基于Revit平臺的BIM全過程正向設計

許良梅，劉夢，李偉，戴傳新

（巢湖市建設工程質量監督站，安徽 合肥 238000；安徽富煌鋼構股份有限公司，安徽 合肥 238076）

1 引言

正向設計即以系統工程理論、方法和過程模型為指導，面向復雜產品和系統的改進改型、技術研發和原創設計等為場景，旨在提升企業自主創新能力和設計制造一體化能力。對于正向設計的逆向設計，是在某些特定的歷史階段，有些國家往往參照其他國家原準機（而非自己國家自身產品）“設計”的“原準法”進行飛機的研制。這個過程，甚至是一個尺寸都不能改或不敢改的測繪仿制。多數情況下沒有圖紙，只有實物，由實物反推圖紙、反推設計、反推需求。基于Revit平臺的BIM全過程正向設計簡單來說就是利用建模平臺設計模型，在項目從草圖設計階段至交付階段全部過程都是由BIM三維模型完成。

2 正向設計的優勢

正向設計優點有以下4點。

①走自主創新的獨立道路.在確定項目可行性的前提下能夠直觀的去表達設計意圖和思路。

②全專業整體化設計。在全專業的協同配合下，能夠保證圖紙和模型的一致性，極大的減少了圖紙返工。

③優化提資。減少了傳統逆向設計工程中各專業之間冗雜的提資程序，極大地提高了工作效率。

④全三維無死角的設計。直接以模型消費模式進行模型的設計優化、工程算量、造價、出圖等一系列的管理模式。提高了設計的完成度和精細度，減少二維的設計盲區，讓模型服務后期施工成為可能，這也是BIM正向設計的最終目的。

第④點是最重要的一點，當下將BIM稱為Building Information Management即建筑信息管理，因為隨著時間的推移，發現施工措施、資源整合以及設計階段的各方提資，是成本管控和工期優化的重災區。

一些人唱衰正向設計的重要依據是二維逆向設計已經被掌握的爐火純青，效率是正向設計的兩倍。但當BIM在中國真正扎根下來以后，設計過程的重心將向設計階段轉移，而不是像現在一樣把時間都浪費在各方提資以及反饋過程的拉扯和等待上，這才是好鋼用自在刀刃上。正向設計的強大信息化能力體現在建筑設計師可以通過簡單的點擊幾下，能夠獲取到這個項目的任一專業的底層數據，詳細到這堵墻用了幾塊磚幾根鋼筋，這對于設計階段的工作時間分配起到巨大的影響作用。這也正是我們提倡正向設計的主要目的。乃至于像Bentley系統土木設計產品副總裁Dustin Parkman所說的正向設計是BIM的終極目標。

3 推行正向設計的目的

3.1 從中國制造走向中國創造

政府新一輪的規劃思路,明確提出了我國工業“從跟蹤研仿向自主創新轉變”。基于此,轉型創新已經成為中國制造提升競爭力的“必修課”。40多年的改革開放,中國打開國門,中國工業向全世界學習。通過基于逆向工程的跟蹤研仿,中國工業補課成功。就像剛開始學寫作的孩子，總是從好詞好句開始，慢慢的才能夠有自己的意境，又好比練字，臨摹的夠多才能夠自成一派。當前的社會背景下，不掌握核心技術，不去自主創新始終是寄人籬下，這一點從有些科技巨頭背在身上的官司就可以看出來。所以說正向設計是中國走向大國形象的必經之路。

3.2 企業設計研發全過程優化，可視化管理

正向設計體系與精益研發體系互相補充、相得益彰。精益研發體系是面向企業研發體系建設的路線圖指南，全面系統、體系完整；而正向設計體系從產品全生命期的角度出發，以系統工程為框架，以工程仿真和技術創新為使能技術，分別用價值、功能和能量的觀點把握整個系統的產品設計、工藝設計和制造過程，聚焦設計、專注集成。

3.3 施工過程中減少預設外開支、合理管控工期

就拿深圳梅觀高速來說，該項目通過對正向設計的運用使得之前計劃9個月的施工時間，相比提前了43d，220萬人民幣的預算被節省，節省了大概120d的計劃設計修改工作量、約60d的初步設計審查時間、約150d用以檢查管道設計的錯誤時間。立足于城市化進程中成本節約的重要性，美國等國家已經全面施行BIM正向設計。

3.4 消費者能夠更加直觀的根據自身需求調整設計

顯而易見，BIM的局部調整在設計初期有著明顯的優勢，在強大的可視化的以及云平臺的管控下，我們很容易做到單個或多個專業的局部調整后的再次交付，大大縮短了各產業調配融合周期，在三維模式下讓業主和消費者用他們的方式抉擇。

4 當前大環境下如何為正向設計鋪路

4.1 政府政策支持和技術扶持

首先，在城市化的車輪下，越來越多的工程也代表著越來越大的資金缺口，面對這么大的資金缺口，我國政府唯一的選擇就是如何運用最先進的技術大幅提高工作效率、降低成本。而BIM技術正是這些得到驗證的解決方案之一。這與當下大力發展裝配式建筑的國家政策是完美契合的。

4.2 各專業技術水平提升

不同于以往的傳統二維設計，要想做到先建模后出圖的正向設計就必須要讓傳統設計師跳脫出之前的思維定式、傳統的制圖手法和陳舊的解決思路。能做完一個正向設計說明設計師一定具備相當綜合的業務能力。BIM正向設計中設計師的效率如何發揮極致，所有關聯參數如何綁定在一起，把脫離靈感和思路的機械行為交給計算機，讓設計師的靈感與理念充分發揮。

4.3 軟硬件技術支持

這是一個數據爆炸的時代，國內市場BIM軟件廠商層出不窮，卻沒有一家能夠做到與國標甚至于地標融合，沒有一個立足于實地構建的標準族庫，造成了出圖質量不高，“勉強看”的產出配不上前期的投入，且軟件模型尾大不掉，電腦配置要求太高，無法做到快速輕量設計。所以我們要做到正向設計，還需要一款權威、嚴謹、全面的軟件去開拓市場，建立市場。

4.4 Revit要走的路

目前來看，Revit要想做到不辜負廣大Bimer們的期望，就必須要做到以下幾點。

①項目模型輕量化：輕量化是當下Revit急需解決的問題，一個項目做到后期每一個命令都得等待是非常影響工作效率的。

②項目要求國標化：歐特克公司旗下Revit軟件由美國工程師設計并未參照國內標準極大的制約了正向設計的發展。

③建筑分析（結構，節能，日照等）全面化：Revit在結構節能日照方面的分析太過朦朧以至于流于形式，并不能達到實際的指導作用。

④配套軟件優質化：要給正向設計提速，需要在無人機測量、三維實景建模、高效施工管理等軟件配套下做好BIM的正向設計。

5 BIM的正向設計與Revit的關系

Revit是Autodesk“一母同胞”的姊妹，在操作手法、快捷方式上Revit具備不小的優勢，Revit同樣是BIM設計過程中最全面的軟件之一了，如果要在當下市場環境下做抉擇的話，相信大部分從業者更愿意去選擇Revit。

6 中國BIM正向設計所面臨的問題

6.1 效率比不上CAD制圖模式

這也是最主要的問題，在當下正向設計方興未艾的過渡時期，三維出圖必然比二維出圖付出更多的代價，完成同一個工作使用revit所花費的時間可能會是倍數于使用CAD所花費的時間。并且當前處于模式轉換的過渡期，更多的是缺少具有一定綜合能力的設計師，加上設計人員掌握BIM技術的程度還不足以熟練做到正向設計，這些都是制約正向設計的制圖效率的原因。

6.2 標準問題

目前設計沒有統一的標準，在設計前期就無法確定任務書所有的細節問題，項目在進行階段總會因為各種要求進行設計的更改、停工。就算設計滿足了相關建筑的要求，也要面臨在施工工序、安裝手法上的技術問題。沒有相應的標準化族庫，沒有權威的行業標準，沒有嚴格的出圖規范，這些都是亟待解決的問題。

6.3 軟件問題

如上文提到的，并沒有一家軟件能夠在不帶插件的情況下執行國內標準，國外BIM軟件自動生成的施工圖并不符合國內的出圖要求，用這些BIM軟件出圖后再進行修改，難度可能不亞于在CAD上重新畫一遍。

6.4 平臺問題

BIM設計平臺軟件很多，各類軟件針對不同專業各有各的優勢，雖然外面可以各盡其用，但還需要一個統籌的一體化信息平臺，能夠更好融合這些不同軟件平臺的BIM模型信息，方便組裝、使用。筆者看來三四兩點其實更像是一點，市場亟待一款標準規范軟件。

7 結語

結合國內外環境及趨勢來看，似乎正向設計的發展在國內已成為一種必然，但顯然還有著很長的一段路要走，現階段的BIM工作者還是要時刻為推進BIM正向設計做足準備才能在關鍵時刻揭竿而起，現在的翻模只是BIM發展的一個過渡，就一個事物的發展過程來看，是必要的。但我們必須時刻牢記BIM正向設計是目前BIM技術推動發展的終極目標。