為什么設(shè)計院堅持使用CAD？

在BIM逐漸成為建筑業(yè)未來趨勢的大環(huán)境下，為什么設(shè)計院還是堅持使用CAD？

自從BIM概念火起來后，很多設(shè)計院開始組建自己的BIM團隊，但是，據(jù)了解，目前設(shè)計院在BIM的應(yīng)用上，還是處于非常初級的階段。

且設(shè)計院往往將BIM等同于Revit，所做的BIM應(yīng)用基本圍繞“建模、翻模、設(shè)計優(yōu)化、碰撞檢查”，BIM被當做設(shè)計院承接業(yè)務(wù)的一個加分項。

對設(shè)計院來說，在設(shè)計費未增加的情況下，應(yīng)用BIM勢必要增加人力物力的投入，導(dǎo)致利潤的下降。因此在設(shè)計流程上，設(shè)計院都是在設(shè)計完成后，對設(shè)計內(nèi)容進行建模和分析，檢查一下設(shè)計內(nèi)容是否有誤，或者再加一個動畫漫游展示。

CAD在當年的迅速推廣，是因為CAD較傳統(tǒng)繪圖有顯著的效率提升。而BIM不僅延長了設(shè)計周期，且 進入門檻高。 昂貴的軟件費用，讓許多中小型設(shè)計單位，優(yōu)先放棄了BIM。 BIM軟件的類型較多，且操作難度較高，又是BIM推廣的另一個難題。

 設(shè)計院在BIM使用上有哪些限制？

總的來說，設(shè)計院在BIM的使用上有以下限制：

1）應(yīng)用效益的限制。 現(xiàn)階段，BIM為設(shè)計院創(chuàng)造的效益并不高。BIM的效益主要是體現(xiàn)在BIM的應(yīng)用上，設(shè)計院在BIM的使用上，只停留在建模和翻模上，尚未進入到BIM應(yīng)用層面上，這階段的BIM使用，并不能為設(shè)計院創(chuàng)造什么效益，只是作為設(shè)計優(yōu)化的一個工具罷了。

2）使用習(xí)慣的限制。 設(shè)計院使用CAD已經(jīng)有很長的時間了，他們認為CAD已經(jīng)能滿足設(shè)計需求，并不需要用到BIM，且有經(jīng)驗的工程師，并不會用BIM軟件，也很難去切換使用習(xí)慣，而年輕的設(shè)計師又不具有工程經(jīng)驗，造成BIM在設(shè)計院推廣困難。

3）設(shè)計流程的限制。 國內(nèi)的設(shè)計流程，基本上是在設(shè)計工作完成后，再進行BIM的建模和應(yīng)用分析。這種流程使得BIM在整個設(shè)計工作中，可有可無，并沒有對設(shè)計院的設(shè)計工作造成什么大的影響。且后續(xù)的BIM工作，他們也可以分包出去，這樣可以省下BIM軟件和培訓(xùn)的費用。

4）大環(huán)境的限制。 目前，國內(nèi)建筑項目備案等仍以2D圖紙文檔為主，所建立的BIM三維模型，不能參與備案等相關(guān)手續(xù)，所以很多設(shè)計院還是堅持使用CAD。

以上因素是制約設(shè)計院使用BIM的重要原因，那么設(shè)計院使用BIM真的一點優(yōu)勢都沒有嗎？

下面我們一起來看下，BIM能否為設(shè)計院創(chuàng)造價值。

 BIM能為設(shè)計院創(chuàng)造哪些價值？

近年來，BIM在設(shè)計，乃至施工和運維階段，取得了很多成功的案例，其中，在設(shè)計階段中， BIM能 用于概念模型創(chuàng)建、方案設(shè)計、方案比選、建筑性能分析、結(jié)構(gòu)分析、管線綜合、凈空分析、規(guī)范審查、工程量統(tǒng)計等。

BIM能幫助設(shè)計院創(chuàng)造以下價值：

1）提高設(shè)計質(zhì)量。 通過三維可視化，設(shè)計人員可以在三維空間中清晰的表達建筑的造型與外觀、構(gòu)件和設(shè)備的尺寸和定位，并添加相應(yīng)的材質(zhì)等非幾何信息。與二維CAD相比，BIM模型能更加準確的展示設(shè)計各部位的構(gòu)件信息和空間關(guān)系，更易于發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題，能進行更全面的設(shè)計評估。

2）減少圖紙錯漏。 BIM通過參數(shù)化來組織模型，將構(gòu)件的幾何參數(shù)與形體相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)雙向驅(qū)動。BIM模型的各種視圖與列表統(tǒng)計，都是基于一個數(shù)據(jù)庫，任一數(shù)據(jù)的修改，能自動更新其他關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，避免傳統(tǒng)設(shè)計中，圖紙之間不一致的錯誤，大大降低了校對審核的工作量。

3）提高專業(yè)協(xié)調(diào)效果。 基于BIM的協(xié)同設(shè)計，能讓多個專業(yè)集成在一個協(xié)同平臺上進行三維設(shè)計，比傳統(tǒng)設(shè)計更加直觀、全面的發(fā)現(xiàn)隱藏在專業(yè)間的沖突和碰撞問題， 有利于降低建造成本，提高施工質(zhì)量。

4）優(yōu)化設(shè)計分析。 利用BIM模型與其他設(shè)計分析軟件的結(jié)合，能進行各種能耗分析工作，通過日照、通風(fēng)、采光等性能分析，能對建筑設(shè)計進行更好的優(yōu)化，提高建筑的整體性能。

5）提高設(shè)計價值。 傳統(tǒng)的二維設(shè)計，很難進行信息的有效傳遞，這使得很多信息被重復(fù)創(chuàng)建，增加了工作量。BIM模型強大的數(shù)據(jù)庫，不僅能使BIM模型信息在后續(xù)階段中被提取與利用，自動化處理很多重復(fù)性工作，還能通過完善與補充，建立BIM施工模型，進而得到竣工模型，提升整個建造環(huán)節(jié)的施工效率和管理質(zhì)量。因此，BIM技術(shù)交付能提高設(shè)計成果的交付價值。

綜上，BIM在設(shè)計階段中的應(yīng)用優(yōu)勢是顯著的，能幫助提高設(shè)計效率和質(zhì)量，減少溝通和協(xié)作的時間。

 BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用實踐

濱海大道項目位于深圳市超級總部基地南側(cè)，西接沙河西路立交改造工程，東至廣深高速公路，全長約5.95Km。其中總部基地段（沙河?xùn)|路-深灣五路）為下沉改造段，主線隧道暗埋段長度1.56Km，兩側(cè)分別設(shè)置268m及235m敞開段；下沉隧道上部改造為上蓋綠地休閑空間。

2018年，我司與上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院達成合作，承接深圳濱海大道（總部基地段）交通綜合改造工程，負責其中的設(shè)計全過程咨詢部分。

2020年，我司與中鐵四局達成合作，再次承接濱海大道項目，負責施工標項目BIM咨詢合作。

設(shè)計階段BIM應(yīng)用

在本項目策劃中，制定從方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計的全過程BIM設(shè)計應(yīng)用點，包括多專業(yè)協(xié)同三維設(shè)計、工程設(shè)計方案漫游、工程量復(fù)核等，旨在通過BIM技術(shù)應(yīng)用，優(yōu)化設(shè)計方案，提高設(shè)計質(zhì)量。

1）多專業(yè)協(xié)同三維設(shè)計

在協(xié)同工作環(huán)境中，依據(jù)項目BIM應(yīng)用實施策劃要求，搭建項目各專業(yè)BIM設(shè)計模型，如下圖所示，包括工程全線改造道路工程、隧道工程主體及其附屬的土建、機電、裝飾、地質(zhì)、地下管線等，以及工程周邊市政管線、地面交通系統(tǒng)等BIM模型創(chuàng)建。

2）設(shè)計方案可視化效果表現(xiàn)

在設(shè)計方案中，根據(jù)隧道不同設(shè)計方案要求，創(chuàng)建相應(yīng)的隧道BIM模型，以三維可視化的形式展現(xiàn)方案的設(shè)計理念、思路和細節(jié)表現(xiàn)，輔助設(shè)計方、業(yè)主、政府相關(guān)部門協(xié)調(diào)溝通，便于進行設(shè)計方案比選和快速決策。通過可視化直觀方式，看出不同設(shè)計方案條件下的穗莞深城際站與港灣式停靠站以及周邊環(huán)境之間的相對空間位置關(guān)系，如下圖所示，有助于設(shè)計人員改進設(shè)計方案，輔助業(yè)主進行方案決策。

3）工程設(shè)計方案漫游

以規(guī)劃的濱海大道改造道路、隧道BIM模型為基礎(chǔ)，結(jié)合無人機航拍的周邊環(huán)境模型、市政管線模型及地下建構(gòu)筑物模型，直觀展示工程整體設(shè)計方案成果，進行仿真漫游，虛擬展示工程建成實景并判斷周邊環(huán)境的影響，尤其是線路與現(xiàn)狀路網(wǎng)及相關(guān)工程的關(guān)系，隧道匝道口位置、港灣式停靠站與周邊環(huán)境的關(guān)系等，在方案階段妥善處理與周邊建構(gòu)筑物的關(guān)系，避免錯漏碰缺，輔助設(shè)計方案優(yōu)化，如下圖所示。

工程設(shè)計方案漫游效果

4）碰撞檢查與三維管線綜合

在項目前期階段，模擬并優(yōu)化管線搬遷和交通組織方案，利用模擬視頻清晰表達管線改遷方案、交通組織隨進度計劃變化的狀況，如下圖所示，反映各施工階段存在的重點難點，檢查并優(yōu)化方案，輔助重大節(jié)點工程籌劃。

5）工程量復(fù)核

根據(jù)設(shè)計清單工程量統(tǒng)計要求，采用BIM技術(shù)手段對工程土建、機電等工程量輔助統(tǒng)計，如下圖所示，核對設(shè)計統(tǒng)計量與BIM工程量，復(fù)核差異較大的項，提高工程算量的準確性。

6）道路現(xiàn)狀與改造方案對比

以傾斜數(shù)據(jù)與BIM模型為基礎(chǔ)，通過BIM可視化展示方式，開展道路現(xiàn)狀與改造方案對比，如下圖所示，分析改造道路與周邊環(huán)境相互關(guān)系，輔助設(shè)計方案決策。根據(jù)車輛流速、道路設(shè)計時速等參數(shù)信息，動態(tài)模擬道路交通擁堵狀況，優(yōu)化道路線網(wǎng)設(shè)計。

7）景觀藝術(shù)方案動態(tài)呈現(xiàn)

基于前期方案建立的周邊地表、市政管線等模型，并根據(jù)景觀設(shè)計方案資料創(chuàng)建景觀綠化方案模型，整合各專業(yè)設(shè)計方案BIM模型，以三維可視化仿真形式展現(xiàn)隧道、道路關(guān)鍵節(jié)點景觀方案的設(shè)計理念、思路和細節(jié)表現(xiàn)，輔助設(shè)計單位、建設(shè)單位、政府等相關(guān)部門進行景觀綠化方案協(xié)調(diào)溝通，優(yōu)化和穩(wěn)定景觀綠化設(shè)計方案，如下圖所示。