中国建筑设计研究院的BIM发展与应用

◎ 中国建筑设计研究院中国移动国际信息港二期A标段项目经理和设计负责人 于洁

北京火车站、中国美术馆、北京国际饭店、外交部大楼、2008北京奥运会国家主体育场、西气东输、南水北调、长江三峡库区环境保护……这些众人耳熟能详的国家重点建设工程项目，都出自一家设计院之手，它就是中国建筑设计研究院（以下简称中国院）。作为有着多年历史的资深设计院，在涌动而来的BIM浪潮面前，中国建筑设计研究院并不是最早拥抱这一浪潮的吃螃蟹者，但它却摸索出了一种渐进式的BIM推进路径，并正在酝酿一场扩及全院的BIM变革。

积极探索 勇于实践

中国院的BIM实践从2004年开始，在2004年建造国家体育场鸟巢的时候还不知道什么是BIM，到2009年中国院开始推行2.5维的设计，2011到2012年中国院推行在真的三维Rundown平台上的全专业设计，2012年“中国移动国际信息港”项目以及以中国院命名的写字楼项目，实现了全专业的设计出图。此外，北京大学环境科学楼、北京燕郊的售楼中心项目、鄂尔多斯20+10项目，还有中国移动国际信息港项目和中国院的BIM楼项目等，这些都是在这两年内比较有代表性的项目。

2010年11月，中国院召开BIM项目设计研讨会，在全院动员开展BIM推广，随后大力构建中国院BIM组织机构、设立BIM五年战略规划，积极组织行业专家技术交流会了解BIM理念及实操案例，安排超过200人进行BIM全专业软件技术培训，同时开展与住房和城乡建设部、科技部的BIM科研课题研究，改造全院网络中心机房设备。同时，中国院还建设了“BIM示范楼”，以提供BIM应用标志性示范作用。

目前，中国建筑设计研究院已经在BIM应用的征程上大步向前，越来越多的项目在多个专业中引入BIM设计理念，诸如龙岩金融商务中心项目、雅世合金公寓1号楼项目、奥林匹克 望塔等项目均展现了中国建筑设计研究院应用BIM的显著成果，让建筑设计师、工程师们深刻感受到BIM的优势作用。中国院积极探索将抽象的建筑设计理念，转化为立体的三维数字模型，并对设计流程进行改写。未来，随着基于BIM的各类软件应用日趋成熟，相信整个建筑行业的产业链条的运作模式也将相应发生改变。

从2004年到2012年，在这8年时间内中国建筑设计研究院荣获了三年的“最佳BIM企业应用奖”，自2010年起中国院开始荣获“建筑设计一等奖”、“工程设计一等奖”和“协同设计一等奖”。其中由中国建筑设计研究院崔恺建筑设计工作室主创的敦煌莫高窟游客中心项目获得了业内极高的评价，这个曲线优美、飘然卧于西部沙漠之中的大胆创意，赢得了由中国勘察设计协会和欧特克共同主办的“创新杯”BIM设计大赛的最佳BIM建筑设计奖的一等奖。在徐州职业图书馆项目建造过程中，崔院士惊喜的发现设计和建筑是完全一样的，这个项目荣获了“工程BIM设计奖”，是一个高品质的商业建筑。此外，雅世合金住宅项目荣获了绿色建筑的三等奖，中国移动国际信息港荣获了2012年度的“协同一等奖”。

BIM实现精细化设计

中国建筑设计研究院的BIM实践从起步到发展初期到总结到规划到宣传再到全面试点总结，期间完成了一些标杆性的项目，同时成立了BIM设计研究中心。如今，中国院已经在总结企业级的BIM标准，推行全员的BIM设计。历经8年的发展，中国院在BIM推广与应用的征程上呈螺旋上升的态势，从最初的建筑单专业BIM设计到全专业。这一过程中，中国院碰到了很多困难，但一次次鼓起勇气不断探索，逐步转变为全专业的BIM实践。在2012年完成诸多标杆型项目之后，良好的实践效果给了中国院深刻的鼓舞，随后中国院成立了BIM设计研究中心。

对于中国院BIM设计研究中心来说，首先，它是一个生产型团队，在研究中心里的所有人都使用BIM技术做项目设计，研究中心是设计BIM的方式。第二，研究中心的工作是研究型的团队，以提高工作效率、提高质量为目标，从而总结出一套成熟的BIM设计方法，并形成一些BIM标准和数据库。第三，研究中心是一个支撑型团队，中心所编制的实践手册、标准等会在院内推广，协助中国院完成BIM技术的实践和推广。

以中国院的标杆型项目——中国移动国际信息港二期项目为例，这个项目在全专业、全过程中运用了BIM技术，并在过程中有了很多的拓展和应用。它在协同中用了多款的软件完成了协同设计研究、绿色方针、虚拟现实、云技术以及和施工相关的研究；在拓展中研究了标准、协作流程包括一些难点的攻关。这个项目当中应用了多款软件，最为关键的是多款软件中的信息传递问题，由于软件之间的接口不同，为了提高工作效率，同时不丢失相关信息，研究中心找到了从一款软件传递给另外一款软件的方法。众所周知，大部分图纸是从模型中打印出来的，然而模型却大于图纸。为什么模型大于图纸呢？首先，图纸跟模型是同步的，还有很多的信息是打印不出来的，设计团队把模型提供给业主，用于他的招标、采购以及施工，这些信息是非常有价值的，所以从这个角度说“模型大于图纸”。

BIM设计研究中心的实践研究可以得到这样的结论，这个专业可以100%从模型中解决出图的问题。那还有些什么东西没有解决呢？钢结构的节点还没有得到解决，但这至少告诉大家“可以”、“可能”的概念。再以管线综合功能为例，它有另一个比较实用的功能，就是同一个模型中的“多方案比较”。在项目设计过程中，业主会给设计师提出很多要求，如此一来，同样一个问题就会产生多种解决方案，设计师就可以在同一个模型里来做这种比较。多方案比较可以载入同一个模型，减少专业之间的壁垒，对业主是很好的交流手段。由此可见，可视化可以大幅度提高设计师的工作效率、提升工作质量，并帮助建筑师、结构师完成高质量、精细化的设计。

在设计过程中同样可以用模型完成很多绿色、仿真的计算，并完成空调模拟的设计以及采光模拟、能耗的计算。除了这些还有一个非常好的方式，就是可以把它放置在我们的手机和iPad等移动终端里，利用云技术让我们的工作方式和交流方式产生变革。BIM技术的优势在于，在设计环节能最大化地对建筑信息模型进行分析，同时通过与各环节人员的有效沟通，尽可能早地在设计阶段解决错误和需求变更，降低成本，提高效率。在流程环节，BIM能够增强协同、实现建筑的全生命周期管理。

BIM技术的亮点是可以找到设计中的不足，并对这些缺陷进行优化和完善。在设计实践过程中，中国院利用BIM技术在设计中找到了很多缺陷，例如门与消防拴的碰撞，以及缺失栏杆等各种各样小的设计失误。此外，在中国院应用了云技术之后，原来在传统意义上需要用3小时进行渲染的工作，现在用30分钟就能够完成，包括一些小的动画渲染也能够在30分钟左右就能够完成，极大的提高了工作效率。同时，中国院还帮助业主在设计上提供一些招标文件，这样业主可以在招标过程中有的放矢的找到他想要的施工企业。

机遇与挑战并存

中国院还做了很多的拓展应用，比如标准制定、合作流程和难点攻关等。首先，中国院研究了国内外的BIM标准，在研究中发现例如英国的标准实际上是实践型标准，对中国院的BIM实践非常有帮助；美国的标准从宏观上说是一个包容性很强的标准，在最初接触时对于其中的很多东西并不理解，但在后期的实践过程中逐渐体会到了其中的优势。目前，中国也在积极的编制关于BIM方面的标准，在这一过程中，BIM设计研究中心给中国院编写了相关的资源标准、行为标准和交付标准等，这些标准也应用于其它项目和目前正在进行的各大项目中。

BIM的出现使设计师告别了二维时代的贫乏表达方式，然而BIM在带给设计师前所未有的工作体验之外，同时也使设计师为这一结果付出更多的努力。从出图标准再到施工图出图，设计师在应用BIM技术之后，较传统意义上的工作提高了50%的工作量。对于专业协同方面，在使用BIM技术后发生了一些改变。在没使用BIM技术之前，有一些效率会提高，有些效率会降低，但是总的来讲是好的结果。比如建筑模型可以直接提供给暖通专业，暖通专业30分钟就可以算出能耗，这样一来，过去需要3、4天才能完成的工作如今30分钟就可以完成。

那么这些增加的工作量来自于哪里？首先，大部分来自于精细化设计，因为设计师使用BIM技术以后，精细化设计的程度相较之前提高了很多，业主得到了很多实惠，这一过程中，设计人员就要付出更多的努力。其次，工作量的增加也来自于应用软件。任何企业在应用BIM技术、推广BIM技术的时候都会想“我是不是能够承受这个工作量的提高”，BIM的应用实践确实要投入大量的人力、物力和财力。诸如此类来自各个方面的因素，都在无形中增加了设计师的工作量。BIM在改变传统的设计方式的同时，也带来了一定的挑战。

眼下，市场的竞争环境很激烈，业主对于BIM的接受度也有限。对于其中能接受BIM技术的业主，大致分为两类，一是经济效益特别好的企业，自用型会很在意BIM的应用程度；二是对于技术很敏感的业主，他们愿意尝试用BIM技术完成建设项目。对于建筑本身来说，它不仅仅是一个单一的产业，更是一个产业链条，BIM要在建筑全产业链条打通应用，还有赖于三维设计和出图的标准化以及BIM知识的普及化。

BIM在中国建筑设计研究院才刚刚开始，中国院里高度重视BIM的推广与应用，也将着力推动更多的专业协同，进一步深化专业化管理，提高设计质量，提升项目品质，提升核心竞争力和品牌价值，促进企业持续、快速健康发展。相信BIM在中国建筑设计研究院将会有一个加速度的蓬勃发展，并引领整个行业变革发展。