隨著建筑信息化的發(fā)展，以建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)為代表的數(shù)字化技術(shù)受到國內(nèi)外建筑業(yè)的廣泛關(guān)注。目前，BIM技術(shù)的價(jià)值在中國工程建設(shè)行業(yè)已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可，在一些建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中也得到了積極的應(yīng)用，其應(yīng)用的范圍和深度也在不斷擴(kuò)展。但由于受到軟件功能、出圖標(biāo)準(zhǔn)、審圖制度等因素的限制，采用BIM技術(shù)直接進(jìn)行三維設(shè)計(jì)的方式尚未普及，與二維三維協(xié)同設(shè)計(jì)模式，二維設(shè)計(jì)完成后三維設(shè)計(jì)驗(yàn)證等模式同時(shí)存在。幾種設(shè)計(jì)模式的流程、質(zhì)量控制的方式和控制要點(diǎn)各不相同，文章主要針對這幾種協(xié)同設(shè)計(jì)模式及質(zhì)量控制的相關(guān)問題進(jìn)行闡述。

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1.1 設(shè)計(jì)組織架構(gòu)和設(shè)計(jì)流程的變化

與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)組織架構(gòu)相比，三維協(xié)同設(shè)計(jì)打破了傳統(tǒng)專業(yè)間的時(shí)間順序概念，不再需要原來的上下游設(shè)計(jì)流程，各個(gè)專業(yè)之間的設(shè)計(jì)者彼此進(jìn)行溝通即可。三維協(xié)同設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的分工更加明確，進(jìn)一步細(xì)化了分工，工藝專業(yè)只需要投入到工藝流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，機(jī)制、管道、土建設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒐に囋O(shè)計(jì)意圖快速準(zhǔn)確的搭建可視化模型，在三維模型的基礎(chǔ)上，機(jī)制、管道、土建設(shè)計(jì)人員即可進(jìn)行下一步詳細(xì)施工圖的設(shè)計(jì)工作。三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)使得整個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作實(shí)現(xiàn)無縫連接，從橫向組織架構(gòu)看，設(shè)計(jì)人員只需要專注于本專業(yè)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)人員全程參與，協(xié)同完成三維模型，專注于三維協(xié)同軟件的應(yīng)用。從縱向架構(gòu)看，多個(gè)專業(yè)同步進(jìn)行設(shè)計(jì)，從很大程度上提高了項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.2 可視化促進(jìn)溝通

傳統(tǒng)的二維CAD設(shè)計(jì)可視化效果較差，設(shè)計(jì)人員無法從二維圖紙中檢查出所有的設(shè)計(jì)問題，而三維協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用，最大的優(yōu)勢便是能夠?qū)崿F(xiàn)可視化溝通，從現(xiàn)實(shí)中的場景來體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。三維協(xié)同設(shè)計(jì)可視化的基礎(chǔ)是把所有專業(yè)的設(shè)計(jì)都建立到一個(gè)模型中進(jìn)行分工協(xié)同。例如機(jī)制、管道和土建專業(yè)分包在專業(yè)軟件進(jìn)行建模和施工圖繪制，各個(gè)專業(yè)將模型鏈接到一個(gè)統(tǒng)一的三維協(xié)同軟件平臺模型，利用三維協(xié)同軟件提供的復(fù)制與監(jiān)視功能，將設(shè)計(jì)者需要關(guān)注的元素進(jìn)行監(jiān)視，如果發(fā)現(xiàn)鏈接文件發(fā)生變化，就能體現(xiàn)在模型中，并進(jìn)行自動(dòng)提醒，從而及時(shí)調(diào)整自己的設(shè)計(jì)。可視化同樣能夠讓業(yè)主更加深入的了解設(shè)計(jì)人員的想法，也有利于現(xiàn)場施工進(jìn)度的加快，進(jìn)一步避免安裝錯(cuò)誤。

1.3 協(xié)同合作、多專業(yè)參與

目前，在三維協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)推廣階段，協(xié)同合作、多專業(yè)參與是其最核心的設(shè)計(jì)理念，從最初的設(shè)計(jì)方案開始，三維協(xié)同設(shè)計(jì)模型就不僅僅是工藝專業(yè)一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的任務(wù)，而是各個(gè)專業(yè)來共同參與完成的。以往的設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理各條線協(xié)作模式基本上處于點(diǎn)對點(diǎn)溝通協(xié)作模式，這種模式信息傳遞效率低，容易出現(xiàn)差錯(cuò)，并且成本較高，而三維協(xié)同即時(shí)模式的建立則在很大程度了改善了這些問題，各個(gè)專業(yè)之間協(xié)調(diào)工作，實(shí)時(shí)分享，大大減少了各專業(yè)的工作量，設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量得到了明顯的提高。

1.4 為項(xiàng)目精細(xì)化管理提供了可能

在實(shí)施過程中，三維協(xié)同設(shè)計(jì)逐漸建立了統(tǒng)一的適合某建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，與軟件商一起建立了統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)庫文件，對于各專業(yè)的圖紙字體、字型和圖層等做出了明確的規(guī)定，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人能夠統(tǒng)一進(jìn)行三維設(shè)計(jì)模型庫的維護(hù)和管理，有效避免了大量的重復(fù)設(shè)計(jì)，為各個(gè)設(shè)計(jì)階段的高度一致性和集成性提供了保障，提高了整個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的工作質(zhì)量和效率。三維協(xié)同模型有著便于計(jì)量的優(yōu)勢，在模型建立的初期和后期，根據(jù)時(shí)空維度和構(gòu)件類型等生成項(xiàng)目工程量信息，進(jìn)行匯總、拆分和對比分析，為企業(yè)提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步為工程造價(jià)、項(xiàng)目管理以及進(jìn)度款管理的精細(xì)化決策提供了可能。利用這些模型生成的項(xiàng)目工程量信息，能夠進(jìn)一步細(xì)化企業(yè)項(xiàng)目管理，進(jìn)一步精確人員和材料、機(jī)械計(jì)劃等，大大減少了資源和物流等的浪費(fèi)，為限額領(lǐng)料、消耗控制的實(shí)現(xiàn)提供了有力的技術(shù)支撐，進(jìn)一步提升了承包項(xiàng)目的集約管理水平，控制了項(xiàng)目的成本。

受限于BIM設(shè)計(jì)平臺目前的功能還不完善，不同設(shè)計(jì)平臺數(shù)據(jù)無法很好的實(shí)現(xiàn)互通，不符合國內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)出施工圖紙和本地化的要求，沒有相配套的BIM設(shè)計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)和配套審圖制度等因素，采用BIM進(jìn)行全專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)還無法實(shí)現(xiàn)。目前國內(nèi)大多設(shè)計(jì)企業(yè)還處于二維施工圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)完成后，依據(jù)施工圖創(chuàng)建BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證和綜合管線設(shè)計(jì)的應(yīng)用階段，也存在著二維三維同步設(shè)計(jì)和三維專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的項(xiàng)目嘗試。

由于BIM技術(shù)的應(yīng)用，這三種協(xié)同設(shè)計(jì)的模式，都能夠從不同程度上提高二維設(shè)計(jì)的質(zhì)量。三種協(xié)同設(shè)計(jì)模式的流程和質(zhì)量控制的側(cè)重點(diǎn)各不相同。

2.1 BIM設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

BIM設(shè)計(jì)驗(yàn)證模式的是在二維施工圖設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行各專業(yè)三維模型的創(chuàng)建。BIM設(shè)計(jì)人員通過創(chuàng)建的三維模型，進(jìn)行三維碰撞檢測和可視化的漫游查看，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中存在的專業(yè)信息不一致、錯(cuò)漏碰缺和不符合使用功能要求等問題。二維設(shè)計(jì)人員依據(jù)BIM設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)的這些問題，進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的修改和完善。設(shè)計(jì)的一般流程如下：

BIM設(shè)計(jì)驗(yàn)證模式下BIM模型設(shè)計(jì)質(zhì)量控制的要點(diǎn)包括：

①保證BIM設(shè)計(jì)模型與二維設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)的一致性和完整性；

②重點(diǎn)驗(yàn)證二維設(shè)計(jì)專業(yè)間的不一致問題；

③進(jìn)行各專業(yè)間的和專業(yè)內(nèi)的碰撞檢測，對管線密集區(qū)域和影響空間凈高的問題的識別；

④重點(diǎn)識別不滿足凈高要求和不滿足使用功能要求的區(qū)域；

⑤通過BIM設(shè)計(jì)模型的自校、校對和審核來控制數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

⑥二維設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)結(jié)合BIM設(shè)計(jì)驗(yàn)證出的問題進(jìn)行逐項(xiàng)落實(shí)，進(jìn)行必要的修改。

2.2二三維協(xié)同設(shè)計(jì)流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

二三維協(xié)同設(shè)計(jì)模式同樣也是在二維提供圖紙資料的條件下進(jìn)行三維模型的創(chuàng)建。與單純的BIM設(shè)計(jì)驗(yàn)證模型不同的是，在這種模式下BIM三維設(shè)計(jì)人員介入的時(shí)間提前了。BIM三維設(shè)計(jì)人員扮演一個(gè)管綜專業(yè)或項(xiàng)目負(fù)責(zé)人助理的角色，在二維設(shè)計(jì)的過程中承擔(dān)著各專業(yè)空間位置協(xié)同的作用。較單純的BIM設(shè)計(jì)驗(yàn)證模式，這種模式BIM發(fā)揮了更大的作用，雖然沒有直接參與到專業(yè)設(shè)計(jì)中，但已經(jīng)深入到了設(shè)計(jì)的過程。二三維協(xié)同設(shè)計(jì)一般流程如下：

二三維協(xié)同設(shè)計(jì)模式對設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制要點(diǎn)包括：

① BIM設(shè)計(jì)模型與二維設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)的一致性和完整性；

② BIM設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)模型的及時(shí)性，應(yīng)能滿足二維設(shè)計(jì)驗(yàn)證和空間協(xié)調(diào)的要求；

③ 合理控制設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)BIM模型設(shè)計(jì)的深度，滿足空間協(xié)調(diào)的要求即可，模型設(shè)計(jì)深度過高會(huì)影響B(tài)IM模型的工作量和提交的時(shí)效性。

④ 進(jìn)行BIM設(shè)計(jì)過程模式的校審工作，并通過模型整合會(huì)做的方式進(jìn)行專業(yè)間的空間協(xié)調(diào)。

⑤ BIM綜合管線設(shè)計(jì)模型需經(jīng)過各專業(yè)設(shè)計(jì)的會(huì)審。

2.3三維專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

三維專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)是各專業(yè)設(shè)計(jì)人員直接采用BIM設(shè)計(jì)平臺進(jìn)行全過程的三維設(shè)計(jì)和出圖工作。專業(yè)人員在同一數(shù)據(jù)源（項(xiàng)目中心文件）下工作，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看各專業(yè)的三維模型，及時(shí)發(fā)現(xiàn)專業(yè)間的問題。與二維協(xié)同設(shè)計(jì)相比，可實(shí)現(xiàn)更深層次的協(xié)同，方式也有不同。

三維專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的流程如下：

三維專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)模式對設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制要點(diǎn)包括：

① 各專業(yè)互提資料模型的設(shè)計(jì)深度控制；

② 各專業(yè)互提資料時(shí)機(jī)的控制；

③ 中間模型、評審模型和成品模型的設(shè)計(jì)深度控制；

④ 各專業(yè)設(shè)計(jì)模型的校對、審核和評審控制；

⑤ 綜合管線設(shè)計(jì)模型的會(huì)審和評審控制。

利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維協(xié)同設(shè)計(jì)尚未得到廣泛的推廣和應(yīng)用，設(shè)計(jì)工作中存在著二三維設(shè)計(jì)同時(shí)存在、相互補(bǔ)充的各種協(xié)同工作模式。BIM技術(shù)在其中都發(fā)揮著重要的作用，能夠明顯提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。隨著今后建筑行業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展、BIM軟件平臺的完善和國家BIM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、政策的出臺，BIM三維協(xié)同設(shè)計(jì)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。 作者：馮衛(wèi)闖 王騰飛

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