李 磊 (合肥工業(yè)大學土木與水利工程學院,安徽 合肥 230009)
BIM正向設計與傳統(tǒng)二維設計及翻模不同,其設計要點是設計參數(shù)化,圖、模相關(guān)聯(lián),從而在方案階段就可進行設計的優(yōu)化,并保證了設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正向設計流程在概念設計階段就開始引入三維設計環(huán)境,且設計過程無需參照DWG格式的二維設計文件,最終依靠三維設計模型批量輸出施工圖,完成設計任務,交付設計成果[1]。
基于當前BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀及設計人員對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正向設計。大多數(shù)企業(yè)依舊采用二維CAD進行項目的設計工作,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。但這不僅導致了設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。
Vault由客戶端和服務器兩個組件構(gòu)成,客戶端主要對文檔進行管理,如文檔資料的檢入、檢出,服務器則用于所有文檔和設計主副本的存儲。通過將設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器組成,并在服務器中儲存了所有設計文件信息,而客戶端主要支持對服務器中文件的訪問。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)限進行設計文件的預覽、歷史信息的查看、設計方案的修改提交,以及任務管理的執(zhí)行。
Vault是Autodesk專為工程項目的協(xié)同管理而開發(fā)的模塊,其標準化、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
工程項目設計過程中參與方眾多,且不同單位參與不同的設計階段。在傳統(tǒng)設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確性的懷疑。
2.2.2 工程文件管理
大型工程項目在設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計的文件管理方式與傳統(tǒng)模式相比更具動態(tài)性?;贐IM技術(shù)的協(xié)同設計管理平臺,在文件信息管理方面具有突出的優(yōu)勢:①便捷的檢入、檢出機制及批量導入、導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,減少工程設計人員不必要的工作量[1]?;赩ault的協(xié)同管理平臺也可實現(xiàn)設計版本全過程的記錄,及版本修訂、信息跟蹤、回滾、復用等功能,提高BIM正向設計的效率。
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,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
并行審核流程是設計師和審核人在同一模型文件上,通過Vault的注釋功能,使設計和審核交替進行,且只有經(jīng)過授權(quán)的設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)建相應的審核目錄,使審核記錄和模型文件合二為一。
為了使專業(yè)設計人員能夠在基于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。
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)復雜節(jié)點出圖。基于Revit軟件可實現(xiàn)工程項目的三維設計及各專業(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)點設計功能,實現(xiàn)復雜節(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。
基于BIM正向設計的建模標準,需達到跨專業(yè)協(xié)同設計及數(shù)據(jù)流向軟件及后期應用傳輸?shù)囊?,且其制定目的是為了提升模型中信息?shù)據(jù)傳輸及識別的效率[2]。建模標準的制定內(nèi)容主要包括視圖、工作集、模型深度及共享參數(shù)的設定,以及模型文件、設備族及模型構(gòu)件的命名規(guī)則。
正向設計最突出的特點即協(xié)同性,設計過程中的協(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)同設計平臺及相應的配套準則實現(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)臏蚀_性[4]。
基于BIM技術(shù)在項目設計階段的協(xié)同管理目標是利用構(gòu)件信息模型合理分配各階段設計任務,以使協(xié)同工作精準、高效,促進項目設計任務順利實施。BIM技術(shù)在正向協(xié)同設計進度管理中的應用優(yōu)勢主要有以下幾個方面。
基于BIM技術(shù),在進度協(xié)同管理過程中可以保存設計階段產(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]。
BIM技術(shù)下的協(xié)同管理方式可實現(xiàn)二維及三維設計數(shù)據(jù)的可視化,并可將設計數(shù)據(jù)在遠端服務器中即時更新,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的協(xié)同工作。此外還可將工藝設計和材料采購同時添加到設計過程中,改變以往從圖紙輸出到材料采購,再到工藝設計的流程,從而加快了項目的實施進度[6]。
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)設定各自工作目標及時間節(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。
當前工程領(lǐng)域中軟件眾多,導出的文件格式種類也較多,同時文件之間關(guān)系復雜且時常發(fā)生動態(tài)變化,這種情況已超出常規(guī)文檔管理范疇?;贐IM的協(xié)同管理平臺能夠改進標準文檔的管理方式,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。
本文以Autodesk Vault協(xié)同管理平臺為例,研究正向協(xié)同設計在項目實施過程中的理論流程,并對正向協(xié)同設計在項目進度管理中的應用優(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)。