張 楠 孫 斌 馬 超

BIM（建筑信息模型）是工程設(shè)計行業(yè)發(fā)展的最前沿領(lǐng)域，住建部制定的“十二五”信息化發(fā)展綱要中，明確提出要將BIM作為建筑業(yè)發(fā)展的核心競爭力。以BIM為核心的數(shù)字化管理體系將徹底改變傳統(tǒng)的工程項目運維管理模式，降低運管難度和人工成本，因此作為BIM的最大受益者，越來越多的項目業(yè)主要求必須采用BIM來進行工程設(shè)計。

1. 三維協(xié)同設(shè)計在國內(nèi)外的應(yīng)用情況

三維協(xié)同設(shè)計作為實現(xiàn)BIM的重要手段，已經(jīng)在先行一步的華東院、中南院等部級大院得到普及推廣，并取得了很好的成效和回報。近年來,全國各省級設(shè)計院也紛紛組建起專門的隊伍或機構(gòu)，來應(yīng)對新的市場需求和競爭。但其中既有成功推行、取得實效的，也有停滯不前、舉步維艱的。這其中固然有機構(gòu)定位、扶持力度等方面的原因，但主要問題還是人們一直在爭議的三維協(xié)同設(shè)計體系是否適合在省級設(shè)計院推行。

2. 三維協(xié)同設(shè)計在省級設(shè)計院的應(yīng)用難點

如何同步提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率，是大家關(guān)注已久卻又難以解決的問題。傳統(tǒng)二維設(shè)計體系下，設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率難以兩全。因此大家往往偏重效率，忽略質(zhì)量。但最后又經(jīng)常因為前期策劃不夠深入而出現(xiàn)質(zhì)量問題，導致設(shè)計方案反復修改，影響效率、得不償失。

三維協(xié)同設(shè)計體系強調(diào)將設(shè)計重心前移，注重前期策劃和協(xié)同合作，嚴格要求設(shè)校審人員按標準化程序作業(yè)，因此無論應(yīng)用于大小項目，在設(shè)計質(zhì)量上均有明顯優(yōu)勢，這一點是毋庸置疑的。

但是三維協(xié)同設(shè)計在工作效率方面則有較大局限性。越是大型復雜項目，越能體現(xiàn)其效率優(yōu)勢。而在中小型常規(guī)項目上，其效率優(yōu)勢則不明顯，有時大家反而覺得不如傳統(tǒng)設(shè)計體系的效率高。

首先，三維協(xié)同設(shè)計增加了建模環(huán)節(jié)。對大型復雜項目來說，三維仿真建模是巨大優(yōu)勢，建模時的精力投入，可以在優(yōu)化設(shè)計方案、出圖、出量、制作三維動畫以及數(shù)字化交付等后期環(huán)節(jié)得到豐厚回報。對小型常規(guī)項目來說，建模則是累贅，增加了設(shè)計難度和工作量。越小的工程，其投入產(chǎn)出比越低。

其次，三維協(xié)同設(shè)計對工作環(huán)節(jié)嚴格控制，檢驗無誤后，方可進入下一環(huán)節(jié)，增加了管理難度。中小型項目結(jié)構(gòu)簡單，共通性強，在傳統(tǒng)設(shè)計體系下，很多設(shè)計環(huán)節(jié)常常依據(jù)經(jīng)驗拍板跳過，施行三維協(xié)同設(shè)計后，因計算錯漏導致設(shè)計方案反復修改的問題比較突出，會進一步放大建模環(huán)節(jié)的效率劣勢。

從業(yè)務(wù)和實力上講，部級設(shè)計院承擔的大型復雜項目多，而且有相對成熟的標準化計算體系，三維協(xié)同設(shè)計體系得以充分發(fā)揮其質(zhì)量和效率的雙重優(yōu)勢，如魚得水。

省級設(shè)計院承擔的中小型項目多，而且計算體系還基本處于散亂無序的狀態(tài)。在沒有找準正確的前進方向之前，注定難以發(fā)揮新設(shè)計體系的效率優(yōu)勢，進而影響設(shè)計者的使用熱情和管理者的推廣熱情，導致耗費巨資購入的先進軟件無法最大限度應(yīng)用到設(shè)計工作中去。

3. 解決之道

省級設(shè)計院想要走出“魚與熊掌不可得兼”的怪圈，除了盡快在院內(nèi)建立起標準的設(shè)計和計算體系外，關(guān)鍵還在于能否在三維建模環(huán)節(jié)提高效率。

建模是三維協(xié)同設(shè)計必不可少的核心環(huán)節(jié)。目前有兩條途徑來提高該環(huán)節(jié)的工作效率：一是建立標準設(shè)備元件庫，以搭積木的方式迅速完成建模。適合于設(shè)備眾多、管線復雜，建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)各異的大型項目。如變電站、石化工廠、大型水電樞紐等等。但這項工作的前期任務(wù)量非常大，不是一個院就能獨自完成的。目前華東院已經(jīng)倡導組建共享模型庫，依靠大家的力量來共同完善。二是實現(xiàn)參數(shù)化建模，對三維設(shè)計軟件進行二次開發(fā)，以參數(shù)輸入的方式替代手動建模。適合于共通性強的中小型水利和市政項目。這項工作難度低，任務(wù)量少，每做完一個類型建筑物的參數(shù)化模型就可以立即投入使用。但難點是要建立各類型建筑物的標準化布置方案，以避免組合方式過多。

這兩個途徑的原理相通，都是設(shè)法將枯燥繁瑣的“體力勞動”交給電腦來輔助完成，減少建模工作量，降低建模難度。二維設(shè)計體系下要做到這一點很難，因為每一張圖紙都是單獨繪制，彼此之間缺乏關(guān)聯(lián)。而三維環(huán)境下先建模再切圖，只需做到參數(shù)化建模，圖紙作為附屬關(guān)聯(lián)產(chǎn)品自然信手拈來，這樣就可以將電腦的智能化發(fā)揮到極致。

不過這兩種途徑各有適用領(lǐng)域，因此設(shè)計院在選擇發(fā)展方向時應(yīng)該結(jié)合自身工作特點有所側(cè)重，穩(wěn)步前進。

4. 實踐成果

我們一直將參數(shù)化建模和標準化設(shè)計作為三維協(xié)同設(shè)計推進的主攻方向。通過多個項目的對比驗證，無論是大型水電樞紐工程，還是單個水閘工程，都具備良好的適用性。甚至越小的工程，利用三維協(xié)同設(shè)計取得的質(zhì)量和效率優(yōu)勢越明顯?？梢娫O(shè)計工具先進與否固然重要，更關(guān)鍵還是如何找準方向，讓先進的工具可以用在正確的地方，發(fā)揮最大的效用。