BIM正向协同设计下的进度控制探析

2020-12-23合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

安徽建筑 2020年10期

李磊（合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 230009）

1 正向设计概念

BIM正向设计与传统二维设计及翻模不同，其设计要点是设计参数化，图、模相关联，从而在方案阶段就可进行设计的优化，并保证了设计过程中图纸和模型的一致性，最终实现批量化的自动出图。BIM正向设计流程在概念设计阶段就开始引入三维设计环境，且设计过程无需参照DWG格式的二维设计文件，最终依靠三维设计模型批量输出施工图，完成设计任务，交付设计成果[1]。

基于当前BIM技术在国内的发展现状及设计人员对BIM技术的掌握程度，很少有企业在三维环境中直接进行BIM正向设计。大多数企业依旧采用二维CAD进行项目的设计工作，然后根据原始的二维图纸建立三维模型，进行各专业之间的碰撞检查，并通过检查数据重新调整原始工程图，这就是翻模的过程。但这不仅导致了设计人员工作量的增加，同时也与BIM技术发展的初衷背道而驰。

2 Vault正向协同设计管理平台

2.1 Vault协同管理平台的架构

Vault由客户端和服务器两个组件构成，客户端主要对文档进行管理，如文档资料的检入、检出，服务器则用于所有文档和设计主副本的存储。通过将设计所需资料集中储存在一个公共位置，可轻松实现团队中信息的共享及管理[2]。本项目使用的是单站点Vault系统,它由多个客户端和一个服务器组成，并在服务器中储存了所有设计文件信息，而客户端主要支持对服务器中文件的访问。项目各参与方在局域网内可通过不同的客户端登录到Vault服务器，以进行数据的共享和协作。同时各参与方也可根据不同的权限进行设计文件的预览、历史信息的查看、设计方案的修改提交，以及任务管理的执行。

2.2 Vault协同设计管理平台工作原理

Vault是Autodesk专为工程项目的协同管理而开发的模块，其标准化、流程化的特点为工程项目的集成协作提供了保障，可使项目团队按照既定的工作流程协同操作[3]。具体特征主要包括以下几个方面。

2.2.1 统一项目参建方

工程项目设计过程中参与方众多，且不同单位参与不同的设计阶段。在传统设计方式中各参建方常常以点对点的方式进行沟通，这无疑增加了信息的混乱度，并引起了人们对信息传输准确性的怀疑。

2.2.2 工程文件管理

大型工程项目在设计过程中涉及的专业较多，且不同专业所用软件也有差别，因而产生的文件格式极具多样化。由于各专业间会彼此产生影响，因此采用BIM技术进行工程项目正向设计的文件管理方式与传统模式相比更具动态性。基于BIM技术的协同设计管理平台，在文件信息管理方面具有突出的优势：①便捷的检入、检出机制及批量导入、导出功能使用户可对所需文件进行批处理；②具有文档批注功能，同时也可快速查询、追踪历史文件；③对文档之间的关联关系进行动态管理，减少工程设计人员不必要的工作量[1]。基于Vault的协同管理平台也可实现设计版本全过程的记录，及版本修订、信息跟踪、回滚、复用等功能，提高BIM正向设计的效率。

2.2.3 访问的安全控制

保证工程信息的安全是管理的关键，在Autodesk Vault软件中，操作层与数据层之间是相分离的，这使文档管理具有高度的安全性和可控性。

2.2.4 文件目录清晰明确

Autodesk Vault中的文件夹结构与客户端的工作区相对应，结构清晰的文件夹允许团队成员在文件检入时对号入座。如果在某个文件检入后存在偏差，则可以直接在Vault中移动文件位置，且它们之间的引用关系不变。

2.2.5 并行审核

并行审核流程是设计师和审核人在同一模型文件上，通过Vault的注释功能，使设计和审核交替进行，且只有经过授权的设计人员才能更改工作流程中文件的状态，同时在Revit中也可创建相应的审核目录，使审核记录和模型文件合二为一。

3 基于Vault的正向协同设计流程

3.1 硬件设施的配置

为了使专业设计人员能够在基于BIM的协同平台上顺利开展工作，需要构建一个存储服务器来存放项目的中央文件，并将其放在具有访问权限的共享目录中。

3.2 软件设施的准备

本项目利用 Revit、YJK、Tekla 等几个主要软件进行协同建模计算及钢结构复杂节点出图。基于Revit软件可实现工程项目的三维设计及各专业的协同，YJK软件则可用于结构计算及结果输出，Tekla软件则发挥其强大的节点设计功能，实现复杂节点图纸的输出。三款软件的模型可通过转换接口进行同步关联，保证了设计过程中模型的精确性，并结合软件的出图功能实现施工图的批量输出。

3.3 建模标准的制定

基于BIM正向设计的建模标准，需达到跨专业协同设计及数据流向软件及后期应用传输的要求，且其制定目的是为了提升模型中信息数据传输及识别的效率[2]。建模标准的制定内容主要包括视图、工作集、模型深度及共享参数的设定，以及模型文件、设备族及模型构件的命名规则。

3.4 正向协同设计的规则

正向设计最突出的特点即协同性，设计过程中的协同主要有专业间协同和专业内协同两个方面，前者主要指结构专业与其他专业之间的协同，是基于企业内部的协同设计平台及相应的配套准则实现的。而专业内部之间的协同主要针对于结构专业，其主要目的是为了确保数据信息在Revit中心模型、链接模型，及计算模型之间传输的准确性[4]。

4 BIM正向协同设计在进度管理中的应用优势

基于BIM技术在项目设计阶段的协同管理目标是利用构件信息模型合理分配各阶段设计任务，以使协同工作精准、高效，促进项目设计任务顺利实施。BIM技术在正向协同设计进度管理中的应用优势主要有以下几个方面。

4.1 数据信息及时共享

基于BIM技术，在进度协同管理过程中可以保存设计阶段产出的模型信息及图形数据，并可在平台内进行信息交互，保证了各专业信息交换的时效性。同时，依照协同管理平台可实现不同部门、企业及区域的协同管理，使数据信息摆脱空间限制，实现了高效的共享[5]。

4.2 直观了解项目进度

BIM技术下的协同管理方式可实现二维及三维设计数据的可视化，并可将设计数据在远端服务器中即时更新，让项目经理及各专业参与人员同步了解项目的实时进度，并根据项目的进度进行相应的协同工作。此外还可将工艺设计和材料采购同时添加到设计过程中，改变以往从图纸输出到材料采购，再到工艺设计的流程，从而加快了项目的实施进度[6]。