基于BIM技术的建设工程协同设计

齐峰 高彬凯

【摘要】：近年来我国建筑行业规模不断扩大但是建筑业的低效率，高浪费现象却普遍存在，BIM技术克服了传统信息技术的局限大大提高了建筑工程的集成化程度，本文将简单介绍BIM技术在建设工程协同设计中的应用。

【关键词】：BIM 协同设计 Revit 工作集 模型链接

随着我国建筑业的不断发展，建筑规模更大、建设项目越来越复杂，参与的人员也不断增加，但生产效率却一直保持原样，甚至在降低。产生这些问题的一个重要原因就是建筑行业信息化和管理水平的相对落后，专业与专业之间缺乏高效的信息协同，导致错漏碰缺现象大量存在，造成了工期拖延，工程返工，成本上升等问题。我们亟需通过新的信息技术来改造传统的建筑业，BIM技术所提供的全新工作模式、三维可视化功能和信息互用方式为解决这些问题提供了技术支撑。

一、BIM的概念与特点

BIM（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM既是一种过程又是一种结果，它具有三维可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性的特点。

BIM技术利用数字信息化的手段集成建设项目各个阶段所有专业的信息于同一个三维可视化模型中，使不同项目参与方在同一平台进行协同作业。不同专业人员在向BIM中心模型提交自己的设计成果同时，也能看到其他设计人员的成果，可以与其他设计人员进行实时沟通交流，开展协同作业，最终各专业将本专业的设计成果都汇总在一个BIM三维模型上，并不断丰富和优化BIM三维模型。从而能够改善不同软件、不同参与方之间的沟通效果，提高作业效率、缩短作业周期、减少返工浪费。

BIM是从工程项目全生命期出发促进各参与方通过合作将工程实施过程由事后反馈变为事前模拟的一种信息化理念和更加高效的建造流程，而实现这种理念需要通过BIM软件来实现。BIM软件并不仅仅指某一种或某一系列软件，而是以BIM核心建模软件作为信息汇聚和交换的中心，囊括了包括设计分析软件、模拟应用软件、造价软件、运营管理软件等各专业软件的体系。各专业BIM软件之间通过用于建筑物整个生命周期内各方面的信息表达与交换的国际标准IFC标准进行数据交换和共享。

二、基于Revit的两种协同方式

Revit是在世界范围内应用最为普遍的BIM核心建模软件，软件的功能相对比较完善。基于Revit的协同设计技术有工作集协同模式和模型链接模式。

（一）工作集模式

工作集模式是一种信息实时共享的协同设计模式。设计组成员在局域网内的计算机上搭建同一个建筑信息模型，每个成员在自己的工作集内进行设计，设计内容实时同步到服务器的项目中心服务器。设计师之间可以互相借用对方的模型文件或图元，来完成交叉设计，实现各成员之间的信息实时共享。

采用工作集模式时，要加强设计师之间互相配合的意识，在规定的时间节点内只能一名设计师进行编辑，其他设计师可以查阅，但不能编辑。如果不得不修改其他设计师的工作集，需要通过借用的方式，设计师释放编辑权力，借用者编辑完成后再保存到项目中心服务器时，将编辑权利还给原来的设计师。

权限过量的释放，常造成图元被别人错误修改等问题。为了保证协同设计的顺利进行，项目负责人需要针对项目各部分特點、类型、复杂程度等制定合理的项目拆分计划，将工作集分配至项目参与设计师，一般一名设计师只分配一个工作集，完成后并保存至中心服务器。当设计出现交叉时，设计师在中心服务器下载至本地计算机，另存副本后再做修改。期间每隔一段吋间保存一个新的文件到中心文件，实时更新工作集。

工作集模式下，修改权限的获取和释放比较麻烦，适用于无法拆分的建筑项目，所以，不同专业之间尽量避免使用工作集模式，一方面减弱中心文件的压力，提高计算机工作效率，另一方面避免错误修改。

（二）模型链接式

模型链接式是通过导入外部模型链接的方式将模型整合，使得专业之间的信息模型得到可视化的共享。但设计师不能对被链接的模型进行编辑，所以这种方式占用计算机内存较少，通常用于专业之间的模型整合。这个步骤在设计的各个时间节点能发挥不同的作用，如：设计过程中的质量检测、管线综合、综合出图等阶段性工作。

模型链接式主要用于基地内互相不关联或关联较少的单体建筑，建筑规模不宜过大，一人可以独立完成的建筑；建筑较复杂，形体较大，需要将建筑项目拆分为几部分，由多名设计师共同完成的建筑项目。每个设计师各自完成一部分，并将所有模型链接在一起；各专业之间的协调和整合后的综合出图。

由于模型链接类似于外部导入，所以在主体模型和被链接模型之间拼接时，相同图元不能链接，且不能修改，需要后期出图时在二维模式下进行区域遮盖。另外，主体模型和被链接模型的构建，特别是族文件的名称相同时，链接后易出现错误。

三、协同方式的选择

工作集式和模型链接式各有长短，根据项目的大小、复杂程度、硬件条件和团队工作习惯等对项目进行合理的拆分和协同模式的选择。为最大限度的发挥各自优势，根据BIM现状和操作习惯，大部分都采用了混合式的工作模式，专业内部往往采用工作集式，不同专业之间以及多个项目之间采用模型链接式，最终将各专业的Revit模型汇总在一个的Revit文件中。

BIM技术的引入能够重塑传统的工作流程和工作模式，改变原有建筑行业信息的流向，能够实现从各专业单独完成项目转向各专业协同完成项目；从离散的分布设计转向基于同一模型的全过程整体设计的转变，解决传统工作流程下的“信息孤岛”难题。

【参考文献】

【1】何关培，李刚.那个叫BIM的东西究竟是什么.中国建筑工业出版社，2011

【2】李甜，B1M 协同设计在某建筑设计项目中的应用研究[D] 西南交通大学，2010

【3】王磊，基于 Revit 的 BIM 协同设计模式探讨[J].工业建筑，2014