隨著建筑信息化的發展，以建筑信息模型（Building Information Modeling，
BIM）技術為代表的數字化技術受到國內外建筑業的廣泛關注。目前，BIM技術的價值在中國工程建設行業已經得到廣泛認可，在一些建設項目設計中也得到了積極的應用，其應用的范圍和深度也在不斷擴展。但由于受到軟件功能、出圖標準、審圖制度等因素的限制，采用BIM技術直接進行三維設計的方式尚未普及，與二維三維協同設計模式，二維設計完成后三維設計驗證等模式同時存在。幾種設計模式的流程、質量控制的方式和控制要點各不相同，文章主要針對這幾種協同設計模式及質量控制的相關問題進行闡述。
1 三維協同設計的特點
1.1 設計組織架構和設計流程的變化
與傳統設計組織架構相比，三維協同設計打破了傳統專業間的時間順序概念，不再需要原來的上下游設計流程，各個專業之間的設計者彼此進行溝通即可。三維協同設計團隊的分工更加明確，進一步細化了分工，工藝專業只需要投入到工藝流程的優化設計，機制、管道、土建設計人員能夠將工藝設計意圖快速準確的搭建可視化模型，在三維模型的基礎上，機制、管道、土建設計人員即可進行下一步詳細施工圖的設計工作。三維協同設計技術使得整個團隊的工作實現無縫連接，從橫向組織架構看，設計人員只需要專注于本專業的設計和優化，各個專業設計人員全程參與，協同完成三維模型，專注于三維協同軟件的應用。從縱向架構看，多個專業同步進行設計，從很大程度上提高了項目的整體設計質量。
1.2 可視化促進溝通
傳統的二維CAD設計可視化效果較差，設計人員無法從二維圖紙中檢查出所有的設計問題，而三維協同設計的應用，最大的優勢便是能夠實現可視化溝通，從現實中的場景來體現設計意圖。三維協同設計可視化的基礎是把所有專業的設計都建立到一個模型中進行分工協同。例如機制、管道和土建專業分包在專業軟件進行建模和施工圖繪制，各個專業將模型鏈接到一個統一的三維協同軟件平臺模型，利用三維協同軟件提供的復制與監視功能，將設計者需要關注的元素進行監視，如果發現鏈接文件發生變化，就能體現在模型中，并進行自動提醒，從而及時調整自己的設計?？梢暬瑯幽軌蜃寴I主更加深入的了解設計人員的想法，也有利于現場施工進度的加快，進一步避免安裝錯誤。
1.3 協同合作、多專業參與
目前，在三維協同設計技術推廣階段，協同合作、多專業參與是其最核心的設計理念，從最初的設計方案開始，三維協同設計模型就不僅僅是工藝專業一個專業領域的任務，而是各個專業來共同參與完成的。以往的設計項目管理各條線協作模式基本上處于點對點溝通協作模式，這種模式信息傳遞效率低，容易出現差錯，并且成本較高，而三維協同即時模式的建立則在很大程度了改善了這些問題，各個專業之間協調工作，實時分享，大大減少了各專業的工作量，設計效率和質量得到了明顯的提高。
1.4 為項目精細化管理提供了可能
在實施過程中，三維協同設計逐漸建立了統一的適合某建筑的設計標準，與軟件商一起建立了統一的節點庫文件，對于各專業的圖紙字體、字型和圖層等做出了明確的規定，項目負責人能夠統一進行三維設計模型庫的維護和管理，有效避免了大量的重復設計，為各個設計階段的高度一致性和集成性提供了保障，提高了整個項目團隊的工作質量和效率。三維協同模型有著便于計量的優勢，在模型建立的初期和后期，根據時空維度和構件類型等生成項目工程量信息，進行匯總、拆分和對比分析，為企業提供了及時、準確的工程基礎數據，進一步為工程造價、項目管理以及進度款管理的精細化決策提供了可能。利用這些模型生成的項目工程量信息，能夠進一步細化企業項目管理，進一步精確人員和材料、機械計劃等，大大減少了資源和物流等的浪費，為限額領料、消耗控制的實現提供了有力的技術支撐，進一步提升了承包項目的集約管理水平，控制了項目的成本。
2 BIM三維協同設計模式及過程質量控制要點的研究
受限于BIM設計平臺目前的功能還不完善，不同設計平臺數據無法很好的實現互通，不符合國內設計企業出施工圖紙和本地化的要求，沒有相配套的BIM設計國家標準和配套審圖制度等因素，采用BIM進行全專業三維協同設計還無法實現。目前國內大多設計企業還處于二維施工圖設計設計完成后，依據施工圖創建BIM模型進行設計驗證和綜合管線設計的應用階段，也存在著二維三維同步設計和三維專業協同設計的項目嘗試。
由于BIM技術的應用，這三種協同設計的模式，都能夠從不同程度上提高二維設計的質量。三種協同設計模式的流程和質量控制的側重點各不相同。
2.1 BIM設計驗證流程及質量控制要點
BIM設計驗證模式的是在二維施工圖設計完成后進行各專業三維模型的創建。BIM設計人員通過創建的三維模型，進行三維碰撞檢測和可視化的漫游查看，發現設計圖紙中存在的專業信息不一致、錯漏碰缺和不符合使用功能要求等問題。二維設計人員依據BIM設計發現的這些問題，進行設計圖紙的修改和完善。設計的一般流程如下：
BIM設計驗證模式下BIM模型設計質量控制的要點包括：
①保證BIM設計模型與二維設計的數據的一致性和完整性；
②重點驗證二維設計專業間的不一致問題；
③進行各專業間的和專業內的碰撞檢測，對管線密集區域和影響空間凈高的問題的識別；
④重點識別不滿足凈高要求和不滿足使用功能要求的區域；
⑤通過BIM設計模型的自校、校對和審核來控制數據的一致性和完整性。
⑥二維設計圖紙應結合BIM設計驗證出的問題進行逐項落實，進行必要的修改。
2.2二三維協同設計流程及質量控制要點
二三維協同設計模式同樣也是在二維提供圖紙資料的條件下進行三維模型的創建。與單純的BIM設計驗證模型不同的是，在這種模式下BIM三維設計人員介入的時間提前了。BIM三維設計人員扮演一個管綜專業或項目負責人助理的角色，在二維設計的過程中承擔著各專業空間位置協同的作用。較單純的BIM設計驗證模式，這種模式BIM發揮了更大的作用，雖然沒有直接參與到專業設計中，但已經深入到了設計的過程。二三維協同設計一般流程如下：
二三維協同設計模式對設計質量的控制要點包括：
① BIM設計模型與二維設計的數據的一致性和完整性；
② BIM設計過程設計模型的及時性，應能滿足二維設計驗證和空間協調的要求；
③ 合理控制設計過程中各專業BIM模型設計的深度，滿足空間協調的要求即可，模型設計深度過高會影響BIM模型的工作量和提交的時效性。
④ 進行BIM設計過程模式的校審工作，并通過模型整合會做的方式進行專業間的空間協調。
⑤ BIM綜合管線設計模型需經過各專業設計的會審。
2.3三維專業協同設計流程及質量控制要點
三維專業協同設計是各專業設計人員直接采用BIM設計平臺進行全過程的三維設計和出圖工作。專業人員在同一數據源（項目中心文件）下工作，可實現實時查看各專業的三維模型，及時發現專業間的問題。與二維協同設計相比，可實現更深層次的協同，方式也有不同。
三維專業協同設計的流程如下：
三維專業協同設計模式對設計質量的控制要點包括：
① 各專業互提資料模型的設計深度控制；
② 各專業互提資料時機的控制；
③ 中間模型、評審模型和成品模型的設計深度控制；
④ 各專業設計模型的校對、審核和評審控制；
⑤ 綜合管線設計模型的會審和評審控制。
3 結束語
利用BIM技術進行三維協同設計尚未得到廣泛的推廣和應用，設計工作中存在著二三維設計同時存在、相互補充的各種協同工作模式。BIM技術在其中都發揮著重要的作用，能夠明顯提高設計的質量。隨著今后建筑行業信息技術的發展、BIM軟件平臺的完善和國家BIM設計標準、政策的出臺，BIM三維協同設計將會得到更廣泛的應用。 作者：馮衛闖 王騰飛
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