BIM 协同设计的实际应用及产品库研发

卢哲

北京市住宅建筑设计研究院有限公司 北京市 100005

摘要：BIM协同设计，是利用三维数字模型以及其包含的各项工程设计信息，生成所需要的图档，与其模型数据信息一致完整，并可向后续施工及运维阶段传递的设计模式。随着这种三维设计模式的发展及广泛应用，目前使用者除了关注是否能顺利的完成施工图设计、成果是否符合施工图标准以外，同时也更加关注BIM产品库的研发、建立与使用。BIM协同设计模式下产品库的建立，是项目级BIM应用向企业级BIM应用的转变，是提高设计建模效率、提高设计资源的复用性，形成成熟的产品体系的有效方法，也是提升改变传统设计行业的有效途径。

关键词：BIM；BIM协同设计；BIM产品库

前言

BIM协同设计，也称为正向设计，是利用三维数字模型以及其包含的各项工程设计信息，生成所需要的图档，与其模型数据信息一致完整，并可向后续施工及运维阶段传递的设计模式。在BIM正向设计发展的初期阶段，使用者往往关注的是能否顺利的完成施工图设计、成果是否符合施工图图纸标准，但随着这种三维设计模式的发展及广泛应用，目前使用者更关注的是如何提高设计建模的效率、如何提高设计资源的复用性，如何形成一个成熟的产品体系。要实现这三个目标均离不开BIM协同设计产品库的建立。

1. 什么是BIM技术

建筑信息模型(BIM)技术是在计算机辅助设计等技术基础上发展起来的多维建筑模型信息集成管理技术，对提升建设工程质量水平、提高工作效率、加快信息化进程、促进智慧城市建设具有重要意义。

2. BIM技术在工程设计中的应用

目前BIM技术在工程设计行业最常见的应用范畴是BIM咨询业务，目的是为了以三维的视角，对工程设计中出现的各专业间的设计碰撞以及设计缺陷进行检查，并进行优化设计，使这些错漏碰缺在工程项目实际施工前能够有效地规避，减少不必要的工期浪费，并且能够以更直观的三维模型方式了解项目工程的实际建成效果。这种应用模式是一种逆向设计的方式，是在项目已具备完善的设计图纸的前提下，BIM技术才介入的模式。

除了BIM咨询业务，行业中也在大力推进BIM技术在设计过程中的另外一种应用模式。即BIM协同设计。

BIM协同设计，也可以称为BIM正向设计，是利用三维数字模型以及其包含的各项工程设计信息，生成所需要的图档，与其模型数据信息一致完整，并可向后续施工及运维阶段传递的设计模式，该设计模式由于BIM技术在设计初期便介入，节省了因为二次翻模造成的人力成本的浪费和额外时间的消耗，由于是设计师直接采用BIM技术进行施工图设计，确保了三维模型的准确度以及BIM模型信息的延续性，大幅提升了设计质量，推动了项目的精细化管理，对建筑产业长期健康发展也起到了积极推进作用。

3. 什么是BIM协同设计产品库

BIM协同设计产品库是指在建筑项目设计过程中经开发、积累、加工处理形成且可重复使用的建筑构件的集合体，是一种新型建筑设计解决方案。目前，关于BIM产品库的研究及应用主要有两种模式，一种是建筑软件开发商为提升软件使用功能而提供的建筑产品库，另一种是建筑企业根据自身需要而设计创建的产品库，这类产品库对于设计单位而言，通过自身需要的修改使其更具针对性。这两种模式的产品库均可以形成项目的数字资产，减少建模时间，提高建模效率，提升设计质量。

4. BIM协同设计产品库的特点

1. 复用性

BIM产品可以重复调用，在不同环境、不同的建设阶段，BIM产品可以供不同情况重复调用。

2. 参数性

在模型构建时只需调用产品库里面的构件，通过修改构件参数或在模型上直接进行编辑，就可以实现构件的调整，满足建模要求，大大减少了人工工作量，提升修改速度，并减少误差，做到精细化。

3. 扩展性

BIM产品模型可以通过改变模型参数信息、文件格式、属性信息等内容而改变成为其他类型的模型或格式，且可以应用到不同设计软件中。

4. 独立性

每个BIM产品都具有其特有的属性及信息，可独立地展现其构件功能。

5. BIM协同设计产品库的建立与使用

BIM产品库应当包括BIM实施过程中涉及的所有专业产品种类，如建筑、结构、给排水、暖通、电气、精装等专业。因此，BIM产品库可应用于建筑工程的全生命周期，随各阶段业务和需求的变化，其应用方式也有所不同。在设计阶段，通过对BIM产品库的复用提高设计人员的建模效率，设计人员也可通过项目的积累不断充实产品库的品类和数量；在施工阶段，通过利用BIM产品库模型的参数化信息来进行深化设计和预制构件加工，可以导出带有多种格式的参数化模型，便于和其他BIM设计及模拟软件进行信息传递，为优化设计和后期的应用打下坚实的基础；在工程运维阶段，用户可通过调用BIM产品库中提供的产品规格信息、参数信息及厂商等信息以支持后期运维。

6. BIM产品库的实际现状

经过实际的项目实践，目前的数字产品的构建模型来源庞杂，没有统一的制作标准：产品模型文件来源庞杂即意味着现有产品管理平台上的数字产品没有任何的产品标准,平台也没有相应的模型审批功能。在这样的数字产品市场环境下，数字可靠性和真实性只能依靠用户的经验判断，这样的管理模式极大地增加了用户使用的难度，使得数字建筑质量水平极大地依赖于数字建筑设计师的经验水平，增加了数字建筑信息错误的可能性；检索功能过于简单，造成用户检索的成本增大，同时也无法实现针对用户实现个性化的创建修改功能。

所以基于以上产品库的现状，越来越多的企业开始根据自身项目的需要以现有构件为基础再进行加工研发形成企业级的产品库，并且研发产品库平台，便于根据自身项目需要进行上传、存储、下载等工作。

7. BIM协同设计产品库实际应用价值

BIM协同设计模式下产品库的建立，是项目级BIM应用向企业级BIM应用的转变，通过企业产品库中信息资源的反复利用形成了数字资产，并以数字资产作为生产资料，从而大大降低项目实施过程中BIM模型创建成本，通过产品库资源的基础信息共享，实现了产品资源的集中存储、多方重用以及整体的信息流转，使企业BIM应用更加标准化、规范化、模块化，更有利于形成企业级的BIM协同设计标准。同时针对设计行业对模块化、标准化产品需求越来越高的未来趋势，引进前沿技术，开发模块化、规范化、标准化的产品库，也是提升改变传统设计行业的有效途径。

结束语

BIM技术的使用以及BIM产品库的不断完善，实现了项目的规范化管理，并以数字模型构建为基础，在保障数据精准度和完整性的同时降低工程难度，达到提升建筑工程质量的目的。这一技术在实际工程的建筑设计领域、实际施工环节以及后期运维阶段均有着巨大的发展前景，也是设计行业一个跨时代的变革。在当前的市场环境下，在保障建筑质量和企业效益的同时，需要实施团队和企业共同努力，进一步积极推进BIM技术的应用性，以达到普及性。另外也需要政府层面的协助支持，出台更多规范文件来推动这个技术的发展。只有从设计图纸到图纸审查，到最后的项目验收，均采用BIM技术为平台，才能完全发挥该项技术的核心能力，将建筑信息模型完整传递下去，达到项目精细化管理的同时更好地推动建筑长期健康发展。

参考文献

[1] 胡希冀，浅析建筑BIM产品库[J]，现代物业(中旬刊)，2018.07

[2] 李升一. 云环境下BIM产品库及其智能功能研究[D]，北京建筑大学，2017.06

[3] 刘彬、徐艳红、邓韬、卓旬，企业BIM族库平台的构建与应用研究[J]，安装，2020.06