目前，我国建筑业的发展需依托新技术的充分应用，建筑业也须依托信息化、现代化产业模式进行改革转型。BIM技术的特点是作为信息的3D载体，但如何充分发挥BIM技术优势，让虚拟的数据信息得到完整便捷的使用还有待探索。设计作为整个建筑的重要环节应完善利用BIM技术，设计过程中应用BIM技术是建筑全生命周期信息化、现代化的第一步。设计阶段优先进入BIM时代有得天独厚的优势和意义:(1)设计阶段是建筑建造过程的起点，整个产业紧紧围绕本阶段的产品(图纸)进行相关工作，在此阶段使用BIM有助于信息的沟通与共享;(2)设计阶段大部分工作环境处于室内，有利于使用高性能的硬件设备;(3)设计从业者平均专业能力略高于其他阶段，有利于专业推动BIM技术。

　　 BIM技术被引入设计阶段以来，信息共享与协同作用尤为突出。借用BIM技术可视化、数据化的优点，设计者可拾取相关信息。但在信息修改与反馈上仍不能摆脱会审→调整再会审→调整的劳动模式，无论从社会价值还是经济价值方面都造成浪费，并不能提高管理效率。根源在于没有成型的知识体系指导设计与施工，多数情况下多专业协调需凭借经验丰富设计者的隐性知识完成，缺乏量化指标。随着工程项目规模越来越大，工程设计越来越复杂，项目各专业的设计随功能性不断复杂化。原有经验不能或不能完全满足并套用在新项目中，导致专业交叉设计的效率很难提高。

　　 本研究通过构建一个完整的建筑工程多专业设计协同方法模型(以下简称“协同模型”)，充分应用BIM技术解决多专业协同问题，旨在提高该工作的效率和准确性，同时，探索BIM技术深度应用发展方向，给如何充分利用BIM技术解决管理决策问题提供新思路。

　　 本研究整体思路是通过调整不同专业模型得到对应的碰撞点位数，再模拟仿真扩充样本容量，根据数据绘制每个专业的碰撞图像，最后优化调整得到结论。协同方法模型方案框架如图1所示。

　　 1)均匀试验针对建筑工程各专业进行单一系统变化，测试每次变化后碰撞点位数目的变化情况。设计思路是根据协同思想，将单一系统作为序参量，强制其产生均匀变化，以碰撞点位数目作为检验系统变化的内参量，为后面数据处理提供支撑。本阶段主要内容如下:(1)确定均匀变化的调整数值;(2)搜集15个有代表性的项目，选取综合管线较复杂的楼层;(3)统一单位，确保数据可比性;(4)通过数理统计与分析找出分布情况作为仿真依据。

　　 2)模拟仿真试验主要目标是通过仿真手段扩充样本量，节约试验时间，同时确保数据的合理性。为完成模拟仿真过程，本阶段主要内容如下:(1)随机数的范围及生成方法的确定;(2)根据分布图设计仿真程序，得到所需数据;(3)生成一组随机变量，用于还原样本。

　　 3)图像分析目标是通过对既有样本的均匀分析确定每个序参量调整值的对应点，将对应点调整为平滑曲线，最后按比较要求运算该曲线，确定每个系统的有效数值及临界值区间。本阶段主要内容如下:(1)坐标系的建立及相关点坐标的计算;(2)折线平滑化处理;(3)各系统有效值的计算;(4)各系统临界值区间有效值测取。

　　 4)优化调整目的在于平衡定性、定量分析对最终优先级顺序的影响，保障整体方案的全面性。设计思路是将影响建筑工程设计协同问题的因素进行分层，建立一个完整的指标体系，使用0～4打分法对各指标进行打分，然后计算各系统所占权重:(1)通过研究相关规范建立全面的指标体系;(2)根据规范等级进行0～4打分;(3)利用AHP计算各系统权重，作为比较调整值;(4)结合图像分析结果给出本研究的结论。

　　 1)试验对象选取根据研究内容宜选用商住综合体、大型公共建筑，从收集到的已完工项目中选择15个项目，构建竣工BIM模型，根据上述原则选取适合的楼层作为研究对象，仅保留所选层，删除其余楼层。

　　 2)试验数据提取依次打开所有子模型，导出nwc场景后，在三维视图中选择所有构件，切换至立面视图，整体向上平移50mm，导出．nwc文件。重复10次该步骤，得到对应的10个文件。打开Navisworks Manager 2015，分别两两导入初始文件和后续10个文件进行检测，将碰撞数据记录在表中对应位置;对其他系统进行调整和记录，将每个项目数据记录在表;另外，打开对应层建筑平面图，沿建筑外边线进行绘制，测出所围面积。最后，完善15张表格。

　　 3)数据整理分析数理分析试验数据，为蒙特卡罗试验提供依据:首先统一数据单位(n为项目编号;p为对应专业;σ为调整次数;S为面积)，将所有m值分组排序，分析每组数据。将数据录入SPSS软件中进行分析，发现该样本基本符合正态分布，由于样本量较小，选用Q-Q法和K-S法进行检验，均满足检验条件。

　　 1)仿真目标与流程上文已证明数据呈正态分布，因此只需根据现有数据计算对应的具体分布函数，再输入概率即可得到相应数据。蒙特卡罗模拟基于概率，因此在仿真前需得到仿真次数相同的随机概率。本文目标是得到100组，每组共80个数据，因此需运行仿真共8 000次，且需利用Excel提前生成100个随机概率，仿真流程如图2所示。

　　 2)分布函数的获取正态分布服从X～N(μ，σ²)(其中

　　 以给排水第1次调整为例

　　 重复上述步骤，计算各子系统的期望与方差。

　　 3)模拟仿真实施利用Excel“=RAND()”命令生成(0,1)间的100个随机数作为随机概率，使用“=NORMINV(概率，期望，标准差)”命令生成对应随机数。同理，对其他子系统进行上述仿真步骤。

　　 将<0的数用“=if(数值<0，“0”，数值)”命令归0，建立一个以调整值为横坐标，模拟值为纵坐标的直角坐标系，将对应概率的点用折线依次连接，形成对应图像，根据图谱生成各子系统的拟合曲线，如图3所示。

　　 通过曲线得到对应函数，根据公式计算累计碰撞值、最大调整值。

　　 实际工程中，设计协同调整时不能仅考虑空间位置关系，还需结合各子系统的重要性，调整时优先考虑功能要求较高的系统。优化调整作用是通过定性手段明确各子系统在设计时的重要性，并进行分析，计算出对设计协同的影响权重。

　　 综合考虑本评价的体系与目标，采取AHP法进行权重计算。指标赋值采用0～4打分法，指标层评分规定如表1所示。

　　 综合考虑本评价的体系与目标，采取AHP法进行权重计算。目标层是建筑工程多专业设计协同性(记为A)，准则层记为B对应8个专业，按照给排水、中水、雨水、供暖、通风、回水、消防、燃气顺序分别记为B₁,B₂,B₃,B₄,B₅,B₆,B₇,B₈，一级指标层是各相关设计、施工规范及技术要求，按GB 50352—2005《民用建筑设计通则》等约定的12个规范顺序，分别记为C₁,C₂,C₃,C₄,C₅,C₆,C₇,C₈,C₉,C₁₀,C₁₁,C₁₂。二级指标为涉及相关专业的具体条款，记为b_ij，其中i取1～8与准则层B一一对应，j取从1开始的自然数，表示第j条。受篇幅限制，不能逐条列举。

　　 利用归一法计算一级指标权重，权重计算式为:

　　 整合二级指标，得简化计算表。

　　 根据权重优化调整计算值，调整过程如表2所示。

　　 通过本研究可知，建筑工程多专业设计协同时，子系统优先考虑的顺序为通风>给排水>消防>供暖>雨水>燃气>中水>回水，根据极值坐标区间可以判断各系统调整值分别不宜超过450,350,350,150,300,400,100,300。

　　 本研究通过一系列推演与试验，给出建筑工程设计过程中选择专业优先级和适宜调整间距的科学论证，为实际工程如何利用BIM技术实现协同设计提供理论参考，但在实际应用中需注意以下问题。

　　 1)在构建指标体系过程中，指标来源为现行规范、技术规程、施工工艺及验收标准。此类文献普遍存在滞后性，一些新兴工艺不能得到体现。如基于硅藻沼气的供热系统中，在培养皿、沼气回收系统、燃烧系统、运输系统等方面与传统供暖有较大区别。因此，本研究结论不能适用此类工程。

　　 2)本研究是基于试验的理论研究，实际应用中还需考虑造价、外观效果等问题。

　　 充分利用BIM技术提供的数据调取功能是未来BIM技术深度应用的必然趋势。一方面利用BIM技术对建筑工程全生命周期可能遇到的各类技术问题进行仿真模拟，从而降低试验成本，节约试验时间;另一方面应充分结合BIM技术与工程管理理论，形成新的管理理论体系，最终贯穿整个产业链，实现调取BIM数据，辅助管理者完成科学决策。