从CAD走向BIM

从CAD走向BIM

沙克俭

（常州市规划设计院，江苏，常州，213001）

【摘要】随着计算机技术日新月异的不断发展,先由二维cad代替传统手绘,经过近20年的发展。计算机模拟真实三维场景并模拟施工越来越成熟,建筑设计方式将面临重大转变。

【关键词】三维；团队；合作

CAD是COMPUTERAIDEDDESIGN的缩写，就是指计算机辅助设计。

BIM是BUILDINGIMFORMATIONMODELING的简称，是一个概念。一般翻译为建筑信息模型，意思就是含有信息的建筑三维模型。在这里信息不仅是三维几何形状信息，还包含大量的非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格和进度等等；简言之，就是利用信息将现实状况通过模型更加精确和科学的模拟出来。

首先，表达建筑物的图纸主要有平面图、立面图和剖面图三种。CAD时代，设计师分别画不同的视图；BIM时代，不同的视图从同一个模型中得到。如果我们单独来看两者的平面图或者立面图的时候，她们也是一样的；但是当我们改变其中一个门和一堵墙的类型的时候，CAD可能需要在平立剖、工程量统计等文件中逐个修改，而BIM只要在模型里面一个地方改过来就行了。不光是平立剖图纸本身，建筑物还要做结构计算、热工计算、节能计算、工程量统计等。在CAD时代，由于上述变化对这些工作的影响都可能需要逐个修改做专门计算的模型进行重新计算来反映上述变化对各项建筑指标的影响。

当我们进入BIM时代的时候，通过在同一平台集成各模型对企业内部可以协作各专业，建立有效的沟通和配合，防止出现不同专业之间的冲突；外部则可以有效衔接施工过程及后期运营过程，事前的合理控制和事后的调整都将更有效率。这个变化对后续工作的影响评估将变成高度自动化。

其次，我们知道，建筑设计是一个多专业共同参与的活动。随着时代的发展，各种异型建筑的不断涌现和节能建筑、智能建筑以及绿色建筑的提出，其复杂程度呈几何级数增加,而简单的cad二维绘图已经难以满足设计上的需要。

效果图模型——结构模型——机电模型——风能模型、光能模型、节能模型——造价算量模型——建筑展示模型，这是cad的工作流程，从以上可以看出来，在cad的绘图环境下，各种各样专业的人需要单独建立自己所需要的各种各样的模型，而这些模型除了建筑展示模型外其他的只是设计需要，对于建设单位来说毫无需要。同时也带来一个问题，这么多个模型，能保证所有模型都会一致吗？就算一致，后面碰到设计变更或者错漏碰缺，能保证所有关联的人都步调一致吗？同时按流程一步步鼓捣模型是需要时间的，对于建设单位来说，时间就是金钱。

以上是bim的工作流程,在当今互联网和云技术越来越发达的今天，设计建筑师把bim模型放在互联网的某个域中，然后相关的人共同在一个模型里进行设计，模型里的所有数据均可视化共享，由建筑项目负责人统筹管理各个专业的职责所在，模型里的各个零件都实施联动，能让各种改动带来的工作量减少到最低限度，同时保持了建筑模型的一致性。比如说:当建筑删除一道墙的时候，其他相关的人可以马上从模型中看到变化并作出调整；如果墙上的梁、插座、暗管和墙锁定链接的时候，甚至不需要做调整，同时bim强大的统计互动功能能直观的显示墙体数量的变化而带来的造价上的随机变化。最后的成果是一个可视化的带有各个专业信息的可视化建筑模型，施工单位可以利用模型作虚拟建造，做施工分析和规划；时间和空间合成后的碰撞检查；而建设单位可以利用这个模型进行后期的维护管理。

设计方法上两者的不同在于：cad是设计师分别画不同的视图，首先是画平面，然后是根据平面推敲立面，推敲立面的同时反过来再修改平面，所有的图形都是独立的，当我们改变其中一个门和一堵墙的类型的时候，CAD可能需要在平立剖、大样和门窗表里逐个修改，而BIM只要在模型里面一个地方改过来就行了。不光是平立剖图纸本身，建筑物还要做结构计算、热工计算、节能计算、工程量统计等，在CAD时代，由于上述变化对这些工作的影响都可能需要逐个修改做专门计算的模型进行重新计算来反映上述变化对各项建筑指标的影响。当我们进入BIM时代的时候，这个变化对后续工作的影响评估将变成高度自动化。当然，讲了bim的那么多的好处，然而在国内为啥还没有推广出来呢。首先，对设计单位来说，这是设计方法上的巨大改变。以前的cad图纸，是用图层、颜色、线型、属性等抽象信息来表达的。这种平面的东西，学习成本廉价而且易于掌握，几乎是不用训练就懂。从本质上来说cad虽然是电脑上画图，实际上还是用手画图，只不过画图工具改变了而已。

而bim是在传统平立剖二维表达的基础上融入了三维的表达方式，并且能够把真实材料颜色直观的表达出来，模型里的每一个构件都包含了大量的信息，包括材料的质量、物理性能、热工性能、单位造价甚至生产厂家等等，使得设计行业以外的人员更能直观的读懂设计图纸所表达的含义，同时也为后期的维护保养提供便利，延长建筑使用的生命周期。

bim带来的效益是显而易见的，但是其阻力也是客观存在的。其解决办法是:

第一、政府推动和引导BIM，在公建项目上大胆使用BIM技术，培育国内企业运用BIM能力,事实上政府已经意识到问题所在，例如绿色建筑评价标准中明确了采用bim设计的工程有加分项，指出了绿色建筑的最佳设计平台是bim。

第二，协会和政府结合中国国情，制定BIM标准。

第三、协会带头加强BIM宣传，包括对业主、设计单位、施工单位等。

第四、协会建立共享机制，使设计单位能够互相学习BIM技术。

第五、对采用BIM技术的项目给予一定的政策支持。

中国已经经历了长达30多年的高速经济增长而至今势头不减。建筑行业在推动国家GDP增长方面仍然起着重要的作用，设计行业仍然需要不断地提高和进步。当今社会信息对于人类的影响越来越深刻，建筑的发展通过包涵建筑所有信息的虚拟建筑，由此实现横向整个建筑行业内，纵向从规划、设计到施工、管理、维护等整个建筑生命周期中的信息共享和交流,这一发展提趋势必将受到信息化社会的影响，信息手段的应用将成为未来建筑形式演进的动力之一。在信息时代，如何将传统的二维建筑信息表达转变为包含一个真实建筑场景是提高建筑业生产效率的一个重要途径。

参考文献：

[1]第二次建筑设计革命—BIM技术.建筑设计管理，2012年第5期.