基于Revit的三維協(xié)同設計平臺研究

羅　琦　李志陽　陶海波

(中煤科工集團重慶設計研究院有限公司，重慶　400000)

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基于Revit的三維協(xié)同設計平臺研究

羅琦李志陽陶海波

(中煤科工集團重慶設計研究院有限公司，重慶400000)

基于Revit系列軟件，結合共享文件夾及協(xié)同設計云，以實際項目為例，分析探討了三維協(xié)同設計平臺的功能及三維協(xié)同設計流程，并對三維協(xié)同設計進行延伸，可為同類項目的設計提供參考和借鑒。

Revit； 共享文件夾； 協(xié)同設計云； 三維協(xié)同設計平臺； 三維協(xié)同設計

引言

三維協(xié)同設計是指以三維數(shù)字化技術為基礎，以三維設計平臺為載體，由不同專業(yè)設計者組成，為實現(xiàn)共同設計目標而展開的協(xié)同設計工作，是一個數(shù)據(jù)共享和集成的過程[1-2]。BIM技術的發(fā)展為三維協(xié)同設計提供了技術支撐，未來的協(xié)同設計，將不再是單純意義上的設計交流、組織和管理手段，它將與BIM融合，成為設計手段本身的一部分，即基于BIM的協(xié)同化設計[3-6]，因行業(yè)的不同，所選用的三維協(xié)同設計平臺也不同。根據(jù)具體需求，正確選擇合適的協(xié)同設計平臺，對協(xié)同設計具有重要意義[7-10]。

1　Revit三維協(xié)同設計平臺

Revit三維協(xié)同設計平臺主要由Revit系列軟件、共享工作區(qū)和協(xié)同設計云三大部分組成。其中，協(xié)同設計云是筆者所在單位綜合調研各三維協(xié)同設計平臺特點后，為滿足本單位的三維協(xié)同設計需求，專門定制的符合本單位協(xié)同需求并適用于Autodesk Revit及CAD軟件的協(xié)同設計插件。主要有云中心、版本管理、協(xié)同工作三大功能模塊。借助協(xié)同設計云，設計人員可實現(xiàn)二維與三維設計的無縫連接。

使用基于Revit的三維協(xié)同設計平臺，項目組設計人員在同一平臺、同一標準、同一環(huán)境下進行設計，各專業(yè)間實時共享數(shù)據(jù)、信息和知識，實現(xiàn)隨時隨地協(xié)同工作。該模式打破了傳統(tǒng)設計模式“時間順序”的概念，各專業(yè)實行并行設計模式，縮短了項目設計周期，團隊設計工作實現(xiàn)無縫對接，極大提高項目整體設計效率和質量。

2　Revit三維協(xié)同設計流程

2.1項目介紹

成都燃氣公司儲配站擴建工程主要用于辦公，建筑面積約2萬m2，其中地上5層，地下2層，地上建筑高度為22.2m，地下部分為9m，設計范圍為全專業(yè)設計，需要多位設計師參與設計。該建筑屬于異形不規(guī)整建筑，由于項目建筑舒適度需求，業(yè)主要求盡可能地增加每層的凈高。鑒于傳統(tǒng)的二維設計在凈高分析方面存在一定弊端，項目組決定采用基于Revit的三維協(xié)同平臺對圖紙進行深化設計，設計流程如圖1所示。

2.2準備工作

2.2.1項目級三維協(xié)同設計手冊的編制

項目級三維協(xié)同設計手冊的編制對實現(xiàn)協(xié)同設計規(guī)范化具有重要意義。在確定項目應用目標后，項目負責人統(tǒng)籌考慮建模深度、各專業(yè)模型構件命名規(guī)則、模型色彩規(guī)定、模型拆分原則、文件夾命名規(guī)則等內容，編制項目級三維協(xié)同設計手冊。以建筑專業(yè)為例，模型深度為應包含細部構造的設計參數(shù)、材質、防火等級、工藝要求等信息。例如，位于3層標高至4層標高之間、墻編號為NQ1、厚度為200mm的填充墻內墻，命名為3F_NQ_NQ1_200，該內墻的顏色與CAD圖紙顏色一致； 同時，由建筑專業(yè)設計人員創(chuàng)建基于原點坐標的軸網(wǎng)及標高，其他專業(yè)通過鏈接該模型進行使用，各專業(yè)間使用統(tǒng)一的軸網(wǎng)文件，以便于保證模型整合時能夠對齊、對正。

圖1　三維設計流程

2.2.2項目樣板文件的設置

在項目模型搭建之前，應制定符合出圖標準和設計習慣的項目樣板。Revit自帶項目樣板文件不能滿足我國的工程設計制圖規(guī)范標準，同時，不同專業(yè)需求不同，而系統(tǒng)項目樣板文件中的部分設置不能滿足專業(yè)需求，設計人員在進行三維協(xié)同設計時，需要花費較多的時間來進行繁瑣的設置工作。因此，在建模之前，針對不同專業(yè)的不同需求，設置各專業(yè)項目樣板文件。例如，增設機電專業(yè)的管道系統(tǒng)、統(tǒng)一尺寸標注樣式、字體、線寬等。

2.2.3操作系統(tǒng)及軟件的統(tǒng)一

三維協(xié)同設計宜在同一環(huán)境下完成設計工作，保證項目實施過程中設計需求及設計標準的統(tǒng)一性。因此，同一項目組宜統(tǒng)一操作系統(tǒng)、軟件版本及數(shù)據(jù)格式。本項目中，項目組成員統(tǒng)一在Windows7操作系統(tǒng)下使用Revit2014、CAD2014軟件。

2.2.4共享文件夾及權限的設置

為統(tǒng)一管理項目，規(guī)范文件的存放位置，在確定進行三維協(xié)同設計后，需要創(chuàng)建項目共享文件夾，在共享文件夾中根據(jù)項目需要創(chuàng)建項目目錄層次結構樹，對設計人員的讀取、下載、刪除等權限進行統(tǒng)一設置。

成都燃氣公司儲配站擴建工程在設計前期，根據(jù)項目設計專業(yè)分為建筑、結構、給排水、暖通、電氣、沖突報告、匯總文件等文件夾。其中，項目負責人可對整個項目文件夾進行創(chuàng)建、刪除、讀取、下載，專業(yè)負責人可設置相應專業(yè)下的子文件夾，不能對其他專業(yè)文件夾進行創(chuàng)建子文件夾或刪除文件夾的操作，其他設計人員，只擁有上傳、讀取、下載的權限，不能對項目文件夾下的任一文件進行刪除，這樣保證了項目信息內容的安全存儲與訪問，加強了可控制性和安全性。

圖2　共享文件夾設置

2.3三維協(xié)同建模

三維模型是協(xié)同設計的核心，項目組的主要設計活動都是基于模型進行，設計成果也主要體現(xiàn)在模型及基于模型的拓展分析。

2.3.1與CAD圖紙的交互

根據(jù)CAD圖紙在Revit中進行三維建模是三維協(xié)同設計的關鍵。在成都燃氣公司儲配站擴建工程設計初期，設計人員在CAD中完成初步設計后，將完成繪制的圖紙上傳至云端，設計人員可在Revit中通過云端進行查看，將CAD圖紙導入Revit中進行建模。

2.3.2協(xié)同模式

在設計過程中，項目組成員采用創(chuàng)建工作集的模式，進行數(shù)據(jù)級的實時協(xié)同設計。采用工作集模式，項目組成員在本地計算機上對同一個三維工程信息模型進行設計，每個成員的設計內容都可以及時同步到文件服務器上的項目中心文件中，成員間還可以互相借用屬于對方的個別圖元進行交叉設計，從而實現(xiàn)成員間的實時數(shù)據(jù)共享。

2.3.4族文件的調用

對于基于Revit的三維協(xié)同設計來說，族是構成模型的重要要素。在模型搭建過程中，設計人員可通過“協(xié)同設計云”中的“族收藏夾”下載調用以前積累儲存在云端的族，不需要重復建族，同時也可以將本項目中新創(chuàng)建的族上傳至云端，便于以后的項目使用。不同類型的族存放在特定的文件夾中，即便于族庫的統(tǒng)一管理，同時又為其他的設計人員提供族的共享。設計人員在更換電腦或者進入其他項目時，均可方便地進行族的調用。

圖3　CAD協(xié)同

圖4　工作集

圖5　族收藏夾

圖6　即時通訊

2.3.5項目信息溝通方式

傳統(tǒng)的二維設計，設計人員進行項目信息交流的主要方式為借助網(wǎng)絡通訊工具，這種交流方式必須借助外網(wǎng)，在外網(wǎng)出現(xiàn)故障時，易造成信息交流延遲。使用基于Revit的三維協(xié)同設計平臺，在無外網(wǎng)時，項目組成員也可通過“協(xié)同設計云”中的“即時通訊”工具進行項目信息的交流，相互通知設計變更、版本更新或項目會議等事項，確保了項目交流不受外部網(wǎng)絡的限制。

2.4設計優(yōu)化與質量管理

2.4.1設計優(yōu)化

設計優(yōu)化的關鍵為管線綜合及碰撞檢測。三維設計具有可直觀地展示設備、管線尺寸及空間關系的優(yōu)勢，各專業(yè)設計人員在Revit中完成各自負責的模型后，可將全專業(yè)模型通過“鏈接”的方式進行匯總，檢測碰撞，消除硬碰撞并盡可能地避免軟碰撞，優(yōu)化凈空高度和管線排布方案，深化設計，減少錯誤損失和返工。

2.4.2質量管理

在Revit中，項目組設計人員對打開的碰撞檢測模型進行修改后，可使用“協(xié)同設計云”中的“歷史版本”功能對修改的版本進行描述，隨時將模型保存至云端，如果設計人員想打開之前文件，可使用“協(xié)同設計云”中的“歷史版本”工具，調用歷史文件，對比碰撞檢測前后的模型文件。

圖7　土建模型

圖8　機電模型

圖9　設計優(yōu)化

圖10　提交保存

圖11　歷史版本管理

同時，項目組成員可通過“協(xié)同設計云”中的“云便簽”工具將相關的碰撞檢測記錄、工作日志等上傳至云端，項目負責人可隨時在電腦或其他終端設備上查看。這些過程的記錄，是設計質量管理的重要組成部分。

2.5三維協(xié)同設計延伸

三維協(xié)同設計不僅可應用于電腦端的Revit及CAD軟件，還可應用于客戶端及移動端。

2.5.1客戶端的協(xié)同

安裝“協(xié)同設計云”客戶端后，項目各參與方不再需要安裝專業(yè)設計軟件，可直接通過客戶端的DWG編輯器和IFC瀏覽器功能查看項目中的各種文件，如RVT和DWG格式的文件，簡單快捷的同時節(jié)省了購買部分專業(yè)軟件的成本。

圖12　云便簽

圖13　客戶端

2.5.2移動端的協(xié)同

項目組參與方還可通過“協(xié)同設計云”移動端，實現(xiàn)隨時隨地協(xié)同設計。在安卓系統(tǒng)移動端安裝協(xié)同設計云后，可通過移動端進行文件的上傳、下載。項目在施工過程中，項目成員在現(xiàn)場對設計不合理的地方進行拍照，上傳至云端，設計人員可根據(jù)圖片中的問題對圖紙進行即時修改，充分的實現(xiàn)了三維設計的動態(tài)協(xié)同，避免了傳統(tǒng)設計中的“信息孤島”現(xiàn)象。

3　結論

三維協(xié)同設計是一種全新的設計方式，具有二維設計不可比擬的優(yōu)勢。統(tǒng)一的協(xié)同工作平臺，改變了傳統(tǒng)設計分散的交流模式，實現(xiàn)了信息集中存儲與訪問，縮短了項目周期，增強了信息溝通內容的及時性與準確性，提高了項目各參與方協(xié)同工作的效率。成都燃氣公司儲配站擴建工程采用三維協(xié)同設計模式的應用實例，證明了基于Revit平臺、結合共享文件夾及協(xié)同設計云的三維協(xié)同設計可極大提高設計效率及設計質量，客戶端與移動端的延伸，使得項目各參與方信息實時交互，達到了設計、工程進展跟蹤的動態(tài)同步，為實現(xiàn)隨時隨地全方位協(xié)同打下了堅實的基礎。

圖14　移動端

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Study on 3D Collaborative Design Platform based on Revit

Luo Qi， Li Zhiyang， Tao Haibo

(CCTEGChongqingEngineeringCo.，Ltd.，Chongqing400000，China)

Based on Revit series software，shared folder and collaborative cloud，this article analyzes a practical project and demonstrates the functions of 3D collaborative design platform and process of 3D collaborative design. Extending 3D collaborative design，this paper can provide reference for design of similar projects.

Revit； Shared Folder； Collaborative Cloud； 3D Collaborative Design Platform； 3D Collaborative Design

羅琦(1989-)，女，碩士研究生，BIM工程師。主要從事BIM技術相關工作。

TU24

A

1674-7461(2016)01-0059-06

10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.01.10