國內BIM 快速建模軟件應用情況研究

李珂 羅蘭 徐志勇 羅龍 梁瑾 魯少虎

（1.中建工程產業技術研究院有限公司，北京 101300；2.中建科工集團有限公司，深圳 363300 3.中國建筑第四工程局有限公司，廣州 510665）

引言

當前，BIM 技術在行業得到進一步推廣，但由于處在BIM 技術的初級發展階段，從國內建筑工程各階段來看，設計階段BIM 正向設計還比較少，施工階段和設計階段BIM 技術應用中基于已經設計好的CAD圖紙建模的情況普遍存在[1]。

從BIM 技術出現以后，工程建設行業參照CAD施工圖建模被稱為快速建模（翻模，Model from CAD）。國內的軟件開發者由此開發了很多基于國外BIM 建模軟件本土化的快速建模插件或軟件[2-10]。目前，行業對翻模軟件需求仍然旺盛。

到現在為止，國內建筑業翻模軟件的出現和發展已經有了數十年的時間。這些軟件各具特色，并各自擁有自己的市場和用戶群，有的軟件公司甚至靠翻模軟件迅速崛起而后發展成為新興科技企業。但是，極少有人對翻模軟件盛行的情況做過具體研究。

面對上述現象，我們首先通過網絡檢索、專業人士訪談等方法，設計了調研問卷，對國內BIM 快速建模軟件做了網絡問卷調研，并進行了初步研究。

1 網絡調研答卷者情況

研究小組首先通過訪談和網絡搜索等方法取得了初步資料，在這個基礎上，設計了調研問卷，在問卷中提出了32 個問題，并于2022 年6 月～7 月收集了1 524 份有效答卷。

1.1 所在企業類型

這些調研答卷的答卷者來自工程建設行業的各類企業，包括：施工方73.62%、總承包方24.87%、設計方12.53%、建設方5.18%、咨詢方2.76%、運維方0.59%及其他0.46%（含研發單位2，教育機構4），有些答卷者選取了2 個以上的答案，如圖1 所示。

圖1 被調研者所在企業類型

1.2 從事專業方向

答卷者涉及到的專業有14 個方向，建筑主體施工58.14%；施工管理51.12%機電施工43.7%；裝修施工37.6%；市政施工23.82%；建筑設計18.83%；景觀施工18.7%；結構工程設計18.57%；機電工程設計16.8%；設計管理14.83%；裝修設計13.45%；建筑運行維護9.45%；市政設計5.12%；景觀設計4.79%。其他的有1.97%，有幕墻設計及施工、公路、橋梁、水利水電、鐵路及地質等。

1.3 應用BIM 經驗

47.51%的被調研者應用BIM 有2 ～5 年，1 年內的31.23%，5 ～10 年18.11%,10 年以上的3.15%。在參與了多少個項目的建模工作的問題中，52.82%的被調研者參與了1 ～3 個項目，22.83%的參與了4 ～9個項目，建立10 ～50 個項目的21.19%，50 個項目以上的3.15%。

1.4 BIM 建模經驗

參與了多少項涉及翻模(由平面設計圖轉化為建筑三維模型)的工作問題中，30.77%的人沒有做過翻模的工作，26.9%的人做過1～3項，19.55%做過4～9項，19.29%的人做過10 ～50 項，3.48%的人做過50 項以上。可以看出，接近三分之一的人沒有做過翻模的工作，這個比例比預想的要高一些。

接觸到的涉及翻模場景類型問題中，場景依次是：施工圖模型出圖占61.23%、機電碰撞檢查49.86%、工程施工投標49.38%、深化設計出圖49.1%、快速管綜40.85%、竣工模型制作31%、設計方案展示29.19%、快速預留預埋27.3%、建筑設計投標22.75%、規劃展示16.68%及運維管理占8.72%。其他翻模場景，有下料、場布、審查及臨建設計等。

2 國內快速建模軟件使用情況

2.1 使用頻率

使用翻模軟件的頻率，大家的選項是：39.24%的人很少使用，28.82%經常使用，每次都會用到的7.58%，有24.86%接近四分之一的人未使用過翻模軟件。

2.2 未使用原因

對于未使用過翻模軟件的原因，大家的選項依次是：49.03%的人不知道有這類翻模軟件；30.74%的人聽說翻模軟件生成的模型錯誤較多；26.07%的人工作中翻模需求較少；22.57%的人對翻模軟件生成的模型是否符合BIM 建模標準存在疑慮；20.62%聽說翻模軟件對CAD 底圖的要求高；15.95%對翻模軟件生成的模型是否符合設計規范存在疑慮；13.23%的人覺得翻模軟件的定價高于預期；13.23%的人聽說翻模軟件并不能節省時間；9%的人認為翻模軟件的學習成本較高。還有一些人認為，沒有本專業的翻模軟件可以用；一些人認為自己建模能夠熟悉圖紙；還有基礎設施行業的只有PDF 圖紙，無法翻模。

2.3 軟件選用情況

在我國，BIM 應用興起之后，很多軟件企業紛紛上馬快速建模軟件，在本次網絡調研的這類軟件選用情況如表1 所示。

表1 國內快速建模軟件選用情況表

除了上述軟件，答卷者所提到的其他翻模軟件還有：中建八局快模軟件、匠興BIM 翻模插件、管易綜、BIMCAD 翻模軟件、石頭哥、構件塢、isbim 魔術師、EDBIM for AC、萬翼科技、上華、酸葡萄BIM助手、機械六院BIM 機電深化設計平臺、八建小智、魯班鋼筋、廣廈結構CAD、廣聯達bim 土建計量平臺GTJ2021、PKPM-DetailWorks、Extensions、品茗場布、Grassopper、cbim 正向設計軟件、AECONS、同濟大學設計院正向設計軟件、佳構STRAT、廣聯達算量軟件、蘇州橋友及盈建科。

可以看出，國內出現了相當多的快速建模軟件以及一些正向設計軟件。翻模軟件市場欣欣向榮，并且還有很大的發展空間。

3 三款主流快速建模軟件調研簡介

從上述內容得出，紅瓦、橄欖山、品茗是市場上最受歡迎的翻模軟件，下面就這三款占據主要市場的翻模軟件進行簡單介紹。

3.1 紅瓦建模大師軟件

3.1.1 軟件簡介

2015 年末紅瓦科技發布國內了支持在Revit 內直接轉化CAD 圖紙的產品——建模大師，到現在發展成為快速建模軟件的行業翹楚。據紅瓦科技官網介紹，紅瓦產品在行業內獲得了良好口碑，總裝機量超50 萬，企業用戶近2 萬家，并繼續保持快速的增長。

3.1.2 軟件功能

紅瓦建模大師各模塊及其功能如表2 所示。

表2 紅瓦建模大師及快速建模功能模塊

3.1.3 答卷者評價

用過紅瓦軟件的406 位答卷者對其特色、優點、待改進等方面進行了如下評價：

（1）功能特色

有155 人提到了與提高速度有關的詞匯（快、快速、效率高、方便、便捷、簡便、一鍵、易上手、自動、批量、智能、節省時間等）；110 人提到了“翻模”；35 人認為功能和專業齊全；26 人提到了“族庫大師”，認為其族素材多，覆蓋全面和開放，可批量更改族參數，甚至不需要自己繪制族文件；21 人認為好用，并分別指出翻模、翻彎、翻梁、族庫、支吊架布置、打斷、噴淋、主體翻模、精裝翻模、施工模塊以及售后不錯；21 人認為支吊架是該軟件的一大優勢，能做布置和受力計算出計算書；18 人提到了識別不錯，翻模精準；17 人提到了管綜；16 人認為翻彎功能不錯；15 人提到了機電模塊；11 人認為施工模塊不錯，尤其是“場布”；10 人提到了“開洞”；10 人提到了“轉化”；其余人提及精裝、碰撞。

此外，有人認為吊頂龍骨、腳手架、打斷鏈接、自動切割、噴頭改向、管綜出圖、協同平臺、視圖改名、梁隨板、場布、深化設計、軸網浮動、獨立轉化、點創立管、問題自動標紅、砌體排布、鋼結構、標注、出圖、PC 構件轉換、可以調整Revit 一級選項卡的位置和控制顯隱等。

（2）軟件優點

240 人的答案中涉及了與提高速度有關的詞匯；85人提到“翻模”和“建模”；49 人認為翻模質量不錯（準確、精確、正確、識別率高）；32 人提到功能專業齊全；29 人認為好用；15 人提到族庫族數量多；13 人提到界面簡潔舒適；此外認為便宜、性價比高、不需要加密狗。

（3）待改進處

101 人認為準確度、識別能力、翻模質量需要提高；69 人對翻模提出改進要求；47 人認為各類具體功能有不足還需提升；25 人認為收費太高；18 人認為族的問題存在收費族多，族界面等問題；14 人提到了軟件運行較卡、慢；10 人認為標注需改進；其余有：CAD 底圖要求太高要降低、出圖、界面需要改進。

3.2 橄欖山快速建模軟件

3.2.1 軟件簡介

橄欖山快速建模軟件是市場上最早出現的翻模軟件，也是業內第一款提供“利用DWG 圖紙自動化生成Revit 模型”功能的軟件。該軟件是集模型批量創建、模型深化及優化模型設計的綜合類快速建模軟件，2012 年發布了第一版。據橄欖山企業網站稱，至今已有約20 萬用戶使用橄欖山軟件進行模型建立的工作。

3.2.2 軟件功能

橄欖山快模各模塊及其功能如表3 所示。

表3 橄欖山快模及相關功能模塊

3.2.3 答卷者評價

253 位用過橄欖山快模的答卷者對其特色、優點、待改進等方面做出了評價：

（1）功能特色

94 人的答案涉及了與速度有關的詞匯；83 人的答案是“翻模”；37 人認為功能和專業齊全；13 人提及與質量相關的準確、識別率高；此外還有：精裝、免費、深化、開洞、對齊、管綜、萬能鏈接、族和族庫、可以選擇項目內族建模、族加密及可以使用自己的族、排磚、翻彎、正向設計、三維，包括三維房名和局部三維、精細過濾。

（2） 軟件優點

123 人的答案中涉及了提高效率有關的詞匯；49人認為功能齊全；22 人認為成果質量好；11 人認為免費功能很好，便宜；10 人對軟件總體給出了“好用”的評價。

另外則有一些人認為部分功能比較好用，它們分別是：CAD 識別、局部功能、管綜、翻彎、二次結構、留洞、鋪裝、可以翻模橋架、自動跳轉視角檢查有問題的位置、空間查看邊界、批量生成、一鍵扣件、精細過濾、平面懸浮軸網、輕量化處理、梁板柱翻模及直接設置標高等功能不錯。

（3）待改進處

主要有3 類答案：第1 類認為需要改進翻模準確率，61 人提出翻模質量不高應提升，具體功能有：門窗、墻體、梁（構件屬性太多）、噴淋、管道、樁基承臺、異形構件、復雜節點、風管系統及模型命名等。第2類15 人的意見主要在軟件的費用上，集中表現在：試用期短，提出延長試用期；費用高，甚至有2 人希望免費。第3 類希望能繼續優化軟件，提出了各種優化點。

3.3 品茗HiBIM 軟件

3.3.1 軟件簡介

品茗HiBIM 用CAD 植入方式，可以直接在Revit平臺上對CAD 圖紙進行識別和校對，無縫連接，實現建筑結構模型快速翻模，縮短建模時間、提高建模效率與質量。是定位于翻模好幫手，深化好助手，算量好能手的專業高效建模深化設計軟件。

3.3.2 軟件功能

品茗Hi’BIM 各模塊及其功能如表4 所示。

表4 品茗HiBIM 及快速建模功能模塊

3.3.3 答卷者評價

164位使用過品茗HiBIM軟件的答卷者對其特色、優點、待改進處做出了評價。

（1）功能特色

34 人的答案中提到了涉及提高效率的詞；33 人提及“翻模”；14 人提及“機電”；13 人認為功能齊全及功能多；12 人提及與準確相關詞匯；其余有標注出圖、支吊架可驗算、算量、土建建模及深化、二次結構砌體排磚、施工模塊貼近施工，進度模擬方便，施工段劃分等；噴淋、區段劃分、族庫齊全、管線綜合、管道標準、翻彎操作簡潔、界面菜單歸類不錯、輕量化、與其他軟件配套、適配性高。此外分別有人提及裝修、腳手架、加腋鋼筋、梁板升降、截面調整、過濾器、有配套師資及視頻使用介紹、地下四大塊模型搭建。

（2） 軟件優點

63 人提及涉及提高效率的詞；24 人提及翻模；20人認為準確；12 人認為功能齊全，尤其機電翻模功能豐富，機電過濾器設置也更全面。其余人認為支吊架功能不錯，包括布置快、美觀、可做受力計算等；此外還有出圖、穩定、算量、與施工比較切合；族庫族多，族管理不錯；優化了手工翻模。

（3） 待改進處

51 人認為功能不全需完善，并分別提及無檢查功能、精裝、鋼結構、鋼筋功能、地形翻模、場地土方分析功能；31 人認為翻模質量需要提高；其余提及收費高，還有速度慢且卡；快速標注操作繁瑣等。

4 快速建模軟件需求分析

調研小組還對快速建模軟件需求、應用前景等進行調研分析：

4.1 使用意愿

三款軟件用戶使用意愿如表5 所示。

表5 三款軟件使用意愿情況對比

從表5 中可以看出，絕大部分人還是很愿意和愿意使用快速建模軟件。

4.2 未選用原因

答卷者選擇不使用其他翻模軟件原因的順序為（多選）：①對CAD 底圖要求高（436 人）；②生成的模型和圖紙不一致（339 人）；③自動轉換過程耗時長（250人）；④生成的模型不符合BIM 建模標準（249 人）；⑤用戶操作引導不友好（210 人）；⑥電腦硬件配置要求高（210 人）；⑦生成的模型不符合建筑設計規范（181人）；⑧工作中后續無需求（172 人）；⑨缺少所需要的功能（160 人）；⑩其他原因（99 人）。

給出的其他原因為：①費用（26 人）②質量問題（18人）僅投標可用；③掌握一種翻模軟件即可（5 人）；④運行不暢（4 人）；⑤應發展正向設計（3 人）；⑥翻模不利于熟悉了解設計圖紙（2 人）。

4.3 希望實現的功能

726 位答卷者希望實現的功能排序（多選）為：①構件(包括軸網、墻、柱、管道、設備等)自動識別和轉換（562人）；②與平面圖紙對比的模型檢查（489人）；③根據圖紙標注自動生成構件屬性數據表（466 人）；④基于BIM 建模標準的模型檢查（452 人）；⑤基于算量的模型檢查（378 人）；⑥基于工程設計規范的模型檢查（375 人）；⑦內置常用族庫（368 人）；⑧構件批量生成工具，包括二次結構構件、樓板、裝飾等（357人）；⑨模型批量修改工具（341 人）；⑩批量/自動標注工具（320 人）； 問題構件的標識/模型錯誤報告（293 人）其他（25 人）提到了增加除土建之外的裝飾、橋梁、機電專業等。

4.4 使用者需求

1 524 位答卷者對更關心翻模軟件哪些方面給出了選擇，順序為：①質量（1 321 人）②操作便捷性（1 010 人）③翻模速度（941 人）④土建、機電、裝飾等的功能開發（766人）⑤批量自動化工具的豐富多樣（616人）⑥價格和收費方式（608人）⑦銷售渠道和推廣（136）⑧其他（15 人）提出基礎設施領域應用、面向水利水電的翻模開發應用等。

4.5 應用前景

有63.06%的認回答翻模軟件具有好或者很好的應用前景；26.9%的認為一般，只有10.04%的人認為很不好或者不好。此外對試用一款新的翻模軟件，547 人很感興趣，457 人感興趣，341 人一般；116 人不感興趣；63 人不太感興趣。從上述答案可以看出，快速建模軟件仍然具有市場應用前景。

5 研究結論

通過對快速建模軟件的調研可以看出：

（1）快速建模軟件優勢是提升建模效率，其面臨的問題是需要提升精準度和擴展建模功能；

（2）市場占有率最高的三款軟件分別是紅瓦建模大師、橄欖山快模、品茗Hi’BIM。三款軟件功能模塊有很多相似之處，但也有各自的特點；

（3）多數BIM 從業者尚未用過快速建模軟件，快速建模軟件仍然有發展空間；

（4）國內BIM 快速建模軟件發展方興未艾，一些廠商的軟件受到了使用者的廣泛喜愛；

（5）很多軟件廠商對基于國外BIM 建模平臺研發快速建模軟件投入了大量人力物力和時間；

（6）基于我國自主知識產權的BIM 建模平臺的快速建模軟件還沒有占到主流BIM 軟件之列。

綜上，我國工程建設行業在研發基于我國自主知識產權的BIM 建模平臺的同時，對快速建模軟件也要持續保持投入力度，開發相關功能，助力從業者方便地創造精準的模型。