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)項目設(shè)計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)直接進行三維設(shè)計的方式尚未普及，與二維三維協(xié)同設(shè)計模式，二維設(shè)計完成后三維設(shè)計驗證等模式同時存在。幾種設(shè)計模式的流程、質(zhì)量控制的方式和控制要點各不相同，文章主要針對這幾種協(xié)同設(shè)計模式及質(zhì)量控制的相關(guān)問題進行闡述。

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1.1 設(shè)計組織架構(gòu)和設(shè)計流程的變化

與傳統(tǒng)設(shè)計組織架構(gòu)相比，三維協(xié)同設(shè)計打破了傳統(tǒng)專業(yè)間的時間順序概念，不再需要原來的上下游設(shè)計流程，各個專業(yè)之間的設(shè)計者彼此進行溝通即可。三維協(xié)同設(shè)計團隊的分工更加明確，進一步細(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，機制、管道、土建設(shè)計人員能夠?qū)⒐に囋O(shè)計意圖快速準(zhǔn)確的搭建可視化模型，在三維模型的基礎(chǔ)上，機制、管道、土建設(shè)計人員即可進行下一步詳細(xì)施工圖的設(shè)計工作。三維協(xié)同設(shè)計技術(shù)使得整個團隊的工作實現(xiàn)無縫連接，從橫向組織架構(gòu)看，設(shè)計人員只需要專注于本專業(yè)的設(shè)計和優(yōu)化，各個專業(yè)設(shè)計人員全程參與，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，多個專業(yè)同步進行設(shè)計，從很大程度上提高了項目的整體設(shè)計質(zhì)量。

1.2 可視化促進溝通

傳統(tǒng)的二維CAD設(shè)計可視化效果較差，設(shè)計人員無法從二維圖紙中檢查出所有的設(shè)計問題，而三維協(xié)同設(shè)計的應(yīng)用，最大的優(yōu)勢便是能夠?qū)崿F(xiàn)可視化溝通，從現(xiàn)實中的場景來體現(xiàn)設(shè)計意圖。三維協(xié)同設(shè)計可視化的基礎(chǔ)是把所有專業(yè)的設(shè)計都建立到一個模型中進行分工協(xié)同。例如機制、管道和土建專業(yè)分包在專業(yè)軟件進行建模和施工圖繪制，各個專業(yè)將模型鏈接到一個統(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)計者需要關(guān)注的元素進行監(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，并進行自動提醒，從而及時調(diào)整自己的設(shè)計?？梢暬瑯幽軌蜃寴I(yè)主更加深入的了解設(shè)計人員的想法，也有利于現(xiàn)場施工進度的加快，進一步避免安裝錯誤。

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)計理念，從最初的設(shè)計方案開始，三維協(xié)同設(shè)計模型就不僅僅是工藝專業(yè)一個專業(yè)領(lǐng)域的任務(wù)，而是各個專業(yè)來共同參與完成的。以往的設(shè)計項目管理各條線協(xié)作模式基本上處于點對點溝通協(xié)作模式，這種模式信息傳遞效率低，容易出現(xiàn)差錯，并且成本較高，而三維協(xié)同即時模式的建立則在很大程度了改善了這些問題，各個專業(yè)之間協(xié)調(diào)工作，實時分享，大大減少了各專業(yè)的工作量，設(shè)計效率和質(zhì)量得到了明顯的提高。

1.4 為項目精細(xì)化管理提供了可能

在實施過程中，三維協(xié)同設(shè)計逐漸建立了統(tǒng)一的適合某建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，與軟件商一起建立了統(tǒng)一的節(jié)點庫文件，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，項目負(fù)責(zé)人能夠統(tǒng)一進行三維設(shè)計模型庫的維護和管理，有效避免了大量的重復(fù)設(shè)計，為各個設(shè)計階段的高度一致性和集成性提供了保障，提高了整個項目團隊的工作質(zhì)量和效率。三維協(xié)同模型有著便于計量的優(yōu)勢，在模型建立的初期和后期，根據(jù)時空維度和構(gòu)件類型等生成項目工程量信息，進行匯總、拆分和對比分析，為企業(yè)提供了及時、準(zhǔn)確的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進一步為工程造價、項目管理以及進度款管理的精細(xì)化決策提供了可能。利用這些模型生成的項目工程量信息，能夠進一步細(xì)化企業(yè)項目管理，進一步精確人員和材料、機械計劃等，大大減少了資源和物流等的浪費，為限額領(lǐng)料、消耗控制的實現(xiàn)提供了有力的技術(shù)支撐，進一步提升了承包項目的集約管理水平，控制了項目的成本。

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

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

2.1 BIM設(shè)計驗證流程及質(zhì)量控制要點

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

BIM設(shè)計驗證模式下BIM模型設(shè)計質(zhì)量控制的要點包括：

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

②重點驗證二維設(shè)計專業(yè)間的不一致問題；

③進行各專業(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)計圖紙應(yīng)結(jié)合BIM設(shè)計驗證出的問題進行逐項落實，進行必要的修改。

2.2二三維協(xié)同設(shè)計流程及質(zhì)量控制要點

二三維協(xié)同設(shè)計模式同樣也是在二維提供圖紙資料的條件下進行三維模型的創(chuàng)建。與單純的BIM設(shè)計驗證模型不同的是，在這種模式下BIM三維設(shè)計人員介入的時間提前了。BIM三維設(shè)計人員扮演一個管綜專業(yè)或項目負(fù)責(zé)人助理的角色，在二維設(shè)計的過程中承擔(dān)著各專業(yè)空間位置協(xié)同的作用。較單純的BIM設(shè)計驗證模式，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)計中，但已經(jīng)深入到了設(shè)計的過程。二三維協(xié)同設(shè)計一般流程如下：

二三維協(xié)同設(shè)計模式對設(shè)計質(zhì)量的控制要點包括：

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

② BIM設(shè)計過程設(shè)計模型的及時性，應(yīng)能滿足二維設(shè)計驗證和空間協(xié)調(diào)的要求；

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

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

⑤ BIM綜合管線設(shè)計模型需經(jīng)過各專業(yè)設(shè)計的會審。

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

三維專業(yè)協(xié)同設(shè)計是各專業(yè)設(shè)計人員直接采用BIM設(shè)計平臺進行全過程的三維設(shè)計和出圖工作。專業(yè)人員在同一數(shù)據(jù)源（項目中心文件）下工作，可實現(xiàn)實時查看各專業(yè)的三維模型，及時發(fā)現(xiàn)專業(yè)間的問題。與二維協(xié)同設(shè)計相比，可實現(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)計的流程如下：

三維專業(yè)協(xié)同設(shè)計模式對設(shè)計質(zhì)量的控制要點包括：

① 各專業(yè)互提資料模型的設(shè)計深度控制；

② 各專業(yè)互提資料時機的控制；

③ 中間模型、評審模型和成品模型的設(shè)計深度控制；

④ 各專業(yè)設(shè)計模型的校對、審核和評審控制；

⑤ 綜合管線設(shè)計模型的會審和評審控制。

利用BIM技術(shù)進行三維協(xié)同設(shè)計尚未得到廣泛的推廣和應(yīng)用，設(shè)計工作中存在著二三維設(shè)計同時存在、相互補充的各種協(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)計標(biāo)準(zhǔn)、政策的出臺，BIM三維協(xié)同設(shè)計將會得到更廣泛的應(yīng)用。 作者：馮衛(wèi)闖 王騰飛

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