淺析住宅建筑BIM正向設計中的電氣運用

趙婉壹

(成都基準方中建筑設計有限公司，成都610021)

0 引言

BIM(Building Information Modeling，BIM)即建筑信息模型。通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術把建筑中各構件的信息融入到模型中。在建筑的全生命周期，利用建筑構件中幾何、非幾何信息幫助設計團隊、施工單位、物業運維部門更好地設計、施工、管理建筑。

1 當下BIM的應用現狀

目前，BIM軟件在國內常用的有 Sketchup、Revit、鴻業、橄欖山、ReBro、Archi CAD、Magi CAD、Navisworks等。

Sketchup主要是方案前期進行建筑體量建模，就是建模快、修改方便，能重點突出建筑表現的效果，但目前Sketchup尚無法繼續深化，延續性太差，后期施工圖階段只有重新建模。

Revit可以說是目前在市面上使用最為廣泛的一款三維設計軟件，類似于二維設計軟件CAD，是一款平臺軟件，且配套衍生了鴻業、橄欖山等軟件。鴻業類似二維設計軟件的天正，軟件集成基本族庫以及常用的效率工具，是提高Revit工作效率的一款軟件。橄欖山類似于在CAD平臺開發出來的各種小工具，主要是提高效率為主，比如快速標注、快速建模、批量修改等功能。Revit對電腦配置要求高、模型運行比較慢、入門較慢，但平臺開放，設計人員可以根據自己的使用需求定制族庫。

Archi CAD簡稱Ac，是一款專業的建筑設計軟件，擁有強大的剖/立面、設計圖檔等功能，附帶便捷的方案演示和圖形渲染，為建筑師提供可視化圖形設計方案，雖然關于機電的部分并不十分強大，但是可以通過設置無縫對接CAD平臺，快速將模型以CAD進行導出。軟件對電腦配置要求高。

Magi CAD簡稱Mc，起源于芬蘭，是一款基于CAD平臺的三維專業的機電設計軟件，對硬件要求不高，入門快，但數據庫暫未全部開放，而建筑物中的機電構件的種類和規格又很多，給正向設計帶來不便，優勢在于可以無縫對接二維CAD平臺，快速繪制構件的幾何尺寸，管線綜合調整很方便。

Navisworks，常用于運用輕量化的模型進行流暢的操作漫游查看，進行施工模擬組織。最大的優點在于軟件兼容性很好，是一款模型瀏覽器，并能進行模型碰撞查找。在管線綜合方面運用也較多，同時可能進行施工模擬及漫游查看。

ReBro又稱萊輔絡，是一個全新的三維平臺設計軟件，起源于日本，有設計模式和施工模式，設計模式不用考慮高度尺寸進行繪圖，而施工模式可以直接對設計模式中繪制的圖紙進行編輯，將其完善成施工模型，對電腦配置要求沒有 Ac、Revit那么高，全新的設計平臺，需要較多時間熟悉軟件設計模式。

當下軟件種類繁多，大部分設計院利用BIM作為一種工具反向檢查設計的漏洞或滿足政府報審需要。施工單位使用BIM主要是管線綜合、管線優化、減少返工，由于其運用BIM軟件做優化效益顯著，運用也最廣泛。BIM咨詢單位當前主要針對非BIM復雜項目優化凈高，同時出具優化報告，有的BIM咨詢單位也做甲方的BIM標準，以及開發商BIM平臺搭建和試用。

2 住宅建筑BIM正向設計電氣專業的應用價值點

2017年7月1日實施的國家標準GB/T 51212-2016《建筑信息模型應用統一標準》，特別強調了PBIM practice-based BIM mode即基于工程實踐的BIM實施方法，核心就是強調分步分項BIM。工程各階段運用符合各自特點的軟件致力于建立各自關注的模型信息，同時預留好上下游接口，讓核心模型信息能在項目生命期內有效傳遞。即各個階段關注各階段的內容，畢竟設計模型、算量模型、施工模型、運維模型所關注的需求點不一樣，建模需要具備的專業知識也不一樣，把所有的模型信息集成到設計模型實現較難。目前主要運用Ac＋Mc和Revit雙平臺與建筑結構專業進行協同設計。以某項目基于Revit平臺為例介紹BIM正向設計主要運用點如下。

(1)項目前期主要利用BIM工具建模直觀地復核精裝點位，解決精裝提出點位不合理的地方。這些小細節常規二維圖紙也不易發現。如圖1所示，檢查插座點位與結構梁、與預留洞打架不便于施工，照明開關與衣柜位置沖突也不便于發現。

(2)在精裝點位確定后采用BIM技術在施工之前進行管道設備模擬布置，如圖2所示，結合精裝吊頂方案，設計戶內管線，提前分析精裝吊頂區域的位置及吊頂高度能否滿足項目實際使用需求，避免施工時才發現無法安裝或者凈高不夠等情況造成返工，影響工程進度及呈現的效果。通過模型導出的CAD圖紙也更接近現場實際施工。通過模型導出的圖紙進行算量也更接近實際工程量。

圖1 BIM檢測開關插座等點位沖突

圖2 管道設備模擬布置圖

(3)目前階段正在做的管線綜合如圖3所示，并不追求零碰撞(實際也很難做到真正的零碰撞)，主要目的是解決設計中管線路由，讓圖紙中表示的管線路由可實施，可以落到項目實際中，所以在做管線綜合時，水管只有60及以上的才參與管綜，末端小線管交由施工現場調整，經過多個項目實踐證明，60及以上的管道參與管綜既能大幅降低管線綜合的工作量，又能保證路由的落地性。

圖3 地下室管綜圖

(4)通過建立模型，并賦予構件屬性，可以精確算量，在這一個正向設計的項目中，通過建立實際模型，一鍵算量出來的工程量與造價專業的數量完全一致，如圖4所示，準確的工程量只需要再導入專業計價軟件，無需經濟專業再重復建模就可計算出工程總價。事實也證明BIM模型在算量中的應用是有價值可行的，設計院的材料表統計出來也更精確。

圖4 BIM模型材料的精確算量圖

(5)機電深化設計是將地下室管線綜合模型的機電管線進一步綜合排布，根據不同管線的不同性質、不同功能和不同施工要求及施工工序，結合建筑裝修的要求，進行統籌的管線位置排布，以保證美觀、減少支架數量和預留洞數量、降低施工難度。減少現場拆改，設計院可以依據機電深化后模型導出管線安裝圖及留洞圖，如圖4所示，這也是BIM正向設計的特點，也能切實解決施工中的某些問題，提高設計院產品溢價。

通過機電專業BIM模型的深化設計，合理分布機電工程各專業管線的位置，最大限度實現施工圖設計階段與施工階段之間的過渡。

3 設計院堅持BIM正向設計的價值

圖5 機電深化后模型導出管線安裝圖及留洞圖

BIM正向設計模型強調是一個由簡單到精細的過程，即根據不同階段的需求在同一個模型來建模，保證了模型的延續性，減少重復建模的工作。根據不同的設計階段的需求，提供不同模型精度，也可以更加直觀快速地方便甲方決策，從而提供更加優秀的產品，提升設計院在行業中的BIM品牌價值，贏得產品溢價，提高設計院的產品高競爭力。但目前大力推行BIM正向設計還是阻力重重，困難點主要在于:(1)目前各環節使用的BIM軟件不一樣，在《建筑信息模型應用統一標準》推薦在全生命周期中各階段可以使用不同的軟件建模，各階段模型推薦ifc格式互導，但目前軟件之間兼容性較差，各個軟件雖可以通過ifc模型進線互導，但在導出的過程中模型信息丟失嚴重，使得模型不能很好延續。(2)圖審階段當下還是以二維圖紙審查為主，模型中的信息不能全部通過圖紙體現，直接審查模型并未得到認可。(3)當前運用BIM工具設計效率還不及二維效率高，BIM項目溢價不高，設計院推行BIM正向設計的項目盈利率不如傳統二維圖紙高。要想解決這些問題，需要政府加大推行力度，軟件開發商通力合作，以及設計院堅定不移推行BIM策略的決心，只有各方都努力合作，BIM才能更早、更好地服務于建筑。