BIM正向设计应用浅谈

Building Technology
66《华东科技》BIM正向设计应用浅谈
陈苏琪
（温州设计集团有限公司，浙江 温州 325000）
摘要：随着BIM翻模技术在工程设计中的应用推广，BIM正向设计又成为了建筑设计行业的新探索。

实现工程设计从二维到三维的转变，是当前BIM正向设计的核心要点。

本文结合正向设计的工程实例，总结项目施工图正向设计过程中的相关经验。

关键词：BIM；正向设计；三维设计；二维出图
建筑信息模型（BIM）地出现在建筑设计领域算是一次新的数字革命，而BIM正向设计扭转了传统的设计理念，开启了新的设计思路——先建模后出图。

然而BIM正向设计仍处于探索阶段，从三维模型直接导出二维施工图且一次性满足传统施工图质量深度要求，这还是一个持久的改变过程。

本文通过一建筑总面积135683.49平方米，集商业、办公、酒店等业态为一体的多功能性超高层综合体的正向协同设计工程项目，谈谈正向设计过程中需考虑和遇到的相关问题。

1 基础配置
软硬件在BIM正向设计工作中起到非常重要的作用，软件的便捷程度直接影响到整个正向设计的工作周期。

现基于REVIT的软件建筑设计方面有天正、鸿业、探索者、橄榄山、红瓦科技等，造价方面有品茗、程曦、斯维尔等，施工应用方面有广联达、鲁班等，一些具有正向设计功能，一些仅具备建模翻模的功能。

加上能进行正向设计的人员多数为传统设计岗位的设计工程师，一般情况下不具备BIM正向设计的能力，最多兼备翻模的技术。

此外，在传统的施工图设计中结构专业是通过计算软件（如盈建科或PKPM等）进行计算分析后再进行施工图CAD图纸设计表达的，故在考虑BIM软件时要充分考虑能否将结构计算分析数据读取并导入到REVIT中，在REVIT中实现施工图设计，并在计算软件模型更新后能在REVIT实现增量更新。

与此同时，REVIT模型信息因其可精准到每一个构件且每个构件间相互关联，这使得REVIT对电脑配置也提出了更高的要求。

故在软件选择上首先要考虑能实现正向设计且最好拥有云平台，实现各专业间的协同设计，降低软件对硬件配置的需求；其次专业软件间的兼容性，使每个专业均能实现正向设计，特别是实现结构专业数据的读取；最后且最重要的是软件功能的便捷、高效程度和软件方面能提供专业的技术培训及建模、出图过程的技术支持。

2 设计策划
项目策划可提前规范可能影响项目进度和成果的因素，对项目实施具有有效的指导和控制作用。

为减少BIM正向设计过程中平面大范围的改动产生不必要的反复工作量，在项目开展三维设计前建筑图纸深度应深于初步设计，且达到前置施工图工作量的10%～20%，避免设计过程存在空间格局大面积的改动。

BIM正向设计最大的特点是设计过程中各专业间关系的可视化、立体化。

原传统设计各专业间的碰撞协调一般在校审阶段，很多设计未解决的问题都留给施工方优化解决，特别是机电专业间的管线综合问题。

而BIM正向设计将碰撞协调、管线综合问题拉至项目设计周期内。

故在安排项目工作周期时应考虑该部分工作量时间，且在项目设计周期的30%，50%以及80%的阶段进行模型综合和管道综合，对不满足设计要求的区域进行管线排布优化，统筹协调各管线及设备。

因碰撞协调工作量较大，为提高工作效率，可成立碰撞协调检查小组，由他人专门负责碰撞协调，并提出解决方案。

BIM正向设计最终目标是实现三维模型导出二维施工图，它不仅要符合所在设计部门施工图出图质量标准，还要满足《建筑工程设计文件编制深度规定的要求》。

故在进行三维建模设计前，首先要明确三维模型深度要求，明确三维、二维设计内容，如建筑总平面定位图、结构承台详图、机电系统原理图等可由二维CAD直接出图，建筑平面图、机电平面图等由三维建模出图；其次需提供设计部门的出图标准、设计图例、图层分类、线型标注、字体等样式，让软件方根据设计部门的出图标准深化软件，实现三维建模二维出图的可操作性，并尽可能使正向设计的图纸满足原传统施工图设计出图质量要求。

如需利用BIM模型进行信息数据集中管理，那么在建模设计的同时还要输入项目信息，如门的具体尺寸、材质，钢筋的配筋量，机电设备的信息参数等，这样在进行项目信息整合后，不同参与方可通过软件直接提取想要的信息。

3 存在问题
虽项目开展过程有类似设计院正向设计经验的软件方提供相应技术支持，但整个项目BIM正向设计过程中依旧问题频出。

3.1 三维设计过程
（1）云平台。

云平台名义上解决了REVIT对硬件配置高要求的问题，但在实际使用过程中仍出现建模流畅性不足且偶发无法登录的情况,需软件方经常性提供技术服务支持。

且因云平台账户数量有效，项目校审工作无法较好开展，只能在后期二维图纸内进行校审。

（2）软件功能不够智能。

软件选择上主要考虑了结构专业的需求，但对于机电专业来说不够友好。

如给排水管道连接所需的空间与实际施工不符，个别小角度的配件无法生成，影响整个管位的布置；喷淋系统自动生成的管道管径错误，需逐个调整，工作量大；风机与风管天方地圆连接处顶对齐较难实现，需多次尝试连接；软件中设备信息缺少设备功率输入选项，无法读取设备功率，需额外进行二维图纸功率提资。

除此之外，存在大量因斜坡生成的斜板、顶板标高引起的梁板标高变化、柱帽变斜等情况，在Revit中调整的结果与结构计算软件中的计算模型相差较大，导致增量更新功能在使用过程中会提示大量的变更信息需要确认，筛选困难，难以高效正确地判断增量更新的内容是否正确。

可见，在软件选择上无法同时满足各个专业的需求，且即便满足了结构专业BIM正向设计的需求但实际使用过程依旧不够智能、高效。

3.2 二维出图过程
（1）建筑可实现直接三维转DWF格式出图，但导出的图纸打印样式无法统一调整为按颜色打印，每一张图纸都需重新设置打印样式，以及图层的线宽无法在REVIT里直接调整，导致打印工作任务量巨大。

（2）建筑三维模型导二维图纸图层混乱，下游专业参照建筑图纸无法通过关闭图层来实现无需表达的内容，如引注、尺寸标注等。

（3）在模型构件（族）中添加的信息无法提取；且存在导出二维图纸时部分专业构件丢失或显示不满足设计出图标准，导致生成二维图纸深化工作量较大。

且暖通专业导出的内容均变成打断形式，后期无法利用天正等软件进行直接深化，只能拼拼凑凑进行深化表达，且两者表达样式不一致，图面质量较差。

（4）三维模型导二维图纸的表达显示效果与传统的AUTOCAD软件表达显示效果相差较大，影响施工图图面质量。

（5）在二维出图深化阶段存在建筑平面大范围的调整，导致后期改动只能先进行二维设计调整再返回三维模型深化，保持模型与图纸的一致性，有悖于正向设计理念。

其主要原因是三维模型导二维图纸后无法一次性满足施工图出图要求，后期二维深化工作量较多，如重新三维模型更新导出二维图纸需要全部重新深化，无法实现图纸增量或变动更新。

4 结语
BIM实现的是建设工程全生命周期的应用，基于模型三维协同、碰撞检查、相互校核，达到设计交互、信息共享，全面提升项目的质量和管理水平。

但BIM正向设计仍没有得到较大的推广，最主要的原因可能因于传统的施工图模式仍是二维CAD图纸，加上基于REVIT开发的相关软件仍不够智能、高效，满足全专业的需求，一项正向设计项目需投入大量的人力和时间才能实现。

但随着计算机领域的高速发展，BIM技术的不断普及，相信不久的未来定能实现建设工程项目的正向设计及高效出图。

参考文献：
[1]焦柯,陈少伟,许志坚,浦至,杨新.BIM正向设计实践中若干关键技术研究[J].土木建筑工程信息技术,2019(10):19-27.。