3 BIM在建筑项目设计阶段的应用
BIM在建筑项目设计中究竟能做什么，有哪些价值？哪些项目适合使用BIM？BIM应该在建筑项目设计的哪个阶段介入？如何实施BIM？这是在过去几年中笔者被反复问到的几个问题。下面的内容可能会解答上述问题，或者作为参考观点帮助读者思考。
3.1 BIM在设计阶段的价值
在建筑项目设计中实施BIM的最终目的是要提高项目设计质量和效率，从而减少后续施工期间的洽商和返工，保障施工周期，节约项目资金。其在建筑设计阶段的价值主要体现在以下5个方面：
（1）可视化（Visualization）：BIM将专业、抽象的二维建筑描述通俗化、三维直观化，使得专业设计师和业主等非专业人员对项目需求是否得到满足的判断更为明确、高效，决策更为准确。
（2）协调（Coordination）：BIM将专业内多成员间、多专业、多系统间原本各自独立的设计成果（包括中间结果与过程），置于统一、直观的三维协同设计环境中，避免因误解或沟通不及时造成不必要的设计错误，提高设计质量和效率。
（3）模拟（Simulation）：BIM将原本需要在真实场景中实现的建造过程与结果，在数字虚拟世界中预先实现，可以最大限度减少未来真实世界的遗憾。
（4）优化（Optimization）：由于有了前面的三大特征，使得设计优化成为可能，进一步保障真实世界的完美。这点对目前越来越多的复杂造型建筑设计尤其重要。
（5）出图（documentation）：基于BIM成果的工程施工图及统计表将最大限度保障工程设计企业最终产品的准确、高质量、富于创新。
3.2 BIM项目类型及介入点
哪些项目适合使用BIM？BIM应该在建筑项目设计的哪个阶段介入？这两个问题的答案仁者见仁、智者见智：有的说BIM只适合于复杂造型设计项目，在前期的概念和方案阶段就要介入，常规住宅项目是杀鸡用牛刀；有的说只有标准化程度比较高的住宅项目才能充分体现参数化设计的价值，提高出图效率，应该在施工图阶段介入；还有的说复杂的BIM只适合做方案设计，施工图还是使用AutoCAD灵活、效率高等。这些观点其实都没错。心理学讲“需求是决定一切行为的根本”，BIM也是同理。不同的人、不同的项目、不同目的，将决定BIM的实施采用什么样的方式、什么时候介入、做到什么深度、得到什么成果，以及实施的费用成本。
3.2.1 实施BIM的不同设计阶段
在建筑设计阶段实施BIM的最终结果一定是所有设计师将其应用到设计全程。但在目前尚不具备全程应用条件的情况下，局部项目、局部专业、局部过程的应用将成为未来过渡期内的一种常态。因此，根据具体项目设计需求、BIM团队情况、设计周期等条件，可以选择在以下不同的设计阶段中实施BIM。
（1）概念设计阶段：在前期概念设计中使用BIM，在完美表现设计创意的同时，还可以进行各种面积分析、体形系数分析、商业地产收益分析、可视度分析、日照轨迹分析等。
（2）方案设计阶段：此阶段使用BIM，特别是对复杂造型设计项目将起到重要的设计优化、方案对比（例如曲面有理化设计）和方案可行性分析作用。同时建筑性能分析、能耗分析、采光分析、日照分析、疏散分析等都将对建筑设计起到重要的设计优化作用。
（3）施工图设计阶段：对复杂造型设计等用二维设计手段施工图无法表达的项目，BIM则是最佳的解决方案。当然在目前BIM人才紧缺、施工图设计任务重、时间紧的情况下，不妨采用BIM + AutoCAD的模式，前提是基于BIM 成果用AutoCAD深化设计，以尽可能保证设计质量。
（4）专业管线综合：对大型工厂设计、机场与地铁等交通枢纽、医疗体育剧院等公共项目的复杂专业管线设计，BIM是彻底、高效解决这一难题的唯一途径。
（5）可视化设计：效果图、动画、实时漫游、虚拟现实系统等项目展示手段也是BIM应用的一部分。
3.2.2 项目类型和介入点
结合北纬华元和东经天元公司承接或配合设计院完成的多个不同类型的BIM项目经验做简要说明。
（1）住宅、常规商业建筑项目
项目特点：造型规则，有以往成熟的项目设计图纸等资源可以参考利用；使用常规三维BIM设计工具即可完成（例如Revit Architecture系列）。
此类项目是组建和锻炼BIM团队或在设计师中推广应用BIM的最佳选择。从建筑专业开头，从扩初或施工图阶段介入，先掌握最基本的BIM设计工具的基本设计功能、施工图设计流程等，再由易到难逐步向复杂项目、多专业、多阶段及设计全程拓展。此为“步步为营”，以规避贪大求全嚼不烂的风险。本人在中国建筑设计研究院崔 工作室“徐州职业技术学院图书馆”项目上和赵晓刚、周力坦等设计师的合作即为此类项目——在施工图阶段介入，完成建筑施工图设计。
（2）体育场、剧院、文艺中心等复杂造型建筑项目
项目特点：造型复杂或非常复杂，没有设计图纸等资源可以参考利用，传统CAD二维设计工具的平、立、剖面等无法表达其设计创意，现有的Rhino、3ds max等模型不够智能化，只能一次性表达设计创意，当方案变更时，后续的设计变更工作量很大，甚至已有的模型及设计内容要重新设计，效率极其底下；专业间管线综合设计是其设计难点。
此类项目可以充分发挥、体现BIM设计的价值。为提高设计效率，建议从概念设计或方案设计阶段介入，使用可编写程序脚本的高级三维BIM设计工具或基于Revit Architecture等BIM设计工具编写程序、定制工具插件等完成异型设计和设计优化，再在Revit 系列中进行管线综合设计。
（3）工厂、医疗等建筑项目
项目特点：造型较规则，但专业机电设备和管线系统复杂，管线综合是设计难点。
可以在施工图设计阶段介入，特别是对于总承包项目，可以充分体现BIM设计的价值。
以上只是对常见项目类型做简要说明，不同的项目设计师和业主关注的内容不同，将决定在项目中实施BIM的内容（异型设计、施工图设计、管线综合设计、性能分析等）。
3.3 BIM实施模式
在目前条件下根据自身的情况，设计企业实施BIM无非以下3种模式：
（1）BIM外包服务：将特定阶段的BIM设计业务外包给有实力的BIM服务商独立完成，设计企业在服务商的成果上进一步深化设计。在此过程中BIM服务商扮演的是“辅助设计”的角色。
（2）BIM项目合作设计：在项目设计的特定阶段，由设计方和BIM服务商合作完成设计。在此过程中BIM服务商更多起着技术培训、设计难题技术支持、局部参与设计的“协助设计”的作用，项目设计依然主要由设计师完成。通过多个项目、不同类型项目的BIM实施，达到在设计师中逐步推广普及BIM应用的目的。注：笔者在中国建筑设计研究院“徐州职业技术学院图书馆”和某会议中心项目上和赵晓刚、周力坦等设计师的合作即为此种模式。
（3）自建BIM团队：成立专职的BIM团队或部门，使用BIM技术服务于设计院内部所有需要BIM的项目。该方式的重点是团队自身的建设与技术水平的提升，在运作前期，BIM服务商的专业培训和技术支持至关重要。
