羅　琦　李志陽　陶海波

(中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計研究院有限公司，重慶　400000)

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基于Revit的三維協(xié)同設(shè)計平臺研究

羅琦李志陽陶海波

(中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計研究院有限公司，重慶400000)

基于Revit系列軟件，結(jié)合共享文件夾及協(xié)同設(shè)計云，以實(shí)際項目為例，分析探討了三維協(xié)同設(shè)計平臺的功能及三維協(xié)同設(shè)計流程，并對三維協(xié)同設(shè)計進(jìn)行延伸，可為同類項目的設(shè)計提供參考和借鑒。

Revit； 共享文件夾； 協(xié)同設(shè)計云； 三維協(xié)同設(shè)計平臺； 三維協(xié)同設(shè)計

引言

三維協(xié)同設(shè)計是指以三維數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，以三維設(shè)計平臺為載體，由不同專業(yè)設(shè)計者組成，為實(shí)現(xiàn)共同設(shè)計目標(biāo)而展開的協(xié)同設(shè)計工作，是一個數(shù)據(jù)共享和集成的過程[1-2]。BIM技術(shù)的發(fā)展為三維協(xié)同設(shè)計提供了技術(shù)支撐，未來的協(xié)同設(shè)計，將不再是單純意義上的設(shè)計交流、組織和管理手段，它將與BIM融合，成為設(shè)計手段本身的一部分，即基于BIM的協(xié)同化設(shè)計[3-6]，因行業(yè)的不同，所選用的三維協(xié)同設(shè)計平臺也不同。根據(jù)具體需求，正確選擇合適的協(xié)同設(shè)計平臺，對協(xié)同設(shè)計具有重要意義[7-10]。

1　Revit三維協(xié)同設(shè)計平臺

Revit三維協(xié)同設(shè)計平臺主要由Revit系列軟件、共享工作區(qū)和協(xié)同設(shè)計云三大部分組成。其中，協(xié)同設(shè)計云是筆者所在單位綜合調(diào)研各三維協(xié)同設(shè)計平臺特點(diǎn)后，為滿足本單位的三維協(xié)同設(shè)計需求，專門定制的符合本單位協(xié)同需求并適用于Autodesk Revit及CAD軟件的協(xié)同設(shè)計插件。主要有云中心、版本管理、協(xié)同工作三大功能模塊。借助協(xié)同設(shè)計云，設(shè)計人員可實(shí)現(xiàn)二維與三維設(shè)計的無縫連接。

使用基于Revit的三維協(xié)同設(shè)計平臺，項目組設(shè)計人員在同一平臺、同一標(biāo)準(zhǔn)、同一環(huán)境下進(jìn)行設(shè)計，各專業(yè)間實(shí)時共享數(shù)據(jù)、信息和知識，實(shí)現(xiàn)隨時隨地協(xié)同工作。該模式打破了傳統(tǒng)設(shè)計模式“時間順序”的概念，各專業(yè)實(shí)行并行設(shè)計模式，縮短了項目設(shè)計周期，團(tuán)隊設(shè)計工作實(shí)現(xiàn)無縫對接，極大提高項目整體設(shè)計效率和質(zhì)量。

2　Revit三維協(xié)同設(shè)計流程

2.1項目介紹

成都燃?xì)夤緝ε湔緮U(kuò)建工程主要用于辦公，建筑面積約2萬m2，其中地上5層，地下2層，地上建筑高度為22.2m，地下部分為9m，設(shè)計范圍為全專業(yè)設(shè)計，需要多位設(shè)計師參與設(shè)計。該建筑屬于異形不規(guī)整建筑，由于項目建筑舒適度需求，業(yè)主要求盡可能地增加每層的凈高。鑒于傳統(tǒng)的二維設(shè)計在凈高分析方面存在一定弊端，項目組決定采用基于Revit的三維協(xié)同平臺對圖紙進(jìn)行深化設(shè)計，設(shè)計流程如圖1所示。

2.2準(zhǔn)備工作

2.2.1項目級三維協(xié)同設(shè)計手冊的編制

項目級三維協(xié)同設(shè)計手冊的編制對實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計規(guī)范化具有重要意義。在確定項目應(yīng)用目標(biāo)后，項目負(fù)責(zé)人統(tǒng)籌考慮建模深度、各專業(yè)模型構(gòu)件命名規(guī)則、模型色彩規(guī)定、模型拆分原則、文件夾命名規(guī)則等內(nèi)容，編制項目級三維協(xié)同設(shè)計手冊。以建筑專業(yè)為例，模型深度為應(yīng)包含細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計參數(shù)、材質(zhì)、防火等級、工藝要求等信息。例如，位于3層標(biāo)高至4層標(biāo)高之間、墻編號為NQ1、厚度為200mm的填充墻內(nèi)墻，命名為3F_NQ_NQ1_200，該內(nèi)墻的顏色與CAD圖紙顏色一致； 同時，由建筑專業(yè)設(shè)計人員創(chuàng)建基于原點(diǎn)坐標(biāo)的軸網(wǎng)及標(biāo)高，其他專業(yè)通過鏈接該模型進(jìn)行使用，各專業(yè)間使用統(tǒng)一的軸網(wǎng)文件，以便于保證模型整合時能夠?qū)R、對正。

圖1　三維設(shè)計流程

2.2.2項目樣板文件的設(shè)置

在項目模型搭建之前，應(yīng)制定符合出圖標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計習(xí)慣的項目樣板。Revit自帶項目樣板文件不能滿足我國的工程設(shè)計制圖規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時，不同專業(yè)需求不同，而系統(tǒng)項目樣板文件中的部分設(shè)置不能滿足專業(yè)需求，設(shè)計人員在進(jìn)行三維協(xié)同設(shè)計時，需要花費(fèi)較多的時間來進(jìn)行繁瑣的設(shè)置工作。因此，在建模之前，針對不同專業(yè)的不同需求，設(shè)置各專業(yè)項目樣板文件。例如，增設(shè)機(jī)電專業(yè)的管道系統(tǒng)、統(tǒng)一尺寸標(biāo)注樣式、字體、線寬等。

2.2.3操作系統(tǒng)及軟件的統(tǒng)一

三維協(xié)同設(shè)計宜在同一環(huán)境下完成設(shè)計工作，保證項目實(shí)施過程中設(shè)計需求及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性。因此，同一項目組宜統(tǒng)一操作系統(tǒng)、軟件版本及數(shù)據(jù)格式。本項目中，項目組成員統(tǒng)一在Windows7操作系統(tǒng)下使用Revit2014、CAD2014軟件。

2.2.4共享文件夾及權(quán)限的設(shè)置

為統(tǒng)一管理項目，規(guī)范文件的存放位置，在確定進(jìn)行三維協(xié)同設(shè)計后，需要創(chuàng)建項目共享文件夾，在共享文件夾中根據(jù)項目需要創(chuàng)建項目目錄層次結(jié)構(gòu)樹，對設(shè)計人員的讀取、下載、刪除等權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置。

成都燃?xì)夤緝ε湔緮U(kuò)建工程在設(shè)計前期，根據(jù)項目設(shè)計專業(yè)分為建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣、沖突報告、匯總文件等文件夾。其中，項目負(fù)責(zé)人可對整個項目文件夾進(jìn)行創(chuàng)建、刪除、讀取、下載，專業(yè)負(fù)責(zé)人可設(shè)置相應(yīng)專業(yè)下的子文件夾，不能對其他專業(yè)文件夾進(jìn)行創(chuàng)建子文件夾或刪除文件夾的操作，其他設(shè)計人員，只擁有上傳、讀取、下載的權(quán)限，不能對項目文件夾下的任一文件進(jìn)行刪除，這樣保證了項目信息內(nèi)容的安全存儲與訪問，加強(qiáng)了可控制性和安全性。

圖2　共享文件夾設(shè)置

2.3三維協(xié)同建模

三維模型是協(xié)同設(shè)計的核心，項目組的主要設(shè)計活動都是基于模型進(jìn)行，設(shè)計成果也主要體現(xiàn)在模型及基于模型的拓展分析。

2.3.1與CAD圖紙的交互

根據(jù)CAD圖紙在Revit中進(jìn)行三維建模是三維協(xié)同設(shè)計的關(guān)鍵。在成都燃?xì)夤緝ε湔緮U(kuò)建工程設(shè)計初期，設(shè)計人員在CAD中完成初步設(shè)計后，將完成繪制的圖紙上傳至云端，設(shè)計人員可在Revit中通過云端進(jìn)行查看，將CAD圖紙導(dǎo)入Revit中進(jìn)行建模。

2.3.2協(xié)同模式

在設(shè)計過程中，項目組成員采用創(chuàng)建工作集的模式，進(jìn)行數(shù)據(jù)級的實(shí)時協(xié)同設(shè)計。采用工作集模式，項目組成員在本地計算機(jī)上對同一個三維工程信息模型進(jìn)行設(shè)計，每個成員的設(shè)計內(nèi)容都可以及時同步到文件服務(wù)器上的項目中心文件中，成員間還可以互相借用屬于對方的個別圖元進(jìn)行交叉設(shè)計，從而實(shí)現(xiàn)成員間的實(shí)時數(shù)據(jù)共享。

2.3.4族文件的調(diào)用

對于基于Revit的三維協(xié)同設(shè)計來說，族是構(gòu)成模型的重要要素。在模型搭建過程中，設(shè)計人員可通過“協(xié)同設(shè)計云”中的“族收藏夾”下載調(diào)用以前積累儲存在云端的族，不需要重復(fù)建族，同時也可以將本項目中新創(chuàng)建的族上傳至云端，便于以后的項目使用。不同類型的族存放在特定的文件夾中，即便于族庫的統(tǒng)一管理，同時又為其他的設(shè)計人員提供族的共享。設(shè)計人員在更換電腦或者進(jìn)入其他項目時，均可方便地進(jìn)行族的調(diào)用。

圖3　CAD協(xié)同

圖4　工作集

圖5　族收藏夾

圖6　即時通訊

2.3.5項目信息溝通方式

傳統(tǒng)的二維設(shè)計，設(shè)計人員進(jìn)行項目信息交流的主要方式為借助網(wǎng)絡(luò)通訊工具，這種交流方式必須借助外網(wǎng)，在外網(wǎng)出現(xiàn)故障時，易造成信息交流延遲。使用基于Revit的三維協(xié)同設(shè)計平臺，在無外網(wǎng)時，項目組成員也可通過“協(xié)同設(shè)計云”中的“即時通訊”工具進(jìn)行項目信息的交流，相互通知設(shè)計變更、版本更新或項目會議等事項，確保了項目交流不受外部網(wǎng)絡(luò)的限制。

2.4設(shè)計優(yōu)化與質(zhì)量管理

2.4.1設(shè)計優(yōu)化

設(shè)計優(yōu)化的關(guān)鍵為管線綜合及碰撞檢測。三維設(shè)計具有可直觀地展示設(shè)備、管線尺寸及空間關(guān)系的優(yōu)勢，各專業(yè)設(shè)計人員在Revit中完成各自負(fù)責(zé)的模型后，可將全專業(yè)模型通過“鏈接”的方式進(jìn)行匯總，檢測碰撞，消除硬碰撞并盡可能地避免軟碰撞，優(yōu)化凈空高度和管線排布方案，深化設(shè)計，減少錯誤損失和返工。

2.4.2質(zhì)量管理

在Revit中，項目組設(shè)計人員對打開的碰撞檢測模型進(jìn)行修改后，可使用“協(xié)同設(shè)計云”中的“歷史版本”功能對修改的版本進(jìn)行描述，隨時將模型保存至云端，如果設(shè)計人員想打開之前文件，可使用“協(xié)同設(shè)計云”中的“歷史版本”工具，調(diào)用歷史文件，對比碰撞檢測前后的模型文件。

圖7　土建模型

圖8　機(jī)電模型

圖9　設(shè)計優(yōu)化

圖10　提交保存

圖11　歷史版本管理

同時，項目組成員可通過“協(xié)同設(shè)計云”中的“云便簽”工具將相關(guān)的碰撞檢測記錄、工作日志等上傳至云端，項目負(fù)責(zé)人可隨時在電腦或其他終端設(shè)備上查看。這些過程的記錄，是設(shè)計質(zhì)量管理的重要組成部分。

2.5三維協(xié)同設(shè)計延伸

三維協(xié)同設(shè)計不僅可應(yīng)用于電腦端的Revit及CAD軟件，還可應(yīng)用于客戶端及移動端。

2.5.1客戶端的協(xié)同

安裝“協(xié)同設(shè)計云”客戶端后，項目各參與方不再需要安裝專業(yè)設(shè)計軟件，可直接通過客戶端的DWG編輯器和IFC瀏覽器功能查看項目中的各種文件，如RVT和DWG格式的文件，簡單快捷的同時節(jié)省了購買部分專業(yè)軟件的成本。

圖12　云便簽

圖13　客戶端

2.5.2移動端的協(xié)同

項目組參與方還可通過“協(xié)同設(shè)計云”移動端，實(shí)現(xiàn)隨時隨地協(xié)同設(shè)計。在安卓系統(tǒng)移動端安裝協(xié)同設(shè)計云后，可通過移動端進(jìn)行文件的上傳、下載。項目在施工過程中，項目成員在現(xiàn)場對設(shè)計不合理的地方進(jìn)行拍照，上傳至云端，設(shè)計人員可根據(jù)圖片中的問題對圖紙進(jìn)行即時修改，充分的實(shí)現(xiàn)了三維設(shè)計的動態(tài)協(xié)同，避免了傳統(tǒng)設(shè)計中的“信息孤島”現(xiàn)象。

3　結(jié)論

三維協(xié)同設(shè)計是一種全新的設(shè)計方式，具有二維設(shè)計不可比擬的優(yōu)勢。統(tǒng)一的協(xié)同工作平臺，改變了傳統(tǒng)設(shè)計分散的交流模式，實(shí)現(xiàn)了信息集中存儲與訪問，縮短了項目周期，增強(qiáng)了信息溝通內(nèi)容的及時性與準(zhǔn)確性，提高了項目各參與方協(xié)同工作的效率。成都燃?xì)夤緝ε湔緮U(kuò)建工程采用三維協(xié)同設(shè)計模式的應(yīng)用實(shí)例，證明了基于Revit平臺、結(jié)合共享文件夾及協(xié)同設(shè)計云的三維協(xié)同設(shè)計可極大提高設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量，客戶端與移動端的延伸，使得項目各參與方信息實(shí)時交互，達(dá)到了設(shè)計、工程進(jìn)展跟蹤的動態(tài)同步，為實(shí)現(xiàn)隨時隨地全方位協(xié)同打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

圖14　移動端

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Study on 3D Collaborative Design Platform based on Revit

Luo Qi， Li Zhiyang， Tao Haibo

(CCTEGChongqingEngineeringCo.，Ltd.，Chongqing400000，China)

Based on Revit series software，shared folder and collaborative cloud，this article analyzes a practical project and demonstrates the functions of 3D collaborative design platform and process of 3D collaborative design. Extending 3D collaborative design，this paper can provide reference for design of similar projects.

Revit； Shared Folder； Collaborative Cloud； 3D Collaborative Design Platform； 3D Collaborative Design

羅琦(1989-)，女，碩士研究生，BIM工程師。主要從事BIM技術(shù)相關(guān)工作。

TU24

A

1674-7461(2016)01-0059-06

10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.01.10