以居住类建筑设计项目为例谈BIM技术的运用

王晓璐 孙亚丁

(1.济南大学土木建筑学院，山东 济南 250022； 2.山东同圆建筑设计集团，山东 济南 250000)



以居住类建筑设计项目为例谈BIM技术的运用

王晓璐1孙亚丁2

(1.济南大学土木建筑学院，山东 济南 250022； 2.山东同圆建筑设计集团，山东 济南 250000)

介绍了BIM技术的概念、应用软件以及在工程运用中具有的特点，结合实际工程项目，阐明了运用BIM技术进行建筑施工图设计实践的目的，探讨了BIM技术的三维可视化优势，并总结了BIM技术在住宅施工图绘制中的意义。

BIM技术，居住类建筑，施工图

1 BIM技术简介

1.1 BIM基本概念

BIM的英文全称是Building Information Modeling，即建筑信息模型。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥着重要作用。

1.2 BIM技术的政策引导

2011年国家提出《2011年—2015年建筑业信息化发展纲要》,提出在“十二五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用，文中多次强调要在我国建筑业推进应用BIM技术，同时要发挥行业协会的服务作用，开展行业信息化培训，推动信息技术的普及应用。目前，国内部分设计院也成立了自己的BIM团队，并在实际项目中学习、研究、实践BIM技术。为了紧随国家政策和设计潮流，作者所在的山东同圆设计集团一分院也于2015年大力开展学习与发展BIM技术在建筑设计施工图中的应用。

1.3 关于BIM技术软件的选择

国内常见的BIM软件有Autodesk Revit，Bentley Architecture，ArchiCAD，Allplan Architecture，Vectorworks Architect，Digital Project等，而大多数BIM设计团队常选用Autodesk Revit作为BIM全专业建筑施工图绘制的应用软件，原因是：首先，该软件与CAD共同出自Autodesk公司，操作界面相似，绘图人员上手也较容易，其次，在该软件上二次开发的软件较全面，同时与其他的绘图软件兼容性也比较好。

1.4 BIM技术实际运用中的显著特点

1)可视化——“所见即所得”。传统的CAD图纸是对建筑信息的抽象表达，真实建筑世界被抽象成了二维图纸，在这一张抽象图纸中，太多的建筑细节被忽略。这些“忽略”的建筑信息并非不重要，而是实属无奈，这是因为二维信息无法表达三维世界。此外，还包括由于二维信息无法描述的三维世界中的相关建筑构件的属性信息。比如我们常见的机电管线信息，由于在CAD世界中，只能通过线条进行描述，缺失了空间信息，同时，管线本身的管径与空间关系也无法描述，就出现了管线综合碰撞问题。这就是CAD时代信息不充分问题的体现。BIM技术可以将常规的二维表达形式转变为三维可视化模型，表达信息形象、直观，可视化可以帮助非专业人员通过清晰的立体模型理解建筑创意，熟悉建筑构造，协调各方(设计方、甲方、施工方)及时、高效的进行深化设计和优化。

2)协调性。采用BIM技术的项目，各专业间、各工作成员间都在一个三维协同设计环境中共同工作，设计深化、修改可以实现联动更新。这种无中介即时的沟通方式，很大程度避免了因人为沟通不及时而带来的设计错漏，便于轻松有效的提高设计质量和效率。

3)模拟性。通过BIM技术可以模拟真实建造过程及场景，并可以通过此过程预先发现可能存在的问题，最大限度减少因设计或施工方面的失误所带来的损失。

4)优化性。BIM及其配套的各种优化工具能对项目进行可能的优化处理，利用模型提供的各种信息来优化，如几何、物理、规则、建筑物变化以后的各种情况信息来对复杂程度高的建筑进行优化设计。

5)可出图性。运用BIM技术实现的施工图纸的输出可以简要总结为“建筑设计图+通过各专业BIM模型进行碰撞检查和设计修改=综合设计施工图”，通过软件二次打开的结构软件，实现土建施工图、综合管线图、结构预留洞图、碰撞检查侦错报告以及优化改进设计方案等实用的施工图纸。

2 BIM技术在居住类建筑设计中的应用

2.1 项目概况

首先采用BIM技术进行住宅施工图设计的项目为山东省济南市郭店镇安置房项目，由于是初次尝试使用该技术，因此仅拿出其中的1号楼由建筑专业采用revit绘制建筑施工图。其次是山东省德州市庆云县百盛未来城住宅项目，此项目汇集了全专业使用BIM来进行施工图设计，让我们对BIM有了更深一步的理解和认识。最后是山东省日照市公务员小区住宅项目，此项目汇集全专业运用BIM进行设计，并且在扩初阶段就采用了BIM模型与甲方共同探讨户型优化的合理性和可行性，目前此项目还在进行中。

2.2 运用BIM技术进行建筑施工图设计实践的目的

我们尝试采用BIM技术进行住宅施工图设计的目的可以概括为以下几点：熟练操作revit软件；尝试全专业应用BIM软件进行施工图设计，发现并解决问题，避免传统二维绘图模式带来的问题，提高图纸质量；通过实际项目的施工图配合，寻找各专业间新的、最佳的协同方式；顺应国家政策，运用新的技术，提高自身行业竞争力。

2.3 BIM技术在住宅类建筑施工图设计中的具体运用

经过几个项目的实际使用，由单纯的建筑专业运用revit软件进行尝试到各专业三维协同使用revit软件进行施工图设计，作为设计人员，主要有以下几点感受：

1)revit软件和CAD同出于Autodesk公司，因此两款软件在操作界面上基本一致，对于初次接触该软件的人员来说，上手比较容易。

2)对于住宅建筑来说，户型是甲方经常调整的内容，往往在施工图绘制的过程中，由于前期方案不够完善与准确，仍需要与各专业沟通调整，对于传统的二维图纸来说，往往平立剖面图都要调整一遍，当出图数量较大时，难免会出现错漏碰缺。而在revit软件中，建筑的平立剖面图是相互联动的，即对平面图进行了修改，其立面和剖面中相应的位置也会自动进行修改，保证了图纸平立剖的一致性，并且在进行平面的绘制时，可以随时查看建筑的三维效果。

3)在revit中，建筑墙体及楼板可以进行自定义，根据做法说明分别定义不同功能房间的楼板降板和做法，保证了剖面绘制和大样绘制时的准确性。同时对于设备专业来说，通过链接土建模型，避免了后期施工时出现不必要的错误，因为建筑专业模型中的降板准确，可以直观的检查设备管线同土建之间的碰撞。

4)关于建筑门窗的插入，revit提供了丰富的族库，基本上能满足方案中所需的门窗形式。即使没有提供的门窗形式，也可以通过修改族的形式来绘制所需要的门窗样式。

5)住宅项目通常有着丰富的线脚和屋顶造型，在revit中通过对复杂形体的建模，能够直观的展示复杂形体以及建筑构造之间的关系，对于绘制剖面及大样的准确性提供了保障，也避免了各专业间配合时出现失误。例如在郭店项目中，建筑立面有着复杂的线脚和屋顶造型，如果单凭二维图纸结合效果图的方式来进行图纸绘制的话，难免会出现错误，我们利用revit的建模功能，将屋顶造型和立面线脚建出来再进行剖切，可以很直观的表达出不同造型的构造关系，保证剖面及大样的准确性，同时也帮助结构专业更好的理解其构造关系，避免出现错误。

6)revit最大的优势是其三维可视化，通过将各个专业的revit模型链接在一起，可以得到四个专业的信息建筑模型，帮助各专业形象、直观的进行住宅户型优化设计。例如在日照公务员住宅项目中，我们通过revit模型与甲方进行沟通，更加有效合理的对户型进行优化调整。地下室是住宅项目中管线最复杂的部分，以往二维图纸最容易出现走道净高过低或剪力墙预留预埋与设备管线冲突的情况，但利用revit模型的三维可视化特点，可以使各专业非常直观、准确的进行管线和墙体的对照调整，最终得到一个满足各方要求的设计成果。

7)revit中可通过三维模型进行各专业间的碰撞检查，同时也可以生成平立剖面图、大样图等施工图纸，直接生成pdf格式的图纸，也可以通过天正接口导出高版本的CAD图纸。对于剖面图、大样图来说，由于是直接从模型中剖切得出，仍需要通过CAD或revit自带的功能进行修改，才能得到满足施工图出图标准的图纸，尽管如此，相对于传统二维绘图模式来说，其工作效率及信息准确性已经有了很大提升。

8)在庆云与日照项目中，我们尝试各专业间的三维协同，即在项目初期，就由各专业项目负责人通过协商共同定好模型命名原则，以便后期模型更新时，各专业可以方便准确的更新revit链接，这和CAD中的参照命令基本一致。而在项目进行期间，我们各专业会定期进行模型链接，检查碰撞问题，及时发现问题，保证最后出图的准确性，同时各专业模型依次导入合并，四位一体，最终碰撞检查，避免错漏碰缺。

3 BIM技术运用在住宅施工图中的意义和展望

3.1 BIM技术在住宅施工图绘制中的意义

1)revit软件的三维可视化特性使得各专业间的配合从二维平面上升到了三维空间的高度，设计人员可以更直观、准确的进行配合，同时revit软件的参数联动功能有效减少了专业内部与专业之间大量重复性的制图及修改工作。

2)采用BIM技术进行各专业间的施工图配合，增强了专业之间信息沟通的及时性、强制性和互动性，提高了工作效率。

3)通过几个项目的尝试，也使得我们为传统的二维设计转入革命性的BIM设计时代打好了基础，也增强了信心。

4)虽然revit可以直接导出平立剖等施工图纸，但由于软件特性及族库的局限，部分导出的图纸还需要在天正中进行图面的进一步完善。因此我们采用的是revit与CAD配合来进行图纸的输出，即revit能够表现的信息全由revit导出，而revit缺少的引注、标注等图面信息后期在天正中添加，这样充分结合两款软件的优势，既保证了图纸的准确性，又提高了图面的质量。

3.2 BIM技术运用在建筑设计过程中的展望

1)BIM本质是对数据的挖掘应用，原来我们会用CAD统计门窗表，但BIM可以统计的表不仅仅是门窗，这样就对了解项目，把控工程起了很大作用。但是这些数据信息是关系型的，也有面向对象型和半结构型的。我们要使用的，其实还是那些有关系的数据。

2)最近总被提及的IPD模式是很理想的BIM未来，它的意思是在施工之前，组织设计方、施工方、监理方等诸多参与单位在一起，做出竣工模型，BIM模型就是一个建筑建成后最终的样子，里面包含了非常多的信息。在施工之前，我们已经有了竣工模型，就不会存在设计变更、管线碰撞等问题，接下来的任务就是各方按照计划完成自己分内的事情就好。

[1] 廖小烽，王君峰.Revit 2013/2014建筑设计火星课堂[M].北京：人民邮电出版社，2013.

[2] 柏幕培训组织.2011建筑施工图设计案例详解[M].北京：中国建筑工业出版社,2011.

On adoption of BIM technique with example in residential architectural design programs

Wang Xiaolu1Sun Yading2

(1.CollegeofCivilArchitecture,JinanUniversity,Jinan250022,China; 2.ShandongTongyuanArchitecturalDesignGroup,Jinan250000,China)

The paper introduces the concepts, application software, and features in engineering application for BIM technique, combining with practical engineering projects, illustrates the construction mapping design with the BIM technique, explores its three-dimension visible advantage, and concludes its meaning in the mapping of residential construction.

BIM technique, residential building, construction mapping

1009-6825(2016)05-0021-02

2015-12-09

王晓璐(1987- )，女，硕士，助教； 孙亚丁(1987- )，男，硕士，建筑师

TU201.4

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