BIM正向協(xié)同設(shè)計下的進度控制探析

李 磊 （合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

1 正向設(shè)計概念

BIM正向設(shè)計與傳統(tǒng)二維設(shè)計及翻模不同，其設(shè)計要點是設(shè)計參數(shù)化，圖、模相關(guān)聯(lián)，從而在方案階段就可進行設(shè)計的優(yōu)化，并保證了設(shè)計過程中圖紙和模型的一致性，最終實現(xiàn)批量化的自動出圖。BIM正向設(shè)計流程在概念設(shè)計階段就開始引入三維設(shè)計環(huán)境，且設(shè)計過程無需參照DWG格式的二維設(shè)計文件，最終依靠三維設(shè)計模型批量輸出施工圖，完成設(shè)計任務(wù)，交付設(shè)計成果[1]。

基于當(dāng)前BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀及設(shè)計人員對BIM技術(shù)的掌握程度，很少有企業(yè)在三維環(huán)境中直接進行BIM正向設(shè)計。大多數(shù)企業(yè)依舊采用二維CAD進行項目的設(shè)計工作，然后根據(jù)原始的二維圖紙建立三維模型，進行各專業(yè)之間的碰撞檢查，并通過檢查數(shù)據(jù)重新調(diào)整原始工程圖，這就是翻模的過程。但這不僅導(dǎo)致了設(shè)計人員工作量的增加，同時也與BIM技術(shù)發(fā)展的初衷背道而馳。

2 Vault正向協(xié)同設(shè)計管理平臺

2.1 Vault協(xié)同管理平臺的架構(gòu)

Vault由客戶端和服務(wù)器兩個組件構(gòu)成，客戶端主要對文檔進行管理，如文檔資料的檢入、檢出，服務(wù)器則用于所有文檔和設(shè)計主副本的存儲。通過將設(shè)計所需資料集中儲存在一個公共位置，可輕松實現(xiàn)團隊中信息的共享及管理[2]。本項目使用的是單站點Vault系統(tǒng),它由多個客戶端和一個服務(wù)器組成，并在服務(wù)器中儲存了所有設(shè)計文件信息，而客戶端主要支持對服務(wù)器中文件的訪問。項目各參與方在局域網(wǎng)內(nèi)可通過不同的客戶端登錄到Vault服務(wù)器，以進行數(shù)據(jù)的共享和協(xié)作。同時各參與方也可根據(jù)不同的權(quán)限進行設(shè)計文件的預(yù)覽、歷史信息的查看、設(shè)計方案的修改提交，以及任務(wù)管理的執(zhí)行。

2.2 Vault協(xié)同設(shè)計管理平臺工作原理

Vault是Autodesk專為工程項目的協(xié)同管理而開發(fā)的模塊，其標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的特點為工程項目的集成協(xié)作提供了保障，可使項目團隊按照既定的工作流程協(xié)同操作[3]。具體特征主要包括以下幾個方面。

2.2.1 統(tǒng)一項目參建方

工程項目設(shè)計過程中參與方眾多，且不同單位參與不同的設(shè)計階段。在傳統(tǒng)設(shè)計方式中各參建方常常以點對點的方式進行溝通，這無疑增加了信息的混亂度，并引起了人們對信息傳輸準(zhǔn)確性的懷疑。

2.2.2 工程文件管理

大型工程項目在設(shè)計過程中涉及的專業(yè)較多，且不同專業(yè)所用軟件也有差別，因而產(chǎn)生的文件格式極具多樣化。由于各專業(yè)間會彼此產(chǎn)生影響，因此采用BIM技術(shù)進行工程項目正向設(shè)計的文件管理方式與傳統(tǒng)模式相比更具動態(tài)性。基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計管理平臺，在文件信息管理方面具有突出的優(yōu)勢：①便捷的檢入、檢出機制及批量導(dǎo)入、導(dǎo)出功能使用戶可對所需文件進行批處理；②具有文檔批注功能，同時也可快速查詢、追蹤歷史文件；③對文檔之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進行動態(tài)管理，減少工程設(shè)計人員不必要的工作量[1]。基于Vault的協(xié)同管理平臺也可實現(xiàn)設(shè)計版本全過程的記錄，及版本修訂、信息跟蹤、回滾、復(fù)用等功能，提高BIM正向設(shè)計的效率。

2.2.3 訪問的安全控制

保證工程信息的安全是管理的關(guān)鍵，在Autodesk Vault軟件中，操作層與數(shù)據(jù)層之間是相分離的，這使文檔管理具有高度的安全性和可控性。

2.2.4 文件目錄清晰明確

Autodesk Vault中的文件夾結(jié)構(gòu)與客戶端的工作區(qū)相對應(yīng)，結(jié)構(gòu)清晰的文件夾允許團隊成員在文件檢入時對號入座。如果在某個文件檢入后存在偏差，則可以直接在Vault中移動文件位置，且它們之間的引用關(guān)系不變。

2.2.5 并行審核

并行審核流程是設(shè)計師和審核人在同一模型文件上，通過Vault的注釋功能，使設(shè)計和審核交替進行，且只有經(jīng)過授權(quán)的設(shè)計人員才能更改工作流程中文件的狀態(tài)，同時在Revit中也可創(chuàng)建相應(yīng)的審核目錄，使審核記錄和模型文件合二為一。

3 基于Vault的正向協(xié)同設(shè)計流程

3.1 硬件設(shè)施的配置

為了使專業(yè)設(shè)計人員能夠在基于BIM的協(xié)同平臺上順利開展工作，需要構(gòu)建一個存儲服務(wù)器來存放項目的中央文件，并將其放在具有訪問權(quán)限的共享目錄中。

3.2 軟件設(shè)施的準(zhǔn)備

本項目利用 Revit、YJK、Tekla 等幾個主要軟件進行協(xié)同建模計算及鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜節(jié)點出圖。基于Revit軟件可實現(xiàn)工程項目的三維設(shè)計及各專業(yè)的協(xié)同，YJK軟件則可用于結(jié)構(gòu)計算及結(jié)果輸出，Tekla軟件則發(fā)揮其強大的節(jié)點設(shè)計功能，實現(xiàn)復(fù)雜節(jié)點圖紙的輸出。三款軟件的模型可通過轉(zhuǎn)換接口進行同步關(guān)聯(lián)，保證了設(shè)計過程中模型的精確性，并結(jié)合軟件的出圖功能實現(xiàn)施工圖的批量輸出。

3.3 建模標(biāo)準(zhǔn)的制定

基于BIM正向設(shè)計的建模標(biāo)準(zhǔn)，需達到跨專業(yè)協(xié)同設(shè)計及數(shù)據(jù)流向軟件及后期應(yīng)用傳輸?shù)囊螅移渲贫康氖菫榱颂嵘Ｐ椭行畔?shù)據(jù)傳輸及識別的效率[2]。建模標(biāo)準(zhǔn)的制定內(nèi)容主要包括視圖、工作集、模型深度及共享參數(shù)的設(shè)定，以及模型文件、設(shè)備族及模型構(gòu)件的命名規(guī)則。

3.4 正向協(xié)同設(shè)計的規(guī)則

正向設(shè)計最突出的特點即協(xié)同性，設(shè)計過程中的協(xié)同主要有專業(yè)間協(xié)同和專業(yè)內(nèi)協(xié)同兩個方面，前者主要指結(jié)構(gòu)專業(yè)與其他專業(yè)之間的協(xié)同，是基于企業(yè)內(nèi)部的協(xié)同設(shè)計平臺及相應(yīng)的配套準(zhǔn)則實現(xiàn)的。而專業(yè)內(nèi)部之間的協(xié)同主要針對于結(jié)構(gòu)專業(yè)，其主要目的是為了確保數(shù)據(jù)信息在Revit中心模型、鏈接模型，及計算模型之間傳輸?shù)臏?zhǔn)確性[4]。

4 BIM正向協(xié)同設(shè)計在進度管理中的應(yīng)用優(yōu)勢

基于BIM技術(shù)在項目設(shè)計階段的協(xié)同管理目標(biāo)是利用構(gòu)件信息模型合理分配各階段設(shè)計任務(wù)，以使協(xié)同工作精準(zhǔn)、高效，促進項目設(shè)計任務(wù)順利實施。BIM技術(shù)在正向協(xié)同設(shè)計進度管理中的應(yīng)用優(yōu)勢主要有以下幾個方面。

4.1 數(shù)據(jù)信息及時共享

基于BIM技術(shù)，在進度協(xié)同管理過程中可以保存設(shè)計階段產(chǎn)出的模型信息及圖形數(shù)據(jù)，并可在平臺內(nèi)進行信息交互，保證了各專業(yè)信息交換的時效性。同時，依照協(xié)同管理平臺可實現(xiàn)不同部門、企業(yè)及區(qū)域的協(xié)同管理，使數(shù)據(jù)信息擺脫空間限制，實現(xiàn)了高效的共享[5]。

4.2 直觀了解項目進度

BIM技術(shù)下的協(xié)同管理方式可實現(xiàn)二維及三維設(shè)計數(shù)據(jù)的可視化，并可將設(shè)計數(shù)據(jù)在遠端服務(wù)器中即時更新，讓項目經(jīng)理及各專業(yè)參與人員同步了解項目的實時進度，并根據(jù)項目的進度進行相應(yīng)的協(xié)同工作。此外還可將工藝設(shè)計和材料采購?fù)瑫r添加到設(shè)計過程中，改變以往從圖紙輸出到材料采購，再到工藝設(shè)計的流程，從而加快了項目的實施進度[6]。

4.3 協(xié)同管理項目進度

基于BIM技術(shù)的協(xié)同管理平臺有助于促進各專業(yè)之間信息的傳遞與反饋。根據(jù)各部門、各專業(yè)的重要等級，可將協(xié)同平臺授予不同的管理權(quán)限，權(quán)限主體可以項目計劃為依據(jù)設(shè)定各自工作目標(biāo)及時間節(jié)點，然后通過管理平臺將各單位及專業(yè)相關(guān)聯(lián)，使項目在總進度協(xié)同管理的安排下穩(wěn)步運行。

4.4 改進文檔管理方式

當(dāng)前工程領(lǐng)域中軟件眾多，導(dǎo)出的文件格式種類也較多，同時文件之間關(guān)系復(fù)雜且時常發(fā)生動態(tài)變化，這種情況已超出常規(guī)文檔管理范疇。基于BIM的協(xié)同管理平臺能夠改進標(biāo)準(zhǔn)文檔的管理方式，可對各文件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進行有效控制，并能自動維護變更，從而提升工作效率。

5 結(jié)語

本文以Autodesk Vault協(xié)同管理平臺為例，研究正向協(xié)同設(shè)計在項目實施過程中的理論流程，并對正向協(xié)同設(shè)計在項目進度管理中的應(yīng)用優(yōu)勢進行了深入分析，為采用BIM技術(shù)進行進度控制的項目提供理論依據(jù)。