上海新城某住宅项目BIM技术应用与思考

客户：中国建筑设计研究院

协同创造价值
上海新城某住宅项目BIM技术应用与思考

图1 上海新城某住宅项目分区示意图

中国建筑设计研究院（CAG）是2000年4月由原建设部直属的建设部设计院、中国建筑技术研究院、中国市政工程华北设计研究院和建设部城市建设研究院四家组建的大型骨干科技型中央企业，前身是创建于1952年的中央直属设计公司，改革开放后是第一批进入国际建筑市场，并较早获得对外经营权的设计企业之一。先后设计完成了北京火车站、中国美术馆、2008北京奥运会国家主体育场、西直门交通枢纽、莫斯科中国贸易中心、故宫保护、长城保护、敦煌莫高窟等国家重点工程。

前言

当国内建筑设计领域BIM浪潮一浪高过一浪的同时，前BIM，后BIM，纯BIM，伪BIM……各种名词开始不绝于耳，然而BIM的核心到底是什么？BIM的价值到底在哪里？作为中国第一批全专业BIM的领先技术团队，中国建筑设计研究院BIM设计研究中心，历时2年，在多个不同种类的项目实践中，不断的探索与自我批判，力求在技术实力不断提高的同时，更多地思考BIM的本源，思考BIM最核心的价值所在及其未来。本文中提到的新型BIM2.0理念是中国院最新研究和实践的结果。

针对上面这个问题，不同的人有着不同的答案。很荣幸在本案例中，中国建筑设计研究院BIM设计研究中心遇到了一位具有前瞻意识的业主，通过上海新城某住宅项目作了一次有趣的比对，共同探讨了BIM在住宅类项目各个阶段的各种应用，从而创造性的发现了传统BIM协同的缺点，并再次深刻认识并确定：BIM的核心价值是数据的有效传递，能帮助数据有效传递的办法之一是采用正确有效的协同。协同创造价值！

Autodesk® Revit®
Autodesk® Navisworks®

客户感言：

经过近两年的高速发展，BIM对于整个建筑行业的作用已无可置疑。中国院作为全专业应用BIM的领先团队，已经从技术层面上升到方法论的层面来思考整个BIM的流程和未来。

— 于洁BIM设计研究中心主任中国建筑设计研究院

如果说BIM1.0时代是专业内协同，让我们见证了二维向三维转换的过程；那么BIM2.0时代是专业间协同，它改变了传统的提图对图模式；而未来的BIM3.0一定是产业间协同，它不再是设计企业一个人的事情，而是与上下游产业密切联动的过程。

— 余丹上海新城某住宅项目负责人中国建筑设计研究院BIM设计研究中心

BIM技术以信息化为主导，无疑推进了住宅产业化发展的进程，无论从设计协调、安装模拟、产品类型匹配、施工周期模拟，还是项目成本预算和控制，BIM技术的发展都已经延伸覆盖了项目的整个生命周期，同时还是住宅管理智能化发展的重要前提。

— 刘飞上海新城某住宅项目建筑专业中国建筑设计研究院BIM设计研究中心

协同创造价值上海新城某住宅项目BIM技术应用与思考

案例正文：

项目概况

上海新城某住宅项目是一个普通的商业住宅类项目。该项目总建筑面积约11万平米。其中，北区4栋住宅楼及2栋商业用楼，建筑面积4.6万平米；南区6栋住宅楼及2栋商业用楼，建筑面积6.4万平米。南北两区户型、材料、塔楼部分基本一致。在项目起始阶段，南区与北区均拥有完整的二维CAD初步设计图纸。

BIM技术的发展不但已延伸覆盖了项目的整个生命周期，同时还是住宅管理智能化发展的前提。

图2 传统BIM1.0协同方式

项目计划

南区与北区分别采用两个完全独立的设计团队完成施工图出图及算量。其中，北区采用三维团队，以BIM方式出施工图，以三维方式算量得到成本清单；南区采用二维团队，以CAD方式出施工图，以二维人工计算方式得到成本清单，比对双方均以三个月作为期限。

经过95天以后，两个独立的设计团队均完成了本区范围内的施工图出图。二维团队在第185天后完成了二维清单的核算，三维团队在第111天后完成了三维清单的核算。在这一轮的比对中，BIM团队提前74天拿到了工程量清单，也就是通常所说的施工图预算。

比对结果证明：在住宅类项目中，采用BIM方式，在初步设计完成的情况下，出图效率并不低于传统二维CAD出图，并能在最短的时间内完成施工图预算，除钢筋量和电缆外，均能直接算出工程量，从而帮助业主加速开发周期，节约持地成本。

项目难点

1、Autodesk Revit出图怎么赶上CAD出图速度？

与那些复杂结构、复杂形体或超大体量的城市综合体项目不同，住宅类项目的模型搭建相对简单。然而麻雀虽小，五脏俱全，只要是三维信息模型就一定不会比二维的快。怎样才能提高Autodesk Revit出图的效率呢？

在中国院BIM设计研究中心的多个不同项目实践中逐渐发现，造成Autodesk Revit出图效率低的原因有很多，除却硬件及软件的问题以外，最大的原因在于传统二维图纸中含糊代过、交待不清，或者直接以设计说明的方式一笔带过，在三维模型中一一表达清晰，从而造成工作量的极大增长。然而，由于协同方式的错误，造成专业间来回反复，重复劳动，更进一步加剧了BIM出图效率的低下。对于那些必须增加的模型工作量，项目组还没有有效的办法要效率，只能从协同上找出提高效率的办法。

在上海新城某住宅项目中，中国院创造性的发明了BIM2.0协同方法——将“建筑与结构专业合模”，“机电设备三专业合模”。为什么要合模呢？在传统的Autodesk Revit建模过程中——中国院将之称为BIM1.0时代，每个专业都有自己的创建模板，一个专业，一个模型，各自独立。中国院认为这种协同其实是专业内的协同。

传统的BIM协同方式通过链接底图、复制监视的方式，在不同专业间发生关联。但这种链接底图的方式常常无法联动，造成模型信息的非正确传递，进而造成专业间协同过程中的重复与反复。同时，传统的BIM协同方式是各专业将模型分别导出，在Autodesk Navisworks中进行管综和纠错，属于在模型外纠错，而查找、分析、修改则是再返回模型中进行，在一定程度上影响了效率。

在上海新城某住宅项目中将“建筑与结构专业合模”，即建筑、结构专业合用同一个中心文件，两专业共享轴网及承重结构，通过不同的工作集，划分各专业工作的范围，通过设置不同的视图样板，保证两专业同时出图。

图3 建筑与结构专业合模

这种合模方式的优势在于：

• 能极大的避免建筑专业和结构专业之间的重复劳动——比如结构柱、承重墙、梁等建筑构件，只需要画一次，两专业便能共用，一旦修改两专业同时修改；

• 能避免专业间对图——由于传统Autodesk Revit协同属于专业内协同，建筑依然需要向结构、结构依然需要向建筑提图，有提图就有对图，有对图就会有疏漏。当双专业合模后无需对图，节省时间和避免对图出错就不难理解了。

同样的理念，将设备专业的“水、暖、电”三专业合模，使其共用一个模型文件。这种合模方式的优势在于：

• 专业间适时协同，模型内适时纠错；

• 设备专业之间无需反复提图，无需链接底图、复制监视，从而提高了效率。

在上海新城某住宅项目中，由于创新采用了BIM2.0协同方法，提高了工作效率，成功的赶上了二维出图时间，并高质量完成了三维出图。正因为采用了正确的协同方法，模型中的信息得到了正确而迅速的传递，从而真正意义上实现了BIM的核心价值。所以，协同创造价值！

图4 BIM1.0与BIM2.0的区别

2、Autodesk Revit模型如何实现三维精准算量？

三维精准算量是业主方最关心的问题之一，它直接与企业的生产成本挂钩。在该项目中，采用了新型的Autodesk Revit建模理念，即按照真实施工工序的原理，将结构层与面层分离。为什么要将结构层与面层分离呢？在这里以Autodesk Revit“墙”来举例说明。

众所周知，Revit墙的构成是由结构层、外面层、内面层组成。这种将面层与结构层放在一起的方式能产生联动，似乎能减少建筑师的劳动，也合乎这种面墙的内外层属性。然而，事实真的是这样的吗？

以本项目中的1个户型来看，该户型只有5种基本墙。即：200宽的剪力墙，200宽和100宽的混凝土空心砌块墙，200宽和100宽的加气混凝土砌块墙。这5种墙就是土建施工时最先完成的结构墙及砌体墙部分。

图5 1-1户型基本墙的分类

BIM技术的应用，对机电专业来说是一次革命性的变革。

然而加上面层后，5种基本墙加上6种不同材质的面层后，组合形成了21种不同的墙类型。实际工作中，没有哪个建筑师会按照这21种墙类型来真实建模，因为这样的工作量太大了，可修改性太差。那么，这种非真实性建模必然导致三维算量不够精准。

图6 1-1户型墙加上面层后的墙分类

正因为如此，本项目中创新使用了新型Revit建模理念，按照实际施工工序，将结构层与面层分离。一方面，对于设计方而言，有利于模型的修改，有利于分专业出图；另一方面，由于采用了新型建模理念，按照真实施工工序建模，使本项目中三维导出的清单在与二维人工计算的清单比对中得到了业主方的高度认可。

综上所述，上海新城某住宅项目虽然没有高、精、尖技术的应用，却是站在方法论的高度上，创新了BIM2.0的协同方法。

如果说BIM1.0时代是专业内协同，让我们见证了二维向三维转换的过程；那么BIM2.0时代是专业间协同，它改变了传统的提图对图模式；而未来的BIM3.0一定是产业间协同，它不再是设计企业一个人的事情，而是与上下游产业密切联动的过程。

在这个百花齐放的BIM时代，中国院BIM设计研究中心将会继续致力于BIM技术、BIM本源、BIM未来的思考与研究。愿以本项目抛砖引玉，为整个中国建筑产业的发展添砖加瓦！