國(guó)內(nèi)BIM 快速建模軟件應(yīng)用情況研究

李珂 羅蘭 徐志勇 羅龍 梁瑾 魯少虎

（1.中建工程產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司，北京 101300；2.中建科工集團(tuán)有限公司，深圳 363300 3.中國(guó)建筑第四工程局有限公司，廣州 510665）

引言

當(dāng)前，BIM 技術(shù)在行業(yè)得到進(jìn)一步推廣，但由于處在BIM 技術(shù)的初級(jí)發(fā)展階段，從國(guó)內(nèi)建筑工程各階段來(lái)看，設(shè)計(jì)階段BIM 正向設(shè)計(jì)還比較少，施工階段和設(shè)計(jì)階段BIM 技術(shù)應(yīng)用中基于已經(jīng)設(shè)計(jì)好的CAD圖紙建模的情況普遍存在[1]。

從BIM 技術(shù)出現(xiàn)以后，工程建設(shè)行業(yè)參照CAD施工圖建模被稱為快速建模（翻模，Model from CAD）。國(guó)內(nèi)的軟件開發(fā)者由此開發(fā)了很多基于國(guó)外BIM 建模軟件本土化的快速建模插件或軟件[2-10]。目前，行業(yè)對(duì)翻模軟件需求仍然旺盛。

到現(xiàn)在為止，國(guó)內(nèi)建筑業(yè)翻模軟件的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)有了數(shù)十年的時(shí)間。這些軟件各具特色，并各自擁有自己的市場(chǎng)和用戶群，有的軟件公司甚至靠翻模軟件迅速崛起而后發(fā)展成為新興科技企業(yè)。但是，極少有人對(duì)翻模軟件盛行的情況做過(guò)具體研究。

面對(duì)上述現(xiàn)象，我們首先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索、專業(yè)人士訪談等方法，設(shè)計(jì)了調(diào)研問(wèn)卷，對(duì)國(guó)內(nèi)BIM 快速建模軟件做了網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)研，并進(jìn)行了初步研究。

1 網(wǎng)絡(luò)調(diào)研答卷者情況

研究小組首先通過(guò)訪談和網(wǎng)絡(luò)搜索等方法取得了初步資料，在這個(gè)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了調(diào)研問(wèn)卷，在問(wèn)卷中提出了32 個(gè)問(wèn)題，并于2022 年6 月～7 月收集了1 524 份有效答卷。

1.1 所在企業(yè)類型

這些調(diào)研答卷的答卷者來(lái)自工程建設(shè)行業(yè)的各類企業(yè)，包括：施工方73.62%、總承包方24.87%、設(shè)計(jì)方12.53%、建設(shè)方5.18%、咨詢方2.76%、運(yùn)維方0.59%及其他0.46%（含研發(fā)單位2，教育機(jī)構(gòu)4），有些答卷者選取了2 個(gè)以上的答案，如圖1 所示。

圖1 被調(diào)研者所在企業(yè)類型

1.2 從事專業(yè)方向

答卷者涉及到的專業(yè)有14 個(gè)方向，建筑主體施工58.14%；施工管理51.12%機(jī)電施工43.7%；裝修施工37.6%；市政施工23.82%；建筑設(shè)計(jì)18.83%；景觀施工18.7%；結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)18.57%；機(jī)電工程設(shè)計(jì)16.8%；設(shè)計(jì)管理14.83%；裝修設(shè)計(jì)13.45%；建筑運(yùn)行維護(hù)9.45%；市政設(shè)計(jì)5.12%；景觀設(shè)計(jì)4.79%。其他的有1.97%，有幕墻設(shè)計(jì)及施工、公路、橋梁、水利水電、鐵路及地質(zhì)等。

1.3 應(yīng)用BIM 經(jīng)驗(yàn)

47.51%的被調(diào)研者應(yīng)用BIM 有2 ～5 年，1 年內(nèi)的31.23%，5 ～10 年18.11%,10 年以上的3.15%。在參與了多少個(gè)項(xiàng)目的建模工作的問(wèn)題中，52.82%的被調(diào)研者參與了1 ～3 個(gè)項(xiàng)目，22.83%的參與了4 ～9個(gè)項(xiàng)目，建立10 ～50 個(gè)項(xiàng)目的21.19%，50 個(gè)項(xiàng)目以上的3.15%。

1.4 BIM 建模經(jīng)驗(yàn)

參與了多少項(xiàng)涉及翻模(由平面設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為建筑三維模型)的工作問(wèn)題中，30.77%的人沒(méi)有做過(guò)翻模的工作，26.9%的人做過(guò)1～3項(xiàng)，19.55%做過(guò)4～9項(xiàng)，19.29%的人做過(guò)10 ～50 項(xiàng)，3.48%的人做過(guò)50 項(xiàng)以上?？梢钥闯?，接近三分之一的人沒(méi)有做過(guò)翻模的工作，這個(gè)比例比預(yù)想的要高一些。

接觸到的涉及翻模場(chǎng)景類型問(wèn)題中，場(chǎng)景依次是：施工圖模型出圖占61.23%、機(jī)電碰撞檢查49.86%、工程施工投標(biāo)49.38%、深化設(shè)計(jì)出圖49.1%、快速管綜40.85%、竣工模型制作31%、設(shè)計(jì)方案展示29.19%、快速預(yù)留預(yù)埋27.3%、建筑設(shè)計(jì)投標(biāo)22.75%、規(guī)劃展示16.68%及運(yùn)維管理占8.72%。其他翻模場(chǎng)景，有下料、場(chǎng)布、審查及臨建設(shè)計(jì)等。

2 國(guó)內(nèi)快速建模軟件使用情況

2.1 使用頻率

使用翻模軟件的頻率，大家的選項(xiàng)是：39.24%的人很少使用，28.82%經(jīng)常使用，每次都會(huì)用到的7.58%，有24.86%接近四分之一的人未使用過(guò)翻模軟件。

2.2 未使用原因

對(duì)于未使用過(guò)翻模軟件的原因，大家的選項(xiàng)依次是：49.03%的人不知道有這類翻模軟件；30.74%的人聽說(shuō)翻模軟件生成的模型錯(cuò)誤較多；26.07%的人工作中翻模需求較少；22.57%的人對(duì)翻模軟件生成的模型是否符合BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)存在疑慮；20.62%聽說(shuō)翻模軟件對(duì)CAD 底圖的要求高；15.95%對(duì)翻模軟件生成的模型是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范存在疑慮；13.23%的人覺(jué)得翻模軟件的定價(jià)高于預(yù)期；13.23%的人聽說(shuō)翻模軟件并不能節(jié)省時(shí)間；9%的人認(rèn)為翻模軟件的學(xué)習(xí)成本較高。還有一些人認(rèn)為，沒(méi)有本專業(yè)的翻模軟件可以用；一些人認(rèn)為自己建模能夠熟悉圖紙；還有基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的只有PDF 圖紙，無(wú)法翻模。

2.3 軟件選用情況

在我國(guó)，BIM 應(yīng)用興起之后，很多軟件企業(yè)紛紛上馬快速建模軟件，在本次網(wǎng)絡(luò)調(diào)研的這類軟件選用情況如表1 所示。

表1 國(guó)內(nèi)快速建模軟件選用情況表

除了上述軟件，答卷者所提到的其他翻模軟件還有：中建八局快模軟件、匠興BIM 翻模插件、管易綜、BIMCAD 翻模軟件、石頭哥、構(gòu)件塢、isbim 魔術(shù)師、EDBIM for AC、萬(wàn)翼科技、上華、酸葡萄BIM助手、機(jī)械六院BIM 機(jī)電深化設(shè)計(jì)平臺(tái)、八建小智、魯班鋼筋、廣廈結(jié)構(gòu)CAD、廣聯(lián)達(dá)bim 土建計(jì)量平臺(tái)GTJ2021、PKPM-DetailWorks、Extensions、品茗場(chǎng)布、Grassopper、cbim 正向設(shè)計(jì)軟件、AECONS、同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)院正向設(shè)計(jì)軟件、佳構(gòu)STRAT、廣聯(lián)達(dá)算量軟件、蘇州橋友及盈建科。

可以看出，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了相當(dāng)多的快速建模軟件以及一些正向設(shè)計(jì)軟件。翻模軟件市場(chǎng)欣欣向榮，并且還有很大的發(fā)展空間。

3 三款主流快速建模軟件調(diào)研簡(jiǎn)介

從上述內(nèi)容得出，紅瓦、橄欖山、品茗是市場(chǎng)上最受歡迎的翻模軟件，下面就這三款占據(jù)主要市場(chǎng)的翻模軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

3.1 紅瓦建模大師軟件

3.1.1 軟件簡(jiǎn)介

2015 年末紅瓦科技發(fā)布國(guó)內(nèi)了支持在Revit 內(nèi)直接轉(zhuǎn)化CAD 圖紙的產(chǎn)品——建模大師，到現(xiàn)在發(fā)展成為快速建模軟件的行業(yè)翹楚。據(jù)紅瓦科技官網(wǎng)介紹，紅瓦產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)獲得了良好口碑，總裝機(jī)量超50 萬(wàn)，企業(yè)用戶近2 萬(wàn)家，并繼續(xù)保持快速的增長(zhǎng)。

3.1.2 軟件功能

紅瓦建模大師各模塊及其功能如表2 所示。

表2 紅瓦建模大師及快速建模功能模塊

3.1.3 答卷者評(píng)價(jià)

用過(guò)紅瓦軟件的406 位答卷者對(duì)其特色、優(yōu)點(diǎn)、待改進(jìn)等方面進(jìn)行了如下評(píng)價(jià)：

（1）功能特色

有155 人提到了與提高速度有關(guān)的詞匯（快、快速、效率高、方便、便捷、簡(jiǎn)便、一鍵、易上手、自動(dòng)、批量、智能、節(jié)省時(shí)間等）；110 人提到了“翻?！?；35 人認(rèn)為功能和專業(yè)齊全；26 人提到了“族庫(kù)大師”，認(rèn)為其族素材多，覆蓋全面和開放，可批量更改族參數(shù)，甚至不需要自己繪制族文件；21 人認(rèn)為好用，并分別指出翻模、翻彎、翻梁、族庫(kù)、支吊架布置、打斷、噴淋、主體翻模、精裝翻模、施工模塊以及售后不錯(cuò)；21 人認(rèn)為支吊架是該軟件的一大優(yōu)勢(shì)，能做布置和受力計(jì)算出計(jì)算書；18 人提到了識(shí)別不錯(cuò)，翻模精準(zhǔn)；17 人提到了管綜；16 人認(rèn)為翻彎功能不錯(cuò)；15 人提到了機(jī)電模塊；11 人認(rèn)為施工模塊不錯(cuò)，尤其是“場(chǎng)布”；10 人提到了“開洞”；10 人提到了“轉(zhuǎn)化”；其余人提及精裝、碰撞。

此外，有人認(rèn)為吊頂龍骨、腳手架、打斷鏈接、自動(dòng)切割、噴頭改向、管綜出圖、協(xié)同平臺(tái)、視圖改名、梁隨板、場(chǎng)布、深化設(shè)計(jì)、軸網(wǎng)浮動(dòng)、獨(dú)立轉(zhuǎn)化、點(diǎn)創(chuàng)立管、問(wèn)題自動(dòng)標(biāo)紅、砌體排布、鋼結(jié)構(gòu)、標(biāo)注、出圖、PC 構(gòu)件轉(zhuǎn)換、可以調(diào)整Revit 一級(jí)選項(xiàng)卡的位置和控制顯隱等。

（2）軟件優(yōu)點(diǎn)

240 人的答案中涉及了與提高速度有關(guān)的詞匯；85人提到“翻?！焙汀敖！保?9 人認(rèn)為翻模質(zhì)量不錯(cuò)（準(zhǔn)確、精確、正確、識(shí)別率高）；32 人提到功能專業(yè)齊全；29 人認(rèn)為好用；15 人提到族庫(kù)族數(shù)量多；13 人提到界面簡(jiǎn)潔舒適；此外認(rèn)為便宜、性價(jià)比高、不需要加密狗。

（3）待改進(jìn)處

101 人認(rèn)為準(zhǔn)確度、識(shí)別能力、翻模質(zhì)量需要提高；69 人對(duì)翻模提出改進(jìn)要求；47 人認(rèn)為各類具體功能有不足還需提升；25 人認(rèn)為收費(fèi)太高；18 人認(rèn)為族的問(wèn)題存在收費(fèi)族多，族界面等問(wèn)題；14 人提到了軟件運(yùn)行較卡、慢；10 人認(rèn)為標(biāo)注需改進(jìn)；其余有：CAD 底圖要求太高要降低、出圖、界面需要改進(jìn)。

3.2 橄欖山快速建模軟件

3.2.1 軟件簡(jiǎn)介

橄欖山快速建模軟件是市場(chǎng)上最早出現(xiàn)的翻模軟件，也是業(yè)內(nèi)第一款提供“利用DWG 圖紙自動(dòng)化生成Revit 模型”功能的軟件。該軟件是集模型批量創(chuàng)建、模型深化及優(yōu)化模型設(shè)計(jì)的綜合類快速建模軟件，2012 年發(fā)布了第一版。據(jù)橄欖山企業(yè)網(wǎng)站稱，至今已有約20 萬(wàn)用戶使用橄欖山軟件進(jìn)行模型建立的工作。

3.2.2 軟件功能

橄欖山快模各模塊及其功能如表3 所示。

表3 橄欖山快模及相關(guān)功能模塊

3.2.3 答卷者評(píng)價(jià)

253 位用過(guò)橄欖山快模的答卷者對(duì)其特色、優(yōu)點(diǎn)、待改進(jìn)等方面做出了評(píng)價(jià)：

（1）功能特色

94 人的答案涉及了與速度有關(guān)的詞匯；83 人的答案是“翻?！保?7 人認(rèn)為功能和專業(yè)齊全；13 人提及與質(zhì)量相關(guān)的準(zhǔn)確、識(shí)別率高；此外還有：精裝、免費(fèi)、深化、開洞、對(duì)齊、管綜、萬(wàn)能鏈接、族和族庫(kù)、可以選擇項(xiàng)目?jī)?nèi)族建模、族加密及可以使用自己的族、排磚、翻彎、正向設(shè)計(jì)、三維，包括三維房名和局部三維、精細(xì)過(guò)濾。

（2） 軟件優(yōu)點(diǎn)

123 人的答案中涉及了提高效率有關(guān)的詞匯；49人認(rèn)為功能齊全；22 人認(rèn)為成果質(zhì)量好；11 人認(rèn)為免費(fèi)功能很好，便宜；10 人對(duì)軟件總體給出了“好用”的評(píng)價(jià)。

另外則有一些人認(rèn)為部分功能比較好用，它們分別是：CAD 識(shí)別、局部功能、管綜、翻彎、二次結(jié)構(gòu)、留洞、鋪裝、可以翻模橋架、自動(dòng)跳轉(zhuǎn)視角檢查有問(wèn)題的位置、空間查看邊界、批量生成、一鍵扣件、精細(xì)過(guò)濾、平面懸浮軸網(wǎng)、輕量化處理、梁板柱翻模及直接設(shè)置標(biāo)高等功能不錯(cuò)。

（3）待改進(jìn)處

主要有3 類答案：第1 類認(rèn)為需要改進(jìn)翻模準(zhǔn)確率，61 人提出翻模質(zhì)量不高應(yīng)提升，具體功能有：門窗、墻體、梁（構(gòu)件屬性太多）、噴淋、管道、樁基承臺(tái)、異形構(gòu)件、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)、風(fēng)管系統(tǒng)及模型命名等。第2類15 人的意見主要在軟件的費(fèi)用上，集中表現(xiàn)在：試用期短，提出延長(zhǎng)試用期；費(fèi)用高，甚至有2 人希望免費(fèi)。第3 類希望能繼續(xù)優(yōu)化軟件，提出了各種優(yōu)化點(diǎn)。

3.3 品茗HiBIM 軟件

3.3.1 軟件簡(jiǎn)介

品茗HiBIM 用CAD 植入方式，可以直接在Revit平臺(tái)上對(duì)CAD 圖紙進(jìn)行識(shí)別和校對(duì)，無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)模型快速翻模，縮短建模時(shí)間、提高建模效率與質(zhì)量。是定位于翻模好幫手，深化好助手，算量好能手的專業(yè)高效建模深化設(shè)計(jì)軟件。

3.3.2 軟件功能

品茗Hi’BIM 各模塊及其功能如表4 所示。

表4 品茗HiBIM 及快速建模功能模塊

3.3.3 答卷者評(píng)價(jià)

164位使用過(guò)品茗HiBIM軟件的答卷者對(duì)其特色、優(yōu)點(diǎn)、待改進(jìn)處做出了評(píng)價(jià)。

（1）功能特色

34 人的答案中提到了涉及提高效率的詞；33 人提及“翻?！?；14 人提及“機(jī)電”；13 人認(rèn)為功能齊全及功能多；12 人提及與準(zhǔn)確相關(guān)詞匯；其余有標(biāo)注出圖、支吊架可驗(yàn)算、算量、土建建模及深化、二次結(jié)構(gòu)砌體排磚、施工模塊貼近施工，進(jìn)度模擬方便，施工段劃分等；噴淋、區(qū)段劃分、族庫(kù)齊全、管線綜合、管道標(biāo)準(zhǔn)、翻彎操作簡(jiǎn)潔、界面菜單歸類不錯(cuò)、輕量化、與其他軟件配套、適配性高。此外分別有人提及裝修、腳手架、加腋鋼筋、梁板升降、截面調(diào)整、過(guò)濾器、有配套師資及視頻使用介紹、地下四大塊模型搭建。

（2） 軟件優(yōu)點(diǎn)

63 人提及涉及提高效率的詞；24 人提及翻模；20人認(rèn)為準(zhǔn)確；12 人認(rèn)為功能齊全，尤其機(jī)電翻模功能豐富，機(jī)電過(guò)濾器設(shè)置也更全面。其余人認(rèn)為支吊架功能不錯(cuò)，包括布置快、美觀、可做受力計(jì)算等；此外還有出圖、穩(wěn)定、算量、與施工比較切合；族庫(kù)族多，族管理不錯(cuò)；優(yōu)化了手工翻模。

（3） 待改進(jìn)處

51 人認(rèn)為功能不全需完善，并分別提及無(wú)檢查功能、精裝、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋功能、地形翻模、場(chǎng)地土方分析功能；31 人認(rèn)為翻模質(zhì)量需要提高；其余提及收費(fèi)高，還有速度慢且卡；快速標(biāo)注操作繁瑣等。

4 快速建模軟件需求分析

調(diào)研小組還對(duì)快速建模軟件需求、應(yīng)用前景等進(jìn)行調(diào)研分析：

4.1 使用意愿

三款軟件用戶使用意愿如表5 所示。

表5 三款軟件使用意愿情況對(duì)比

從表5 中可以看出，絕大部分人還是很愿意和愿意使用快速建模軟件。

4.2 未選用原因

答卷者選擇不使用其他翻模軟件原因的順序?yàn)椋ǘ噙x）：①對(duì)CAD 底圖要求高（436 人）；②生成的模型和圖紙不一致（339 人）；③自動(dòng)轉(zhuǎn)換過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)（250人）；④生成的模型不符合BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)（249 人）；⑤用戶操作引導(dǎo)不友好（210 人）；⑥電腦硬件配置要求高（210 人）；⑦生成的模型不符合建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（181人）；⑧工作中后續(xù)無(wú)需求（172 人）；⑨缺少所需要的功能（160 人）；⑩其他原因（99 人）。

給出的其他原因?yàn)椋孩儋M(fèi)用（26 人）②質(zhì)量問(wèn)題（18人）僅投標(biāo)可用；③掌握一種翻模軟件即可（5 人）；④運(yùn)行不暢（4 人）；⑤應(yīng)發(fā)展正向設(shè)計(jì)（3 人）；⑥翻模不利于熟悉了解設(shè)計(jì)圖紙（2 人）。

4.3 希望實(shí)現(xiàn)的功能

726 位答卷者希望實(shí)現(xiàn)的功能排序（多選）為：①構(gòu)件(包括軸網(wǎng)、墻、柱、管道、設(shè)備等)自動(dòng)識(shí)別和轉(zhuǎn)換（562人）；②與平面圖紙對(duì)比的模型檢查（489人）；③根據(jù)圖紙標(biāo)注自動(dòng)生成構(gòu)件屬性數(shù)據(jù)表（466 人）；④基于BIM 建模標(biāo)準(zhǔn)的模型檢查（452 人）；⑤基于算量的模型檢查（378 人）；⑥基于工程設(shè)計(jì)規(guī)范的模型檢查（375 人）；⑦內(nèi)置常用族庫(kù)（368 人）；⑧構(gòu)件批量生成工具，包括二次結(jié)構(gòu)構(gòu)件、樓板、裝飾等（357人）；⑨模型批量修改工具（341 人）；⑩批量/自動(dòng)標(biāo)注工具（320 人）； 問(wèn)題構(gòu)件的標(biāo)識(shí)/模型錯(cuò)誤報(bào)告（293 人）其他（25 人）提到了增加除土建之外的裝飾、橋梁、機(jī)電專業(yè)等。

4.4 使用者需求

1 524 位答卷者對(duì)更關(guān)心翻模軟件哪些方面給出了選擇，順序?yàn)椋孩儋|(zhì)量（1 321 人）②操作便捷性（1 010 人）③翻模速度（941 人）④土建、機(jī)電、裝飾等的功能開發(fā)（766人）⑤批量自動(dòng)化工具的豐富多樣（616人）⑥價(jià)格和收費(fèi)方式（608人）⑦銷售渠道和推廣（136）⑧其他（15 人）提出基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域應(yīng)用、面向水利水電的翻模開發(fā)應(yīng)用等。

4.5 應(yīng)用前景

有63.06%的認(rèn)回答翻模軟件具有好或者很好的應(yīng)用前景；26.9%的認(rèn)為一般，只有10.04%的人認(rèn)為很不好或者不好。此外對(duì)試用一款新的翻模軟件，547 人很感興趣，457 人感興趣，341 人一般；116 人不感興趣；63 人不太感興趣。從上述答案可以看出，快速建模軟件仍然具有市場(chǎng)應(yīng)用前景。

5 研究結(jié)論

通過(guò)對(duì)快速建模軟件的調(diào)研可以看出：

（1）快速建模軟件優(yōu)勢(shì)是提升建模效率，其面臨的問(wèn)題是需要提升精準(zhǔn)度和擴(kuò)展建模功能；

（2）市場(chǎng)占有率最高的三款軟件分別是紅瓦建模大師、橄欖山快模、品茗Hi’BIM。三款軟件功能模塊有很多相似之處，但也有各自的特點(diǎn)；

（3）多數(shù)BIM 從業(yè)者尚未用過(guò)快速建模軟件，快速建模軟件仍然有發(fā)展空間；

（4）國(guó)內(nèi)BIM 快速建模軟件發(fā)展方興未艾，一些廠商的軟件受到了使用者的廣泛喜愛；

（5）很多軟件廠商對(duì)基于國(guó)外BIM 建模平臺(tái)研發(fā)快速建模軟件投入了大量人力物力和時(shí)間；

（6）基于我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BIM 建模平臺(tái)的快速建模軟件還沒(méi)有占到主流BIM 軟件之列。

綜上，我國(guó)工程建設(shè)行業(yè)在研發(fā)基于我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BIM 建模平臺(tái)的同時(shí)，對(duì)快速建模軟件也要持續(xù)保持投入力度，開發(fā)相關(guān)功能，助力從業(yè)者方便地創(chuàng)造精準(zhǔn)的模型。