霍春龍,丁 峰,王 建
(1.清華大學建筑設計研究院有限公司,北京 100086;2.杭州格原信息技術有限公司,浙江 杭州 310000)
隨著信息技術的發展,以紙質化藍圖審查為主的傳統施工圖審查方式與行業環境無法適應的問題已不容忽視。傳統的紙質化施工圖審查方式存在諸多問題,在設計過程中需要重復打圖、曬圖、審圖、蓋章、掃描等工作,項目受理、掃描上網、專家審查、意見匯總、合格蓋章等環節工作量大,資源浪費較多[1],數字化審圖已成為大勢所趨。而推進基于二維圖紙數字化審圖、探索基于BIM的數字化成果交付、審查和存檔管理是近幾年數字化審圖發展的重要方向之一。但因BIM本身還在發展完善中,BIM成果交付也存在規范不統一、不能直接使用模型指導施工等問題,除交付模型外仍需交付配套的二維圖紙[2]。
如何從BIM模型導出符合審查機構審圖要求的二維圖紙以實現數字化審圖是本文探究的主要問題。Revit作為主流的BIM建模軟件之一,其強大的建模功能和較為開放的API支持,使其可以成為數字化審圖的有效支撐軟件。項目組通過對Revit進行二次開發,實現了Revit圖紙打印輸出相關代碼的開發和應用。
從2014年住建部在《關于推進建筑業發展和改革的若干意見》(建市〔2014〕92號)中提出“探索開展白圖替代藍圖、數字化審圖等工作”的要求以來,全國多個省市積極響應,逐步推廣數字化審圖。
數字化審圖是現階段建筑業數字化轉型的重要方向,改革趨勢明顯,基本處于已經推廣應用或正在落實推進的階段。在各級政策的引導下,建筑業固有的工作流程正因建筑行業的信息化發展而發生變革[3]。BIM審圖是數字化審圖未來發展的主要探索方向之一。同時,各地圖審系統要求使用的成果文件格式主要有PDF、DWF、DWG三種[4]。因審圖規范和標準存在差異,各地市的數字化審圖所要求交付成果也不統一[5]。在這樣的行業背景下,設計一種設計院內部的BIM圖紙輸出和數字化審圖系統,對接地方政府的數字化審圖平臺刻不容緩。
BIM數字化審圖是圍繞審圖業務流程,利用BIM信息模型,代替紙質文件進行圖紙資料的網絡傳輸、存儲、審查和管理,即集圖紙審查與監管于一體的數字化審圖過程,包括傳圖、存圖、審圖、管理、共享等,具有對建筑三維模型進行多專業集成后的碰撞檢查、規范檢查等一系列對設計模型的檢查功能,利用BIM信息模型的先天優勢,通過VR技術、智能化比對、在線審查等方式,更快速、更全面、更準確地檢查出模型中存在的“錯、漏、碰、缺”等各種設計問題,以確保建筑工程從設計到施工的良好過渡,能夠最大程度地降低工程施工返工的概率,從而達到節約項目成本的目的[7]。
BIM數字化審圖具有以下特點:實現信息的利用,業務流程管理的電子化、規范化,避免人為出錯;強化施工圖審查環節過程留痕,可追溯性;推進BIM成果電子化交付和使用。
對于設計院來說,BIM數字化審圖需要使企業內部的BIM成果文件輸出成為符合審查機構要求的電子文件。而Revit作為BIM技術使用的主要軟件,其結構化的三維信息模型具有圖模聯動的特點,同時Revit高度參數化的特性可以實現設計階段信息的高效利用和快速提取。項目組以此為基礎,通過對Revit的二次開發,完成Revit圖紙輸出模塊的研發工作,以解決BIM模型出圖問題并使設計院內部數字化審圖方案成為一階段目標。
隨著數字化審圖的各項政策推行,國內許多城市的數字化審圖工作體系逐步建設完成,但在BIM數字化審圖領域尚在逐步探索中。2018年12月26日,住建部發布的關于《建筑信息模型設計交付標準》的公告中對建筑信息模型設計的交付準備、交付物、交付協同都做了相應的規定,其中交付物除了建筑信息模型,工程圖紙也是其中一項。而各地市的圖審規范和文件格式要求有所不同,實現Revit平臺下各種格式的圖紙輸出以實現數字化審圖是亟須解決的首要任務。
項目組對Revit的圖紙輸出模塊進行探索開發,并與設計院已有的EDS系統進行集成,實現圖紙輸出后的專家審批、圖紙歸檔管理。
通過信息化建設來規范企業內部設計流程,利用數字化技術降低人為出錯的概率,實現設計工具與管理平臺數據共享、互聯互通,從而提升項目質量和企業經濟效益是目前絕大多數設計院數字化轉型的目標。而杭州格原設計企業EDS系統軟件(即企業級數字化管理系統Enterprise Digital System,EDS)實現了從項目前期到最終竣工交付的全過程管控,并支持與部分地區審圖系統的無縫對接。
提供工程建設項目審批標準化、智能化水平。項目策劃團隊中的人員與企業人員信息聯動,核驗人員簽字資格,不可選用無資格人員,從而避免誤資質人員進入項目團隊,保證人員選擇的準確性與專業性。
實現設計生產管理全過程數字化。從項目立項開始,策劃信息同步至CAD,設計人員在CAD內完成繪圖,各專業間互提資料,圖紙完成后的在線校審,校對、審核都在CAD內批注意見,最終校審通過的圖紙自動在系統內完成簽名簽章,成為一張可交付的成品圖,并歸檔到檔案系統內,整個項目過程實現一體化線上化管理。
項目組在實現二維圖紙數字化交付的基礎上,完成了Revit模型與EDS系統的信息流通,并進一步探索與審圖系統集成的可能性。
智能圖框工具是Revit模型與EDS系統集成的重要成果之一,其作用是輔助設計師滿足企業對設計標準化的要求。圖框的很多信息具有重復性,或者是已經存在的信息,項目組通過參數化的自定義圖簽,實現了圖框信息與Revit模型、EDS系統的數據共享。設計師通過該工具,可以實現插入標準圖框的功能,完成數據信息的自動錄入,避免人為操作的失誤,強化設計流程管理,從根本上解決了院內圖框不標準的問題。
在插入圖框時,程序將自動從EDS管理系統中獲取工程的項目基本信息及設計人員和審批人員等數據,關聯視圖的圖名、圖號、比例等模型數據,并將數據關聯到參數化圖框的對應屬性,實現信息的聯通、流動、共享。
由于目前缺乏BIM模型出圖標準,導致現行模型視圖表達不規范。根據目前各專業的應用情況可知,建筑、暖通專業的BIM出圖較為成熟,給排水、電氣專業次之,結構專業則較少使用BIM出圖[6]。為了滿足我國二維圖紙的規范和標準,經常需要BIM設計師將BIM圖紙導出到CAD進行二次修改,部分深化、注釋工作仍需借助CAD軟件完成。
針對此種情況,項目組結合實際需求,在Revit的圖紙輸出時增加了對DWG格式打印功能,除此之外還專門研發了三維、二維圖框的自動替換功能,從而實現了在三維導出DWG格式圖紙過程中圖簽信息的無損過渡。
全國各省市均有一套自己的審圖規范和文件格式,如PDF、DWG、DWF等,為滿足不同地區數字化審圖的格式要求,項目組研究并實現了Revit平臺下各種格式的圖紙輸出,該打印程序支持PDF、DWF、DWG三種打印模式,基本滿足了BIM數字化審圖要求的成果文件主流格式。
打印流程如圖1所示,首先使用智能圖框工具,在圖紙中插入圖框信息,完成后選擇圖紙進行批量打印,程序將自動識別圖框信息、校驗圖簽信息,校驗通過的圖紙進入EDS系統提交圖紙審批流程,專家在線查看圖紙并填寫審查意見,最終審批通過后的圖紙自動在系統內完成簽名簽章。

圖1 打印流程圖
打印程序的功能模塊設計主要分為圖框編輯和出圖打印兩大部分,制圖人選擇項目編號后即可自動獲取EDS系統中的設計人員和工程基本信息,無須手動填寫,提高了工作效率。批量打印功能支持數字化審圖的主流格式,并且可以將Revit視圖的圖名、圖號、比例等模型數據信息提取出來,形成圖紙輸出后進入下一階段流程,實現信息的共享和流通。
開始打印后通過Revit輸出的圖紙進入待提交文件列表,系統自動獲取相關人員信息,如設計人、校對人、審核人等,設置注冊章、會簽規則。設置完成“提交出圖審批”后,將通過EDS系統發送出圖審批通知給相關專家,由專家進行線上圖紙審查工作,審批通過后自動完成簽名簽章并進入預歸檔庫。至此Revit圖紙輸出模塊工作流程結束。
將以Revit為核心平臺的智能化出圖成功應用到實際設計生產過程中,打通EDS系統的多端數字化審圖體系,規范了設計院內部業務管理流程:從項目策劃到模型設計、Revit圖紙輸出到內部圖紙審查,再到電子化檔案管理,基本實現了BIM設計全過程數字化管理,其過程留痕可跟蹤追溯,并在此基礎上實現了三維模型到二維圖紙的無損過渡,解決了現階段BIM成果交付與應用的關鍵問題。
行業內BIM數字化審圖體系仍在探索發展和完善中,如何打通模型設計、修改、審查環節,基于三維可視化模型的結構化信息,通過信息采集和數據存儲分析技術,實現模型的相關信息參數自動與各專業的設計規范及國家強制性條文、行業條例進行比對,并能夠形成初步審查報告作為專家審查時的重要參考文件,進而實現模型的自動化審查是BIM數字化審圖發展的美好愿景,也是未來需要努力的方向。■