余秀娣

摘要：基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計目前已應(yīng)用在某些大型建筑項目中，例如：華東建筑設(shè)計研究總院的上海世博會博物館項目。但是基于BIM技術(shù)的建筑協(xié)同設(shè)計過程涉及諸多軟件且較為復(fù)雜，因此，BIM技術(shù)的應(yīng)用目前只在很少一部分大規(guī)模且復(fù)雜的項目中得以應(yīng)用。本文擬借助對Revit軟件和Navisworks系列軟件的運用，對某綜合商業(yè)樓進行模型構(gòu)建及合模檢測工作，在建筑設(shè)計平臺實施圖形編輯功能和模擬沖突檢測功能，希望能為BIM技術(shù)的應(yīng)用研究提供參考。

Abstract： Collaborative design based on BIM technology has been applied to some large-scale construction projects， such as the Shanghai World Expo Museum Project of East China Architectural Design and Research Institute. However， the architectural collaborative design process based on BIM technology involves many softwares and is complex. Therefore， the application of BIM technology is currently only applied in a small number of large-scale and complex projects. This paper intends to use the application of Revit software and Navisworks series software to carry out model construction and mold clamping inspection for a comprehensive commercial building， and implement graphic editing function and simulation conflict detection function in the architectural design platform， hoping to provide reference for the application research for BIM technology.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);協(xié)同設(shè)計;應(yīng)用研究

Key words： BIM technology;collaborative design;applied research

中圖分類號：TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）20-0237-03

0 ?引言

建設(shè)工程全生命周期中的設(shè)計階段對于建設(shè)項目的造價影響達75-85%，如果不能提高設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計效率或者不能處理好各設(shè)計專業(yè)間的碰撞問題，則必將在項目的實施階段帶來高額成本、延誤工期、降低質(zhì)量、隱患治理以及后續(xù)的運營維護等眾多問題，并且對造價產(chǎn)生不可估量的影響。BIM技術(shù)的運用可提高建筑全生命周期的整體效率，但是目前運用范圍較小，許多大型項目被強制要求使用BIM技術(shù)，僅用于項目展示上，耗費大量人力財力，因此業(yè)主方從主觀上不愿意使用BIM技術(shù)。但是，如果能讓BIM技術(shù)真正運用在設(shè)計階段并且提高設(shè)計效率，則有利于BIM技術(shù)在全生命周期各階段的運用推廣。本文從設(shè)計院的角度考慮基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計工作。通過實際案例解釋如何運用BIM技術(shù)和協(xié)同理論來增強設(shè)計院內(nèi)部信息傳遞的準確性及提高溝通交流的便利性。本文以實際項目為例從設(shè)計院角度出發(fā)闡述整個項目的設(shè)計過程，具體步驟為：項目注冊、模型構(gòu)建、設(shè)計檢測分析及項目協(xié)同優(yōu)化，以下為具體內(nèi)容：

1 ?項目概況及項目注冊

本工程性質(zhì)為商業(yè)大樓，地下三層、地上十層，屬一類高層建筑。地下三層平時為設(shè)備用房、機動車庫（復(fù)式停車），戰(zhàn)時部分為核六常六甲類二等人員掩蔽所;地下一至二層為辦公、商場、設(shè)備用房;一層至七層為商場、設(shè)備用房;八層至十層餐飲、設(shè)備用房;變電所、消防控制室、通訊機房、有線電視機房均設(shè)置在已建A樓。項目建立初期應(yīng)先在平臺中注冊項目信息及進行各項設(shè)置，而后再進行項目的各專業(yè)設(shè)計工作。以下為基本簡要創(chuàng)建過程：

①項目注冊，輸入項目名稱及項目概況（圖1）;

②基于BIM技術(shù)的協(xié)同平臺各專業(yè)權(quán)限設(shè)置及項目具體要求加入設(shè)計人員信息、完成各類設(shè)計人員權(quán)限設(shè)置工作（表1）;

③大廈項目群創(chuàng)建，將項目相關(guān)方加入到項目群中，便于溝通交流，該模塊類似于大家平常使用的微信，但是又有很明顯的區(qū)別。因為該模塊是基于BIM模型的，也即，各方在溝通交流時，可實時共享一個BIM模型，這樣相較于使用一般溝通工具大大地提升了溝通效率（圖2）。

2 ?模型構(gòu)建

本部分內(nèi)容主要為借助Revit Architecture軟件對諸多構(gòu)件實施設(shè)計，諸如，樓梯、梁、結(jié)構(gòu)墻和主體等，從而進行BIM模型的構(gòu)建，同時，基于BIM模型基礎(chǔ)，實施與給排水專業(yè)的協(xié)同設(shè)計，最終實現(xiàn)給排水設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑設(shè)計等各專業(yè)的協(xié)同設(shè)計工作。

基于二維圖紙，從空間上布設(shè)梁、柱、墻等構(gòu)件。在設(shè)計時，首先將CAD二維平面圖紙導(dǎo)入，對使用圖紙的位置進行調(diào)整，讓其和軸網(wǎng)能夠?qū)?yīng)，然后在這個基礎(chǔ)上，對柱、墻等構(gòu)件進行繪制。在立面視圖和平面視圖中顯示的柱子和墻體情況，如圖3所示。

將布置柱子和墻體完成后，布設(shè)板、梁等構(gòu)件，在給排水協(xié)同設(shè)計的時候，這些結(jié)構(gòu)柱和建筑柱不同，建筑柱的目的是為了進行裝飾，而結(jié)構(gòu)柱則是對承載重量和支撐上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件。梁和墻也是承重構(gòu)件，盡管本文沒有荷載分析和計算布設(shè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，然而，在對給排水專業(yè)進行協(xié)同設(shè)計時，需要對結(jié)構(gòu)構(gòu)件綜合考慮。實現(xiàn)構(gòu)建項目墻體后，可以對建筑模型的其他構(gòu)件進行布設(shè)，諸如，屋頂、樓板、樓梯、窗、門等，Revit軟件為設(shè)計人員提供了樣板族文件，在軟件中，操作人員能夠通過調(diào)用和編輯進行構(gòu)件的創(chuàng)建工作。

3 ?設(shè)計檢測分析

在各專業(yè)模型構(gòu)建工作完成以后，將各專業(yè)模型上傳至平臺并進行合模檢測，并對檢測結(jié)果進行分析，而后進行設(shè)計優(yōu)化。結(jié)構(gòu)及設(shè)備管道合模模型、檢測沖突報告示意圖如圖4、圖5所示。

以圖5沖突報告為依據(jù)，返回模型找到對應(yīng)的碰撞點（如圖6所示），然后對發(fā)生碰撞沖突的相關(guān)構(gòu)件進行分析及修改，消除沖突之后再運行沖突檢測功能，防止修改模型的操作產(chǎn)生新的碰撞沖突。

同樣，結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)與給排水專業(yè)的沖突問題同樣可以通過該功能完成，圖7為建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)與給排水專業(yè)設(shè)計沖突的示意圖。

4 ?項目協(xié)同優(yōu)化

4.1 設(shè)計沖突檢測及優(yōu)化

本項目在第一次合模進行碰撞檢測時，共檢測出建筑與結(jié)構(gòu)間的沖突點370個，結(jié)構(gòu)與暖通沖突點102個，結(jié)構(gòu)與給排水沖突點120個，結(jié)構(gòu)與電氣沖突點65個，合計沖突點657個。經(jīng)過沖突點索引，一鍵找到?jīng)_突點位置，對沖突點進行修改。結(jié)構(gòu)沖突點的修改由結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)完成，各專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)的設(shè)計沖突點由各專業(yè)設(shè)計人員進行修改。BIM技術(shù)在沖突檢測方面的優(yōu)勢大大增加了設(shè)計修改的效率及設(shè)計的質(zhì)量，傳統(tǒng)設(shè)計只能通過各專業(yè)對二維圖紙的檢查來完成沖突的檢測工作，設(shè)計過程中出現(xiàn)的沖突點通過人眼的檢查基本查不出來，因此，傳統(tǒng)設(shè)計在施工圖完成以后仍然存在許多設(shè)計沖突未解決，這些問題在施工過程中一一顯現(xiàn)出來，增加了施工方及設(shè)計方的工作量且嚴重影響建筑質(zhì)量。

4.2 設(shè)計凈空優(yōu)化

通過在建筑物內(nèi)部放入虛擬人物進行漫游，找出凈高有問題的部位或樓層，再通過層高參數(shù)修改完成優(yōu)化，快速高效地完成凈空優(yōu)化。表2為項目中優(yōu)化的數(shù)據(jù)。

4.3 管線綜合優(yōu)化

以上的工作是在各專業(yè)溝通交流的基礎(chǔ)上完成的，而這樣的協(xié)同工作相較于傳統(tǒng)協(xié)同設(shè)計在設(shè)計效率提升方面有了很大的進步，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：基于BIM技術(shù)的三維模型簡單直觀，沖突檢測提高設(shè)計質(zhì)量;項目注冊時錄入的信息可供設(shè)計各專業(yè)隨時查看，方便高效;各專業(yè)在項目群眾溝通交流時可隨時截取三維圖形，使溝通更加高效直觀;文件存儲功能及權(quán)限管理功能方便各專業(yè)模型在相關(guān)專業(yè)之間的傳遞，同時減少了文件傳遞過程中出現(xiàn)的錯誤的機率。BIM技術(shù)已為我們帶來許多便利，基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計協(xié)同平臺將BIM的各種優(yōu)勢整合，另外集成溝通工具、項目管理工具等多種信息化工具，大大提升了建筑設(shè)計的整體效率。

5 ?結(jié)論

BIM是基于三維軟件的可視化建筑信息模型大概念，相關(guān)軟件非常多，近年來，我國許多軟件開發(fā)公司也先后開發(fā)出許多基于Revit及其他引進軟件的相關(guān)應(yīng)用軟件。例如廈門海邁科技公司開發(fā)的基于Revit的算量計價軟件等。但是這些軟件沒能行成一個良好的系統(tǒng)，很多需要應(yīng)用BIM軟件的大型設(shè)計企業(yè)不知道如何選擇，導(dǎo)致頻繁更換軟件，造成不必要的資源浪費，如何正確地選擇和使用軟件也是BIM技術(shù)應(yīng)用的一個重要問題。本文通過使用Revit軟件和Navisworks軟件，利用某商業(yè)大廈項目實例展示BIM協(xié)同設(shè)計全過程。首先，在協(xié)同平臺上錄入項目信息、設(shè)置項目各方人員權(quán)限;其次，利用Revit軟件完成模型構(gòu)建工作;第三，將建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)及給排水專業(yè)的模型進行合模檢測，利用平臺Navisworks軟件完成模型的沖突檢測。本文完整地呈現(xiàn)BIM技術(shù)在項目設(shè)計全過程中的應(yīng)用，為BIM領(lǐng)域的應(yīng)用者及研究者提供參考。

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