BIM时代设计软件与制图标准的相互对接

1、 #IBIM札参数化TheCorrespondencebetweenDesignSoftwareandDrawingStandardsintheEraofBIM杨远丰广东省建筑设计研究院 # # # 图1Revit的墙体平面显示图2立面轮廓线示意1背景BIM技术是应用于建筑全生命周期的技术，在设计阶段的应用是相对发展较早的，甚至在BIM这个名词尚未出现的时候，已有软件开始按BIM的理念进行开发并得到应用。但随着近年来BIM在建设行业中的推广，我们发现BIM技术在施工阶段得到了蓬勃的发展，而在设计阶段的应用则相对进展缓慢，始终难以大规模推进BIM设计出图。原因当然涉及很多方面，本文只着重探讨BI

2、M设计面临的一个现实困境一一制图标准与BIM设计软件之间的对接问题。现行的建筑工程制图标准有很多本，如房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2010）、建筑制图标准（GBT501042010）及其他专业系列、民用建筑工程建筑施工图设计深度图样09J801）及其他专业系列等，大部分是基于AutoCAD平台绘图软件编写，延续手工制图的表达习惯与原则，总体原则是准确、清晰、简明的图面表达。进入BIM时代，设计软件的开发理念和操作习惯都与以往二维绘图软件相差甚远，现行的制图标准难免有些地方与BIM的做法不太一致，限制了BIM设计的发展。而另一方面，BIM软件需顾及的各方面因素更多，开发难度更大，设

3、计表达并非其唯一的关注点，软件的本地化也面临更多的要求，在BIM软件尚未非常成熟的现阶段，其图面表达方面确实存在需改进的地方。作为用户，我们希望在设计软件与制图标准两方面都能做出适当的调整，减少BIM软件在“设计出图”方面的障碍，从而使BIM技术在设计过程中的应用流程更加顺畅。2技术基础首先有必要探讨一下BIM设计与二维CAD绘图之间的技术差异。关于BIM与CAD两者的概念及相互关系目前仍有争议，本文无意进行深入探讨，只对BIM软件与传统的绘图软件在技术上的差异进行简单的对比，这些差异是导致其图面表达要求跟以往不完全一致的根源。在以下的对比中，“BIM软件”以AutodeskRevit2013

4、及GraphisoftArchiCAD15为代表。（1）BIM软件的主体是三维构件，需将三维构件转化为二维图面表达。这个转化最简单的是直接投影，但显然直接投影得出的图纸不可能作为工程图纸，需按照制图标准或约定俗成的表达方式进行简化、转换，并按照不同的图别、不同的比例有不同的深度表达。而在二维CAD软件中，纯以二维线条表达三维构件，形式可以随意修改，相当自由。即使是天正等面向对象的本地化软件，其表达的自由度也是相当大的。（2）BIM软件的构件是参数化构件，参数与构件相互联动。在BIM软件中，构件的注释、标记是构件信息的提取，两者一一对应，并联动修改。这个特性决定了后文所提到的许多问题。而在二维C

5、AD软件中，注释和标记一般跟其主体是独立的关系，可以分别编辑。（3）BIM软件的视图是基于三维模型的剖切投影，平立剖面等视图都来自模型，虽然可以设定不同的剖切位置或高度，或设定规则进行构件类别的显隐，但总的来说比较严谨。而在二维CAD软件中则非常灵活，以满足表达需要为原则。（4）BIM软件的文档是一个整体的数据库，图纸是其一种表现形式。在BIM文档中，所有图纸、视图、统计表等都从数据库中提取，并且互相关联，这跟传统二维CAD以“图纸”为单位的松散的文档结构有巨大的区别。3技术细节分析从上述BIM软件的技术特点可看出，其图面表达与文档结构均比以往要严谨很多。下面结合笔者对Revit及ArchiC

6、AD的研究与实践体会，具体谈谈目前各专业BIM施工图在图面表达方面与现行制图标准相比有哪些不对应的地方，并对解决方向提出建议。本文主要以民用建筑工程建筑施工图设计深度图样（09J801）及其他专业系列作为现行制图标准的参照，下文简称深度图样。由于笔者对电气专业的施工图不熟悉，因此仅对建筑、结构、暖通空调及给排水专业作讨论。3.1建筑专业BIM软件大多从建筑专业开始发展，因此图面表达也比较贴近既有习惯，下面列举的问题大多是小问题，但如果要严格按现行制图标准出图，这些小问题也相当影响效率。（1）墙体的表达。深度图样规定，平面图用粗实线表达墙体断面，详图需表达构造层次。其中平面图没有明确是核心层还是

7、饰面层，按习惯为核心层。在BIM模型里，如果墙体是复合材质（即包含了核心层、填充层、饰面层等各构造层次信息），目前Revit无法做到只显示核心层，如图1,如果按其“粗略”模式，则显示饰面层厚度，与习惯不符，建议改进；ArchiCAD则可以做到只显示核心层。（2）立面轮廓线的要求。深度图样规定需表达“立面外轮廓”，并规定“当前后立面重叠时，前者的外轮廓线宜向外加粗”。这条规定在实际绘图中一般表现为沿着整个外轮廓画一圈粗线（图2）。在BIM软件中，立面为自动按模型投影生成，对这一根粗线可以说无计可施，只能手动沿着外轮廓描一遍，当模型有改动时，还得重新再描，相当麻烦。笔者认为这条规定在表达上并没有绝

8、对的必要性，在BIM时代可考虑去掉。（3）立面轴号。深度图样规定，立面只表达“两端”轴号，中间所有轴号均予略过（图3）。这是为了简化绘图的工作量，实际上看图、对图颇不方便。BIM软件的轴线均为三维轴线，平立剖各视图的轴线都是对应的，并且自动生成，因此不存在工作量的问题，建议修改这条规定为“立面需表达主要轴线”。另外，立面的图名给BIM出图造成一定的困扰。如图所示，“立面图”这个表达在图面上不难实现，但在BIM软件里，视图名称属于整个文档结构的一部分，图名需保存到数据库里，因此图名只能使用常规字符，比如“9轴4轴立面图”，笔者认为这也是可以接受的，并且更科学,有利于文档的统一性。（4）剖切号的表

9、达。深度图样规定，剖切号放在底层平面上,实际应用中亦感觉看图、对图不甚方便，每每需在首层平面查找剖切位置，再对应到目标楼层去查看剖切位置。在BIM软件中，平面里的剖切符号与剖面视图是相互关联的，并且剖切高度包含哪些平面，相应平面即自动显示该剖切号，在软件中更可直接选取剖切号互相跳转,相当方便，建议制图规范按此修改。图4无索引剖切号与带索引剖切号另外，我们习惯使用的剖切号如图4左图所示，没有索引，不利于看图查找，建议采用国际通用的带有索引号的剖切符号。（5）分层统计门窗表。深度图样中的门窗表示例为分楼层统计形式，非常简洁明了（图5）。但在BIM软件中，无论是Revit还是ArchiCAD，目前均

10、无法做出这种统计表，只能做出如图6所示的总体图3深度图样立面示例可以强行把这个表用线条+文字绘制出来，但跟整体数据库没有关联，意义不大。这里笔者还是建议适应软件的功能，按总体统计列表。（6）楼梯剖面大样。楼梯剖面大样是目前BIM建筑施工图中较突出的难点，主要在于楼梯与相关结构构件的交接目前软件解决得不够完善，楼梯栏杆转角交接处理困难。深度图样中的楼梯剖面大样、栏杆处理是通过简略的示意+索引图集来表达，BIM软件目前无法将栏杆进行简略表达，详细表达又有瑕疵，因此需花费大量时间进行手动修饰，如图7所示，这是需要BIM软件厂商着力解决的问题。3.2结构专业对于混凝土结构，结构专业普遍采用“平法”进行

11、施工图设计。概括来说，平法规则通过对构件信息的归并进行标注，是一种简洁高效的表达方式，但与BIM的整体理念有相当大的偏差BIM构件的信息是其固有属性，注释标记是构件信息的反映，两者一一对应；平法则讲究对同类的构件信息进行归并，即一个注释表达多个构件，这对BIM软件的挑战是相当大的，业界也因此对BIM时代还应否按平法进行结施设计有所争论。笔者认为平法有广泛的应用基础，不可能在短时间内停用；BIM软件对平法的适应也在不断研究当中，如果平法规则可以作适当调整，BIM软件通过技术手段还是可以满足的。目前Autodesk公司的“速博应用”提供了初步的解决方案。鼻niuK口疥tritlrt4R口iHO尺寸

12、S3敬沏皿s7T21KF1U9900X210017ISuU1571Fl乙i7DC210005FWW1000X21004014HI10002100062FU124291652161I62116世1W0ZIQQ01取歼蔺逛本门FM15I50CK2100444163515M1th1BOO37500UCOl2fUIBI8KJX21M154昭1町3621帕囲150036500UCOI2FM242400X2100111B002750ISO忆DI2嘶诣合金珏圉门FUJI31D0X2TO11帕K10002100010单弄冏朋本门RM9TKMCT2TD013g114,sr150021001503取歼不聘柄门统计

13、表。分层统计当然也可以，但形式不是图5中所示。通过二次开发图6BIM软件生成的门窗表示例图5分层统计门窗表示例（1）梁平面图。Revit通过添加共享参数进行梁钢筋信息的输入（图8）,这是目前的权宜之计，共享参数带来相当多的不确定因素，比如命名不规范、不统一，参数信息难以传递，公司标准难以统一等，亟待软件厂商与行业组织一起确定参数，并内置于构件（起码内置于中国模板），辅以配套的标注符号，方可踏实应用。标准的参数设置除了方便出图以外，还大大扩展了结构BIM模型的应用空间，比如与计算软件的对接、与工程造价软件的对接等。即使有标准的参数设置为基础，信息的输入与标注在目前也是相当耗费时间的，二次开发厂商

14、在这方面大有可为，可开发从结构计算模型导入构件信息的插件，也可根据平法规则开发构件标注、成图的插件，大幅提高效率。 #II图8梁构件参数与平法标注图7未经处理的楼梯剖面图9原位放大的柱平法标注 # #.FHWJHW1HWJ图10以线型表示管线类别 （2）柱与墙平面图。结构墙柱的钢筋信息在Revit中同样通过共享参数输入，不再赘述。平法有一个外行非常难以理解的规定：原位放大绘制配筋图并标注，如图9所示，不但造成图面混乱（两个标注600的尺寸放在一起，但尺度相差甚远），而且绘制麻烦，容易出错。在AutoCAD里大多通过直接修改尺寸标注值来标注，这本身就跟CAD的绘图原则相违背。对于BIM软件来说，

15、同一视图局部放大比例是无法做到的，但以详图索引的方式则很容易做到，并且图面更清晰有条理。作为非结构设计人员，笔者斗胆建议，各编号的墙柱配筋图以放大详图的形式另外绘制，在墙柱平面图中仅标注编号以供索引。3.3暖通空调与给排水专业设备专业的BIM设计中，纯粹图纸表达问题其实不多，大量的设备符号、标注等都可以通过定制本地化的图库来实现，真正形成障碍的是BIM设计观念与流程跟以往相差甚远，难以快速转变。下文提到的几个问题，前两个是比较基础性的问题，后面几个则是普通的技术问题。（1）设备专业的原理图、系统图。这些经过逻辑抽象或归纳简化的设计图，除卫生间管道轴测图外，大都难以从反映真实的BIM模型中直接生

16、成，仍需手动绘制。可否通过二次开发技术提取BIM模型里的系统要素并绘制出系统图，是一个很值得研究的课题，既对BIM设备模型的深度、建模规则有严格的规定，也需要对系统图的表达方式作出适当的修改，限于笔者学识不展开讨论，寄望更多专业人士深入研究。（2）设备专业BIM的设计出图受到管线综合影响很大。以往管线综合图纸与专业设计图纸是分开绘制的，两者不要求严格一致，各专业的图纸可表现得比较简洁并且图面舒展。对于BIM设计来说，图纸来自于模型，两者关联对应，如果不考虑综合设计，这个阶段的BIM模型往往存在大量冲突碰撞；一旦开始综合设计，管线间的排布避让会使得专业设计图显得繁琐、疏密无序。这个矛盾涉及到设计

17、阶段的划分与深度要求，在施工图阶段如何平衡专业设计表达与BIM模型深度要求，也需要有官方的标准作为依据。（3）线型。设备专业以单线表达管线（图10）,以线型区分不同管线类型，这使得设备专业施工图很简明，但目前两大BIM软件（Revit2013、ArchiCAD15）均无法同时满足这两个要求：ArchiCAD的MEP模块无法以单线显示管线，Revit无法定义复杂线型（只能定义由点、划、空格组成的线型）。而这是设备专业BIM设计期望已久的功能,希望软件厂商予以考虑。目前只能使用不同的点划线型结合标注来区分，当然也可以通过二次开发技术对管线进行等距标注，以达到“模拟”带字母线型的效果,但局限性相当大

18、，修改麻烦，是不得已的下策。（4）立管符号oRevit目前的做法是提供系列立管符号给用户选择,如图11,但此符号大小无法调节，在平面上无法反映其大小。制图标准对立管是否按管径大小显示没有明文规定，实际绘图中，部分立管希望表达管径，部分小立管（如竖接喷头的小立管）则希望不予表达。如何同时满足要求，需要软件厂商考虑。图11Revit立管符号9L1-L3-L2-L5h4L-113150=0.01L=2.ag5C10.003Llpgso=0.003L=.Dg50M.0Q3L-50DlOO1=0,01US3THH(JWLWP-I-IWQPWI去壬3POW#沁图12立管的习惯表达图13多管标注示例俺龙倉心

19、执机MM:45DD.W/h阪SOO.(IPs址宇；0.80俯转連：SSflrpiri电音：66dti丿多管标注。前面讲到，BIM软件的一个重要特点是标注跟其主体的对应，这个特点在带来极大方便的同时，也给一些习惯上的表达方式带来不便，比如设备平面图大量使用的“多管标注”(图13)，个集中的引注便把多根管线一起标注，非常简明、美观。目前Revit、ArchiCAD及笔者了解的其他BIM软件均无法作出这样的标注,个标注只能对应一个主体。笔者自己开发了一个Revit插件，把多根管道的多个标注按照习惯的形式排列，做出多管标注的样式，但其实质仍是多个标注，一旦管线移位，标注就会错位。多管标注如果要保持其信息与管道的关联，需要做一个独立的标注符号，并监控与其平面相交的管线，这需要软件厂商或二次开发厂商来专门开发。设备统计表。各种设备的型号、规格等参数是后期应用所需的重要信息，是BIM设备模型的价值所在。其困难在于各种设备的参数设定各不相同，无法如结构梁一样统一规定。如图14为传统二维空调施工图里的设备统计表，一般为手动统计，在“型号与规格”栏将技术参数笼统填入，实用简洁。对于BIM软件来说，