中建西北院:基于国产BIM软件的三维正向协同设计应用

住房城乡建设部于2024年10月发布的《“数字住建”建设整体布局规划》中强调了深化自主可控BIM技术应用的重要性。面对我国建筑设计行业长期依赖国外软件所带来的高成本、技术支持不足、与国内规范融合性差以及数据安全风险等问题，国产化BIM软件的发展显得尤为迫切。尤其在当前国际形势复杂、全球产业链重构的背景下，推进BIM软件国产化不仅是技术创新的需要，更是保障信息安全和维护国家利益的战略举措。因此，加快国产BIM软件的研发与应用，对于提升我国建筑行业的国际竞争力和可持续发展具有重要意义。

中国建筑西北设计研究院有限公司（以下简称“中建西北院”）积极响应国家政策，在工程项目中逐步推进国产BIM软件三维正向协同设计实践，并基于数字化技术不断探索设计价值延伸、企业破局发展的新契机。

铜川新龙城幼儿园项目为陕西铜川新龙城住宅项目配套设施，建筑面积3253平方米。中建西北院基于此项目完成国产BIM软件的三维正向协同设计及施工图设计，同时基于设计模型进行一模多用，探索尝试绿色性能化分析、渲染与漫游等创新应用，为基于国产BIM软件的三维正向协同设计体系化应用推广积累了经验。

搭建三维正向设计体系与标准

中建西北院于2006年开始探索BIM设计及相关软件技术，完成了多项有代表性的BIM应用，形成了不同阶段、不同类型的三维设计成果。近年来，在行业加快推进数字化转型的大趋势下，中建西北院制定了“十四五”数字化转型目标，形成三维正向协同设计配套体系，确定项目数字化推广目标，并于2023年开始进行全员全流程三维正向协同设计技术的推广。

项目初始，设计团队在中建西北院三维正向协同设计标准体系的基础上，结合国产数维软件功能与平台机制，搭建项目协同设计标准化框架，明确各个设计阶段的任务、流程、参与人员职责与成果交付标准等，以保证设计过程与成果标准化。同时，通过平台进行数据留存，形成项目看板，方便管理人员实时掌握项目情况，发挥软件最大效能。

三维模型协同设计

▌1. 全专业构件级协同

基于广联达BIM设计协同平台建立起协同设计环境，实现各专业、各阶段的云端协同。

项目设计过程中，各专业基于工作单元完成基础模型，并基于软件平台进行提资和三维协同设计，以工作单元参照链接方式进行模型协同，以提资视图方式解决提资内容表达问题。设计完成后，将模型图纸提交至协同平台，进入校审阶段。

项目团队通过构件级的协同方式，实现信息的实时共享与更新，确保所有相关专业人员都能在同一平台上获取最新的设计变更与图纸信息，减少因信息不对称而带来的沟通成本，减少设计错误、提升设计质量。

▌2. 管线综合应用

项目团队根据平台集成的管综碰撞检查功能，自定义筛选检查范围、楼层、专业、构件类型、碰撞类型等开展碰撞检查。基于碰撞检查结果，添加处理方案定向推送至工具端，结合软件内置管线排布优化原则，直接应用管综功能对模型进行优化，确保设计成果满足规范与施工安装要求。

BIM模型的多维应用

▌1. 建筑性能化分析，优化立面门窗设计

将数维模型gbxml格式文件导入性能分析软件，通过模拟分析参数设置，模拟幼儿园各层静态采光及室内自然通风效果，得出分析结论反推方案设计，进一步完成立面门窗设计优化，使得幼儿园实现冬至日动态采光，以达到更好的节能和环保效果。

▌2. 可视化应用，为设计提供更多创意

通过数维软件内置的FalconV渲染器，对幼儿园数维模型进行材质效果处理，完成进一步的建筑可视化表达，效果图及漫游动画更为真实和直观，设计模型的视觉体验及表现力得到进一步提升。同时借助FalconV内嵌的AI出图模块，通过输入关键字、给定参考图的方式，结合AI创造性出图，打开设计师思维局限，提供更多设计创意与出图素材，辅助提升项目的落地效果呈现。

国产化实践探索总结与展望

该项目通过国产数维设计软件完成铜川新龙城幼儿园的BIM正向设计，验证了软件性能与应用价值。在一些特定业务环节和功能模块的应用方面，国产软件存在明显优势，可开展选择性推广。

▌1. 国产BIM软件业务优势

通过项目实践可以看出，国产BIM软件具有以下业务优势：一是可实现多专业线上三维协同设计；二是建模和协同设计功能贴合国内设计师习惯，操作便捷、上手快；三是二三维联审模式新颖；四是软件生态体系布局较广，模型无缝传递至造价端实现设计算量一体化，助力成本控制、节省造价时间，一模多用有利于全流程多方向的协同设计应用。