BIM协同化设计

协同化设计概念和意义

        先泼两下冷水。

        就在2013年前半年，我总游说设计院的同行，说道：知道大家都很忙没时间学BIM软件，可大家想没想过为什么这么忙——因为图总改来改去，而改图最花时间；等技术更新了，直接从BIM模型切出图了，就能把大家从这种工作状态中解放出来。但后来随着工作中见识到的东西越来越多。我从坚信技术能解决建筑设计阶段的很多现存问题，逐渐转向怀疑，现在则持一种悲观的态度，觉得建筑设计领域整体从业人员的不爽，不是技术能解决的了的问题。中国勘察设计协会原副秘书长曹善琪2011年在《建筑设计行业存在的问题及对策》中指出了建筑设计行业存在问题的23种表现形式。而其中只有两种跟技术水平不足有关。关于这个问题多说无益。所以这里讨论的只是减少配合上的失误、避免重复劳动、提高设计效率，不谈制度问题。

        言归正传，借用Bentley提出的定义：协同化设计是项目成员在同一个环境下用同一套标准来完成同一个设计项目。设计过程中，各专业并行设计，沟通及时准确。

        传统设计到BIM设计的转变过程如下图所示。传统的建筑设计解决专业问题时采用的方法是2D平面设计，各专业间以定期、节点性提资的方式进行“配合”，即绿色虚线框里的工作模式。这个工作模式已经非常成熟，有诸多好处，无数高楼大厦都是这么被设计出来。然而新时代有新要求，虽然传统设计方法在未来很长一段时间内不会被取代，但由于这种方法明显存在着数据交换不充分、理解不完整的问题，所以很难满足许多新项目要求。于是，基于3维全信息模型的BIM技术在当今备受关注。一些设计单位已经完成了图中“1”的转变过程，设计成果不止有传统的二维图纸，还有三维模型。但是协作方式还是传统的“配合”，即黄虚线框里的工作模式。这个阶段实际上是最难受的，因为三维设计处理的信息更大，表达方式更复杂，工作量上去了，如果没有更专业功能更强大的协同工作平台做支撑，工作效率会低得令人难以接受。而以后理想的BIM设计模式不只包含BIM全信息模型的建立与应用，另一个重要的部分就是协同化设计。只有完成了“2”的转变，才能达到BIM设计的要求，即红色虚线框里的工作模式。

 

        目前，上图”2“的转变也成为了炙手可热的话题。2013年11月 中国建筑设计研究院主办的”BIM 2.0主题论坛“，名字里的”BIM 2.0“就是部院自造的概念——”BIM 1.0“是从二维到三维，”BIM 2.0“是从”配合“到”协同“。同时，清华大学BIM课题组编著的《设计企业BIM实施标准指南》也专门用一整章的篇幅介绍协同化设计的新工作模式（第三章：企业级BIM设计行为标准）。

        基于BIM的设计不仅要求各专业之间配合好，还要求精确、协调、同步。因为相比于传统的工作方式，设计者们有更多的工作内容要表达，有更多的技术问题要解决，有更多管理问题要面对。所以需要重新定义和规范新的设计流程和协作模式。保证基于BIM的设计过程运转顺畅，从而提高设计工作效率，保证设计水平和产品质量，降低设计成本。

        协同化设计的最终目的是使建筑设计各专业内和专业间配合更加紧密，信息传递更加准确有效，减少重复性劳动，最终实现设计效率的提升。

        协同化设计流程和要点

        毕竟处在过度阶段，虽然基于传统二维制图的工作流程不适用于基于BIM的三维协同化设计工作模式，但一夜之间建立起新的流程并且让每个设计参与者都遵循此方法工作目前来讲很不现实。所以这里谈的协同化设计流程是一个过渡阶段的产物，并没有全部脱离传统“方案-初设-扩初-施工图-项目交底”的设计流程，然而与目前绝大多数设计单位先出施工图，再翻成模型的做法（还有人给这种做法起了个高大上的名字叫“后BIM”，非常幽默）截然不同。以下是一种“正着走BIM”的过程介绍，虽然现阶段基本每个步骤都面临许多软件技术和管理问题，但我坚信一段时间后这些问题都不是问题，因为巨大的经济利益驱使着相当一部分人在为解决这些问题做工作，我就是其中之一。

        BIM协同化设计第一步：企业级BIM协同设计手册

        用BIM做项目之前需要编制企业级的BIM协同设计手册基本上已经成为共识。不以规矩，不能成方圆。新的工作要求有新的工作制度，新的工作制度在实施之前要落实到纸面上让大家有据可依。BIM的国家和地方标准正在热闹的编制过程中，一旦标准体系比较成熟，企业可参照这些规范和标准结合自身情况编制自己的企业BIM导则，指导生产实际。而且很多企业为了项目实际需要或练兵预热，已经编制了企业内部的BIM协同设计手册。2013年底，经过一系列的学习，金土木编制了《金土木BIM协同设计手册》的草稿，目前还在不断完善中。其主要内容包括BIM项目执行计划模版、BIM项目协同工作标准、数据互用性标准、数据划分标准、建模方法标准、文件夹结构及命名规则、显示样式标准等内容。

        BIM协同化设计第二步：BIM项目执行计划

        企业接到了一个BIM项目之后，第一件事应该是制定此BIM项目的执行计划。执行计划的模版是企业级BIM协同设计手册中一项重要内容（比如金土木的协同设计手册就把执行计划模版放在了除总则外最靠前的一章）。用BIM做项目的工作要求比较高，需要的资源也较多，所以必须充分考虑自身情况，预见到很多项目实施过程中的难点，严格规定协同工作的具体内容，才能保证项目的顺利完成。金土木的BIM项目执行计划模板中主要包括的内容有：

        BIM协同化设计第三步：组建工作团队

        BIM项目团队中最重要的角色是BIM经理。责任重大，要求很高。负责和甲方沟通，充分了解甲方的意图的同时，还要很懂现阶段BIM技术的能力范围——能解决什么问题，不能解决什么问题，能多大程度满足甲方的要求。还负责制定项目的具体BIM目标、工作流程和标准，管理项目团队，监督执行计划的实施等等。这些责任就要求BIM经理必须要有一定的工程经验，了解建筑项目从设计到施工各个环节的运转方式，知道甲方的需求，熟悉BIM技术，还要懂管理。BIM团队和许多组织一样，都是千军易得一将难求。

        除了BIM经理，项目团队还要配齐在各专业上分别能独当一面的设计师和工程师，并且要求他们熟练掌握BIM相关软件，或者至少要给他们每个人配备一个能熟练掌握BIM软件的帮手（真正能把这事做好的人目前不是很多）。有相当一部分人觉得做BIM只需要设计师再外加打下手的建模员即可，就像当年手绘时代的设计师加描图员似的。平心而论，目前来讲设计院的一线设计师和工程师大多比较忙，没时间学这些繁杂的BIM软件，所以配上专门掌握BIM软件的人一起完成项目确实是合理可行的。但我认为日后的趋势必然是一线设计人员自己直接操作BIM软件，直接控制设计工具来展示自己的设计思路和成果。总拄着拐棍的人是跑不起来的，再说哪有那么多又爱学新知识又能干活的人甘心总给你当拐棍呢？这也是为什么金土木技术部配备的人员都是建筑相关专业出身。

        此外，BIM协调员是介于BIM经理和BIM设计师之间的衔接角色。负责协同平台的搭建，在平台上把BIM经理的管理意图具体实施，以及软件、规范等培训，模型审查，冲突协调等工作。人手不足时也顶设计师用。

        一个BIM项目团队由上述三大类角色组成，目前能胜任这些角色的人才并不多，所以我认为组建一个真正能做BIM项目的团队还是十分困难的。

        BIM协同化设计第四步：工作分解

        这个阶段比较好理解，就是预估具体设计工作的工作量，然后分配给不同成员。建筑、结构专业按楼层划分，MEP专业有的按楼层，有的按系统划分。划分好具体工作，作为项目进度计划以及后期产值分配的重要依据。

        BIM协同化设计第五步：建立协同工作平台

        为了保证各专业内和专业之间信息模型的无缝衔接和及时沟通，BIM项目需要在一个统一的平台上完成。这个平台可以是专门的平台软件，也可以利用windows操作系统实现。关键是有一套具体可行的合作规则并且在技术上可行。我认为协同平台应具备的最基本功能是信息管理和人员管理。

        信息管理最重要的一个方面是信息的共享。所有项目相关信息应统一放在一个平台上管理使用。设计规范、任务书、图纸、文字说明等文件应当能够被有权限的项目参与人很方便地用到。在协同化设计的工作模式下，设计成果的传递不应该再以用U盘考，快递发图纸这种低效滞后的方式，至少也得利用起windows共享、FTP服务器这种级别的共享功能。BIM设计传输的数据量比传统设计大的多，一个模型好几百兆，上GB也很正常，如果没有一个统一的平台承载信息供大家使用，设计的效率会低得让人难以忍受。信息管理的另一方面是信息安全。项目中很多信息是不易公开的，比如ABD的工作环境workspace等需要专人花很大精力才能完善的东西，不能让人随便复制出去给其他公司使用。这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，但不可以被复制。既要信息共享，又要信息安全，大概是协同平台最艰巨的任务了。

        然后是人员管理功能。每个项目的参与人登录协同平台时需要进行身份认证，这个身份与权限、操作记录等挂钩。管理者可以方便地控制协同平台上每个人能做什么，不能做什么，监视每个人正在做什么和做过什么。

        仔细想想目前协同平台最必要的功能其实也就这些，其他功能都是锦上添花。

        BIM协同化设计第六步：执行项目

        前述各种工作基本都是在为项目的执行做准备，准备工作多是BIM项目的特点之一。现在要谈到具体BIM项目的执行，细说起来没头，概略的讲却又没多少内容。做BIM采用的软件、建模型有什么要求已经在企业级BIM协同设计手册中规定；项目的具体执行计划已经在BIM项目执行计划中制定好；项目参与人员的工作职责和工作内容已经在组建团队和工作内容划分时事先规定好；团队协同工作的平台已经建立完毕。那么下面要做的就是各司其职，建模、沟通、协调、修改——把BIM模型完成。这个过程几乎就是虚拟地把建筑造出来。BIM模型的建立过程应根据其的细化程度分阶段完成。北京地方标准(2013)就把BIM模型深度划分为“几何信息”和“非几何信息”两个信息维度，每个信息维度划分出五个等级区间。不同等级的BIM模型用于在不同的设计阶段输出成果。

        参考文献

        曹善琪，2011.建筑设计行业存在的问题及对策,行业思考,2011年第八期, p27-29

        清华大学BIM课题组, 互联立方公司BIM课题组, 2013, 设计企业BIM实施标准指南, 北京：中国建筑工业出版社

        北京市勘察设计和测绘地理信息管理办公室,北京工程勘察设计行业协会 ,2013, 北京市地方标准《民用建筑信息模型(BIM)设计基础标准》（征求意见稿）,

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