BIM技术在建筑专业施工图中的应用

摘要：本文介绍了小型设计团队如何自主研发运用BIM技术绘制建筑专业施工图，并对其中的优势、难点进行了论述。

关键词：BIM应用；协同设计；施工图设计；Revit软件

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：

1．BIM技术在建筑设计中的优势

在我们设计的全过程中，原始的构思是三维概念，设计实施的结果也是三维实体。但由于技术手段的限制，我们选择二维图形和文字作为表达设计与实施两者之间的信息传递方式，设计图纸中产生误解和错漏将无法避免。现在随着计算机软、硬件技术的飞速发展，使得三维计算机辅助设计成为可能，BIM技术也随之产生。BIM是Building Information Modeling的缩写，中文意思为“建筑信息模型化”。我们平时做方案也会用3D Max等搭建模型并渲染，生成彩色效果图模拟建成后的景象。这样的数字模型与BIM模型有什么区别呢？它们的区别是后者采用的是参数化设计，而前者没有。传统数字模型中的墙与梁在属性上并没有差别，我们是通过视觉效果的不同分辨墙或梁，而在BIM模型中建筑隔墙和梁是两种不同的构件，构造做法不同、耐火等级、材料的传热系数都不相同。我们将这些信息输入到模型中可以在方案优化、概预算等应用中提取相关信息。将设计信息以数字形式保存在数据库中，便于更新和共享是BIM应用的重心。如何将含有丰富数据信息的BIM模型绘制生成用于施工建设的施工图，使模型中的大量信息能承继到整个项目的建设中，将是建筑施工图设计的发展方向。

2．运用Revit平台绘制施工图

Revit是Autodesk公司专为BIM构建的用于建筑设计的专业软件，运用Revit可以进行三维协同设计，并且输出符合制图规范的施工图纸。为了实现应用BIM技术绘制施工图的目标，我们首先以一套已完成图纸设计CAD图纸为蓝本搭建三维模型，模拟施工。这个搭建模型的过程可以发现图纸中存在的问题，及时修改以保证工程的顺利实施。搭建的模型生成Revit格式的施工图纸。此套用于演练的项目是鼎和大厦，它是一栋超高层的商业办公楼，建筑高度230米，面积13.5万平米。通过整套功能齐全的项目的施工图绘制，我们解决了大部分施工图的出图难点问题。图一是Revit软件绘制的鼎和大厦标准层平面图。

图一 鼎和大厦标准层平面图 图二 绿湖会所立面图

通过鼎和大厦绘制施工图的实践，为下一步迈入实际工程做好准备。实际项目操作我们选择了功能简单、工期较宽松的小型会所，作为BIM应用于实际工程的切入点。绿湖会所是某住宅小区的配套项目，总建筑面积1800平方米，地上2层，无地下室。因为建筑形式规整，有大量的重复构件，适合BIM施工图设计。参与此项目的施工图专业2人（其中1人为项目负责人），BIM专业2人（其中1人为BIM专业负责人），该项目的具体绘制工作由2人完成，时间工期是1个月。项目除建筑说明和总图外，其余均用Revit软件绘制完成（图二是施工图立面图纸）。

3．如何绘制建筑专业施工图

由于BIM技术是三维协同设计，大家在同一个模型中完成设计，与传统的CAD绘制施工图相比较应注意以下问题：

3.1绘制中心文件：协同设计是大家在同一个模型中工作，此模型我们称之为中心文件。中心文件它包括以下信息：项目信息（图签栏所有信息）、项目设置（材质、填充样式、线宽、尺寸标注、字体大小等设置）、视图样板（控制将模型显示成符合要求的图纸）、族（项目选定或自建的建筑构件）、输出设置（生成PDF打印文件或导出CAD格式文件的设置）。在项目开始就应设置好相关的信息，方便设计人员的使用，并且统一设置的中心文件使我们的设计图纸规范化，提高了整个团队的出图质量。

3.2权限的划分：中心文件中可以设置工作集，其权限将保证各自的设计不会被任意改动，我们可以通过发送“编辑请求”的方式修改其他人的工作集。工作集如何划分是重要环节，可以按原有工作划分的方法来分配工作集，例如平面、楼梯大样、卫生间大样由一人负责，而立面、剖面以及墙身大样由另一人负责。个人认为工作集划分应细致些，这为将来可能出现的大量设计改动做准备。

3.3视图样板的设置：我们绘制的各类图纸实际上是模型的不同剖切面的投影。同一个模型通过不同的模版设置将有不同的图面表达。例如同一面墙在平面中的表达和在节点大样图中的表达是不同的。设定好视图样板能使设计人员很轻松地通过不同样板生成不同要求的视图。

3.4族文件的制作：模型是由建筑构件组成的，这些构件在Revit中被称为族文件。如果从方案阶段BIM技术已介入那不必在项目初期制作族文件，如果BIM是从施工图阶段开始，应提前制作项目所需的族文件。

4．BIM应用让设计更完美

通过项目实践，我们的体会是BIM让设计更完美：

4.1BIM将方案的设计意图完整的传递到施工图中：在传统设计中，施工图专业设计人员开始做设计的依据是方案效果图和包括有平、立、剖面等信息的二维图纸。依照二维CAD图纸尺寸作出的三维模型与方案效果图是有一定的差距，施工图专业往往要花很多时间揣摩方案设计的意图，调整建筑各个构件的尺寸力求外观效果上达到要求。如果从方案开始用BIM做设计，到施工图阶段得到的是方案完成后的建筑模型，只要再进一步深化即可，三维协同设计中没有施工图“翻图”的步骤，方案的信息将完整地保留下来。

图三 绿湖会所三维剖面示意图图四 绿湖会所节点大样图

4.2有利于各专业之间的沟通：本次绿湖会所绘制的是建筑专业的图纸，但同样包含了梁、柱信息。对于结构专业更好得理解建筑设计意图提供了便利。随着更多的专业加入三维协同设计，我们传统的互提条件的图纸就不存在了，大家在同一个模型上共同工作，“错、漏、碰、缺”等长期困扰大家的问题将得以解决。图三显示了通过模型各专业了解了梁是如何布置。

4.3联动修改便捷：BIM采用的是通过构件来搭建建筑模型，门、窗均为独立构件。在施工图的设计中，窗洞的高度要求增加。我们只要修改窗的单个窗模型然后替代原有的窗，平面、立面，门窗大样都会随之更改，不必像CAD设计逐一修改图纸。

4.4设计意图更清晰明了：图四是绿湖会所的节点大样，二维图纸中加入三维表达方式，一目了然。

5．项目需要完善的方面

5.1Revit文件与其他格式文件相互转换问题：由于处于BIM应用的初级阶段，CAD格式设计图纸是目前主流的文件交流、存档方式，Revit提供了导出CAD格式接口。如何通过对构件图层名称、线型、颜色的设置，导出符合大家制图习惯的CAD图纸，此环节必须与其他合作的专业、部门共同协调解决。三维模型导出的CAD格式文件用于电子报批，政府部门是否认可，目前我们还没有相关的经验。

5.2图纸如何表达的困惑：由于所有的图纸是由模型生成的，平面以及剖面图纸的产生是根据剖切位置和视图深度来决定各种构件的显示，而不是可以根据我们的需求将想表达的内容显示在图纸中，这就是机械的表达方式。模型模拟的是真实的建筑，如果在墙身大样图中显示面层信息，那模型中墙体的厚度必须加上面层的厚度，同样模型中的一面墙，在比例1:100和1:20有不同需求的表达方式，如何设置才能将设计表达清楚是我们需要探讨的问题。

6．结语

用Revit软件绘制建筑专业施工图是设计单位将BIM应用与实际工程相结合迈出的可贵的一步。通过工程项目的推进，使参与项目的同事们对BIM的优势有切身的体会。虽然本次项目的主要参与人员是建筑施工图专业的同事，方案设计人员在完善设计中也发现BIM的优点，那就是有利于方案设计更好地把控整个项目，最终使得完成的项目是他们心目中的作品。用Revit软件绘制施工图我们可以从建筑专业开始，然后是方案设计、设备专业以及结构专业施工图设计，逐步深入，实现BIM应用在基层设计团队的全面普及。