港工BIM技術(shù)利用局域網(wǎng)進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)初探

崔冠辰，梁 婷，李嬌嬌，陳 瑤

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

港工BIM技術(shù)利用局域網(wǎng)進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)初探

崔冠辰，梁 婷，李嬌嬌，陳 瑤

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

以唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭三期工程翻車機(jī)房為依托工程，介紹了一個(gè)項(xiàng)目組如何利用Revit在辦公室局域網(wǎng)的環(huán)境中進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的方法，展示了多專業(yè)協(xié)作的優(yōu)勢，并分享了協(xié)同設(shè)計(jì)在實(shí)際操作中可能出現(xiàn)的問題和一些使用經(jīng)驗(yàn)，并在一定程度上給出了問題的對(duì)策。

港工；BIM；局域網(wǎng)；多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

引 言

如何高效利用網(wǎng)絡(luò)化、信息化為基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)服務(wù)是我們面臨的重要問題[1]。盡管BIM技術(shù)進(jìn)入我國已經(jīng)有很長時(shí)間，但是在港工領(lǐng)域所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益只是星星之火。不少具有前瞻性與戰(zhàn)略性眼光的設(shè)計(jì)院開始思考如何利用 BIM技術(shù)提升設(shè)計(jì)項(xiàng)目的管理水平與企業(yè)的核心競爭力，卻面臨如專業(yè)技術(shù)人才、數(shù)據(jù)共享、協(xié)同管理、戰(zhàn)略分析決策等難以解決的問題[1]。本文在港工設(shè)計(jì)項(xiàng)目中 BIM應(yīng)用的數(shù)據(jù)共享和多專業(yè)協(xié)作方面進(jìn)行了一次有益的嘗試。

1 依托項(xiàng)目簡介

唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭三期工程設(shè)有一座三線三翻的翻車機(jī)房，用于翻卸由鐵路運(yùn)抵港口的煤炭車輛。翻車機(jī)房地下主體結(jié)構(gòu)東西向長61.7 m，南北向長49.2 m，高約19.8 m，共有3層，機(jī)房內(nèi)設(shè)三翻式翻車機(jī)3臺(tái)，翻車機(jī)下設(shè)有鋼擋板、漏斗等輔助設(shè)備，機(jī)房底部及地下輸煤廊道中設(shè)有皮帶機(jī)用于輸煤，機(jī)房上部還設(shè)有定位車、夾輪器等車輛定位設(shè)施。翻車機(jī)房下部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，另外還有皮帶機(jī)廊道和支護(hù)結(jié)構(gòu)等組成部分。翻車機(jī)房內(nèi)部有眾多管線，包括通風(fēng)除塵設(shè)備，供電照明設(shè)備，給水消防設(shè)施等等。

2 多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

2.1 多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的優(yōu)勢

翻車機(jī)房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部設(shè)備眾多，從設(shè)計(jì)角度涉及水工結(jié)構(gòu)、建筑、工藝設(shè)備、供電、給水、暖通等眾多專業(yè)，目前這些專業(yè)在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)基本是各自為戰(zhàn)，為了避免各機(jī)電專業(yè)管線之間及管線與結(jié)構(gòu)之間打架，需要花大量的精力進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，如果在溝通過程中發(fā)現(xiàn)有沖突的地方，更改設(shè)計(jì)也是件十分麻煩的事情。更麻煩的是有的沖突可能根本無法在設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)有沖突時(shí)可能就會(huì)造成很多不必要的返工和浪費(fèi)。

利用 BIM技術(shù)進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)的好處在于，可以讓項(xiàng)目中各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員操作同一個(gè)模型，這樣可以直觀的體現(xiàn)出設(shè)計(jì)中存在的沖突，盡早發(fā)現(xiàn)問題，在設(shè)計(jì)階段就把問題解決。

2.2 在辦公室局域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

首先需要一臺(tái)電腦作為服務(wù)器，在該電腦上建立一個(gè)目錄并設(shè)為局域網(wǎng)內(nèi)的共享目錄（圖1），然后在每個(gè)參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的設(shè)計(jì)人員電腦上將該目錄映射為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器（對(duì)于Windows7系統(tǒng)需要在局域網(wǎng)范圍啟用網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)），如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器的盤符可以根據(jù)實(shí)際情況選擇。

圖1 在服務(wù)器上設(shè)置共享目錄

圖2 在電腦上將共享目錄映射為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器

以上準(zhǔn)備工作完成后，由項(xiàng)目經(jīng)理用Revit在映射的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器上建立一個(gè)模型作為中心模型，也就是各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員共同操作的模型。然后在模型里建立各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員對(duì)應(yīng)的工作集，工作集最好按人員劃分，即每個(gè)人擁有自己的工作集，工作集名稱可以根據(jù)專業(yè)選取。

由于所有工作集最初都是由項(xiàng)目經(jīng)理建立的，所以這些工作集默認(rèn)的所有者都是項(xiàng)目經(jīng)理，其他設(shè)計(jì)人員無法操作，所以項(xiàng)目經(jīng)理建立完工作集后需要放棄對(duì)各專業(yè)工作集的所有權(quán)，只保留自己需要的工作集即可。然后由各專業(yè)的設(shè)計(jì)人員登錄模型，修改各自工作集的所有權(quán)（圖3圖）。這個(gè)過程是需要建立在協(xié)商的基礎(chǔ)上的，因?yàn)閷?shí)際上對(duì)于一個(gè)沒有所有者的工作集，任何登錄模型的人都可以修改該工作集的所有者為自己。另外，設(shè)計(jì)人員登錄模型時(shí)需要注意自己使用的用戶名，Revit確定登錄者是否對(duì)某工作集擁有所有權(quán)的唯一標(biāo)準(zhǔn)就是這個(gè)用戶名（圖4）。

圖3 項(xiàng)目經(jīng)理建立各專業(yè)的工作集

圖4 登錄模型使用的用戶名

擁有自己的工作集后，設(shè)計(jì)人員就可以向中心模型中添加自己的構(gòu)件開展設(shè)計(jì)工作了，并且可以隨時(shí)將自己對(duì)中心模型的修改同步至服務(wù)器，同步過程是上傳和下載雙向更新過程，即每次同步時(shí)不但會(huì)將自己的改動(dòng)上傳至中心模型，還會(huì)下載其他設(shè)計(jì)人員對(duì)模型所做更新，這樣就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的構(gòu)件是否與其他專業(yè)的構(gòu)件發(fā)生沖突。

雖然工作集的協(xié)同模式是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)基于辦公室局域網(wǎng)進(jìn)行的互動(dòng)協(xié)作，但這不并意味著設(shè)計(jì)人員必須實(shí)時(shí)在網(wǎng)。各專業(yè)人員可以將中心模型通過另存為的方式下載至本地，然后對(duì)本地模型進(jìn)行離線操作，在有條件連接辦公室網(wǎng)絡(luò)時(shí)再進(jìn)行同步更新，這也大大增強(qiáng)了工作的靈活性。

3 問題及經(jīng)驗(yàn)

基于辦公室局域網(wǎng)的多專業(yè)協(xié)作模式很大程度上緩解了由于專業(yè)間的溝通滯后或者僅僅由于想不到而導(dǎo)致的各種問題，但是在實(shí)際操作中也發(fā)現(xiàn)了一些問題并積累了一些使用經(jīng)驗(yàn)：

1）工作集的管理模式十分松散。因?yàn)槿缜懊嫠觯琑evit確定工作集所有權(quán)的唯一標(biāo)準(zhǔn)就是用戶名，所以實(shí)際上設(shè)計(jì)人員可以通過簡單更改用戶名的方式獲取一個(gè)工作集的所有權(quán)從而篡改別人的設(shè)計(jì)。

2）中心模型的建立和操作都要在客戶端進(jìn)行，而不能在服務(wù)器上進(jìn)行，否則會(huì)造成客戶端同步失敗，造成這個(gè)問題的原因還不清楚，初步估計(jì)可能是由于在服務(wù)器上打開中心模型后同步路徑會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)閷?duì)于客戶端的電腦，可以看到中心模型位于“\Z620中心文件”下面，但是這個(gè)路徑對(duì)于服務(wù)器來說可能是“F:中心文件”。

圖5 中心模型的同步路徑

3）設(shè)計(jì)人員雖然無法刪除或修改不屬于自己工作集里的構(gòu)件，但是卻可以向其中添加構(gòu)件，這個(gè)設(shè)定乍看沒有什么不妥，但是實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，由于每次打開中心模型時(shí)，當(dāng)前活動(dòng)的工作集并不一定是自己的工作集，如果忘記修改活動(dòng)工作集的話會(huì)導(dǎo)致自己剛剛建立的圖形誤入其他設(shè)計(jì)人員的工作集，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該構(gòu)件需要修改時(shí)已無法修改，不得不讓工作集所有者去操作，導(dǎo)致不必要的麻煩。

4）兩個(gè)設(shè)計(jì)人員不允許操作同一個(gè)構(gòu)件，這個(gè)設(shè)定雖然合情合理，但是 Revit對(duì)于“操作”的界定過于嚴(yán)格，實(shí)際操作中會(huì)造成一些麻煩，比如本項(xiàng)目涉及的構(gòu)件繁多，為了從某個(gè)角度看清圖形，設(shè)計(jì)人員A隱藏了圖元L，但是設(shè)計(jì)人員B恰好需要顯示圖元L，這時(shí)如果A操作在先，B是無法讓L恢復(fù)顯示的，尤其是當(dāng)A隱藏完圖元后恰好下班了，這時(shí)B發(fā)現(xiàn)自己已無法讓L恢復(fù)顯示了（圖6）。

圖6 操作出現(xiàn)沖突

5）有時(shí)由于不明原因會(huì)造成模型同步失敗，且無法通過重新打開中心模型的方法恢復(fù)同步（比如前面提到的在服務(wù)器上打開了中心模型），此時(shí)有一個(gè)不得已的解決方法，就是讓其中一個(gè)設(shè)計(jì)人員另存本地模型到服務(wù)器上作為中心模型，這個(gè)解決方法的代價(jià)是之前的備份都會(huì)失效，且其他設(shè)計(jì)人員在原中心模型失效后所做的改動(dòng)都無法上傳，所以不到不得已不建議使用。

6）不同工作集的設(shè)計(jì)人員可以相互借用工作權(quán)限，這就增加了協(xié)同設(shè)計(jì)的靈活性。但值得注意的是，借用完工作集權(quán)限后須點(diǎn)擊“放棄權(quán)限”按鈕來解除權(quán)限借用工作，否則會(huì)造成被借用權(quán)限專業(yè)無法編輯的現(xiàn)象。比如暖通專業(yè)想對(duì)軸線形式進(jìn)行微調(diào)，需向項(xiàng)目經(jīng)理借用權(quán)限，完成調(diào)整后，暖通專業(yè)直接關(guān)閉了中心模型，當(dāng)項(xiàng)目經(jīng)理再想調(diào)整該軸線時(shí)，Revit會(huì)提示該軸線無法修改編輯。

7）當(dāng)中心模型中涉及的專業(yè)較多時(shí)，模型中使用的族難免會(huì)出現(xiàn)沖突，導(dǎo)致中心模型無法加載某些專業(yè)需要的族庫，此時(shí)該專業(yè)很難再通過工作集的模式進(jìn)行協(xié)作了。針對(duì)這種情況有一個(gè)解決方案就是通過導(dǎo)入文件的方式整合模型，這種方式的基本思想就是另起一個(gè)模型，在該模型中建立與中心模型相同的軸網(wǎng)和高程的，以此為基準(zhǔn)創(chuàng)建該專業(yè)的構(gòu)件，然后通過鏈接或者導(dǎo)入組的方式把這個(gè)模型整合進(jìn)中心模型中（圖7），再利用Revit或者Navisworks的碰撞檢測功能檢查模型是否有沖突，本項(xiàng)目的暖通專業(yè)就是通過這種方式實(shí)現(xiàn)的協(xié)作。

圖7 鏈接或者導(dǎo)入組的方式整合模型

8）分享一個(gè)管理層面的協(xié)作經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目最終形成的Revit模型有40多MB，對(duì)于一個(gè)Revit模型來說應(yīng)該不算是個(gè)小模型了，但是實(shí)際上這里面有大量重復(fù)的信息甚至是沖突信息，因?yàn)樵趯?shí)際操作時(shí)，每個(gè)設(shè)計(jì)人員為了建模需要都會(huì)建立自己輔助用的軸網(wǎng)和高程，不知不覺間就會(huì)生成自己的注釋樣式或材料信息，但是實(shí)際上很多信息是使用不同的名稱但是內(nèi)容卻相同，這時(shí)如果將Revit模型導(dǎo)入 Navisworks時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量名稱類似“常規(guī)”，“常規(guī)（1）”這樣的材質(zhì)（圖8），又例如在大棚建模的過程中，事先設(shè)計(jì)好了一個(gè)柱的族，但是發(fā)現(xiàn)無論如何也無法將這個(gè)族加載進(jìn)去，這說明小組成員在操作模型時(shí)無意識(shí)的增加了很多沖突信息，這些重復(fù)和沖突的信息使模型文件增大，程序運(yùn)行速度下降甚至容易出錯(cuò)。

圖8 模型中存在大量的重復(fù)信息

為了避免這種情況發(fā)生，項(xiàng)目組內(nèi)部應(yīng)該事先做好規(guī)定，由指定設(shè)計(jì)人員來建高程軸網(wǎng)等參考性元素，規(guī)定好注釋的樣式（如軸網(wǎng)和高程的標(biāo)頭），項(xiàng)目中涉及的材料都有哪些，什么構(gòu)件應(yīng)該用什么類型的族、起什么名字、歸為哪類，之所以需要約定歸為哪類是因?yàn)镽evit里可以使用不同的建模方式達(dá)到同樣的目的，例如本項(xiàng)目中的火車梁和夾輪器（圖9中圈出的兩個(gè)構(gòu)件），項(xiàng)目經(jīng)理從項(xiàng)目瀏覽器中去找這兩個(gè)構(gòu)件時(shí)理所當(dāng)然的認(rèn)為應(yīng)該歸在一類，但事實(shí)上由于事先未做約定，導(dǎo)致火車梁歸在結(jié)構(gòu)框架下而夾輪器歸在常規(guī)模型下，出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的壞處不僅僅是會(huì)增加項(xiàng)目經(jīng)理維護(hù)的時(shí)間成本，更大的問題是很可能造成模型內(nèi)部的沖突。

圖9 火車梁（左）和夾輪器（右）

應(yīng)該說明的一點(diǎn)是，項(xiàng)目組內(nèi)部的約定不一定能完全解決模型內(nèi)部的沖突，因?yàn)橄抻谧髡咚侥壳盀橹惯€不清楚像族無法生成這樣的問題是什么原因造成的，在這里只是提出一個(gè)管理層面的解決方案。

4 結(jié) 語

利用辦公室局域網(wǎng)進(jìn)行項(xiàng)目的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)有效地解決了專業(yè)間溝通不暢導(dǎo)致的問題，最大程度地減少了施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種沖突，節(jié)約了時(shí)間成本，可以避免很多矛盾與糾紛。雖然在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到各種各樣的問題，但是只要項(xiàng)目組內(nèi)部嚴(yán)格按照約定履行各自的責(zé)任，管理層面上做好協(xié)調(diào)，通過不斷的嘗試并積累經(jīng)驗(yàn)，這種工作方式值得推廣。

[1]BIM應(yīng)用與項(xiàng)目管理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2016.

Primary Investigation on Co-design of Multi-Divisions by Using Port Engineering BIM Based on LAN

Cui Guanchen,Liang Ting,Li Jiaojiao,Chen Yao
(CCCC First Harbor Consultants Co.,Ltd,Tianjin 300222,China)

Based on the design of car dumper room in coal terminal phase-3 project at Tangshan Port Caofeidian harbor,an introduction is given to the co-design of multi-divisions solved by using Revit based on office LAN.The whole process displays the advantage of multi-divisions co-operation,problems and experiences.The countermeasures to the problems are also given to a certain extent.

port engineering; BIM; local area network (LAN); co-design of multi-divisions

U652.7

：A

：1004-9592（2016）06-0071-04

10.16403/j.cnki.ggjs20160618

2016-06-16

崔冠辰（1985-），男，工程師，主要從事港口水工工程設(shè)計(jì)工作。