（中建中原建筑設計院有限公司，河南鄭州 450000）

1 BIM技術的優(yōu)點

1.1 模擬性

利用BIM技術的模擬性特征，可以開展住宅建筑三維模擬設計，可以模擬建筑設施施工成本信息，及時處理各種緊急文件，使制定的建筑設計方案更加科學有效。精確的BIM模型，可得到精確的可視化效果，能夠提前反映項目建成狀態(tài)。使信息的表達更直觀、形象，便于非專業(yè)人士理解建筑物設計，有助于更好溝通、討論與決策。

1.2 優(yōu)化性

設計、施工、運營的過程是一個不斷優(yōu)化的過程，BIM是設計優(yōu)化的必要非充分條件。通過模型與圖紙的對比、模型碰撞檢查等方式，在項目初期優(yōu)化圖紙的完整性、質量，提高工作效率。

（1）施工圖紙的優(yōu)化：設計人員無法發(fā)現空間上存在的問題，建模后可以清晰發(fā)現設計中存在問題。

（2）凈高的優(yōu)化：碰撞位置通過管道上翻、下翻處理，在保證管道施工安裝可行的情況下，與現場土建專業(yè)精密配合，達到最優(yōu)凈高。

（3）管線優(yōu)化：依據設計原則、施工原則，在原設計管線排布的基礎上，進行管線綜合布設，合理分布空間，減少管線交叉。

1.3 出圖性

通過對建筑物進行可視化展示、協(xié)調、模擬、優(yōu)化后，方便施工現場利用BIM成果，依據管線綜合排布模型導出安裝圖紙，出具可以用于指導現場安裝的圖紙。例如，預留洞圖環(huán)節(jié)，精準的定位可避免管線安裝過程中對墻體造成二次破壞，提高安裝速度，降低施工成本。

2 BIM正向設計概述

BIM正向設計指設計人員根據設想的空間建筑，構建可視化的三維模型，利用BIM技術的可視化特點直觀反映最終成型的建筑結果，實現對設計方案的修正優(yōu)化。同時還能實現各個專業(yè)的協(xié)調溝通，實現二維圖紙向Revit正向設計出圖轉變。BIM正向設計中各個專業(yè)間的信息交流較為頻繁，信息量龐大，利用其三維可視化的特點，使各個專業(yè)間的協(xié)調溝通更順利，且可確保交流信息的準確和完整，BIM正向設計對于提升工程整體質量具有重要的意義。

3 BIM正向設計機電方面的運用

3.1 設計流程

在項目準備階段，首先，必須制定完善的BIM實施計劃，建設適應項目數據管理的環(huán)境。其次，在初步設計時，應進行建筑基礎建模，在審核后向結構和機電專業(yè)提資，各個專業(yè)在進行部署、管理時應互相協(xié)調配合，分專業(yè)進行模型的深化設計。專業(yè)之間的協(xié)同設計、實時碰撞檢查，有利于發(fā)現各自的缺點并及時改正，專業(yè)間在后期需要互相提資、碰撞檢查、模型深化設計，最后各個專業(yè)應對視圖進行深化設計，標注尺寸與文字，在審核通過后將圖紙和模型導出。最后，施工圖的設計時，在布圖與視圖管理基礎上，應分專業(yè)進行模型深化設計、協(xié)同實施、多次碰撞檢查等工作，再進行施工圖的深化設計、尺寸標準等詳細設計工作，對幾何信息進行不斷完善，嚴格審核，最后出圖和模型導出交付。

3.2 模型繪制

3.2.1 建模過程項目樣板設置

在開始項目之前，機電各專業(yè)應溝通使用統(tǒng)一的項目樣板，便于后期各專業(yè)模型的整合、團隊之間模型的通用性，可減少工作量，降低出現錯誤的概率，提高工作效率。項目樣板通用于各個項目，可根據每個項目的特點再豐富項目樣板，創(chuàng)建適合自身的項目樣板。一般的項目樣板包括系統(tǒng)類型、管材、布管設置、過濾器等。

（1）系統(tǒng)類型。

以管道系統(tǒng)為例，REVIT默認系統(tǒng)分類有“衛(wèi)生設備”“家用冷水”“家用熱水”“循環(huán)回水”“循環(huán)供水”等。給排水專業(yè)可分為給水、排水、消防、噴淋等。給水可分為市政給水、加壓給水，排水包括污水、廢水、雨水等，需要根據具體項目需求，創(chuàng)建新的管道系統(tǒng)。

（2）管材及布管設置。

根據不同管道系統(tǒng)設置不同的管材，包括PPR、鋼塑復合管、PVC、內外壁鍍鋅鋼管、無縫鋼管、聚乙烯等，根據管材設置相應的管件連接方式，包括承插、卡壓、卡箍、絲扣、溝槽、電熔連接等。

（3）過濾器。

根據系統(tǒng)類型設置過濾器，利用過濾器可以設置不同顏色區(qū)分不同的系統(tǒng)，可對眾多不同的圖元類型逐一進行識別過濾，畫圖過程中，隱藏不需要的圖元，避免出現錯誤。

3.3 交付內容

3.3.1 圖紙

在Revit中導出的二維圖紙包括水暖電、管綜平面圖、復雜節(jié)點剖面圖、三維圖、預留洞圖紙等。選擇出圖比例為1∶100、1∶150，剖面和局部節(jié)點比例為1∶50。平面圖標注的內容為各類管線的平面定位、管線類型、尺寸、標高等信息。Revit出具的二維圖紙包含大量信息，可以顯示機電管線平面定位，還包括空間標高信息、各類管件信息，相較傳統(tǒng)二維圖紙，更有助于指導現場施工。

3.3.2 凈高分析報告

在進行管線綜合排布后，進行整體的管線凈高分析。在Revit中進行設計建模時，對管線密集區(qū)域、空間狹小區(qū)域、凈高要求高的區(qū)域進行管線排布建模時，可以直觀發(fā)現凈空問題，并及時進行調整，避免施工后期變更、出現返工等問題。

4 未來發(fā)展建議

BIM正向設計目前只被應用在重要、復雜的工程中，在國內的應用并不廣泛，其推廣受到了較大限制，主要由于BIM正向設計的效率低于傳統(tǒng)CAD設計，設計單位應加強正向設計改進優(yōu)化，促進該設計技術的推廣應用，真正發(fā)揮該設計技術的價值。

4.1 建立戶型素材庫

利用BIM技術開展建筑三維模型建設，還處于初步發(fā)展和不斷探索的階段，為確保BIM正向設計出圖的質量，且在滿足設計精細化要求的前提下提升出圖的效率，應利用BIM軟件中族庫可重復利用的特征，完善軟件內族庫，建立開發(fā)商主力戶型素材族庫。

要求所有戶型均有可控制的參數，便于后期根據指標完成住宅開間、加深等調整，對于標準化的戶型庫應重復審核、三維協(xié)同，確保BIM正向設計的出圖效率、準確性。

4.2 提高設計人員的素養(yǎng)

BIM正向設計的主體是設計人員，設計人員專業(yè)能力、素質高低將直接關系BIM技術的使用效果。該技術為較新型的軟件技術，輔助設計師完成設計，因此，為了充分發(fā)揮BIM正向設計準確性和效率高的優(yōu)勢，需要設計人員具備較好的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力，更好地掌握BIM技術核心和關鍵應用點，再利用該技術為房地產開發(fā)商提供服務。

4.3 構建標準化正向設計體系

現階段，在建筑領域應用BIM技術開展設計施工得到了人們的認可，隨著BIM應用水平的提高，技術不斷發(fā)展完善，國家頒布了較多技術交付的標準和技術應用指導建議。為更好地針對每一個建筑工程需求開展BIM正向設計，須不斷總結標準化設計的經驗和成果，按照二維設計標準及施工規(guī)范的要求，構建BIM三維標準化設計體系，制定BIM正向設計的服務方案，確保開發(fā)商可快速開發(fā)利用，提升工程設計的質量和施工效率。

4.4 提升軟件之間的兼容性

BIM在設計、施工和運行管理中的具體應用，信息的傳遞均需要得到技術軟件的支持，若各個軟件之間兼容性差或不兼容會直接影響B(tài)IM技術作用的發(fā)揮，無法實現各個專業(yè)之間的協(xié)同設計。因此，目前BIM正向設計的實施關鍵為須提高不同軟件之間的適用性、兼容性。

當前結構設計軟件生成的結構構件鋼筋信息與現有的施工圖模型，存在不適應性，導入算量軟件后，梁體、墻體、柱體、板等構件參數，均需要手工調整、輸入，增加了工作量，降低了工作效率，無法充分發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢。

應充分考慮結構設計軟件部分的細節(jié)，按照開發(fā)商要求植入結構設計標準化要求，提高BIM不同軟件間的適應性、兼容性，便可解決上述問題，提高工作效率，發(fā)揮BIM正向設計的作用。

5 結語

綜上所述，BIM技術的使用可提升整體建筑設計效果，減輕設計人員的工作量，承擔了主要繪制圖紙、自動化檢測的任務，使設計人員更加專注設計本身。

在住宅建筑設計中，采用BIM正向設計理論和方法，可實現對設計質量的整體保護，提高了工作效率，提升工程的質量。在實際應用時，要求充分發(fā)揮BIM技術的協(xié)同優(yōu)勢、三維建模、可視化的特點，設計單位應結合各開發(fā)商戶型標準，構建主力戶型素材族庫、標準化設計體系，提升設計人員的專業(yè)素質，提升軟件間的兼容性，充分發(fā)揮BIM正向設計在住宅建筑機電設計中的作用。