協同設計在結構設計管控中的應用

葉　蓁，唐　浩

(浙江綠城六和建筑設計有限公司，浙江 杭州 310013)

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協同設計在結構設計管控中的應用

葉蓁，唐浩

(浙江綠城六和建筑設計有限公司，浙江 杭州 310013)

摘要：為應對日趨復雜的設計建造體系及不斷壓縮的設計周期，協同設計已成為建筑設計行業發展的一個重要方向。通過協同設計在實際工程中的實踐，本文總結了結構專業在應用協同設計平臺時的操作要點及協同設計在結構設計管控中的作用。

關鍵詞：協同設計；設計管控；參照引用；流程優化

建筑設計行業的競爭日愈激烈，業主經常要求縮短設計周期特別是施工圖設計時間，致使設計公司設計進度管理的難度逐漸加大；另外，建筑設計的體量日趨龐大，造型也日趨復雜，傳統的“流水線”式的設計模式，容易因設計信息傳遞的不便利產生失誤與浪費。協同設計是有效解決上述問題的方法，近些年來，很多設計公司進行了協同設計實踐[1-2]。本文通過闡述協同設計的主要作用及結構專業協同設計的實施要點，談談協同設計在結構設計流程優化、人員安排及設計質量提升中的應用。

1協同設計的作用

協同設計在Windows系統下通過組建“域”的平臺，利用AUTOCAD外部參照的鏈接引用功能，實現了一個可協同工作的虛擬環境，在此統一的平臺上，實現各專業圖紙關鍵信息元的單一性，實現一處修改其他地方自動修改，以減少因溝通不暢或溝通不及時導致的錯、漏、碰，從而提升整體的設計效率和質量。

與傳統設計模式相比，協同設計有以下特點和作用：1)提高不同專業之間提資的準確性與及時性；2)自動完成專業內和專業之間提資；3)自動生成圖紙目錄，自動修改圖簽；4)統一的文件命名方式和存放路徑；5)統一的繪圖習慣；6)通過使用圖紙集功能對圖紙進行集中管理。

2結構專業協同設計的實施要點

實現協同設計，“軟件”上需要幾個前提條件：1)制定統一的圖層標準；2)制定統一的文件命名及存放方式；3)制定圖紙拆分原則和參照文件。另外，“硬件”上需要一個帶寬較大的網絡平臺及專門的服務器。

在協同設計平臺下，通過CAD外部參照及引用技術，對專業內、專業間的互提資料圖層進行分類和處理；一般將圖層分為引用、參考、其他三類。引用類是指能夠直接參照在圖上，出圖打印的，比如結構專業的墻柱圖和設備專業提供的管井洞口等；參考類是指包含有用的提資內容，但無法直接打印的圖層，如建筑的平面圖等；其他類則是不包含提資內容的層，可以關閉。拆分圖紙的工作可以通過AUTOLISP語言編寫的程序快速實現。

圖1　結構專業設計圖拆分及引用示意圖

如圖1所示，以項目A01為例，結構專業根據圖紙內容一般可拆分為5個文件，即A01-PILE-P、A01-FNDN-P、A01-COLU-P、A01-BEAM-P、A01-DETL-D；另外還需要拆分一個參照文件STRU-A01-COLU，圖層為各層結構墻柱布置圖的輪廓線和填充。通過參照和引用，墻柱參照文件(STRU-A01-COLU)在各拆分圖中可實現聯動實時的修改；建筑、設備專業各圖紙在引用此參照文件后，也可實現墻柱實時聯動修改；同樣的道理，建筑平面圖、集水井布置圖和設備的管井布置圖也可通過引用參照文件實現聯動實時修改。

3協同設計在結構設計管控中的應用

3.1協同設計對結構設計的流程優化

傳統的“流水線”式的設計模式，容易因溝通不及時或設計信息傳遞得不到位產生設計失誤或造成時間上的浪費，一位設計師偶然產生的壞影響可能耽誤一個專業，從而影響整個設計任務。如采用協同設計，通過各信息的整合和統一，可以實現設計流程的優化，包括專業內和專業間的流程優化。從圖2可以看出，在協同設計平臺下，設計人員可在服務器中實時交換數據和信息，不需要各專業之間反復以文件傳遞的方式傳遞修改信息，減少冗余文件的傳遞、存放和讀取，實現各專業套圖的自動化。各結構設計師在協同平臺下設計、提資，同時也可以實時查詢其他同事的設計做法，方便統一；同時，結構專業負責人可通過平臺服務器對結構設計的整個流程和進度進行監控和管理，及時發現影響設計進度和設計質量的關鍵問題，解決好協調和統一工作；此外，審核人員也可在服務器的支持下，利用碎片化的時間隨時對圖紙進行校審，比方說在施工圖進行一半的階段，此時，結構豎向構件也已基本確定，審核人員可直接打開服務器中設計圖，進行豎向構件布置的審核及批注，設計人員則同步顯示校審意見，及時修改，提高校審效率。在施工圖完成階段，通過使用圖紙集，實現批量打圖，批量發布圖紙，統一好文件的存放，理順圖紙的歸檔要求。可以說，協同設計通過部分結構設計工作交叉進行或提前進行，以提高關鍵內容的把控能力，實現了對傳統單一漸進式的設計流程的優化。

圖2　協同設計流程管理示意圖

3.2協同設計對設計人員安排的優化

面對越來越大的設計體量和越來越復雜的建筑造型，設計周期又相當短時，傳統設計任務分配模式一般是“加人”，及增加設計水平較高的工程師以應對，這樣的人員安排并不合理。以前述的項目A01為例，項目A01為海邊一度假酒店，地上建筑面積為4萬m2，2層商業裙房和2幢14層高層酒店，2幢高層酒店建筑平面布置類似，裙房設抗震縫。結構體系為框架-剪力墻結構，地下室2萬m2(含4個人防單元)，該項目施工圖的設計周期較短。按傳統方案及協同方案的工作量分配及對結構設計人員的要求見表1。

表1　傳統分配方案與CAD協同方案對工作分配與人員要求的比較表

注：根據設計人員的設計水平將人員要求分為三種類型:Ⅰ類，成熟的工程師，能獨立完成較復雜的建模分析及施工圖設計；Ⅱ類，一般的工程師，能完成一般模型的設計及施工圖設計；Ⅲ類，即助理工程師水準，一般項目中的輔助制圖。

對按傳統的分配方案，并不是不能參照CAD協同方案來分配工作任務，但是由于文件傳輸及信息傳遞的不及時，“錯漏碰缺”等問題產生的可能性會大大增加。按傳統方案，上部2幢高層平面布置雖然接近，但由于不同的人設計，結構布置可能會有所不同，這樣一來協調統一的工作量會增大。本項目地下室含4個人防單元，墻柱布置情況比較復雜，且通常不能一次到位，按傳統模式，結構內部5人之間需不時反復提條件，效率較低，出錯可能性較大；按協同方案，地下室墻柱和基礎設計任務可由該項目中水平相對較高的人來擔任，同時降低其底板制圖的工作量，提高整體效率。

從上述分析及表1可以看出，按照CAD協同設計方案，可根據不同的設計人數、人員水平重新進行工作任務的再分配，以降低項目對設計人員水平的整體要求；通過協同設計平臺，保證不同設計人員之間圖紙關鍵元素的統一，降低出錯概率。總之，協同設計可以提高不同層次的設計人員在同一個項目中的配合度，提高各不同層次設計人員的工作效率，同時，也可優化項目內設計人員的安排，提高整個設計公司的人員使用效率。

3.3協同設計對提高結構設計質量的作用

對設計公司來說，圖紙質量是重中之重的問題，也是一個管理難度很大的問題。在傳統模式下，設計人員的個體因素對圖紙質量幾乎起著決定性的作用。協同設計通過減少部分瑣碎工作量或部分重復勞動，減少制圖的時間，促使設計人員把時間用于思考優化設計和精細化設計，真正提高圖紙質量；通過統一的設計平臺，因人而異的工作任務分配，可以降低部分個體特性，接近達到統一的設計風格和圖紙質量。按照前述的圖紙拆分和參照引用方法，仍以項目A01為例，協同設計可對結構的設計質量進行一定提升，根據不同的設計內容，按設計質量提升類型類型列于表2。

表2　協同平臺設計質量提升類型表

注：a.瑣碎工作量減少；b.提高本專業的配合效率，減少套圖工作；c.提高專業間的配合效率，減少錯漏碰缺；d.有助拆分圖紙，優化設計人員工作量分配。

3.4專業間協同要點體會

協同設計不光體現在一個專業內，更重要的是專業間的協同。專業間的協同使工程處于一種動態平衡中，及時有效的溝通機制是工程設計的關鍵。項目負責人負責溝通協調各專業的重要節點，準時更新圖紙，確保其他專業及時收到準確信息；專業負責人也應了解其他專業在每個階段的側重點，有的放矢，使工程的協同設計穩步向前；而設計人員需要按照協同設計的要求及相關操作，保證圖紙的規范性、統一性，減少由于個人原因而影響協同設計的順利進行。

4結語

綜合來看，協同設計通過圖紙拆分及參照引用可以優化結構設計的流程；優化不同設計水平人員的工作量分配；讓設計師即時共享資源、協作修改設計，減少瑣碎的工作量，減少部分重復制圖的工作量，減少部分錯漏碰缺問題，提高各專業間的配合效率，提升企業生產效率及成本效益。一般來說，項目的體量越大，復雜程度越高，各專業配合度要求越高，越能體現協同設計的力量。

參 考 文 獻

[1]吳吉明.基于設計院體制的協同模式研究：以利山大廈項目實際為例[J].土木建筑工程信息技術，2015(4)：1-9.

[2]周欣.利用AutoLisp解決建筑協同設計中的互提資料問題[J].山西建筑,2013,39(1):155-156.

收稿日期：2016-01-18

作者簡介：葉蓁(1982—)，男，浙江衢州人，工程師，從事結構設計工作。

中圖分類號：TU318

文獻標志碼：B

文章編號：1008-3707(2016)03-0015-03

Application of the Coordination Design in theControl of the Structural Design

YE Zhen, TANG Hao