馬鋼設計院的五個選擇

馬鋼設計院的五個選擇
來源：智造網—助力中國製造業創新—idnovo.com.cn
• 　　馬鋼設計研究院Autodesk Revit建築三維軟體應用紀實
　　位於我國鋼鐵重鎮馬鞍山市的馬鋼設計研究院(下簡稱“馬鋼院”)是集 冶金、建築、環境工程、市政建設和能源設備等於一體的多元化專業工程設計公司，其在國內行業內享有盛名，在國 際上也與達涅利、奧鋼聯、西馬克、新日鐵、川崎重工和TEMIC等公司廣泛開展技術合作。

　　作為工業建築領域的甲級設計院， 多年來馬鋼院在工程設計的資訊化、數 字化方面進行不斷的嘗試和探索。早在 上個世紀90年代中期，馬鋼院就已經開 始嘗試使用CAD技術，那個時候二維CAD 技術在國內建築領域尚屬於新鮮事物。兩年前，出於國內外業務發展的需要， 同時也為了緊跟技術形勢，馬鋼院又一 次果斷地邁出了技術創新的步伐，這一 次，Autodesk公司的三維建築設計軟體 Autodesk Revit走進了馬鋼院。

　　兩年來，馬鋼院從個別專業的摸索、試用發展到多專業的協同應用， 從個別小專案部分使用Revit，發展到 在中大型項目中使用Revit。Revit已經 逐漸和馬鋼院的專業設計體系、業務流 程進行整合，成為了這家大型設計院整體設計實力必不可少的一部分。

　　2008年底、2009年初，國際經濟 形勢開始下滑，工程設計市場不景氣， 馬鋼院在這個時候“搶”下了“土耳其 Tosyali鋼廠950熱軋帶鋼工程設計”專案。馬鋼院如何在保證工程品質的前提下完成跨地域、多專業的協同設計呢?
　　如何儘量降低工程成本呢?能否令業主 感到滿意呢……面對這些問題，馬鋼院 做出了選擇——在土耳其項目中廣泛使 用三維的設計軟體(Autodesk Revit系 列)，這是馬鋼院首次在國際大型協作 專案中全面使用Revit軟體。
　　馬鋼院的這一選擇能幫助土耳其項 目成功應用嗎?讓我們不妨聽聽曾應用 Revit軟體參與該專案的工程師邱紅、陶 雪源是如何說的。
　　選擇一：多專業協同設計是錯誤百出，還是一次成功
　　邱紅：土耳其專案的主要特點是能 源介質特別多，包括說水、空氣等，因此，項目涉及的管線就特別複雜，工藝就更為複雜。以往採用傳統二維設計方式，最大的問題就是碰撞干涉問題，這 個問題在設計前期是無法避免的。比方說，我們管道所主要負責項目的管線設計，我們設計的管道和其他專業——建 築、結構、工藝和設備等——必然在設計期間發生關聯。這些管道不能和結構部門設計的柱、梁發生碰撞，也不能和建築部門設計的門窗發生碰撞。發生碰撞就是設計錯誤，就要返工、修改設計。
　　現在，我們管道所使用Autodesk Revit MEP軟體設計管道，建築部門使用Autodesk Revit Architecture設計建築部分，結構部門則使用Autodesk Revit Structure用於結構設計。利用 Revit MEP、Revit Architecture和Revit Structure三者之間的緊密配合，碰撞干涉問題在設計前期就得到了有效地控制。現在，我們幾個專業在設計中使用統一的主軸線，在設計中可以隨時把不同專業的三維模型利用軟體的導入功 能放到一起，通過干涉碰撞驗證功能進行驗證，發現碰撞的部分軟體會自動報警，我們只需要修改三維模型干涉的部分就可以了。在多專業協同設計的情況下，Revit幫助我們減少甚至消除了碰撞干涉錯誤，提高了一次設計成功率。
　　選擇二：設計週期是不斷順延，還是提前完成
　　陶雪源：一方面，利用Revi t軟體，多專業間可以在設計過程中隨時檢查設計錯誤，避免在設計後期、甚至施工階段才發現問題，從而減少了大量設計返工，這是傳統二維設計所不具備的。另一方面，Revit軟體的參數化設計功能使設計修改的難度、複雜程度大為簡化，效率大幅提高。專案情況是複雜 多變的，業主的需求也是經常變化的，無論是在投標過程中，還是設計過程， 或是施工過程，頻繁的設計更改是難免的。過去採用非參數化設計手段，一個專業的一處小修改會影響相關專業的很 多設計因素，需要逐一排查、修改，非常麻煩，而且難免出錯，出了錯還必須設計返工。
　　Revit軟體的參數化技術很好地解決了設計更改問題，使用Revit軟體設計的三維模型的各參數之間是相互自動關聯的，當某處修改時，其他部分自動進行更改，不需要人工排查、修改。比如，我們的管道設計需要參考設備設計，設備設計需要參考建築結構設計， 如果建築結構設計發生修改，相關聯的 設備設計和管道設計也會進行自動更新。再比如，過去使用二維軟體，如果平面圖的設計修改了，就要記得修改立面圖，還要記得修改剖面1要改和剖面2，最後發圖時還要記得修改，漏掉一處 都是麻煩。如果連續改了7、8次，整個設計就全亂了，你都不知道改了哪個版本的哪個地方。如果用Revit的話，任何一個地方的修改，其他地方自動即時修改，設計師不用記得哪個地方改了，哪個地方沒改，只要你這個地方改了，其他地方肯定都改了。
　　我目前正在進行一個招投標項目， 兩個團隊同時在做，一個使用非參數化 的三維設計軟體，另一個團隊用參數化 的Revit。非參數化設計團隊做出圖紙 大概需要15個工作日，Revit這個小組 大概僅僅用了4個工作日。效率和週期 的差距如此之大，主要原因就是參數化設計技術。
　　選擇三：設計傳達是隔閡叢生、動作遲緩，還是完美溝通、 快速回應
　　邱紅：在招投標、設計、施工和用戶回訪過程中，作為設計部門，我們需要與不同專業、不同部門的人員溝通，也需要與施工方和業主保持溝通，聽取雙方的意見，從而優化和改進設計。
　　在招投標階段，我們利用Revit制 作三維模型和動畫，即時演示給招標 方看，任何修改意見，我們當天就可以修改三維模型，第二天再次展示，這一點，目前國內很多設計院都是做不到的。
　　陶雪源：在設計階段，我們不僅按照業主要求提供各個角度的圖紙，還提供非常直觀的三維截圖，幫助業主理解我們的設計意圖，促進雙方的流暢溝 通。土耳其項目是重要的國際項目，一方面我們希望做到設計品質最優，贏得 良好的國際聲譽，另一方面，我們也希 望設計返工少一些、施工誤差少一些， 畢竟返工成本太高，週期太緊。土耳其 人說土耳其語，語言溝通上確實困難， 於是Revit提供的三維模型就成為了雙方 溝通的重要基礎。
　　在施工階段，Revit的三維模型為 施工單位提供了很大方便，因為對他們 來講，管子全部是按顏色區分的，哪種 管子什麼顏色都是有國際標準的，我們 在圖紙上標出顏色的同時，還會在二維圖旁邊提供三維等軸側圖，兩相對照， 複雜的管道分佈就一目了然了。作為設 計方，我們還提供施工現場服務，如果 業主和施工方對設計有異議，需要根據 情況進行修改，我們就在現場用Revit三 維軟體進行直接修改，然後演示給業主 看，可視性和可操作性都非常強，對業 主需求的回應時間大為縮短。如果使用 傳統的二維軟體是做不到及時回應的。一是缺乏參數化技術支援，設計更改效 率不高，二是對方有可能一時半會無法 讀懂複雜的二維圖紙，因為他不是專業 的設計人員。
　　選擇四：設計、施工過程 是成本虛高，還是成本管控、 一清二楚
　　陶雪源：設計是分析計算、工藝和 後期施工的源頭，設計決定了後期成本 的高低。在這次土耳其項目中，管道特 別複雜，在管道拐彎的地方，有的管道非常粗，有可能拐不過來。傳統二維技 術不反映空間問題，設計師肯定發現不 了類似的問題。但是我們用Revit三維軟 件設計的時候，一旦發生空間干涉、碰 撞，或者管道拐不過來的情況，軟體馬上會報警，會出現紅色提示，設計師可以馬上修改設計。如果設計問題不及時發現，在施工現場臨時改道，臨時焊接或切割，不僅影響施工進度，而且原來 的各種流體力學計算也會失效，給工程帶來隱患，因此必須返工。這個時候成 本就難以控制了。
　　此外，在我們使用Revit軟體進行設計時，所有的管材、管件的數量都 會自動統計，比如說使用什麼樣的管 件?什麼樣的閥門?或者什麼樣的彎 頭?多少個?何種材質?又或者使用多 少鋼筋?多少水泥?等等。這些都關乎 成本，經濟危機背景下，業主對成本看 得很重，使用Revit軟體使我們能在設計 階段就快速、準確地進行預算，這對於成本控制十分重要。
　　選擇五：三維設計是遲疑不 前，還是迎頭趕上
　　邱紅：三維設計技術的應用對於拓 展國際市場是非常重要的。每次我們和 國外其他公司接觸的時候，如果我們能 拿得出漂亮的三維模型，特別是那種即時、全景的三維模型，其說服力和技術 含量是不言而喻的，這對於我們贏得項 目是有很大幫助的。早幾年的時候，我 們的三維技術應用還沒發展到目前這種 情況，當我看到其他公司拿出三維模型的時候，還是覺得蠻慚愧的。尤其是國 外的公司，國外公司跟我們競標的時候 都採用三維模型。
　　陶雪源：從長遠看，從二維設計 轉成三維設計，已經是大勢所趨，就 像當初從手繪圖轉向CAD設計一樣。所 以，我們應該迎頭趕上。正是因為這個 原因，這幾年設計院非常重視三維技術 的應用，鼓勵大家在所有的施工圖設計上，儘量使用三維技術。
　　現在，院內能使用三維設計軟 件的人越來越多了，而且大家使用得 也熟練了，我們在國內外市場參與招 標的時候，可以現場展示即時三維動畫，說服力是很強的，這才是甲級設計院的水準。
　　後記
　　邱紅、陶雪源是馬鋼院最早一批 使用Revit三維軟體進行設計工作的工 程師。在談到三維技術在馬鋼院的應用時，她們感慨地說，從二維設計轉 向三維設計，需要一個學習、摸索和 適應的過程。我們兩年前就已經使用 Revit出施工圖了，但當時積累很少， 邊做邊學。當時如果直接用AutoCAD出 圖的話，會非常快，因為二維應用已 經很順手了。不過，堅持下來還是對的，磨刀不誤砍柴工，現在用參數化 的Revit設計、出圖，效率提高了多少 倍!Revit有個名為“族”的技術，通過不斷使用，“族”積累會越來越多，設計資料的重用也就越來越多，設計會越來越方便、越來越快。這種積累達到一定數量，設計速度會呈平方提升。當你嘗到三維應用的甜頭後，鑽研、應用的熱情會空前高漲。
　　兩位工程師最後總結道：“三維設計技術最明顯的好處是直觀，它使工程師不必花費太多時間和精力用 在理解和繪製幾何圖形上，而是更多 地關注建築設計本身，更完美、精確地傳達工程師的設計理念。歸根結底，‘數位化設計’的重點在於設計 而不是數位化!”