你好，这里是 BIMBOX。
过去的这两年，是国产软件爆发的两年，我们看到不断有新的 BIM 软件出现在大家的视野里，行业变得很热闹，未来的市场也变得扑朔迷离。
不过软件有比较长的研发周期，我们看到一款软件发布，却很难知道它背后几年甚至十几年的故事。
今天想和你聊的，是一家我们从学生时代就成为用户的老牌国产软件公司：PKPM 软件的开发公司构力科技，和他们几经波折才诞生的国产 BIM 软件：PKPM-BIM。
咱们先讲故事，再看看这款软件到底怎么样，最后再聊聊我们自己对于 BIM 软件市场的一点看法。
文章会谈到下面四个内容：
构力科技的 BIM 之路
构力科技前身是中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所，这家在结构计算方面有着极高市场占有率的公司，在 BIM 的探索之路上却是充满了曲折。
国产 BIM 软件的研发，构力科技出发的很早。那还是 2011 年，BIM 的风刚刚在国内刮起来不久，国外软件在中国落地生根，而大家对于国产 BIM 软件该怎么做还没有什么方向。
构力那时候还叫建研科技设计软件事业部，当时用于结构计算的 PKPM 在市场上发展了20多年，取得了很大的成功。建研院领导带队到美国考察学习 BIM之后，决定在 BIM 技术的研发上发力。
最初的产品规划，是要开发从三维图形平台，到BIM平台，包含建筑、结构、水暖电全专业的 BIM 设计软件。
此后的三年时间，基本上是完全基于自己的技术积累开展研发。从建筑科研院所诞生的软件公司有一个先天的优势，就是在产品尚未成熟的时候，就能有兄弟单位的设计师不断提供软件功能的需求，这在开发初期是很重要的资源。
那三年研究下来的成果，已经能初步完成房建领域全专业的三维建模、基于模型的出图，以及算量清单等功能。
也正是在那个时候，他们碰到了研发 BIM 建模软件最大的困难：三维图形引擎的性能和效率。最直接的体现就是模型体量一大，软件就承载不了了。
于是他们在自主研发的同时，也开始向国外优秀的BIM软件公司寻求合作，了解学习他们的先进技术，尤其是三维图形引擎，和正向设计理念。通过和大厂之间的合作，PKPM-BIM 一定程度补上了短板。
2015年9月22日，他们举办了「中国BIM软件生态环境大会」，发布了PKPM-BIM软件（当时叫PBIMS）。17家中外企业宣布共同建设中国 BIM 软件生态环境，近千名行业里的观众参会，这样的发声在国内属于首次。
借助 PKPM 已有的影响力，积累了一些种子用户。但受制于当时研发资源还比较有限，在一些软件的细节上没有很好的落地，一线设计师对软件的期待和他们实际开发的成果存在着差距。虽然提出了生态建设的理念，但是由于时间、技术、商业等各种原因，没有很好的达到预期。
在Revit 已经席卷了国内九成以上的 BIM 建模软件市场时，构力科技既要研发国产软件，又要考虑生存问题。恰逢十三五期间国家提出了发展装配式建筑的指导意见，构力找到装配式建筑设计这个方向作为BIM软件市场化的切入口。一方面是看到了政策的大方向，一方面也是抓到了 BIM 精细化设计能施展手脚的领域。
有时候，除了耐心和眼光之外，一家企业还需要一点点运气。这一次选择，赶上了国内装配式政策的利好和项目需求的爆发式增长，而市场里还没有很成熟的国外软件能满足国内的装配式设计要求。
他们在这个环境下加大了资源投入，开发出来的 PKPM-PC 迅速迎合了市场需求，2017年后的爆火很快给团队带来了效益，到今天已经是一个成熟的产品了。
点击图片查看 PKPM-PC
基于 30 多年在图形引擎技术积累，加上十年的自主 BIM 软件研发实践的历程，2021 年，构力科技发布了基于自主三维图形内核的 BIM 基础平台 BIMBase，包含几何引擎、渲染引擎、数据引擎三大核心，提供了九个大功能，包括参数化组件、通用建模、数据转换、数据挂载、协同设计、碰撞检查、工程图、轻量化应用、二次开发。
而这一次，因为中美贸易战引发的BIM软件「卡脖子」问题被行业内广泛探讨，企业、政府对于自主可控的BIM软件也有了迫切的需求，出台了相关的鼓励政策。
资金、技术和政策几个利好因素都凑齐，构力终于可以依靠内部的持续研发和外部的环境支持，完成了一次彻底的国产化替代，将 PKPM-BIM 软件的底层平台替换为完全自主知识产权的 BIMBase，建筑专业的功能也全部自己重新研发。
这次基于自主三维图形平台的 PKPM-BIM，做到了在建模功能方面基本与国外软件相当，在专业功能上面也凸显了构力公司的本土技术优势，也得到了一批有国产化情怀设计院的力挺，目前他们和国内多家设计院，在项目和合作研发方面都铺开了深度的合作。
尽管在软件完成度方面和国外软件还有一些差距，但对于普通公建和住宅项目已经可以有比较好的支撑了，在报审、数字化交付和正向设计等方面，也逐渐开花结果。
现在这套体系被构力科技整合成一个全新的 BIM 产品，就是今天咱们要重点聊的 PKPM-BIM。
从 2011 年启动 BIM 软件研发，到 2021 年发布 BIMBase、PKPM-BIM 和 PKPM-PC，这十年时间里，构力科技除了软件本身的研发，对待使用者、合作者的视角也发生了非常大的变化，这一点我们在聊完软件之后，放到最后来和你说。
01
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认识 PKPM-BIM
目前这款软件可以提供建筑、结构、水、暖、电五个主要专业的数字化建模和应用功能，主要包括模型创建，BIM 模型审查，以及设计协作这几个大的方向。
软件在很多细节中也为设计师开发了不少的功能，所有细节功能没办法一个个拆解开讲，咱们先按照几个大的视角，快速带你体验一遍这套软件，再来聊聊我们关于国产 BIM 软件的一点思考。
1.工具视角：怎样提升效率？
在产品的研发理念上，PKPM-BIM 借鉴了很多二维的设计习惯，同时引入了一些三维的工作方式，尽可能让设计师在继承传统工作流程的前提下，逐渐习惯 BIM 的工作方式。举几个例子。
➤ 出图
拿出图这个工作来说，软件是从模型空间形成视图的映射，再形成一套图纸集，虽然是三维工作方法，但本质上是继承了 CAD 软件里面图纸布局的理念。
这里 PKPM-BIM 有个比较特殊的地方，它是先有了模型，然后通过一定的规则，来为你生成一个图面，而不仅仅是把三维模型的平面投影给「切」出来。
比如，为了符合国内出图的标准要求，软件提供了符号化的功能，通过选择和匹配，三维的设备构件可以用符合国内要求的二维符号来替代生成。
另外，你不需要为了出专业图，逐个设置每个视图各专业的显示状态，而是可以在生成图纸的时候，选择某个楼层，再选择对应的某个专业系统，比如采暖图，软件会自动完成筛选构件、隐藏无关专业的工作。
➤ 识图
很多项目的实际情况是，方案阶段图纸会有大量的调整，二维的效率要高于三维，所以往往是在方案设计师已经生成了一套 CAD 方案图纸的情况下，基于 BIM 的深化设计才正式介入。
在这样的情况下，基本的墙柱板就不需要手动建模，可以从图纸提取这些基本数据，除了一般的 CAD 图纸，软件还支持识别天正的图纸。
天正图纸一般是多个楼层合并到同一个文件里，PKPM-BIM 可以在同一个文件里逐层提取标准层图纸。拾取之后通过楼层组装功能，定义好每一层的标高以及标准层的数量，就可以初步自动生成建筑模型。
图纸中的墙、柱、门窗、楼板等构件，以及房间信息，都会按照设定好的楼层关系识别到三维软件环境里，节省基本建筑的建模时间。
△天正图纸直接识别为BIM模型
当然，你也可以不用 CAD 识图，而是自己重新创建墙梁柱板、门窗、楼梯台阶、屋顶幕墙等建筑构件。这个过程会提供很多提升效率的工具，比如可以框选墙体批量布置楼板，批量创建和编辑幕墙嵌板等等。
软件的效率提升，在机电这个专业体现得很明显。
➤ 机电智能连接
从开发完成度来看，目前软件对三个大专业的建模支持比较完善，给排水系统、消防系统、风系统、空调系统、采暖系统、照明、配电、动力等常规常见系统，都可以完成管线绘制和设备布置，同时也支持设备管线智能连接、自动规划路径、自动计算参数等快捷功能。
目前机电专业的绘制已经达到比较自动化的程度了，绘制管道的过程中可以自动生成过渡件、弯头和三通等管件，也可以通过框选，自动生成正确系统的支管，连接干管和末端设备。
在调整管线综合的过程中，软件也通过内置避让规则，提供了一些便捷的调整工具，比如管道对齐、打断、连接、翻弯等操作，给调整工作增加了不少效率。
➤ 碰撞检查
用 PKPM-BIM 做碰撞检查，设计师不需要把模型导出、检查出错误再回到模型修改。选择楼层、构件和检查范围，就能在软件内生成检查报告，可以在报告里直接点击，定位到碰撞位置，直接修改。
比较有特色的地方是可以按管径来筛选碰撞，比如小于 50 毫米的给排水管、小于 20 毫米的线管不做碰撞，减少没必要的检查和调整工作。
2.专业设计视角：解决核心设计业务
PKPM-BIM 这个产品的总体定位，是面向设计院的一线人员，希望给他们提供一个替代现有设计工具的选择，去解决自身的核心设计工作业务，而不仅仅是满足 BIM 翻模的需求。
设计关注的工作领域很多，咱们举几个例子。
➤ 规范检查
目前有一些省份已经有了模型审查的相关规定，PKPM-BIM 也专门提供了相关的功能。
关于 BIM 审查的争论比较多，主要集中在应不应该强制要求，以及检查项目是否完备。在 BOX 的视角来看，「把一些技术指标交给机器去检查」是一个确定性的趋势，而技术层面来看，现在也确实是在发展的过程，对于各省繁多的检查项，规则和算法的建立也还不算完备。
所以这里我们重点讨论的并不是行政层面的报审问题，而是规则检查是否能带来帮助的技术问题。
你可以在软件里设置整个建筑的各种属性，比如建筑分类、耐火等级、建筑级别、消防系统、最大净高等信息。
模型检查之前，可以选择依照哪本规范来进行审查，目前软件提供了广州、湖南和南京三地的审查范围可以批量选择。
你可以基于所在省份的 BIM 审查规则进行模型自检，比如哪些构件缺失了必要的属性信息、房间和分区是否创建完成、对应的图层是否设置正确、防火等级是否达标等等，对于不满足要求的构件，可以高亮定位，批量修改。
自检完成之后，就可以一键把模型上传到服务器，进行正式的 BIM 审查，审查结果会从服务器返回到软件里，弹窗提示模型中哪些地方不符合审查规范中的哪一条。
你可以直接选择某一条，对应的未过审构件会以列表形式显示出来，按照审查要求作出修改。对应的错误全部修改之后再提交，就可以通过审查了。
构力科技认为，即便在非强制 BIM 报审地区，这样的规则审查也是有价值的。它能通过在企业内部建立一定的规则，帮助设计师快速查找一些设计失误。一些二维图纸中一眼就能看出来的问题，其实不需要 BIM 来帮忙，而有一些规范项目，比如建筑的防火疏散距离，在图纸上就很难发现问题。
对于一些经验不足的年轻设计师，这个功能不仅能帮助他减少错误，也能在三维设计的过程中像一位老师傅一样随时给与指导，让他不是陷在简单枯燥的建模工作里，而是能实打实提升自己的专业知识水平。
这背后的产品思路是：不要让 BIM 给设计师增加工作，而尽量让它帮助设计师去解决问题。
➤ 结构计算
因为是自家的体系，所以软件和 PKPM 结构计算是可以无缝对接的，结构计算模型可以在 PKPM-BIM 里直接打开，生成结构构件。
当然，你也可以用常规的三维结构模型，添加符合出图规范的轴网、标注、剖面示意等元素。
反过来，软件中建立的模型，也可以直接导出到 PKPM 结构计算软件中来验算结构。
△PKPM-BIM中如何做结构分析计算
➤ 节能分析
基本建模工作完成之后，可以一键跳转到节能设计专业模式，你可以设置项目的位置信息、用地性质、建筑类型等属性，然后选择这个项目遵照的节能设计标准，给软件节能计算做基础参考。
△PKPM-BIM中如何做节能分析计算
利用软件提供的智能房间匹配，可以直接把建筑模型中的房间类型与标准中规定的房间类型做匹配，不需要重新定义房间。
接下来对建筑内的材料进行编辑，给屋面、内外墙、窗、幕墙等构件设定传热系数、太阳辐射吸收系数、传热阻等参数。
剩下的规定性指标计算就交给软件自动完成了，还可以直接生成一份节能设计报告书，不满足要求的部分会重点提醒。
➤ 设计与运维对接
目前很多项目的设计，不仅要满足施工出图的要求，还要与后期的运维对接。
PKPM-BIM 在这方面使用的是 xdb 数据格式，里面的数据类型还在不断完善，软件提供了类型属性管理器，让设计师能方便地添加不同构件的属性。
3.协同工作视角：让工作流通起来
在这个视角从现在往回看，你会发现 BIM 的发展史，很重要的一条主线是从单机软件走向多人协同的历史。
不同开发商对协同的解决方式不太一样，Autodesk 和 Graphisoft 都使用了基于服务器的多人协作模式，Revit 使用中心文件的方式，ArchiCAD 的解决方案是 BIMCloud。其他市场里的解决方案，大多数都偏向于模型轻量转化后的在线协作。
PKPM-BIM 为了迎合国内多专业异地办公的需求，提供了更优的方案：基于中心数据库构件级别的协同模式，也就是多人提前分配好用户权限，在同一个模型中工作，每个人只能编辑自己的构件，避免数据冲突。数据在同步服务器及本地下载的过程，又用增量更新的方式提高数据同步的效率。
这种协作模式带来的直接好处就是，建筑、结构和机电等跨专业的设计师，可以从「各自画图、定期开会」的模式，转变为随时互相帮助的实时协作模式。
目前软件提供的协同功能里，有几个比较突出的功能值得说一下。
➤ 权限管理
管理者可以通过预设不同专业的权限，解决工程师对构件的管理和编辑，避免多个设计师的操作冲突。
一个构件被某个人锁定，其他人就失去了对这个构件的编辑权限，但可以查看到它的所属权限，直到锁定这个构件的设计师释放锁定，其他人才能进行操作。
➤ 变更查询
设计过程中可以查看不同版本构件的变更情况，每次从服务器上下载数据，都可以查看最新的变更情况，同时变更构件会高亮显示，方便快速定位。
对于服务器上记录的不同版本，还可以通过「版本比对」的功能查看两个版本构件的变化情况，并且通过列表和构件高亮的方式呈现出来。
➤ 开洞提资
项目各专业实施过程中，往往不是完全按顺序逐个完成工作，而是在深化的过程中互相参照修改。
软件提供了一套从提资到处理的工作流程。
比如，对很多管道穿墙穿板的地方，软件提供了自动开洞和加套管的功能，机电专业设计师只要批量选择楼层、机电专业和建筑结构，就可以一键在整个项目范围里搞定。
机电和建筑设计师的权限有明确区分，开洞的尺寸和位置是机电专业提的，但洞口要在建筑模型上开，所以这里的批量操作会作为「提资」发送给建筑专业的负责人，建筑专业就会在模型里看到红色高亮的开洞位置。
这时候建筑设计师不需要像以前那样照着洞口图一个个去开洞，只需要选择楼层，审批通过，就能一键批量给墙体开洞，这个功能的效率还是非常高的。
除了建筑专业外，结构专业也可以实现与机电专业的开洞提资处理。目前还没上线的功能里，还有设备专业给结构专业提资荷载、建筑专业给设备专业提资点位这样的流程，这样的功能还挺值得期待的。
另外，除了基于模型内部的协作，PKPM-BIM 也支持轻量化的协作模式，模型可以一键导出 PModel 格式，生成一个二维码，用在线方式给没有建模软件的人，浏览内嵌了信息的模型，也可以针对特定视角和构件在线批注问题，方便多人在线协作。
4.生态构建：强项互补
在反思 2013 年到 2016 年这几年的产品时，构力科技会经常想到「生态」这个词。早年的做法，就是死磕技术，把用户所有需求都列在自己的开发清单里，但 BIM 这片海太广袤了，不寻求合作很难把船开远。
如果单纯从一个三维设计工具这个视角来看，PKPM-BIM 已经做的很好了，有自己的图形平台，有全专业的设计支持，也有外部的数据互通，但如果把视野放到生态的宽度，它还有很长的路要走。
作为一家从老牌软件向 BIM 转型，也经历了无数市场「拷打」的公司，构力自己也深知生态的重要。至少在几个方面，我们看到了他们「共创国产 BIM 生态」的行动。
➤ 中信数智：智能构件库
PKPM-BIM 自带了常用素材库，按照二维和三维进行了区分。于此同时，他们也联合中信数智，合作开发了一个基于 BIMBase 的参数化构件库，按照国内的编码标准进行分类，可以基于 Python 编程脚本创建参数驱动的自定义构件。
➤ 中建西南院：结构出图
其实对于结构专业来说，BIM 模型的基本构件创建并不困难，主要难在结构计算和出图。
在这个领域，中建西南院对接 PKPM-BIM 开发了 EasyBIM，集成在软件里，可以基于 BIM 模型生成全套的结构施工图。
拿梁配筋图举例，你不需要再做繁琐的配筋设计，基于BIM模型就可以迅速生成符合工程习惯的梁配筋图。
在参数设置面板里，可以根据设计师的习惯进行大量的出图配置，比如梁配筋倾向表、钢筋贯通原则、钢筋选型等等很多的选项。
设置完成之后，只要选择需要出图的楼层，软件就会读取模型里面的构件尺寸参数，以及设定好的各种配筋规则，自动生成带有完整平法标注的结构配筋图，也可以方便的进行快速修改和一键式校对审查，效率真的是非常高。
此外，可以针对不同项目类型创建和使用不同的配筋方案，如住宅方案和公建方案。支持配筋方案的导入导出，便于设计师之间分享与协同工作。
此外，他们正在和高佳科技联合开发的工业设计软件 EP3D，是一套三维工厂的设计软件，也在和品茗公司对接，在场地布置、施工管理和造价算量领域展开合作。
软件的主观体验咱们就聊这么多，如果你希望自己尝试一下这款软件，也可以很简单的下载使用。
目前构力已经把以前每个软件单独授权的模式，改成了一个叫做「构力云账号」的形式，无论是老用户还是新用户，都可以像在 Steam 里购买游戏一样，用一个账号下载试用 PKPM 所有专业的软件，一键下载自动安装，软件试用期是一个月，到期也可以再继续申请试用。
03
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构力科技的 BIM 理念
咱们看一个软件，不光是看功能，也会去看他背后的开发者为什么要做这些功能，背后体现着什么样的理念？
在准备这一期内容的时候，我们和 PKPM-BIM 的产品经理进行了两次长谈，他也是行业里一位真正的老法师了。我们谈到了很多这家老牌软件公司的故事，也询问了他们对未来的看法。
他告诉我们， 2015 年整个行业里还在探索的时候，PKPM团队就把「正向设计」这个理念先讲出去了，经过了六七年时间，他们还是希望自己能做正向设计的引领者。这当然不是说建个模、出个图就算正向设计了，而是希望去帮助设计院在下一个时代里重新梳理自己的业务流程。
一方面他们希望把出施工图这件事做得更专业，就像一开始讲出图功能时说到的，不是把三维模型切一刀就叫出图了，而是要基于国内标准，用模型去生成图纸，在继承传统二维出图方法的同时，把 BIM 能发挥的价值给发挥出来。
另一方面，他们希望做「智能设计」而不是 BIM，因为对于设计师来说，一个工具是不是 BIM 不重要，重要的是能让设计这件工作本身更智能，让算法更多替代那些低效率的工作，让知识在项目之外得到传承。
最后，他们认为设计是数字化建筑的源头，所谓设计院的转型也肯定不是传统业务更高效一点的升级，而是能在整个数字资产交付这个层面完成业务扩张，用数据去推动解决后期运维的应用。
04
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BOX 观点：服务与生态
过去一年，我们看了很多国产软件，他们功能各异，对市场的视角和玩法也不一样，但和国外软件相比，我们看到了六个字的共通点：强服务、弱生态。
「强服务」体现在软件本身的设计语言，也体现在针对用户的服务态度上。
咱们有时候在抖音和淘宝里会刷到一些不那么「国际化」、但又解决真问题的小物件，比如这种在家具背后能拐弯的插座：
这种产品能做出来，卖得还真好，背后是对真实生活中的痛点、对用户的抱怨有觉知的体现。
国内做得比较好的软件公司，都积累了大量来自一线工作人员的痛点和诉求，并把它们转化成功能，这是本土化软件最明显的优势，也是在国外软件已经占有市场这个局面中的「破局点」。
而这些需求当然不是用户白给的，而是在地毯式服务中一点点拿到的。
采访构力科技的时候，他们给我们讲了两个故事。
当时南京地区第一个 BIM 过审项目，铁北中学项目，在争夺001号BIM审查证书的时候，选择了用 PKPM-BIM，当时设计人员对 BIM 软件还不熟悉，就请他们去驻场服务。
构力的团队用3天的时间教他们怎样使用软件，又在20多天的时间里辅助他们在设计过程中用规范检查工具来审核模型。另一家设计院的项目也在竞争，他们对国外 BIM 软件比较熟悉，所以提交报审的时间比较早，但是多次修改未通过。结果构力服务的这家设计院，因为提交模型之前已经进行全面的内审，反倒是一次性通过，成为南京第一个BIM过审项目。
另一个是他们最近一直在配合的广东省院，这家设计院曾经尝试过用 BIM 技术，但因为对软件功能的定制需求一直得不到开发商的反馈，导致技术落不了地。从去年开始他们跟构力合作推进 BIM 正向设计，构力的产品和研发人员都扎在广东驻场，以天为单位跟一线设计师收集问题反馈，提出来的功能需求能在一两个月给做进去。
这两个故事体现了国产软件公司贴身服务的两个特点：一是同时扮演咨询和培训的角色，陪伴客户做项目；二是快速响应使用者需求，把诉求转化为生产力。
甚至可以说，我们看到国产软件很多独特的功能，都是这样被用户的需求给「养」出来的。
而「弱生态」则是体现在研发费用有限，只能深耕某一个领域，不太可能遍地开花；同时因为入局比较晚，建立合作的伙伴数量也比较少。
在生态建设这个领域，构力找到了该去的方向，但还有不少工作刚刚起步，正式合作并有了成果的伙伴还不算多。
与国外相对成熟、生态已经很完善的软件相比，构力也很明确的表示，不仅欢迎、也愿意投入资源，去和行业里潜在的伙伴建立合作。
而在这种生态还没完全建立起来的背景下，我们也看到摆在很多有意从事研发工作的人和企业面前的新机会。
比如，目前软件还不支持完全的可视化界面来创建自定义参数化构件，这就有大量真实的构件库需要创建积累，这项工作需要有一定 python 语言基础的人才能完成，这就是一个有点门槛、但跳跳脚也能够得到的机会。
再比如，尽管我们看到 PKPM-BIM 已经有很多方便一线设计师工作的提效功能，但软件的开发有自己的节奏，一些设计细节处的二次开发、智能化设计的联合研发，乃至于施工深化阶段和运维阶段的功能创新，都是一家公司无法兼顾的，那么无论是小规模的二次开发、深度的联合研发，哪怕是在其他平台已有插件功能的底层移植，都还有很广阔的合作空间。
我们也看到像西南院这样的国企单位，选择在国产自主软件上研发结构出图功能，把自己积累多年的知识凝练成一个简单好用的软件，既能避免重复造图形引擎的轮子，也能在完成某些科研项目的同时，开辟出新的市场化道路。
回想 BIM 刚刚进入国内，还很少有人了解的年代，就有很多人白手起家，在欧特克还很空白的生态中做二次开发，十年一轮的跑马圈地之后，很多当年的小公司，现在已经长成很大的企业了。
对于很多国内有二次开发能力的个人和团队来说，和国产软件的生态合作，或许是一个竞争更多元的市场中全新的机会。
只敲参数不建模，国产装配式软件这么能打了？
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