国内BIM 快速建模软件应用情况研究

2023-09-12李珂罗兰徐志勇罗龙梁瑾鲁少虎

土木建筑工程信息技术 2023年3期

关键词：翻模建模软件

李珂罗兰徐志勇罗龙梁瑾鲁少虎

（1.中建工程产业技术研究院有限公司，北京 101300；2.中建科工集团有限公司，深圳 363300 3.中国建筑第四工程局有限公司，广州 510665）

引言

当前，BIM 技术在行业得到进一步推广，但由于处在BIM 技术的初级发展阶段，从国内建筑工程各阶段来看，设计阶段BIM 正向设计还比较少，施工阶段和设计阶段BIM 技术应用中基于已经设计好的CAD图纸建模的情况普遍存在[1]。

从BIM 技术出现以后，工程建设行业参照CAD施工图建模被称为快速建模（翻模，Model from CAD）。国内的软件开发者由此开发了很多基于国外BIM 建模软件本土化的快速建模插件或软件[2-10]。目前，行业对翻模软件需求仍然旺盛。

到现在为止，国内建筑业翻模软件的出现和发展已经有了数十年的时间。这些软件各具特色，并各自拥有自己的市场和用户群，有的软件公司甚至靠翻模软件迅速崛起而后发展成为新兴科技企业。但是，极少有人对翻模软件盛行的情况做过具体研究。

面对上述现象，我们首先通过网络检索、专业人士访谈等方法，设计了调研问卷，对国内BIM 快速建模软件做了网络问卷调研，并进行了初步研究。

1 网络调研答卷者情况

研究小组首先通过访谈和网络搜索等方法取得了初步资料，在这个基础上，设计了调研问卷，在问卷中提出了32 个问题，并于2022 年6 月～7 月收集了1 524 份有效答卷。

1.1 所在企业类型

这些调研答卷的答卷者来自工程建设行业的各类企业，包括：施工方73.62%、总承包方24.87%、设计方12.53%、建设方5.18%、咨询方2.76%、运维方0.59%及其他0.46%（含研发单位2，教育机构4），有些答卷者选取了2 个以上的答案，如图1 所示。

图1 被调研者所在企业类型

1.2 从事专业方向

答卷者涉及到的专业有14 个方向，建筑主体施工58.14%；施工管理51.12%机电施工43.7%；装修施工37.6%；市政施工23.82%；建筑设计18.83%；景观施工18.7%；结构工程设计18.57%；机电工程设计16.8%；设计管理14.83%；装修设计13.45%；建筑运行维护9.45%；市政设计5.12%；景观设计4.79%。其他的有1.97%，有幕墙设计及施工、公路、桥梁、水利水电、铁路及地质等。

1.3 应用BIM 经验

47.51%的被调研者应用BIM 有2 ～5 年，1 年内的31.23%，5 ～10 年18.11%,10 年以上的3.15%。在参与了多少个项目的建模工作的问题中，52.82%的被调研者参与了1 ～3 个项目，22.83%的参与了4 ～9个项目，建立10 ～50 个项目的21.19%，50 个项目以上的3.15%。

1.4 BIM 建模经验

参与了多少项涉及翻模(由平面设计图转化为建筑三维模型)的工作问题中，30.77%的人没有做过翻模的工作，26.9%的人做过1～3项，19.55%做过4～9项，19.29%的人做过10 ～50 项，3.48%的人做过50 项以上。可以看出，接近三分之一的人没有做过翻模的工作，这个比例比预想的要高一些。

接触到的涉及翻模场景类型问题中，场景依次是：施工图模型出图占61.23%、机电碰撞检查49.86%、工程施工投标49.38%、深化设计出图49.1%、快速管综40.85%、竣工模型制作31%、设计方案展示29.19%、快速预留预埋27.3%、建筑设计投标22.75%、规划展示16.68%及运维管理占8.72%。其他翻模场景，有下料、场布、审查及临建设计等。

2 国内快速建模软件使用情况

2.1 使用频率

使用翻模软件的频率，大家的选项是：39.24%的人很少使用，28.82%经常使用，每次都会用到的7.58%，有24.86%接近四分之一的人未使用过翻模软件。

2.2 未使用原因

对于未使用过翻模软件的原因，大家的选项依次是：49.03%的人不知道有这类翻模软件；30.74%的人听说翻模软件生成的模型错误较多；26.07%的人工作中翻模需求较少；22.57%的人对翻模软件生成的模型是否符合BIM 建模标准存在疑虑；20.62%听说翻模软件对CAD 底图的要求高；15.95%对翻模软件生成的模型是否符合设计规范存在疑虑；13.23%的人觉得翻模软件的定价高于预期；13.23%的人听说翻模软件并不能节省时间；9%的人认为翻模软件的学习成本较高。还有一些人认为，没有本专业的翻模软件可以用；一些人认为自己建模能够熟悉图纸；还有基础设施行业的只有PDF 图纸，无法翻模。

2.3 软件选用情况

在我国，BIM 应用兴起之后，很多软件企业纷纷上马快速建模软件，在本次网络调研的这类软件选用情况如表1 所示。

表1 国内快速建模软件选用情况表

除了上述软件，答卷者所提到的其他翻模软件还有：中建八局快模软件、匠兴BIM 翻模插件、管易综、BIMCAD 翻模软件、石头哥、构件坞、isbim 魔术师、EDBIM for AC、万翼科技、上华、酸葡萄BIM助手、机械六院BIM 机电深化设计平台、八建小智、鲁班钢筋、广厦结构CAD、广联达bim 土建计量平台GTJ2021、PKPM-DetailWorks、Extensions、品茗场布、Grassopper、cbim 正向设计软件、AECONS、同济大学设计院正向设计软件、佳构STRAT、广联达算量软件、苏州桥友及盈建科。

可以看出，国内出现了相当多的快速建模软件以及一些正向设计软件。翻模软件市场欣欣向荣，并且还有很大的发展空间。

3 三款主流快速建模软件调研简介

从上述内容得出，红瓦、橄榄山、品茗是市场上最受欢迎的翻模软件，下面就这三款占据主要市场的翻模软件进行简单介绍。

3.1 红瓦建模大师软件

3.1.1 软件简介

2015 年末红瓦科技发布国内了支持在Revit 内直接转化CAD 图纸的产品——建模大师，到现在发展成为快速建模软件的行业翘楚。据红瓦科技官网介绍，红瓦产品在行业内获得了良好口碑，总装机量超50 万，企业用户近2 万家，并继续保持快速的增长。

3.1.2 软件功能

红瓦建模大师各模块及其功能如表2 所示。

表2 红瓦建模大师及快速建模功能模块

3.1.3 答卷者评价

用过红瓦软件的406 位答卷者对其特色、优点、待改进等方面进行了如下评价：

（1）功能特色

有155 人提到了与提高速度有关的词汇（快、快速、效率高、方便、便捷、简便、一键、易上手、自动、批量、智能、节省时间等）；110 人提到了“翻模”；35 人认为功能和专业齐全；26 人提到了“族库大师”，认为其族素材多，覆盖全面和开放，可批量更改族参数，甚至不需要自己绘制族文件；21 人认为好用，并分别指出翻模、翻弯、翻梁、族库、支吊架布置、打断、喷淋、主体翻模、精装翻模、施工模块以及售后不错；21 人认为支吊架是该软件的一大优势，能做布置和受力计算出计算书；18 人提到了识别不错，翻模精准；17 人提到了管综；16 人认为翻弯功能不错；15 人提到了机电模块；11 人认为施工模块不错，尤其是“场布”；10 人提到了“开洞”；10 人提到了“转化”；其余人提及精装、碰撞。

此外，有人认为吊顶龙骨、脚手架、打断链接、自动切割、喷头改向、管综出图、协同平台、视图改名、梁随板、场布、深化设计、轴网浮动、独立转化、点创立管、问题自动标红、砌体排布、钢结构、标注、出图、PC 构件转换、可以调整Revit 一级选项卡的位置和控制显隐等。

（2）软件优点

240 人的答案中涉及了与提高速度有关的词汇；85人提到“翻模”和“建模”；49 人认为翻模质量不错（准确、精确、正确、识别率高）；32 人提到功能专业齐全；29 人认为好用；15 人提到族库族数量多；13 人提到界面简洁舒适；此外认为便宜、性价比高、不需要加密狗。

（3）待改进处

101 人认为准确度、识别能力、翻模质量需要提高；69 人对翻模提出改进要求；47 人认为各类具体功能有不足还需提升；25 人认为收费太高；18 人认为族的问题存在收费族多，族界面等问题；14 人提到了软件运行较卡、慢；10 人认为标注需改进；其余有：CAD 底图要求太高要降低、出图、界面需要改进。

3.2 橄榄山快速建模软件

3.2.1 软件简介

橄榄山快速建模软件是市场上最早出现的翻模软件，也是业内第一款提供“利用DWG 图纸自动化生成Revit 模型”功能的软件。该软件是集模型批量创建、模型深化及优化模型设计的综合类快速建模软件，2012 年发布了第一版。据橄榄山企业网站称，至今已有约20 万用户使用橄榄山软件进行模型建立的工作。

3.2.2 软件功能

橄榄山快模各模块及其功能如表3 所示。

表3 橄榄山快模及相关功能模块

3.2.3 答卷者评价

253 位用过橄榄山快模的答卷者对其特色、优点、待改进等方面做出了评价：

（1）功能特色

94 人的答案涉及了与速度有关的词汇；83 人的答案是“翻模”；37 人认为功能和专业齐全；13 人提及与质量相关的准确、识别率高；此外还有：精装、免费、深化、开洞、对齐、管综、万能链接、族和族库、可以选择项目内族建模、族加密及可以使用自己的族、排砖、翻弯、正向设计、三维，包括三维房名和局部三维、精细过滤。

（2）软件优点

123 人的答案中涉及了提高效率有关的词汇；49人认为功能齐全；22 人认为成果质量好；11 人认为免费功能很好，便宜；10 人对软件总体给出了“好用”的评价。

另外则有一些人认为部分功能比较好用，它们分别是：CAD 识别、局部功能、管综、翻弯、二次结构、留洞、铺装、可以翻模桥架、自动跳转视角检查有问题的位置、空间查看边界、批量生成、一键扣件、精细过滤、平面悬浮轴网、轻量化处理、梁板柱翻模及直接设置标高等功能不错。

（3）待改进处

主要有3 类答案：第1 类认为需要改进翻模准确率，61 人提出翻模质量不高应提升，具体功能有：门窗、墙体、梁（构件属性太多）、喷淋、管道、桩基承台、异形构件、复杂节点、风管系统及模型命名等。第2类15 人的意见主要在软件的费用上，集中表现在：试用期短，提出延长试用期；费用高，甚至有2 人希望免费。第3 类希望能继续优化软件，提出了各种优化点。

3.3 品茗HiBIM 软件

3.3.1 软件简介

品茗HiBIM 用CAD 植入方式，可以直接在Revit平台上对CAD 图纸进行识别和校对，无缝连接，实现建筑结构模型快速翻模，缩短建模时间、提高建模效率与质量。是定位于翻模好帮手，深化好助手，算量好能手的专业高效建模深化设计软件。

3.3.2 软件功能

品茗Hi’BIM 各模块及其功能如表4 所示。

表4 品茗HiBIM 及快速建模功能模块

3.3.3 答卷者评价

164位使用过品茗HiBIM软件的答卷者对其特色、优点、待改进处做出了评价。

（1）功能特色

34 人的答案中提到了涉及提高效率的词；33 人提及“翻模”；14 人提及“机电”；13 人认为功能齐全及功能多；12 人提及与准确相关词汇；其余有标注出图、支吊架可验算、算量、土建建模及深化、二次结构砌体排砖、施工模块贴近施工，进度模拟方便，施工段划分等；喷淋、区段划分、族库齐全、管线综合、管道标准、翻弯操作简洁、界面菜单归类不错、轻量化、与其他软件配套、适配性高。此外分别有人提及装修、脚手架、加腋钢筋、梁板升降、截面调整、过滤器、有配套师资及视频使用介绍、地下四大块模型搭建。

（2）软件优点

63 人提及涉及提高效率的词；24 人提及翻模；20人认为准确；12 人认为功能齐全，尤其机电翻模功能丰富，机电过滤器设置也更全面。其余人认为支吊架功能不错，包括布置快、美观、可做受力计算等；此外还有出图、稳定、算量、与施工比较切合；族库族多，族管理不错；优化了手工翻模。

（3）待改进处

51 人认为功能不全需完善，并分别提及无检查功能、精装、钢结构、钢筋功能、地形翻模、场地土方分析功能；31 人认为翻模质量需要提高；其余提及收费高，还有速度慢且卡；快速标注操作繁琐等。

4 快速建模软件需求分析

调研小组还对快速建模软件需求、应用前景等进行调研分析：

4.1 使用意愿

三款软件用户使用意愿如表5 所示。

表5 三款软件使用意愿情况对比

从表5 中可以看出，绝大部分人还是很愿意和愿意使用快速建模软件。

4.2 未选用原因

答卷者选择不使用其他翻模软件原因的顺序为（多选）：①对CAD 底图要求高（436 人）；②生成的模型和图纸不一致（339 人）；③自动转换过程耗时长（250人）；④生成的模型不符合BIM 建模标准（249 人）；⑤用户操作引导不友好（210 人）；⑥电脑硬件配置要求高（210 人）；⑦生成的模型不符合建筑设计规范（181人）；⑧工作中后续无需求（172 人）；⑨缺少所需要的功能（160 人）；⑩其他原因（99 人）。

给出的其他原因为：①费用（26 人）②质量问题（18人）仅投标可用；③掌握一种翻模软件即可（5 人）；④运行不畅（4 人）；⑤应发展正向设计（3 人）；⑥翻模不利于熟悉了解设计图纸（2 人）。

4.3 希望实现的功能

726 位答卷者希望实现的功能排序（多选）为：①构件(包括轴网、墙、柱、管道、设备等)自动识别和转换（562人）；②与平面图纸对比的模型检查（489人）；③根据图纸标注自动生成构件属性数据表（466 人）；④基于BIM 建模标准的模型检查（452 人）；⑤基于算量的模型检查（378 人）；⑥基于工程设计规范的模型检查（375 人）；⑦内置常用族库（368 人）；⑧构件批量生成工具，包括二次结构构件、楼板、装饰等（357人）；⑨模型批量修改工具（341 人）；⑩批量/自动标注工具（320 人）；问题构件的标识/模型错误报告（293 人）其他（25 人）提到了增加除土建之外的装饰、桥梁、机电专业等。

4.4 使用者需求

1 524 位答卷者对更关心翻模软件哪些方面给出了选择，顺序为：①质量（1 321 人）②操作便捷性（1 010 人）③翻模速度（941 人）④土建、机电、装饰等的功能开发（766人）⑤批量自动化工具的丰富多样（616人）⑥价格和收费方式（608人）⑦销售渠道和推广（136）⑧其他（15 人）提出基础设施领域应用、面向水利水电的翻模开发应用等。