摘" 要：近些年來，提升BIM應(yīng)用價(jià)值，倡導(dǎo)一模多用的呼聲在房屋工程行業(yè)中愈發(fā)明顯?？紤]國(guó)外BIM工具對(duì)于國(guó)內(nèi)房建設(shè)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)用存在的局限性，該文采用國(guó)產(chǎn)BIM設(shè)計(jì)工具——廣聯(lián)達(dá)數(shù)維設(shè)計(jì)工具以及施工應(yīng)用工具BIMMAKE，分析國(guó)產(chǎn)BIM設(shè)計(jì)工具在施工圖設(shè)計(jì)及施工深化應(yīng)用中的價(jià)值?？梢钥闯?，數(shù)維設(shè)計(jì)工具能夠滿足國(guó)內(nèi)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)計(jì)需要，而且土建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以直接對(duì)接BIMMAKE工具，來進(jìn)行施工階段砌體深化設(shè)計(jì)、木模板深化設(shè)計(jì)等應(yīng)用，滿足設(shè)計(jì)成果與施工應(yīng)用一體化的要求，提升項(xiàng)目的盈余率。

關(guān)鍵詞：國(guó)產(chǎn)BIM設(shè)計(jì)工具;設(shè)計(jì)-施工一體化;建筑信息模型;BIM技術(shù);數(shù)維設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU17" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）26-0172-05

Abstract： In recent years， the voice of promoting the application value of BIM and advocating multi-purpose of one module has become more and more obvious in the housing engineering industry. Considering the limitations of foreign BIM tools in the application of domestic housing design projects， this paper uses domestic BIM design tools-Guanglianda digital design tools and construction application tools BIMMAKE， to analyze the value of domestic BIM design tools in construction drawing design and construction deepening application. It can be seen that the multi-dimensional design tools can meet the construction drawing design needs of domestic cast-in-place structures， and the civil design data can be directly docked with BIMMAKE tools to carry out the application of masonry deepening design and wood formwork deepening design in the construction stage， which can meet the requirements of the integration of design results and construction application， and improve the surplus ratio of the project.

Keywords： domestic BIM design tools; design-construction integration; building information model; BIM technology; dimensional design

2016年，國(guó)務(wù)院以及國(guó)家住建部大力推廣工程總承包制，深化建設(shè)項(xiàng)目組織實(shí)施方式的改革[1]，2019年12月，國(guó)家住建部決定于2020年3月1日，正式實(shí)施《工程總承包管理辦法》，工程總承包的房建項(xiàng)目設(shè)計(jì)模式逐步發(fā)展壯大。在這樣的趨勢(shì)下，EPC的項(xiàng)目模式被廣泛地采用。總承包單位需要在這樣的模式下對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等要素進(jìn)行全面的管控，對(duì)于相關(guān)單位的綜合管理能力提出了極高的挑戰(zhàn)。

在EPC模式中，建設(shè)項(xiàng)目的各種風(fēng)險(xiǎn)，包括項(xiàng)目控概、工期進(jìn)度、資金采購(gòu)等風(fēng)險(xiǎn)正逐步向總承包單位轉(zhuǎn)移[1]。因此，總承包單位需要利用多維手段，全面分析并化解各類潛在風(fēng)險(xiǎn)，以確保項(xiàng)目能夠順利履約，并在合理范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)盈利。這對(duì)總承包單位的綜合管理和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力提出了更高的要求。

房建工程項(xiàng)目在施工階段的核心要素主要在于安全、質(zhì)量和進(jìn)度[1]。目前傳統(tǒng)的3D建模技術(shù)可以搭建建筑模型，然而模型表達(dá)還很單一，模型的應(yīng)用局限性較大[2]。另外，房建工程項(xiàng)目中依然面臨著材料規(guī)范性不足、專業(yè)協(xié)調(diào)性差以及安全措施不到位等問題，這將會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目施工過程中存在許多潛在隱患。利用建筑信息模型（BIM）技術(shù)能夠更妥善地規(guī)避這些問題。BIM技術(shù)可以根據(jù)建筑信息和項(xiàng)目特點(diǎn)，建立更加全面且準(zhǔn)確的模型，并能夠?qū)崟r(shí)修改模型，為項(xiàng)目施工提供便利，進(jìn)一步提高施工管理水平[3]。

在設(shè)計(jì)工具層面，目前國(guó)內(nèi)主流的BIM三維設(shè)計(jì)軟件主要是國(guó)外的Revit、Tekla等產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)軟件在行業(yè)跨度及深度上存在一定距離;還有，BIM三維設(shè)計(jì)需要大量的設(shè)計(jì)規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計(jì)限定，國(guó)外的設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)遵從的設(shè)計(jì)規(guī)范和國(guó)內(nèi)存在大量差異，選用適合國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的BIM三維設(shè)計(jì)軟件，滿足國(guó)內(nèi)的專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范以及設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)習(xí)慣，是一項(xiàng)非常重要的工作路線的選擇。

本文選擇一個(gè)大型辦公樓設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，選用國(guó)產(chǎn)設(shè)計(jì)工具完成設(shè)計(jì)任務(wù)，并推進(jìn)完成設(shè)計(jì)施工一體化應(yīng)用嘗試，包括砌體深化、木模板深化等。

1" 項(xiàng)目概況及工具介紹

1.1" 項(xiàng)目簡(jiǎn)要介紹

本文討論的設(shè)計(jì)項(xiàng)目是一棟辦公樓，項(xiàng)目位置位于陜西省，屬于中國(guó)西北地區(qū)，項(xiàng)目占地面積5 000 m2，總建筑面積超過65 000 m2，總建筑高度49.65 m，地下共3層，地上12層，工程設(shè)計(jì)等級(jí)一級(jí)，耐火等級(jí)一級(jí);整體設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通和幕墻等專業(yè)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。項(xiàng)目大致的效果圖如圖1所示。

1.2" 設(shè)計(jì)工具選用及說明

本文探討的是國(guó)產(chǎn)BIM設(shè)計(jì)工具在房建項(xiàng)目應(yīng)用領(lǐng)域中的價(jià)值，所以選用的都是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的工程設(shè)計(jì)軟件。本項(xiàng)目選用的設(shè)計(jì)工具是廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司自研的數(shù)維房建設(shè)計(jì)套件（以下簡(jiǎn)稱“數(shù)維工具”）。軟件建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)件級(jí)云端協(xié)同機(jī)制，為建筑設(shè)計(jì)與咨詢企業(yè)提供全專業(yè)、全過程、全參與方的數(shù)字設(shè)計(jì)整體解決方案，為設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)降本、提效、增值，構(gòu)建建筑設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和設(shè)計(jì)市場(chǎng)新生態(tài)，推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

首先，數(shù)維工具自身以數(shù)字驅(qū)動(dòng)新設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品理念，建立了統(tǒng)一的BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，做到模型構(gòu)件級(jí)別的協(xié)同和結(jié)構(gòu)化的專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)則;其次，充分利用網(wǎng)絡(luò)云端來做數(shù)據(jù)集成和團(tuán)隊(duì)協(xié)同，做成“云+端”的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)多人實(shí)時(shí)協(xié)同和異地協(xié)同;最后，產(chǎn)品自身具有開放的三維建模功能，為BIM開發(fā)提供了輕量、簡(jiǎn)單、高效的平臺(tái)，保障BIM應(yīng)用開發(fā)的靈活性。整體來說，這套設(shè)計(jì)產(chǎn)品旨在讓建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以“零成本”獲得BIM價(jià)值。

項(xiàng)目層面施工方面選用的工具是廣聯(lián)達(dá)BIMMAKE，它可以做到直接接收數(shù)維工具的設(shè)計(jì)格式實(shí)現(xiàn)一模多用以及對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)性土建專業(yè)深化設(shè)計(jì)，通過精準(zhǔn)的工程量和模型信息提升項(xiàng)目的盈余率，滿足深化設(shè)計(jì)出圖、施工算量以及可視化交底指導(dǎo)等方面的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)施工應(yīng)用模型高效搭建并滿足多項(xiàng)成果應(yīng)用。他的4大核心功能是快速獲取模型、靈活構(gòu)件創(chuàng)建、施工BIM深化設(shè)計(jì)、多遠(yuǎn)數(shù)據(jù)接口。

2" 項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段及施工階段的應(yīng)用點(diǎn)簡(jiǎn)介

2.1" 應(yīng)用廣聯(lián)達(dá)數(shù)維工具的項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程

在現(xiàn)階段，數(shù)維工具主要用于施工圖模型的建立以及施工圖圖紙的繪制，最終成果模型也可以在云端進(jìn)行輕量化的展示。軟件使用的整體流程包括“協(xié)同設(shè)計(jì)中心完成項(xiàng)目初始化”—“設(shè)計(jì)工具建?！薄败浖晒麣w檔及交付”三大步驟，接下來我們將會(huì)分步進(jìn)行展示。本文主要討論的是設(shè)計(jì)與施工一體化的應(yīng)用討論，鑒于工具現(xiàn)有能力的問題，本文暫不討論機(jī)電專業(yè)的設(shè)計(jì)任務(wù)。

2.1.1" 在數(shù)維協(xié)同平臺(tái)上完成的項(xiàng)目初始化

軟件協(xié)同設(shè)計(jì)中心的項(xiàng)目初始化主要包括以下4步操作（圖2）。

登錄廣聯(lián)達(dá)數(shù)維協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)并登錄賬號(hào)，根據(jù)項(xiàng)目的單體配置來創(chuàng)建項(xiàng)目。

項(xiàng)目創(chuàng)建完成后，需要按流程逐步完善項(xiàng)目的具體設(shè)置信息。包括項(xiàng)目工作團(tuán)隊(duì)成員的定義，每個(gè)工作團(tuán)隊(duì)的工作單元的定義。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)用來明確設(shè)計(jì)建模工作人員是誰(shuí)，工作單元需要按照工作人員的工作任務(wù)將項(xiàng)目逐步劃分出來。

完成項(xiàng)目工作團(tuán)隊(duì)以及工作單元的定義，需要為項(xiàng)目安排足量的設(shè)計(jì)構(gòu)件以及通用的設(shè)計(jì)信息——標(biāo)高、軸網(wǎng)。正確設(shè)置這些條件，才可以保證同一個(gè)項(xiàng)目單體的設(shè)計(jì)信息的一致性。

其中，最為重要的是第2步，工作單元的劃分設(shè)置關(guān)乎到設(shè)計(jì)人員是否可以在設(shè)計(jì)工具端打開工作單元開始項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作。當(dāng)項(xiàng)目管理人員完成以上步驟之后，建筑項(xiàng)目各專業(yè)設(shè)計(jì)人員才可以打開對(duì)應(yīng)專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件工具端，登錄賬號(hào)開啟模型設(shè)計(jì)工作。

2.1.2" 利用設(shè)計(jì)工具開始三維模型設(shè)計(jì)工作

現(xiàn)階段，建筑軟件主要工作進(jìn)度從施工圖設(shè)計(jì)工作開始，在這個(gè)階段，初步設(shè)計(jì)結(jié)果已經(jīng)基本完成了。建筑師需要依照項(xiàng)目的施工圖精度開始后續(xù)設(shè)計(jì)任務(wù)，完成墻、柱、樓板、洞口、門、窗、樓梯和坡道等基礎(chǔ)建筑構(gòu)件的模型搭建工作。本項(xiàng)目為典型的辦公樓，相關(guān)建模任務(wù)更多的時(shí)間聚焦于首層平面、標(biāo)準(zhǔn)層平面、機(jī)房層平面以及屋頂平面的模型組成任務(wù)（圖3）。

結(jié)構(gòu)專業(yè)工具可以直接對(duì)接結(jié)構(gòu)計(jì)算工具盈建科的計(jì)算模型，將模型導(dǎo)入數(shù)維工具中完成結(jié)構(gòu)模型的初始搭建。數(shù)維結(jié)構(gòu)工具提供了便捷的施工圖初始化生成工具，用戶可以直接輸出結(jié)構(gòu)平面圖、墻柱平面圖、梁平法、板平法施工圖。配合配筋修改工具完成結(jié)構(gòu)專業(yè)的施工圖圖紙（圖4）。

2.1.3" 設(shè)計(jì)成果制作以及數(shù)據(jù)交付

數(shù)維協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)提供了項(xiàng)目交付模塊，交付模塊可以按照要求整合多專業(yè)的工作單元設(shè)計(jì)模型，整合完畢可下載為輕量化BIM模型，這個(gè)模型不僅可以用于后續(xù)從網(wǎng)頁(yè)端查看模型，也可以對(duì)接BIMMAKE，開展后續(xù)土建深化設(shè)計(jì)工作（圖5）。

設(shè)計(jì)交付需要在協(xié)同設(shè)計(jì)中心中用管理員賬號(hào)進(jìn)行操作，選擇結(jié)構(gòu)全專業(yè)模型，交付給某個(gè)設(shè)計(jì)師賬號(hào)。當(dāng)用施工BIM設(shè)計(jì)軟件打開交付的結(jié)構(gòu)模型時(shí)，登錄交付的設(shè)計(jì)師賬號(hào)，就可以從協(xié)同設(shè)計(jì)中心打開交付的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型（圖6）。

2.2" 設(shè)計(jì)施工一體化應(yīng)用介紹

數(shù)維完成土建專業(yè)設(shè)計(jì)之后，可以在BIMMAKE端登錄賬號(hào)點(diǎn)選獲得施工模型，來推進(jìn)后續(xù)土建BIM施工應(yīng)用，無(wú)需進(jìn)行二次施工模型建模。本文主要探討基于BIMMAKE軟件進(jìn)行的一些施工層面的應(yīng)用。

首先介紹二次結(jié)構(gòu)域砌體深化設(shè)計(jì)。項(xiàng)目上技術(shù)工程師在做砌體深化設(shè)計(jì)時(shí)，需要出砌體排布圖，統(tǒng)計(jì)材料用量。但是手動(dòng)畫圖、統(tǒng)計(jì)材料用量太麻煩，如果進(jìn)行了調(diào)整，還需要進(jìn)行大量的調(diào)整，給二次結(jié)構(gòu)與砌體排布帶來很大的困難。

在BIMMAKE中，可以直接設(shè)定排布規(guī)則，快速布置構(gòu)造柱，門窗過梁，腰梁深化設(shè)計(jì)，自動(dòng)排布砌體，出圖出量出效果圖，輕量化模型，用于施工交底和質(zhì)量檢查（圖7）。

其次介紹鋼筋深化設(shè)計(jì)。鋼筋是主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)重點(diǎn)內(nèi)容，在實(shí)際施工中經(jīng)常會(huì)遇到鋼筋過密、碰撞、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)不清晰等問題，二維圖紙不易發(fā)現(xiàn)這些問題。如果使用三維建模軟件，由于鋼筋模型的數(shù)量往往較多，鋼筋三維模型的創(chuàng)建將耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力。

在BIMMAKE中，支持?jǐn)?shù)維結(jié)構(gòu)的模型數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)建鋼筋模型的目的。同時(shí)對(duì)于導(dǎo)入的鋼筋模型，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)精細(xì)化調(diào)整，使其符合規(guī)范及施工要求，引注鋼筋做法，支持圖片或模型交底，詳細(xì)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)鋼筋的施工（圖8）。

最后介紹模板設(shè)計(jì)的應(yīng)用。BIMMAKE支持靈活設(shè)置木模材料、尺寸規(guī)格、拼模參數(shù)等，一鍵配模，自動(dòng)生成相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，輸出施工圖表來指導(dǎo)下料和施工，包括模板排布方案圖、非標(biāo)模板加工圖、模板接觸面積統(tǒng)計(jì)表等施工設(shè)計(jì)成果（圖9）。

3" 結(jié)論

1）廣聯(lián)達(dá)數(shù)維設(shè)計(jì)工具可以滿足房建設(shè)計(jì)項(xiàng)目中各專業(yè)的施工圖模型設(shè)計(jì)工作，模型建模工作可以逐步替代Revit在施工圖設(shè)計(jì)階段的工作;針對(duì)數(shù)維工具可適配的項(xiàng)目，模型相關(guān)的施工圖出圖工作已經(jīng)滿足了設(shè)計(jì)院的審圖要求。

2）數(shù)維工具“云+端”的設(shè)計(jì)模式，讓設(shè)計(jì)人員不再嚴(yán)格限制工作地點(diǎn)，數(shù)字化的云端存儲(chǔ)給設(shè)計(jì)成果存檔提供了多一種可能，配合“公有云”或“私有云”的服務(wù)器存儲(chǔ)選擇，提高了設(shè)計(jì)成果的保密程度。

3）加快基于正向設(shè)計(jì)的BIM建模軟件的開發(fā)，讓設(shè)計(jì)師能夠從設(shè)計(jì)階段使用國(guó)產(chǎn)開發(fā)的軟件，對(duì)建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型起到引領(lǐng)作用。

4）設(shè)計(jì)施工一體化，讓房建設(shè)計(jì)項(xiàng)目的數(shù)字化應(yīng)用解決方案得到進(jìn)一步落實(shí)。面向建筑設(shè)計(jì)企業(yè)、融合最先進(jìn)的二三維數(shù)字技術(shù)，支持設(shè)計(jì)用戶實(shí)現(xiàn)從想法到表達(dá)、從協(xié)同到管理、以及施工一體聯(lián)動(dòng)的多項(xiàng)產(chǎn)品與服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：王藝霖（1988-），男，碩士，工程師。研究方向?yàn)锽IM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用。