BIM協(xié)同化設(shè)計(jì)

協(xié)同化設(shè)計(jì)概念和意義

        先潑兩下冷水。

        就在2013年前半年，我總游說設(shè)計(jì)院的同行，說道：知道大家都很忙沒時(shí)間學(xué)BIM軟件，可大家想沒想過為什么這么忙——因?yàn)閳D總改來改去，而改圖最花時(shí)間；等技術(shù)更新了，直接從BIM模型切出圖了，就能把大家從這種工作狀態(tài)中解放出來。但后來隨著工作中見識(shí)到的東西越來越多。我從堅(jiān)信技術(shù)能解決建筑設(shè)計(jì)階段的很多現(xiàn)存問題，逐漸轉(zhuǎn)向懷疑，現(xiàn)在則持一種悲觀的態(tài)度，覺得建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域整體從業(yè)人員的不爽，不是技術(shù)能解決的了的問題。中國勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)原副秘書長曹善琪2011年在《建筑設(shè)計(jì)行業(yè)存在的問題及對(duì)策》中指出了建筑設(shè)計(jì)行業(yè)存在問題的23種表現(xiàn)形式。而其中只有兩種跟技術(shù)水平不足有關(guān)。關(guān)于這個(gè)問題多說無益。所以這里討論的只是減少配合上的失誤、避免重復(fù)勞動(dòng)、提高設(shè)計(jì)效率，不談制度問題。

        言歸正傳，借用Bentley提出的定義：協(xié)同化設(shè)計(jì)是項(xiàng)目成員在同一個(gè)環(huán)境下用同一套標(biāo)準(zhǔn)來完成同一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。設(shè)計(jì)過程中，各專業(yè)并行設(shè)計(jì)，溝通及時(shí)準(zhǔn)確。

        傳統(tǒng)設(shè)計(jì)到BIM設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變過程如下圖所示。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)解決專業(yè)問題時(shí)采用的方法是2D平面設(shè)計(jì)，各專業(yè)間以定期、節(jié)點(diǎn)性提資的方式進(jìn)行“配合”，即綠色虛線框里的工作模式。這個(gè)工作模式已經(jīng)非常成熟，有諸多好處，無數(shù)高樓大廈都是這么被設(shè)計(jì)出來。然而新時(shí)代有新要求，雖然傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在未來很長一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)被取代，但由于這種方法明顯存在著數(shù)據(jù)交換不充分、理解不完整的問題，所以很難滿足許多新項(xiàng)目要求。于是，基于3維全信息模型的BIM技術(shù)在當(dāng)今備受關(guān)注。一些設(shè)計(jì)單位已經(jīng)完成了圖中“1”的轉(zhuǎn)變過程，設(shè)計(jì)成果不止有傳統(tǒng)的二維圖紙，還有三維模型。但是協(xié)作方式還是傳統(tǒng)的“配合”，即黃虛線框里的工作模式。這個(gè)階段實(shí)際上是最難受的，因?yàn)槿�維設(shè)計(jì)處理的信息更大，表達(dá)方式更復(fù)雜，工作量上去了，如果沒有更專業(yè)功能更強(qiáng)大的協(xié)同工作平臺(tái)做支撐，工作效率會(huì)低得令人難以接受。而以后理想的BIM設(shè)計(jì)模式不只包含BIM全信息模型的建立與應(yīng)用，另一個(gè)重要的部分就是協(xié)同化設(shè)計(jì)。只有完成了“2”的轉(zhuǎn)變，才能達(dá)到BIM設(shè)計(jì)的要求，即紅色虛線框里的工作模式。

 

        目前，上圖”2“的轉(zhuǎn)變也成為了炙手可熱的話題。2013年11月 中國建筑設(shè)計(jì)研究院主辦的”BIM 2.0主題論壇“，名字里的”BIM 2.0“就是部院自造的概念——”BIM 1.0“是從二維到三維，”BIM 2.0“是從”配合“到”協(xié)同“。同時(shí)，清華大學(xué)BIM課題組編著的《設(shè)計(jì)企業(yè)BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)指南》也專門用一整章的篇幅介紹協(xié)同化設(shè)計(jì)的新工作模式（第三章：企業(yè)級(jí)BIM設(shè)計(jì)行為標(biāo)準(zhǔn)）。

        基于BIM的設(shè)計(jì)不僅要求各專業(yè)之間配合好，還要求精確、協(xié)調(diào)、同步。因?yàn)橄啾扔趥鹘y(tǒng)的工作方式，設(shè)計(jì)者們有更多的工作內(nèi)容要表達(dá)，有更多的技術(shù)問題要解決，有更多管理問題要面對(duì)。所以需要重新定義和規(guī)范新的設(shè)計(jì)流程和協(xié)作模式。保證基于BIM的設(shè)計(jì)過程運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，從而提高設(shè)計(jì)工作效率，保證設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)成本。

        協(xié)同化設(shè)計(jì)的最終目的是使建筑設(shè)計(jì)各專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間配合更加緊密，信息傳遞更加準(zhǔn)確有效，減少重復(fù)性勞動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效率的提升。

        協(xié)同化設(shè)計(jì)流程和要點(diǎn)

        畢竟處在過度階段，雖然基于傳統(tǒng)二維制圖的工作流程不適用于基于BIM的三維協(xié)同化設(shè)計(jì)工作模式，但一夜之間建立起新的流程并且讓每個(gè)設(shè)計(jì)參與者都遵循此方法工作目前來講很不現(xiàn)實(shí)。所以這里談的協(xié)同化設(shè)計(jì)流程是一個(gè)過渡階段的產(chǎn)物，并沒有全部脫離傳統(tǒng)“方案-初設(shè)-擴(kuò)初-施工圖-項(xiàng)目交底”的設(shè)計(jì)流程，然而與目前絕大多數(shù)設(shè)計(jì)單位先出施工圖，再翻成模型的做法（還有人給這種做法起了個(gè)高大上的名字叫“后BIM”，非常幽默）截然不同。以下是一種“正著走BIM”的過程介紹，雖然現(xiàn)階段基本每個(gè)步驟都面臨許多軟件技術(shù)和管理問題，但我堅(jiān)信一段時(shí)間后這些問題都不是問題，因?yàn)榫薮蟮慕?jīng)濟(jì)利益驅(qū)使著相當(dāng)一部分人在為解決這些問題做工作，我就是其中之一。

        BIM協(xié)同化設(shè)計(jì)第一步：企業(yè)級(jí)BIM協(xié)同設(shè)計(jì)手冊(cè)

        用BIM做項(xiàng)目之前需要編制企業(yè)級(jí)的BIM協(xié)同設(shè)計(jì)手冊(cè)基本上已經(jīng)成為共識(shí)。不以規(guī)矩，不能成方圓。新的工作要求有新的工作制度，新的工作制度在實(shí)施之前要落實(shí)到紙面上讓大家有據(jù)可依。BIM的國家和地方標(biāo)準(zhǔn)正在熱鬧的編制過程中，一旦標(biāo)準(zhǔn)體系比較成熟，企業(yè)可參照這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合自身情況編制自己的企業(yè)BIM導(dǎo)則，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際。而且很多企業(yè)為了項(xiàng)目實(shí)際需要或練兵預(yù)熱，已經(jīng)編制了企業(yè)內(nèi)部的BIM協(xié)同設(shè)計(jì)手冊(cè)。2013年底，經(jīng)過一系列的學(xué)習(xí)，金土木編制了《金土木BIM協(xié)同設(shè)計(jì)手冊(cè)》的草稿，目前還在不斷完善中。其主要內(nèi)容包括BIM項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃模版、BIM項(xiàng)目協(xié)同工作標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)互用性標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)、建模方法標(biāo)準(zhǔn)、文件夾結(jié)構(gòu)及命名規(guī)則、顯示樣式標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。

        BIM協(xié)同化設(shè)計(jì)第二步：BIM項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃

        企業(yè)接到了一個(gè)BIM項(xiàng)目之后，第一件事應(yīng)該是制定此BIM項(xiàng)目的執(zhí)行計(jì)劃。執(zhí)行計(jì)劃的模版是企業(yè)級(jí)BIM協(xié)同設(shè)計(jì)手冊(cè)中一項(xiàng)重要內(nèi)容（比如金土木的協(xié)同設(shè)計(jì)手冊(cè)就把執(zhí)行計(jì)劃模版放在了除總則外最靠前的一章）。用BIM做項(xiàng)目的工作要求比較高，需要的資源也較多，所以必須充分考慮自身情況，預(yù)見到很多項(xiàng)目實(shí)施過程中的難點(diǎn)，嚴(yán)格規(guī)定協(xié)同工作的具體內(nèi)容，才能保證項(xiàng)目的順利完成。金土木的BIM項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃模板中主要包括的內(nèi)容有：

        BIM協(xié)同化設(shè)計(jì)第三步：組建工作團(tuán)隊(duì)

        BIM項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中最重要的角色是BIM經(jīng)理。責(zé)任重大，要求很高。負(fù)責(zé)和甲方溝通，充分了解甲方的意圖的同時(shí)，還要很懂現(xiàn)階段BIM技術(shù)的能力范圍——能解決什么問題，不能解決什么問題，能多大程度滿足甲方的要求。還負(fù)責(zé)制定項(xiàng)目的具體BIM目標(biāo)、工作流程和標(biāo)準(zhǔn)，管理項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，監(jiān)督執(zhí)行計(jì)劃的實(shí)施等等。這些責(zé)任就要求BIM經(jīng)理必須要有一定的工程經(jīng)驗(yàn)，了解建筑項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，知道甲方的需求，熟悉BIM技術(shù)，還要懂管理。BIM團(tuán)隊(duì)和許多組織一樣，都是千軍易得一將難求。

        除了BIM經(jīng)理，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還要配齊在各專業(yè)上分別能獨(dú)當(dāng)一面的設(shè)計(jì)師和工程師，并且要求他們熟練掌握BIM相關(guān)軟件，或者至少要給他們每個(gè)人配備一個(gè)能熟練掌握BIM軟件的幫手（真正能把這事做好的人目前不是很多）。有相當(dāng)一部分人覺得做BIM只需要設(shè)計(jì)師再外加打下手的建模員即可，就像當(dāng)年手繪時(shí)代的設(shè)計(jì)師加描圖員似的。平心而論，目前來講設(shè)計(jì)院的一線設(shè)計(jì)師和工程師大多比較忙，沒時(shí)間學(xué)這些繁雜的BIM軟件，所以配上專門掌握BIM軟件的人一起完成項(xiàng)目確實(shí)是合理可行的。但我認(rèn)為日后的趨勢(shì)必然是一線設(shè)計(jì)人員自己直接操作BIM軟件，直接控制設(shè)計(jì)工具來展示自己的設(shè)計(jì)思路和成果�？傊糁�拐棍的人是跑不起來的，再說哪有那么多又愛學(xué)新知識(shí)又能干活的人甘心總給你當(dāng)拐棍呢？這也是為什么金土木技術(shù)部配備的人員都是建筑相關(guān)專業(yè)出身。

        此外，BIM協(xié)調(diào)員是介于BIM經(jīng)理和BIM設(shè)計(jì)師之間的銜接角色。負(fù)責(zé)協(xié)同平臺(tái)的搭建，在平臺(tái)上把BIM經(jīng)理的管理意圖具體實(shí)施，以及軟件、規(guī)范等培訓(xùn)，模型審查，沖突協(xié)調(diào)等工作。人手不足時(shí)也頂設(shè)計(jì)師用。

        一個(gè)BIM項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由上述三大類角色組成，目前能勝任這些角色的人才并不多，所以我認(rèn)為組建一個(gè)真正能做BIM項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)還是十分困難的。

        BIM協(xié)同化設(shè)計(jì)第四步：工作分解

        這個(gè)階段比較好理解，就是預(yù)估具體設(shè)計(jì)工作的工作量，然后分配給不同成員。建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)按樓層劃分，MEP專業(yè)有的按樓層，有的按系統(tǒng)劃分。劃分好具體工作，作為項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃以及后期產(chǎn)值分配的重要依據(jù)。

        BIM協(xié)同化設(shè)計(jì)第五步：建立協(xié)同工作平臺(tái)

        為了保證各專業(yè)內(nèi)和專業(yè)之間信息模型的無縫銜接和及時(shí)溝通，BIM項(xiàng)目需要在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上完成。這個(gè)平臺(tái)可以是專門的平臺(tái)軟件，也可以利用windows操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵是有一套具體可行的合作規(guī)則并且在技術(shù)上可行。我認(rèn)為協(xié)同平臺(tái)應(yīng)具備的最基本功能是信息管理和人員管理。

        信息管理最重要的一個(gè)方面是信息的共享。所有項(xiàng)目相關(guān)信息應(yīng)統(tǒng)一放在一個(gè)平臺(tái)上管理使用。設(shè)計(jì)規(guī)范、任務(wù)書、圖紙、文字說明等文件應(yīng)當(dāng)能夠被有權(quán)限的項(xiàng)目參與人很方便地用到。在協(xié)同化設(shè)計(jì)的工作模式下，設(shè)計(jì)成果的傳遞不應(yīng)該再以用U盤考，快遞發(fā)圖紙這種低效滯后的方式，至少也得利用起windows共享、FTP服務(wù)器這種級(jí)別的共享功能。BIM設(shè)計(jì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)大的多，一個(gè)模型好幾百兆，上GB也很正常，如果沒有一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)承載信息供大家使用，設(shè)計(jì)的效率會(huì)低得讓人難以忍受。信息管理的另一方面是信息安全。項(xiàng)目中很多信息是不易公開的，比如ABD的工作環(huán)境workspace等需要專人花很大精力才能完善的東西，不能讓人隨便復(fù)制出去給其他公司使用。這就要求一部分信息不能被一部分人看到，一部分信息可以被看，但不可以被復(fù)制。既要信息共享，又要信息安全，大概是協(xié)同平臺(tái)最艱巨的任務(wù)了。

        然后是人員管理功能。每個(gè)項(xiàng)目的參與人登錄協(xié)同平臺(tái)時(shí)需要進(jìn)行身份認(rèn)證，這個(gè)身份與權(quán)限、操作記錄等掛鉤。管理者可以方便地控制協(xié)同平臺(tái)上每個(gè)人能做什么，不能做什么，監(jiān)視每個(gè)人正在做什么和做過什么。

        仔細(xì)想想目前協(xié)同平臺(tái)最必要的功能其實(shí)也就這些，其他功能都是錦上添花。

        BIM協(xié)同化設(shè)計(jì)第六步：執(zhí)行項(xiàng)目

        前述各種工作基本都是在為項(xiàng)目的執(zhí)行做準(zhǔn)備，準(zhǔn)備工作多是BIM項(xiàng)目的特點(diǎn)之一�，F(xiàn)在要談到具體BIM項(xiàng)目的執(zhí)行，細(xì)說起來沒頭，概略的講卻又沒多少內(nèi)容。做BIM采用的軟件、建模型有什么要求已經(jīng)在企業(yè)級(jí)BIM協(xié)同設(shè)計(jì)手冊(cè)中規(guī)定；項(xiàng)目的具體執(zhí)行計(jì)劃已經(jīng)在BIM項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃中制定好；項(xiàng)目參與人員的工作職責(zé)和工作內(nèi)容已經(jīng)在組建團(tuán)隊(duì)和工作內(nèi)容劃分時(shí)事先規(guī)定好；團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作的平臺(tái)已經(jīng)建立完畢。那么下面要做的就是各司其職，建模、溝通、協(xié)調(diào)、修改——把BIM模型完成。這個(gè)過程幾乎就是虛擬地把建筑造出來。BIM模型的建立過程應(yīng)根據(jù)其的細(xì)化程度分階段完成。北京地方標(biāo)準(zhǔn)(2013)就把BIM模型深度劃分為“幾何信息”和“非幾何信息”兩個(gè)信息維度，每個(gè)信息維度劃分出五個(gè)等級(jí)區(qū)間。不同等級(jí)的BIM模型用于在不同的設(shè)計(jì)階段輸出成果。

        參考文獻(xiàn)

        曹善琪，2011.建筑設(shè)計(jì)行業(yè)存在的問題及對(duì)策,行業(yè)思考,2011年第八期, p27-29

        清華大學(xué)BIM課題組, 互聯(lián)立方公司BIM課題組, 2013, 設(shè)計(jì)企業(yè)BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)指南, 北京：中國建筑工業(yè)出版社

        北京市勘察設(shè)計(jì)和測(cè)繪地理信息管理辦公室,北京工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)協(xié)會(huì) ,2013, 北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑信息模型(BIM)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）,

        摘自：新浪博客 http://blog.sina.com.cn/evilgao