浅析 BIM 在设计模式中的应用

宋晓芸，宋继强（内蒙古科大工程项目管理有限责任公司，内蒙古 包头 014010）

0 引 言

随着时代的发展和技术的进步，BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）逐步登上了建筑设计领域的舞台。面对这一变革带给建筑设计行业的机遇与挑战，应该理性地分析与思考，认清 BIM 带给现有建筑设计模式的机遇，并善加利用这一模式带来的新鲜血液，思考并接纳新思想及新技术的发展；同时，更要认清推行BIM 变革所存在的阻力，在努力提升建筑修养及技术水平的同时，理性分析 BIM 存在的不足。

1 概 述

BIM 由 Chuck Eastman 教授在 20 世纪 70 年代首次提出，成为 Autodesk 公司在 2002 年推出的 Revit 系列软件的理论基础。BIM 已经在业界得到了广泛应用与认可。

BIM 不仅是设计模式与设计理念的载体，更是运营模式与管理模式的综合呈现。这一强大综合体的功能展现，正是由于其拥有统一的信息交互平台，能将各专业、各阶段的建筑碎片化信息及时进行有效的整合、分析、共享和管理，使所建项目在设计前期、勘察设计、招标代理、造价咨询、工程监理、项目管理等各环节的信息相互协同、统一管理，避免信息孤岛现象的产生，真正做到建筑全寿命周期一体化。

2 现有设计模式

2.1 现有设计模式的阶段概述

受制图设备、出图速度及相关辅助软件等关键节点因素的影响，拟将我国设计行业的设计模式粗略概括为两个阶段。

第一阶段为计算机普及以前。在这一阶段，我国建筑行业的主要设计模式为手工画图，虽具有绘图时间长，出图效率低等劣势，但在这个时期不乏梁思成、吴良庸等当代建筑界的泰斗。他们以精湛的画作和扎实的建筑修养，为后人留下了宝贵的建筑财富。

第二阶段为计算机普及后至今。在这一阶段，我国建筑行业主要运用软件进行设计绘图，出图效率得到明显提升。随着计算机运算能力的不断提升，以及 CAD、SU、犀牛等软件对于各阶段建筑设计的软件支持，以利用计算机模拟建模为主要设计形式的设计模式脱颖而出。

2.2 设计模式的优点和缺点

本文所重点论述的设计模式，指的是制图设备为计算机、出图效率较高且时间节点位于第二阶段，并在方案设计、初步设计和施工图设计阶段依靠制图软件出图或辅助设计的设计模式。该阶段的设计模式存在以下优点和缺点。

2.2.1 优 点

以计算机为媒介、制图软件辅助设计的现有设计模式，有如下优点。

（1）可以有效地提高出图效率。首先，通过对软件复制、粘贴、剪切等基础命令的运用，可以有效减少设计者对于图纸修改的时间投入；其次，通过对各其他专业辅助插件的应用，进一步提高了设计者的画图效率；最后，通过对设计成果的重复使用，有效减少了诸多单一工作重复劳动的现象。

（2）提高了建筑图纸的精确性。首先，与手工画图相比，运用软件绘制设计图纸的精确性更高；其次，软件对于建筑日照、建筑风环境、室内声环境等数据的分析，更加准确且系统；最后，对于不满足设计要求的技术参数，可以通过相关数据的分析，获取更高效的解决方案。

（3）优化设计图纸的保存方式。与传统纸质文档、典籍的保存方式不同，以计算机为媒介的现有设计模式，不仅可以将设计图纸保存在主机上，也可以将其保存在光盘、U 盘等移动设备上，甚至可以将重要的材料保存在网盘上，以方便使用者随时随地地查询和下载。

2.2.2 缺 点

随着技术的不断进步和设计者对于设计模式的不断探索，现有设计模式的局限性相继显露出来。具体表现为以下几个方面。

（1）容易出现信息知晓不对等现象。对于施工图的绘制，各专业虽然多以 CAD 等基础软件为主，但主要设计参数还是要依托以 CAD 为平台的其他专业软件计算，因此各专业设计信息便成了独立的孤岛，仅仅为相关设计人员所知晓；并且随着项目越大、各专业信息滞留时间越长，各专业之间的衔接越容易出现信息知晓不对等的现象，最终导致了无谓的返工，增加了不必要的工作量，影响了出图效率。

（2）不能及时发现设计问题。在施工图绘制阶段，除了建筑专业之外，其他专业均在同一时间独立完成设计任务；设计经验匮乏，对于其他专业的设计原则不了解；受出图时间紧等因素的影响，会出现标高不统一、结构与管线碰撞等问题；由于各专业图审仅对本专业的图纸提出修改意见等原因，这些问题大多在施工阶段才会被发现，因此往往只能采取变更等方式进行修改，甚至需要将已完成部分推倒重建。这样的话，在给投资方带来巨大经济损失的同时，也给设计者及公司的声誉带来了负面影响。

（3）建筑造价计算难度较大。传统的建筑造价决算，需要在各专业施工图完成之后，交由建筑造价人员进行相应的计算。因各专业信息的不对等而形成的信息孤岛，以及这一现象造成的其他连锁反应，导致建筑造价与总决算的偏差较大，因而对该建筑产生的收益及投资金额无法进行相应的和准确的说明。

3 BIM 在设计模式中的优势

BIM 不仅继承了现有设计软件的优势，而且具备多专业、多阶段、多类型制图软件的优势，能有效弥补现有设计模式存在的不足。

自 2014 年起，在住建部的大力推动下，各地相继出台了推广 BIM 及其应用的文件。2015 年 6 月 16 日，住建部发布《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，并在其中明确提出 BIM 的具体推进目标，进一步加快了 BIM 在勘察设计单位、施工单位和运营维护单位中的推广与应用；并通过建立统一运维平台的方式，使设计模式与管理模式、运营模式有效结合，加速信息流动，避免信息孤岛的形成。

BIM 具有的数字化、可视化、协同化、可控化和多元化等优势，受到施工单位、监理单位和运营维护单位的青睐。BIM 的诸多优势弥补了现有设计模式存在的不足。

BIM 在设计模式中的优势，可概括为以下几点。

（1）统一设计各阶段工作平台。BIM 以其强大的信息多元化、技术包容性的特点，使各专业在 BIM 软件中的不同专业界面下对同一项目进行专业设计，有效规避了各专业之间软件兼容性差、信息知晓不对等、衔接不畅等问题，进而减少了不必要的返工、影响出图效率等问题的出现。通过统一运维平台，投资方、施工方、运营方可以进行多方有效沟通，提升解决问题的效率。

（2）及时发现各专业协同问题。依托 BIM 统一平台的数字化、可视化、协同化等技术优势，在各专业独立作图的过程中，可及时发现各专业之间可能产生的碰撞问题，并通过实时信息共享，寻求更加准确和有效的解决方案。在有效减少人员投入的同时，增加出图效率，缩短出图周期。这对于建设规模大、建设周期长的项目尤为有利。

（3）有效监控建造工期与造价。BIM 在其数字化、可视化、协同化和多元化的基础上，可以有效模拟建筑的建造过程，并同时考虑当地气候、地质、地形等因素对于建设周期的影响；模拟建造过程中可能产生的其他费用，并结合各专业提供具有数字化、可视化的建筑模型，整合材料用量，评估建筑的建造成本，按量合理计算建筑造价，避免由于图纸标注不清、造价人员对于所计算物体认识不足等因素而造成的较大的误差。

4 BIM 在设计模式中需要解决的问题

当然，我们在看到 BIM 所具有的在设计模式上的优势的同时，也要冷静地分析其需要解决的问题。这其中不仅有 BIM 自身的问题，也包括 BIM 在现有设计模式中举步维艰的原因。具体可以概括为以下几点。

（1）各版本之间无法转换。Autodesk 公司出品的Revit 系列软件，因其兼容性好、各专业可匹配插件多、功能完善、出图效率高等优势，已成为现阶段应用最广泛的BIM 载体软件。但是，该软件很难在现有设计模式下推行的最主要原因是：Revit 系列软件在各版本之间不能任意查看与修改。

（2）各专业没有设计标准。与现有设计模式下长期使用的辅助软件不同的是，BIM 进入中国市场的时间相对较短，对于本土设计需要使用的法律法规都不是很熟悉；再加上我国对于 BIM 的规范条文均处在各地区探索阶段，并未形成统一的标准，对于各专业的专业设计条款更是少之又少。对于早已习惯现有设计模式的设计人员而言，短时期内难以适应以 BIM 为平台的新型设计模式。这也成为BIM 难以推广的一个重要原因。

（3）缺少本土的运营平台。运营平台是 BIM 保持设计方、施工方、投资方和运营方等多方进行信息交换的必要平台，应依据国家现行法律、法规及实施标准对建筑各阶段进行监督指导。我国现在对于 BIM 的运营缺少本土的技术支持，以及兼顾 BIM 知识和专业技术知识的设计人员较少，导致参与设计活动的各方的信息交互不畅。这是导致BIM 不能大步推进的关键性问题。

5 结 语

历史的车轮永远滚滚向前，技术发展也日新月异，使我们在不经意间主动或被动地接受着这些改变。虽然 BIM在推广过程中仍存在很多不足，但其终会登上历史的舞台。与其怨天尤人，不如鼓足勇气抓住这一机遇，坦然接受变革带来的挑战，为积极推进建筑全寿命周期信息一体化贡献自己的智慧和力量。