如何推进BIM技术的正向设计

 
    一、BIM技术在设计中的应用概述
    设计作为工程建设实施的起始阶段，很多项目在设计阶段就已经开始运用BIM技术，为工程建设创造价值，比如管线综合、预留预埋、设计优化、成本估算等多个方面。虽然设计阶段很多项目已经运用BIM技术，但是绝大部分项目的BIM技术应用和设计并没有紧密结合，项目设计和BIM技术应用还是分别实施（行业称之为“翻模”）。设计施工图完成以后，BIM工程师根据已完成的施工图搭建BIM模型，根据BIM模型查找设计问题，设计师在根据BIM反馈的问题提出设计变更或者修改图纸。
    目前设计阶段这种BIM工作的模式，只是给工程建设带来了点状的价值，并没发挥BIM的面状价值，BIM强大的数字化能力也没有得到有效地发挥，BIM对设计来说仅仅起到最简单的辅助作用。BIM强大的专业协同能力，可视化能力，平立剖、三维的同步修改能力，设计数据的管理能力，这些对设计比较重要的方面并没有在设计中得到应用，BIM的价值就难以在设计中凸显出来。
    要让BIM技术在设计阶段发挥出应有的价值，需要逐渐改变翻模BIM的模式，将BIM技术与设计紧密结合，通过以BIM技术做为设计工具来进行设计，可以称之为基于BIM技术的正向设计，也可以简称为BIM正向设计。
 
    二、设计企业BIM技术应用情况分析
    BIM技术目前在设计企业中的应用已经比较多，但是各企业的BIM技术的应用差异性也比较大，对BIM技术应用的投入差异性也比较大，根据实际情况可以将已经应用BIM技术的设计企业分为三大类，具体如下：
    第一类：浅层次的BIM技术应用。
    大部分设计企业都是只进行浅层次的BIM，对BIM技术的应用方式为根据设计图纸进行BIM建模，然后进行碰撞检查，行业称之翻模BIM。这类设计企业对BIM技术的应用仅限于利用BIM的碰撞检查功能，而且运用BIM技术很大程度上是因为业主或者满足行业特殊要求（如绿色建筑评价）的要求运用BIM技术。
    第二类：中等层次BIM技术应用，有意愿进行基于BIM技术的正向设计。
    属于第二类的设计企业只有一少部分设计企业，在运用BIM技术的实践中发现翻模BIM对设计的帮助太少，并且能够看到BIM技术对设计的真正价值，能感受到基于BIM技术的正向设计对于企业的意义，正在努力地进行基于BIM技术的正向设计的尝试，以图占领新技术应用的制高点。这类单位一般以典型的设计项目作为试点，进行BIM技术应用的探索。
    第三类：深层次的BIM技术应用，已经实战过基于BIM技术的正向设计。
    只有极少数设计企业属于此类。此类企业已经完成基于BIM技术的正向设计探索，在某几个典型项目上进行了基于BIM技术的正向设计的实战，已经形成了基于BIM正向设计的组织标准和设计标准。但此类企业也并不是所有设计项目都进行基于BIM技术的正向设计，只有在个别项目有需求的时候才进行基于BIM技术的正向设计。这类企业也没有进行基于BIM技术的正向设计的全面推广。
    根据目前的设计企业BIM技术应用的现状，可以分析得到的结论是：设计企业基于BIM技术的正向设计有探索应用，有项目实战，也有企业形成设计标准和组织标准，但是实际上并没有得到进一步的推广。分析原因，基于BIM技术的正向设计对项目设计有很大价值，但是实施起来困难重重，需要设计企业和设计师付出很大努力和代价才有可能完成。

    三、推进基于BIM技术的正向设计的难点分析
    推进基于BIM技术的正向设计的困难，是有很多因素共同作用导致的，企业克服困难的能力不同，在没有提出解决其能力范围以外困难的方案之前，大部分设计企业基于BIM技术的正向设计都会以失败告终。
    在此，对基于BIM技术的正向设计的困难因素进行分析罗列，希望对即将进行BIM技术正向设计的企业有所帮助，在进行基于BIM技术的正向设计时，能比较全面、清楚地了解，针对性策划实施方案，让基于BIM技术的正向设计能都顺利进行。推进基于BIM技术的正向设计的难点因素如下：
    3.1设计师因素
    要做好一个工程的设计，必须要有丰富的设计经验，要做好基于BIM技术的正向设计，不仅需要丰富的设计经验，还需要对BIM的深入理解以及对BIM一系列软件的熟练运用。这类设计师目前比较缺乏，需要设计企业进行一定周期培养，而目前设计企业普遍缺乏有效的培养机制，同时又面临着较高的人员流失风险，从而导致设计企业缺乏基于BIM技术的正向设计BIM正向设计师人才储备。
    3.2项目设计周期因素
    根据国内的现状，工程项目为了快速取得回报，项目的周期很短，设计的周期也会压缩到很紧。而基于BIM技术的正向设计，不仅需要进行技术探索，还需要进行项目管理的探索，前期要进行大量的策划工作，并且要在实施过程中采集录入大量信息不断对设计进行修正和优化调整。按照目前普通项目的周期，基于BIM正向设计在实际项目设计中很难实现。
    3.3新的设计方式带来的挑战
    基于BIM技术的正向设计，必然要发挥BIM的优势，设计的工作方式以及设计师之间的协作方式必然要进行改变。传统方式以CAD图纸提资，而BIM是协同设计，从传统的粗放式设计到BIM的精细化设计，工作方式改变带来的不适应性和不确定性，对于参与项目的设计师都是极大的挑战，需要项目人员有很强的适应能力和抗压能力。
    3.4新标准制定难度大
    基于BIM技术的正向设计，需要改变原有的设计工具，需要在新的工具上完成传统的设计成果表达。这就要求在新的工具上制定很多标准，工具的组织标准，模型的深度标准、图面的表达标准，数据交互标准、图纸输出标准等。制定这些标准不仅要求标准制定者要对新的设计工具有极高的应用能力，而且要求标准制定者对传统的设计成果要求有深入的理解，还需要做大量的探索尝试，实施难度较大。
    3.5效率因素
    基于BIM技术的正向设计，根据目前的BIM技术应用的实际情况，由于工作模式改变，设计精细化程度的加深及信息录入量的增大造成BIM正向设计效率远低于传统方式设计。直接导致参与项目设计师产能下降，虽然设计质量可能会提高，但是人均产值会降低。在设计企业推进基于BIM技术的正向设计的时，必然要考虑人均产能下降对企业带来的经济压力是否能够承受和接受。
    3.6软件因素
    传统方式的设计，基于CAD平台进行设计，设计高效便捷，这主要是归功于各软件公司的努力，在CAD软件上作出了大量的专业性插件，让设计师快速高效地完成工作。而现在到BIM技术应用时代，各BIM平台都是引进的国外软件，软件使用习惯和CAD相比已经大不相同，学习成本较高。而国内基于各BIM平台的开发尚处于需要不断完善的阶段，在BIM平台上开发的软件相比于在CAD上开发的软件相比于CAD上的插件，专业性较低，效率较低，还需要不断地完善，目前难以支撑起基于BIM技术的正向设计工作。
    3.7审图问题
    目前的审图依然是二维图纸的审图，并没有一套实用的BIM审图机制。如果要进行基于BIM技术的正向设计，审图还需要将BIM的图纸转换成二维的图纸进行审图，而通过BIM来完成传统的二维图纸，效率较低，尤其是结构专业的图纸，还是以平法表示，在BIM软件上出图，相较于在CAD软件上出图会增加大量的工作。这也是推进基于BIM技术的正向设计的一个巨大阻碍。
    3.8费用问题
    现在的设计费计算方式是基于当时行业技术水平的客观情况而定的，而基于BIM技术的正向设计，将以前发现不了的设计问题在设计阶段解决掉，是设计企业在付出成本，却是为业主带来价值，投入与产出不成正比。而现实情况是业主一般情况下都是只支付了传统设计的费用，并没有支付应用BIM技术进行正向设计所带来的成本。这些由设计企业额外承担的成本也是推进基于BIM技术的正向设计工作的一大阻碍。
 
    四、对于基于BIM技术的正向设计的展望
    虽然推进基于BIM技术的正向设计困难重重，但是也在不断前进。BIM技术的应用，在未来一定会为工程建设产生更多的价值。未来是数据驱动的时代，数据核心，工程建设数据的源头在设计。基于BIM技术的正向设计就是从源头采集BIM数据信息同时提升设计质量，所以未来的设计必然是基于BIM技术的正向设计，也必然在所有的设计企业中进行全面推广。
    当然，也需要工程建设的各参与方能够正确地理解BIM技术对自身带来的价值，不断进行BIM的技术积累，需要BIM各平台、各软件的服务商将自己的产品不断优化，不断提升软件的专业能力以及使用效率。希望各方能够共同努力，让基于BIM技术的正向设计能都尽快地全面推进。