勘察设计行业设计平台应用概述

摘要：“十一五”期间，伴随着工业化和城镇化进程的加快，我国工程勘察设计行业进入了快速发展期，行业队伍素质、技术水平、经营规模、经济效益得到大幅提升，其设计手段也不断更新，为我国国民经济和社会发展作出了重要贡献。从大型勘察设计企业设计手段变革入手，探讨各种设计平台在国内设计企业中的应用情况。

关键词关键词：勘察设计；设计平台；BIM；企业信息化

DOIDOI：10.11907/rjdk.143831

中图分类号：TP302

文献标识码：A文章编号

文章编号：16727800（2015）002002302

作者简介作者简介：谭国华（1980-），男，湖北武汉人，中国市政工程中南设计研究总院有限公司科技信息部高级工程师，研究方向为企业信息化应用、网络系统架构。

1“甩图板”工程下的设计平台应用

在20世纪80年代末的改革开放初期，国内建筑及基础设施投入不是很大，主要是中央部属的大型设计院在做一些国家计划内的工程项目设计，设计图纸基本上都是靠设计人员趴在图板上用丁字尺、计算出、铅笔、橡皮在图纸上一笔一画完成，工作效率非常低。

90年代初期，AutoCAD软件在国内各行业得到了全面应用和推广，特别是在工程设计行业和机械设计行业的应用，并促成了一场轰轰烈烈的企业信息化高潮＼[1＼]。由于工程建设和产品设计标准化和通用性原则，如果全部使用手工绘图的方式，大约一半以上的时间都将用在绘图上。利用AutoCAD的阵列复制功能，以及电子化的存储、修改再利用，可使设计效率大大提高。当时称作“甩图板”工程，使千千万万的描图员和设计人员从原始的体力劳动中释放出来，投身到更有价值的创新性工作中去，引发了工程设计行业的一场革命。

在“甩图板”工程的号召下，以AutoCAD、MicroStation为主的二维设计软件在勘察设计企业开始得到迅速应用和推广。当时一些大型设计院都成立了计算机中心或称作电算站，专门普及、推广CAD技术，制定CAD制图标准。由于二维的CAD系统不仅能帮助工程师轻松画出漂亮图纸，而且使图纸的修改、管理和重复利用变得更加方便，更重要的是它改变了工程师的工作模式，大大提高了工作效率。因此短短几年时间，二维CAD软件应用取得了可喜成果，基本上甩掉了图板，使绘图、出图工作更加科学化、规范化、标准化，并逐渐与国际接轨。

工程设计人员逐步了解CAD技术以后，也慢慢发现通用的AutoCAD平台可以将传统的图板变成电子图板。如何更快地得出想要的图纸，把一些通用的功能模块化、程序化，更快地提高工作效率，成了一些大型设计院重点考虑的问题。于是设计院计算机中心的一个主要任务就是在CAD平台下做二次开发，开发出一些适合于本企业、特定专业的设计软件，有快速成图、结构计算、电气布置等各种软件。但是这些软件仅仅适用于特定的企业、特定的专业，以及特定的工程性质，完全不能商业化。随着软件技术的快速发展，基于AutoCAD平台的商业化软件迅速走向市场，而且都是面向特定专业的（如建筑、结构、给排水、岩土、道路、桥梁）。天正、理正、PKPM、探索者、广厦、鸿业等软件不管是在通用性、开发的持续性方面，还是在软件的成熟性方面都很快得到了市场的认可。

2从二维到三维的设计平台应用

随着设计平台应用的不断深入，很多工程师逐渐发现，二维CAD系统与传统的手工绘图一样，都是基于几百年来逐渐形成的二维工程图表达方式，用点和线来表达平面。这种方式会因人为原因产生很多大大小小的设计错误，在工程设计的完整性和设计企业的创新上无能为力。工程设计与机械设计的主要区别在于工程设计的二维图纸很粗糙，很多尺寸需要施工人员根据自己的经验去临时调整，很难做到精细设计。

自2002年以来，国际建筑行业兴起了以BIM为核心的信息化应用＼[2＼]。建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型基础，建立建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。利用数字化技术，为模型提供完整的、单一的、与实际情况相一致的建筑工程信息库。信息库不仅包含了建筑构建的几何信息、专业信息及状态信息等，更容纳了对象的空间状态、运动行为等相互关系与状态信息。BIM可以贯穿于建筑工程全生命周期的各个阶段，为工程信息的高度集成和项目各参与方提供工程信息交换与共享平台。单一的数据源解决分布式、异构式工程数据之间的一致性和全局共享问题，自动演化可以避免信息不一致的错误，以便对工程项目做出更完整更准确的分析和预估。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。

Graphisoft 公司的ArchiCAD是最早的三维一体化建筑设计软件，从诞生之日开始，就倡导三维虚拟建筑的设计理念，并将此理念贯穿于软件的各个版本。可以说，早在BIM概念被提出以前，ArchiCAD就已经在实践BIM理念。但是在中国市场，由于其专业配套的功能与多专业混合一体的设计院体制不匹配，进一步推进则需要突破国内管理体制相关瓶颈。Bentley公司的Architecture、Structural、Building系列产品基本上都是基于Microstation的基础平台而开发，在国内的应用主要是在工厂、工业建筑领域。Dassault System公司的CATIA也是早期的三维设计软件，在航空、航天、汽车等专业领域有着近乎垄断的地位，应用到工程建设行业，无论是对复杂的形体、曲面、超大规模建筑物的建模与变现能力还是信息管理能力，都比传统建筑软件更具优势。但由于其涉足工程建设行业较晚，与工程建设行业的项目特点和人员特点的配合方面还有一些欠缺。Autodesk公司于2002年收购Revit Technology公司，并于2004年推出三维设计软件Autodesk Revit 5.1，以此将BIM的概念引入国内工程设计行业，随后推出了Civil 3D、Navisworks、Infraworks等系列软件，组成整个BIM的解决方案。虽然Autodesk公司进入三维设计领域相对较晚，但凭借其AutoCAD软件在国内建筑业、制造业等行业绝对的影响力优势， Revit、Civil 3D系列软件在民用建筑、市政工程、水利工程等领域得到了快速应用＼[34＼]。

3BIM应用现状及发展

BIM技术在工程设计行业被称为设计领域的第二次革命。BIM技术是面向建筑工程全周期、全过程的应用，可以贯穿工程项目的规划、设计、施工、运维、销毁等所有阶段。随着项目应用的逐步深入，BIM相关的配套软件也在逐步完善、逐步专业化，主要包括方案设计软件、集合造型软件、节能分析软件、机电分析软件、结构分析软件、造价管理软件、运维管理软件等。

在欧洲、北美等发达国家，三维BIM技术早已普及并得到广泛应用。在我国，近年来BIM技术带来的重大变革和BIM的应用趋势已经成为行业的共识。国内的一些大型设计院、工程建设集团都纷纷成立了BIM中心，在多个国际合作项目以及城市标志性工程建设中发挥了至关重要的作用。很多大型的建筑设计院强制要求部分项目必须采用BIM的方式进行设计，部分水利设计院、工业设计院、市政设计院也在一些代表性的项目上进行了探索、尝试。尽管如此，BIM应用在国内也仅仅处于起步阶段，这些探索、尝试也是为后面的技术转型做好技术储备。BIM相关的设计软件和设计标准还要向国外学习借鉴，国外和国内的设计规范、出图标准、设计习惯等都有很大差异，因此需要对BIM软件进行本地化的二次开发，这和早期AutoCAD的二次开发过程类似。

4发展前景

抛弃传统二维设计平台，完全转为三维的BIM设计平台，还有很长的路要走。这不只是设计工具和设计手段的变化，而是设计理念和思维模式的变革。设计人员从二维的设计思维完全转到三维的设计思维确实需要经历痛苦的适应和摸索过程。并且国内设计企业的管理运作模式和国外也有很大区别，国内主要是一些大型综合设计院，在全面推进BIM技术的过程中，对原有管理运作模式和工作流程也会有很大冲击。

BIM代表了未来设计手段的发展方向，它不仅仅是工具和手段，更是一种最新的设计方法和思维模式。在当前中国大规模推进城市化的进程中，整个勘察设计行业将迎来更大的发展机遇。未来对建筑项目的质量、进度、成本、环保、舒适度、智能化将会有更高层次的需求，由于BIM技术在协同设计、可持续设计、精确设计、成本管理、住宅产业化、构建数字化城市等方面的优势，以及对当前流行的3D打印技术发展的支持，都使得BIM应用有着十分广阔的前景。

参考文献参考文献：

＼[1＼]孙大军.中国建筑设计业CAD技术的新选择计算机技术在工程建设中的应用＼[M＼].北京：知识产权出版社，2004.

＼[2＼]葛松培，孙红三.建筑业信息技术应用新概念——BIM计算机技术在工程建设中的应用＼[M＼].北京：知识产权出版社，2004.

＼[3＼]邹凯.Autodesk Revit Building在工业建筑设计中的应用＼[J＼].建筑学报，2007（1）：98101.

＼[4＼]赵红红.信息化建筑设计——Autodesk Revit＼[M＼].北京：中国建筑工业出版社，2005.

责任编辑（责任编辑：孙娟）