BIM基础指南：认知+思维+实践

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人们经常听到，BIM不是一个软件那么简单，BIM是一种思考方式，是一种管理模式，是一种新的工作流程。

但是，在这些思考、管理和工作流程之下，是有着更基础的东西作为支撑的。想要BIM流程真正能够实施起来，这些流程必须有一个实施的基础，那就是高质量的模型。

没有模型，也就没有流程。模型的质量很重要，没有一个优质的模型作为基础的话，那无论流程设计得有多好，执行的标准有多严格，都没法做出有实际意义的事情来。

这是个很基础的事，但反倒很少有人关注它。之所以没人关注，是因为要获得高质量的模型，必须在项目前期的时候，首批制作BIM模型的设计团队，就关注这一项工作。而业主想当然地认为，BIM团队会主动地提供足够好的BIM模型——哪怕他们签订的合同上只写了要求交付图样、表格和规格书。

或许有一天这种情况能得到改善，设计合同能够默认包含普遍认可的通用BIM需求。设计公司也能够成熟地利用BIM软件，来制作高质量的BIM模型。然而，目前几乎所有的项目，都不是这样的。要改变现状，我们就得直面这个问题。

为什么模型会存在问题？

之所以很难得到好的BIM模型，是因为设计师们认为自己需要出的是图样，工程师们认为自己需要出的是详图，所以无论他们使用的是不是BIM软件，他们都只是用来出图。他们基本上不会用BIM软件来出清单表格。他们普遍认为既然要出的是一张纸质的或者电子的表格，用画图软件干什么？

这一切都因为，在传统的交付模式中，图样是一种有形的交付物，即便是在已经有BIM概念的项目中，也还是一样的。部分原因是，在现阶段，图样是施工单位进行建设的唯一合法依据。

这是由于图样上所有的信息都是明确且不可改变的，设计说明、变更以及审核签发日期等都有清晰的说明。盖章签字正式发布，看到图样的人不能说：“我没看见这个信息。”

也许将来BIM模型也能达到同样的功能，目前也有一些产品正向着这个方向努力，比如奔特力公司的Hypermodel，或者是开源的BCF也就是BIM Collaboration Format协作格式。

不过BIM目前还没有像图样那样通行而有力的方法来达到这一目的。那是不是说，建筑师和工程师就可以名正言顺地仅仅用BIM软件来生产图样呢？我们可以回看一下BIM软件一开始被设计的目的。

BIM软件被设计出来就是为了出图的

其实，BIM软件本来就是为出图而开发的，而不是为了做BIM。

Archi CAD软件在1987年问世的时候，它的工作方式就是在某种程度上进行三维建模，它被定义为绘图软件，让平面图、立面图和剖面图都可以通过旋转和切割模型，自动被创建出来，并生成独立的图样文件。

同样，SketchUp软件独立的出图模块也是起这个作用的。Revit软件2000版本则是在保留了这些功能的前提下，新增了平立剖三视图的关联性。图样都和模型一起被保存在同一个文件中，一旦模型发生更改，所有的图样也都一起更改。即便这样，Revit的目的还是创建图样。

其他一些软件，比如bentley或者是已经被合并的AutoDesk Architecture，也都是基于绘图功能，而增加了一些三维辅助功能。

但时至今日，软件技术在进步，人们的想法也在进步。现在谈论的BIM，指的是BIM软件所生产的模型可以有很多出图以外的用途。具体来说，就是不管那些标准制定者和BIM的推广者怎么讲，人们关注的是这些BIM软件到底都能实现什么功能。

你要是以BIM软件的本来目的来使用它们，那它们就是用来画图的，你也不必找捷径去画一些很炫的图。而如果你抱有更进一步的目的来使用它们，为真正的BIM做准备，那就需要再往前走一步，探索BIM除了出图之外，还能做什么。BIM对设计者的好处

很多BIM案例应用的都是4D技术——施工进度模拟，5D技术——成本管理，6D技术——全生命周期管理，以及更多的“D”。BIM还可以被应用于分析和仿真，尤其是结构分析、电力分析和机械系统等。

BIM不怎么被重视的一个应用是，它可以用于QA，即质量保证。通过检查和审核，尽量减少错误，使模型成为高质量的BIM模型，从而精确地指导未来的建设。这个应用在国内一般被简化为碰撞检查，一开始热情很高，但做多了、说多了，就会有这样的声音：“你们搞BIM，就只能做碰撞检查吗？”

但QA的意义不仅仅是检查碰撞这么简单。

如果你手里的东西只有图样和表格，那你就只能检查图样和表格。如果你的模型被精细妥善的创建，那你就可以利用它来进行检查很多其他项目。

举个例子，如果你的模型中的墙包含了防火等级参数，类似的还有防火门或者防火阀，你可以用颜色标注它们的防火等级情况，这样检查防火墙和防火门是否在正确的位置，就比在图样和表格上检查来得直观和方便。

如果你的模型中，所有门都包含了尺寸数据，那你就可以运行一个自动检查程序，给出一个宽度和高度的最小限制值，快速检查有没有小于这个数值的门，从而确保项目中没有不符合尺寸要求的门存在。你还可以利用最小数值的自动检查，看看项目里的防火墙厚度是不是都符合要求。只要有想法，你可以做很多很多事情。

这种检查可以是手动的，比如利用Revit的过滤器功能，或者是利用一些插件，比如Color Splasher，给模型中不同参数条件的构件上色。也可以是自动的，比如Revit自带的警告功能，Autodesk Model Checker for Revit，Solibri IFC model checker等。

由于图样和表格都是从模型直接出的，所以只要模型是正确的，那出的图也就是正确的。

让软件通过模型来自动创建图样和表格，意味着需要放弃一些对图形表现的控制。比如，利用BIM模型来出图，一堵墙的厚度是199mm而不是200mm，那你就不能通过简单的偏移线段或者修改标注来控制最终的图样。同样，你也很难在最终的出图阶段加上额外的线条，来提升图样的美感。

但说到底，BIM模型的作者是建筑师和工程师，而不是艺术家。他们需要关注的不是图样是否优雅漂亮，而是它是否准确无误。会不会由于图样线宽的错误、填充图案的错误，导致施工方拿着这份图样施工的时候弄错了墙的材质，或者是建错了地方？会不会因为一条轴网的标头没有和其他轴网对齐，而导致他们把轴网线错看成了墙线？

至少，检查模型比检查图样和表格来得更彻底，更快捷。尤其是手动检查和符合标准的自动检查相结合的时候。所有这些，都让最终文件中的错误大大减少，也就意味着设计阶段和现场施工阶段浪费在纠错上的时间大大减少。

实际上，设计公司没有理由不提供优质的BIM模型，他们的设计工作本来就应该没有错误。他们应该把提供准确无误的模型，当成他们工作的一部分。

当然，很多人希望这部分工作能获得额外的付费，这一点在不同的项目和业主方有不同的意见，但能看得到的未来是：如果你的竞争对手能通过BIM提高设计质量而不进行额外收费，那这无疑会给你带来更大的压力。人们为何不愿分享？

有了高质量的BIM模型是一回事，而分享是另一回事。如果这些模型不能良好的共享，那BIM流程也就无法成功。

前面说到的用模型检查来代替图样和表格这种方式，可以延伸到他人的工作流程。如果结构模型和建筑模型被链接到一起，就可以很容易地在三维环境下检查二者是否准确的对齐了。除了用肉眼，还有一些软件自动进行这种检查。Revit软件自带这项功能，Navisworks和Solibiri则是为模型检查专门开发的软件。

设计团队，尤其是建筑设计团队，不愿意把他们建立的模型交给其他人。他们把这些模型视为自己的私有财产。理由很简单，他们和业主签订的交付合同上要求的，是提供图样、表格和设计说明。BIM模型被用来生产这些东西，模型本身是“内部文件”。

设计师们也很担心模型文件中所反映的想法和理念被别人偷走，很多人认为，作为BIM模型的原始作者，他们对模型享有控制权，如果你想要这个模型，就应该付费。

然而这些理由在法律上都是无效的。人们需要去适应，现在已经是21世纪了，图样不再是他们唯一的交付物，现行的法律保护已经延伸到其他的交付物中了，我国的标准和规范也在不断细化这部分的要求。

回到共享的问题，即便作者同意共享，也存在一些问题。很多人都认为交出他们的模型就是直接原封不动的复制一份出去，包含所有的视图和原始出图设置。其实这些在BIM应用中都完全没必要，甚至需要在交出模型的时候删除掉。没人需要一大堆对自己没有意义的垃圾信息，交付本身也是包含大量的整理工作的。

下面还是继续说一下模型本身。什么是高质量模型？

简单来说，本书所讲的高质量模型有这么几个特点：

◆完整的三维图形

◆以正式施工为目的而构建

◆族类别和族类型都是准确的

◆所有物体都包含自我说明的数据

◆所有数据都是一致和连贯的

如果再考虑到设计合同中规定需要交付图样和表格，那还要再加上这两点：

◆模型必须与正式图样吻合

◆数据必须与正式表格吻合

模型中必须具备哪些信息，很多的标准规定了这些内容。不过在一些特定的项目中，如果一味地追求LOD，则会为一些没有人需要的信息浪费宝贵的时间。我们更应该看重模型中的信息是否完整而可靠。

这就是对BIM的认识产生混乱的地方：很多人认为BIM就意味着更多的工作和更多的数据。事实并不是这样的，BIM真正的价值核心是，所有信息保持原本的正常目的，只是它们的格式被统一了而已。

最终是什么格式无所谓，只要格式是统一的，就能从一种格式转变成另外一种格式。如果模型中的信息被施工运营建筑信息交换（COBIE）需要，那就可以导出成COBIE格式，而模型中信息本来的格式不一定是这样的。

如果别人跟你要的信息，不是你正常服务中包含的，的确是额外的工作成本。比如说，建筑设计师一般会在设计文件中做一些简单的维护说明，但如果业主要求设计师在模型中加入一些关于制造商产品的、非常详细的维护说明，那这就是额外的工作了。

简单概括，什么是优质的模型？人们在创建模型的时候，做的还是原本的工作，生产的还是原本的信息，只是利用了BIM软件——这些软件被设计出来本来就是干这个用的。这样做出来的模型，就是优质的模型。怎样获得优质的模型？(www.xing528.com)

前文中讲到了，不能只是靠设计咨询团队来生产优质的模型。公平地说，还有其他人适合做一部分的工作。也许有一天，这种情景会成为惯例，但目前还不行，还要靠业主有一定的前瞻性。

有效的需求可以在两个地方提出来：招标文件，以及项目BIM章程。

招标文件相对来说可执行性更好一点，因为它一般是跟合同绑定在一起的，而项目BIM章程有时候是这样，有时候是那样，尤其是对于目前我国BIM章程可参考的依据尚不完善，实施经验也不是很充足的情况，有的时候业主还指望着设计师介入后帮他们来编制BIM章程呢。

一般来说，比较好的做法是，在设计合同中包含一个通用BIM模型要求，而在BIM章程中有具体要求和一些模型样例。

最好的方法就是，将BIM需求融入BIM设计协议书中，而不是附加一个BIM条款。附加条款会让人产生抵触，因为BIM在这里成为了一项独立的附加工作。目前的协议文件参考

在国外，一些组织给出了BIM合同附录的样本。比如美国建筑师学会的AIA Document E203-2013，BIM and Digital Data Exhibit，英国建筑协会的CIC/BIM Protocol。

这些文件都没有充分讨论模型质量的问题。有些文件对模型分享的说明比较详细，不过也同时带来了不必要的难题。有些内容则让实施BIM的正常人读起来难以理解。

AIA E203-2013文件更像是一份BIM实施章程，忽略了模型质量而更重视BIM流程。

CIC/BIM Protocol的内容则主要是关于分享和交付模型，前提是你能读得懂它——读这份文件你得像一个现代的律师那样思考，文件中有的话长达130多个单词，里面只有几个用于分隔名词的逗号。

而在国内，截止到目前，有一定通用价值的文件则基本上不存在。

要推进BIM模型的质量提高，我们得自己主动去做点什么。模型作者协议中该写些什么

这里有个新的概念叫“模型作者协议”，具体执行的时候可以不这么叫，你能理解它就可以——模型作者，指的是所有参与创建BIM模型的人。这里面包括设计师、分包商、施工单位甚至是材料生产商。

上面讲过了模型分享和模型质量，还有一些问题是需要在合同和协议中被覆盖到的。我认为一份协议至少需要包含以下几条内容：

◆BIM项目计划

◆实施BIM的资源

◆模型的分享

◆模型的质量

◆模型的使用

举一些例子来说明这些文件的起草思路，这些内容可以直接引用到文件中：

BIM计划

BIM执行计划是建造计划的一部分，必须严格执行。

当甲方提出需求时，设计师必须参与到BIM管理计划的开发和更新工作，并严格执行这些计划。当甲方提出需求，设计师必须参与BIM计划会议、协调会议和碰撞问题解决会议。

BIM资源

设计师需要提供相关软件、硬件和培训，以满足他们自己对项目BIM工作配合的需求和职责。咨询公司需要指定有经验的专人负责解决本项目的BIM应用问题。

模型分享

设计师为本项目创建的所有模型和所有导出的格式，需要和项目其他参与者兼容。

设计师在正式出图之前，删除模型中所有与这些无关的元素，比如模型设置、视图、参照文件等；在正式出图后，也可以删除用来出图的表格、标题和图形布局等。

设计师对自己创建的模型保有著作权。对于其他模型作者创建的模型，参与者无权将它们用于与本项目无关的事项。

未经允许，设计师不得将模型作者创建的模型提供给第三方。设计师不得利用他人提供的模型做正式出图用。如果需要图样，设计师需要向模型的原作者提出需求。

模型质量

设计师必须保证正式交付的BIM模型中的信息，与正式交付的图样、表格及其他文件完全吻合。

模型使用

设计师需接受他们创建的模型作为资源，被他人使用。这属于设计师创建模型的责任之一。设计师需为他人能够正常使用他们的模型而做出合理的努力。对于超出常规服务范畴的要求，设计师保有增加服务费的权利。

模型质量要求的例子

以下是一些在不同的模型作者和BIM软件中通用的需求。注意不要原封不动的引用，在特定情况下可以修改和强化。

◆所有模型创建参与者需要使用相互兼容的软件。若一款软件是由多方同时使用，那所有参与者必须使用统一版本，并保持更新。

◆需要有一个核心控制模型，来规定标高、轴网和共享坐标。所有其他模型的建立需以此模型作为基准。

◆模型的构建类别必须准确，若建立模型的软件使用图层，则构件所在的图层必须按照相应的组类型进行命名。比如梁必须按照梁这个类别建立，或者它所在的图层必须命名为梁，不能是楼板。

◆同一个模型中的所有元素必须是同一个软件创建的，从其他软件导入的不同格式的图形不可以作为模型的一部分直接使用。

◆模型应尽可能符合实际施工情况，比如墙要在两层楼板之间建立，而不是整体穿过楼板。

◆所有3D模型必须与正式发布的2D图样相吻合。

◆所有的参数数据必须与正式发布的表格吻合，包括房间面积、修订记录、墙的类型、设备类型等。

◆每个专业的3D模型需参照同样的基准点单独发布。

◆所有作为参照的2D图样和3D模型，需要与参照他们的图样共同发布。链接文件的路径必须是相对路径，而不是绝对路径。

◆必要情况下3D图形和数据需要同时发布两种格式，一种是模型创建软件本来的格式，比如RVT，另一种是通用格式，比如PDF、NWC或者DWF。

◆确保每个元素都可以单独被选择，而不是很多元素被建立为同一个可选择元素（比如将多个设备建立成同一个族文件而不能选择单个设备）。

◆不可以像CAD那样，通过镜像创建不同的构件。比如接口在左边的风机和接口在右边的风机是完全不同的两个产品，不能通过镜像来创建，而是要单独创建一个模型。

◆建筑主要构件如墙、柱、板必须绝对正交，如果不是正交，则夹角最多精确到小数点后两位，比如可以是31.65°，不能是31.6532°。

◆所有尺寸单位必须四舍五入到毫米，不可以人为修改尺寸标注数值。

如果你很熟悉BIM软件，那上面列出的这些可能看起来非常基础。希望这些在你的建模工作中都能轻松做到。但有的时候就是最基础的事情导致模型无法正常使用。因为很多高级的关联参数都是基于底层参数创建的，一旦底层参数出现了问题，高层参数就会出现各种奇怪的错误，有的错误你都不知道是怎么回事。

如果你是设计师，或者是需要创建模型的分包商，重新看一看自己是不是在正确地使用BIM软件。如果你和你的同事只是把BIM作为出图工具而不是建模工具，那你们需要重新培训和学习，才能创建高质量的模型。学着接受其他人向你索要你的模型，只要他们要的是以你分内的工作为目的而创建的模型，而不是一些你本来不做的工作。

如果你是业主或者总包，聘请设计师、咨询公司或者分包商来帮助你创建模型，重新看一下你的协议书和需求书，是不是包含对模型质量和模型分享的需求。如果你不提出要求，别指望别人来替你考虑这些问题。如果你提出的要求使他们抱怨额外增加了工作量，那你需要换一家做得更好的公司。