设计中感性的部分倚重于设计思维，而理性的部分则仰仗于计算思维。

2 互动与融合之道

在数字化大潮中我们保持了冷静和相对中立的态度。我们认为:人的创造力始终是一切设计的内在灵魂。任何设计方式都必须维系和加强人在设计过程中的主体地位［1］。成功的数字化设计不应颠覆灵感赖以产生的原初设计过程，而应成为这一过程有力的辅助、支撑和延续。因此，在可预见的将来，以启发宏观概念为基点，概括描述为特点的传统的设计方式和以搭建微观结构为基点，逻辑演绎为特点的BIM 设计方式将长期共存、彼此互补。

因此本项目设计“设计过程”的目标在于:探索传统设计和BIM 设计之间的互动与融合之道。我们的策略是在时间和空间两个维度合理规划设计流程，应用适宜的方法及工具。

2.1 设计在时间维度的拓扑

根据我们的经验，传统的CAD 甚至手绘在设计在的初期具有快速造型、捕捉灵感、表达生动的优势，而BIM 则在设计的信息及成果的组织方面拥有优势。因此我们认为合理的选择是:在不同设计阶段，以解决不同的问题为目的，合理搭配，综合运用各类设计工具或软件［2］，用其所长，避其所短。(图1 -图2)

前期以传统设计方式为主，以BIM 作为设计验证工具，有利于快速构建设计成果和快速响应设计调整以及确保设计合理的发展方向。中期以后，BIM 设计逐渐成为工作重心，以有限的时间和人力投入获得更理想的设计成果。［2］

图1 整体式BIM 的时间成果曲线

图2 软件应用策略时间拓扑关系

即使在以BIM 作为工作重心的中期及后期设计阶段，由于BIM 的设计表达基于三维模型，而非二维的线条图，因此较高的建模精细度将导致工作量呈指数级增加。因此，在有限的设计周期内，必须采用灵活有效的设计表达方法，即综合运用BIM与传统的图纸表达，才能取得理想的设计成果。［3］

对于平立剖面及各类表格采用BIM 方式建模和出图，保证建筑模型信息的有效和实时控制;对于1:20 以下的细部大样，采用CAD 二维绘制，设计效率较高，且图纸深度有保证［3］。为实现数据的无缝对接，我们采用在CAD 中绘图，在Revit 中链接引入CAD 文件并布局出图的工作方式，实现了数据的实时协同，并且提升了工作效率。(如图3 -图4)

图3 基于Revit 的输出(时时保持有效的输出状态)

图4 在Revit 中链接引入CAD 文件并布局出图的工作方式，实现了数据的实时协同

图5 基于Sketchup 的可视化深化

图6 基于Revit 的可视化深化

图7 基于3Dmax 的可视化深化

图8 Sketchup—Revit 的可视化工作流程

图9 Revit—3DSmax 的可视化工作流程

2.2 设计可视化领域的深化

在设计可视化领域，与绘画或雕塑的创作过程相类似，其过程也是逐步细化、渐趋完善的过程。在本项目中，可视化设计采用了Sketchup、Revit 和3DSmax 等软件逐部深入的刻画建筑。通过充分利用程序自带的内部接口或外部插件，我们力求实现模型数据在软件间有效的传递，避免重复建模的无效工作。(如图5 -图7)

在Sketchup 转向Revit 的过程中，我们完全实现了模型数据在软件间的无损传递，从而避免了重复建模的无效工作。(如图8)

在Revit 转向3DSmax 的过程中，由于种种原因，效果图制作团队并没有完全采用我们的Revit模型。虽然如此，由于我们提供了BIM 模型，仍大大减少了模型交底、推敲、修改等工作。在耗时费力的效果图制作阶段节省了不少时间和精力。(图9)

2.3 设计在空间维度的拓扑

当前，作为建筑师，需要面对的设计软件日益增加。老三样(CAD3DSMAXPhotoshop)包打天下的局面已经一去不复返了。这实际上反映了设计要素的多元化及设计软件的专业化倾向(图10)。众多的软件功能相互交织，其应用链实际交织成为错综复杂的网状结构。如何驾驭它们，有效工作?

我们的工作组织方式是以BIAD 自主知识产权的协同设计平台(图11)作为数据存在的空间基础，以CAD 和Revit 双平台为基础的多软件协同工作。数据无损的传递，以及实时的数据协同是提高设计效率的关键点。［4］

2.4 空间平台＆平台软件

BIAD 协同设计平台(Autodesk REVIT/ Autodesk CAD)

基于协同目标的文件体系构架，及规范化的设计流程，以及文件组织结构，解决软件间的设计数据交互［5］:以BIAD 协同设计平台为基础，通过BIM软件管控文件和设计信息，并做到信息实时交互。本项目设三个中心文件，分别由各专业负责人掌控。同时，各专业内均由多位设计人同时设计，为清晰划分各自工作范围，采用细化的工作集设置工作界面及权限。

图10 为了有效解决设计中的众多问题，我们不得不见招拆招，应用众多软件

图11 协同设计平台架构［5］

图12 土建模型的文件架构

3 结语

采用以上创新性的设计方法，我们在短短90 天内完成了从概念方案到全套施工图的设计工作。而且我们的设计成果在质量上也得到了院内主管部门和业主的积极评价。我们认为，这套综合了传统设计和BIM 设计长处的方法，不仅工作效率远高于传统设计，而且也高于单纯的BIM 设计，值得进一步探索和推广。

［1］设计思维ISBN 编号:9787500694854 出版时间:2010.09 出版社:中国青年出版社作者:(英国)加文·安布罗斯(Gavin Ambrose)(英国)保罗·哈里斯(Paul Harris)译者:詹凯臧迎春贺贝

［2］吴吉明.建筑信息模型系统(BIM)的本土化策略研究［J］.土木建筑工程信息技术，2011，3(3):45-52.

［3］吴吉明，赵旭，王娜等.整体式BIM—设计思维与计算思维的整合［J］.土木建筑工程信息技术，2015，7(2):1-8.

［4］吴吉明，张庆利 等.有关BIAD—BIM 建设的策略分析.北京市建筑设计研究院，2014(3).

［5］张庆利，吴吉明 等.BIAD 协同操作手册2013 试行版.北京市建筑设计研究，2013(4):10.