i配模：基于Cloud-BIM的建筑鋁模工業(yè)化管理平臺

梁正松 楊建中

(1.深圳市鈤勵科技有限公司，深圳 518000； 2.深圳中建院建筑科技有限公司，深圳 518000)

i配模：基于Cloud-BIM的建筑鋁模工業(yè)化管理平臺

梁正松1楊建中2

(1.深圳市鈤勵科技有限公司，深圳 518000； 2.深圳中建院建筑科技有限公司，深圳 518000)

本文講述了一種自主開發(fā)的以設計為入口，以5D-BIM模型為載體，以Cloud為數(shù)據(jù)處理中心，實現(xiàn)建筑鋁模工業(yè)化的管理平臺i配模(iPM)及一體化解決方案。講述了i配模在建筑鋁模BIM中的應用和建筑工業(yè)化實踐，包括基于BIM模型的三維可視化設計、二維與三維的協(xié)同設計、碰撞檢查、可視化交底、造價清單管理等。講述了一種BIM與ERP融合的管理平臺，實踐BIM與ERP數(shù)據(jù)共享的信息化模式。

建筑信息模型； 云端； 信息化； 工業(yè)化； 碰撞檢查； 可視化設計； 設計協(xié)同； 造價算量； i配模； 二維碼

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.05.07

1 背景

建筑信息化是工業(yè)化的前提。當前，建筑信息化和工業(yè)化正如火如荼地進行。針對一個建筑而言，結(jié)構(gòu)工程工業(yè)化是實現(xiàn)建筑工業(yè)化的前提。而結(jié)構(gòu)工程中的混凝土已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和澆筑，鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋業(yè)已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但未實現(xiàn)工業(yè)化裝配。模板工程作為混凝土工程的前提，仍未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和設計，這成為實現(xiàn)建筑工業(yè)化的短板。因此，如何實現(xiàn)模板工程的信息化和工業(yè)化，成為建筑業(yè)信息化和工業(yè)化的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。建筑鋁合金模板具有質(zhì)輕高強、施工成型質(zhì)量高、操作方便、標準化程度高、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、耐腐蝕、回收價值高等優(yōu)點，是目前國內(nèi)大力推廣的新型綠色節(jié)能建筑材料，是建筑模板工業(yè)化的重要一環(huán)，是一種建筑工業(yè)化的工具式產(chǎn)品。本文所提的i配模及基于Cloud-BIM的管理平臺正是在這樣的背景下應運而生。

1.1 鋁合金模板行業(yè)背景

目前行業(yè)仍處于初始爆發(fā)階段，存在重復投資建設，產(chǎn)品體系不標準，配模設計準確率低，施工前需要預拼裝，回收率低，大量舊模板積壓等問題大大降低了鋁合金模板的使用效果，通過信息化的方法提高設計準確率和效率，通過Cloud-BIM平臺整合優(yōu)化鋁模產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)勢在必行。

1.2 BIM特征

“BIM從本質(zhì)上而言只是改變了傳統(tǒng)的信息交換方式與協(xié)同工作方式，BIM是一個設施有關(guān)信息的共享知識資源，因此協(xié)調(diào)性、一致性及完整性是BIM數(shù)據(jù)庫存儲的基本要求”[1]。因此，從信息交換和協(xié)同工作這個意義上來說，一個模型數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)如果能做到協(xié)調(diào)性、一致性及完整性(數(shù)據(jù)存儲三性，下同)，那么它就具有了BIM特征，就是一個BIM的工作方式，就是屬于BIM的范疇。

2 建筑鋁模信息化：i配模BIM

2.1 i配模BIM簡介

信息化的核心是將數(shù)據(jù)存儲在BIM模型中，在后續(xù)的管理和使用中根據(jù)需要抽取不同的數(shù)據(jù)進行某種業(yè)務或工程應用需求的邏輯組裝，通過有形的界面展現(xiàn)為業(yè)務或用戶使用，形成工程或業(yè)務價值。這種數(shù)據(jù)信息不僅僅是圖形幾何信息，至少應包括時間維度(4D)和成本維度(5D)的信息?！癇IM是一種基于模型的建筑業(yè)信息技術(shù)，目前普遍適用的CAD是一種基于圖形的建筑業(yè)信息技術(shù)”[2]?！癆utoCAD體系結(jié)構(gòu)中的精髓在于其Object ARX技術(shù)中的自定義實體……”[3]，通過它能將CAD圖形對象的信息進行擴展、封裝，并且能控制自定義實體的很多行為。i配模使用Object ARX開發(fā)技術(shù)[4]，搭建鋁模自定義實體庫，基于CAD平臺將CAD二維和三維圖形對象進行數(shù)據(jù)擴展，增加4D及5D數(shù)據(jù)等BIM信息，將基于圖形的建筑信息技術(shù)擴展為基于CAD三維模型的建筑業(yè)信息技術(shù)，使i配模BIM加入到BIM的行列。i配模BIM旨在解決自動化配模設計及鋁模BIM數(shù)據(jù)的收集，為下述的Cloud-BIM平臺提供數(shù)據(jù)支持。i配模BIM技術(shù)框架如圖1所示。

2.2 i配模BIM特性

遵循BIM數(shù)據(jù)存儲協(xié)調(diào)性、一致性及完整性的原則，結(jié)合BIM軟件的基本特征，筆者將i配模BIM與現(xiàn)有的主流BIM軟件Autodesk 公司的Revit[5]進行了BIM特性比對，比對結(jié)果列明在表1中。

從表1可以看到，i配模BIM與Revit等主流BIM軟件具有同等的BIM特性。在用戶界面上，i配模BIM參考了Revit的用戶界面，最大程度保留用戶的操作習慣。圖2為兩個軟件的用戶界面比對。

表1 i配模BIM與Revit 特性比對表

另外，為了在本土實現(xiàn)鋁模工業(yè)化，i配模BIM在軟件功能上做了很多本土化的開發(fā)，如i配模BIM采用符合國標和行業(yè)標準的規(guī)則預先定制豐富的模板庫和配模規(guī)則，大大提高設計效率和準確率； 基于CAD的平臺，保留了設計人員的操作習慣，同時也保證能夠直接出圖； 清單功能能夠滿足用戶對造價清單管理的需求[6]。

如圖3所示，i配模BIM帶有二維與三維協(xié)同設計功能，鋁模設計采用2D-3D同步配模，可同時發(fā)揮2D配模操作方便和3D直觀準確的效果，更符合設計師的習慣，提高效率和準確性。同時，i配模BIM具有自動差錯功能，其自帶的碰撞、漏空、重疊三大檢查能，能極大降低設計錯誤率，保證設計零錯誤。碰撞檢查功能如圖4所示。

圖1 i配模BIM技術(shù)框架

圖2 i配模BIM與Revit界面比對

圖3 i配模BIM二維與三維協(xié)同設計

圖4 i配模BIM碰撞檢查功能

A：碰撞檢查結(jié)果列表，可以標記是否已審閱；

B：三維顯示碰撞部位；

C：二維顯示碰撞部位；

漏空檢查與重疊檢查功能采用類似界面布局。漏空檢查能將漏空的模板檢查出來，防止漏配； 重疊檢查能將重疊的模板檢查出來，防止重復配模。i配模BIM以上三大檢查功能，保證防止設計錯誤。

3 建筑鋁模工業(yè)化：基于i配模的鈤勵Cloud-BIM平臺

3.1 平臺簡介

何關(guān)培先生認為“BIM+ERP：建筑業(yè)信息化至今為止為自身找到的最佳解決方案”[2]，這與筆者對BIM數(shù)據(jù)及業(yè)務數(shù)據(jù)共享的看法一致。黃強先生認為BIM定義的八個字就是“聚合信息，為我所用”[1]，BIM模型+ERP的應用正是這一論述的最佳體現(xiàn)?；趇配模的Cloud-BIM平臺是這一模式下的本地化實踐，其平臺架構(gòu)如圖5所示。

圖5 鈤勵Cloud-BIM 平臺架構(gòu)

圖6 鈤勵鋁模Cloud-BIM平臺界面

云端服務器是數(shù)據(jù)整合的核心，其將i配模BIM數(shù)據(jù)和企業(yè)現(xiàn)有管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以合理的邏輯關(guān)系進行存儲。全部的前端應用使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務器，因此其具有一致性； 前端應用與后端數(shù)據(jù)的溝通均有唯一的數(shù)據(jù)接口來雙向傳遞，數(shù)據(jù)具有協(xié)調(diào)性； 數(shù)據(jù)存儲完整的建筑信息模型數(shù)據(jù)、各業(yè)務級別(項目級、工程級、企業(yè)級、用戶級、服務方、政府)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲具有完整性。使用云計算技術(shù)，對云端服務器數(shù)據(jù)“為我所用”，結(jié)合業(yè)務需求和實際業(yè)務場景，完成相應的平臺應用是其價值輸出的體現(xiàn)也是滿足各種需求的落腳點?？傮w而言，數(shù)據(jù)收集由i配模BIM及企業(yè)現(xiàn)有的管理系統(tǒng)完成，數(shù)據(jù)處理由云端服務器完成，數(shù)據(jù)應用則由Cloud-BIM平臺完成。

3.2 平臺本地化實踐

基于圖5所示的鈤勵Cloud-BIM平臺架構(gòu)，筆者進行了鋁合金模板行業(yè)的本地化實踐應用，自主研發(fā)了鋁模行業(yè)的Cloud-BIM平臺，平臺界面如圖6所示。該平臺通過i配模BIM的云端讀寫接口進行數(shù)據(jù)雙向傳輸，通過云端服務器完成雙向數(shù)據(jù)聯(lián)動更新。每個i配模BIM的對象，平臺都相應生成了唯一的二維碼，方便后續(xù)的數(shù)據(jù)跟蹤和工業(yè)化應用管理。其主要的業(yè)務級應用包括：系統(tǒng)管理、業(yè)務管理、設計管理、倉儲管理、生產(chǎn)管理及客戶管理模塊。使用PHP[7]及Three.js[8]技術(shù)為該平臺載Web端模型可視化引擎，使得可視化生產(chǎn)、可視化展示、可視化交底、可視化協(xié)同在Web云端實現(xiàn)，為移動互聯(lián)深層鋪墊。

A：地址欄，輸入云端地址；

B：導航欄；

C：菜單欄，選擇不同的業(yè)務菜單；

D：交互欄，用戶交互輸入；

E：瀏覽窗口，可視化瀏覽；

F：賬戶信息及通知管理欄，可編輯賬戶及接收平臺系統(tǒng)或平臺用戶通知；

G：內(nèi)容瀏覽窗口，以表格或圖文形式顯示當前被激活的內(nèi)容，如模板清單、打包清單等；

H：屬性窗口，顯示被選中對象的詳細屬性信息；

值得一提的是，基于上述Cloud-BIM平臺，數(shù)據(jù)和業(yè)務應用很容易得到擴展，滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”定制化的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)語

建筑業(yè)信息化是其工業(yè)化的前提。BIM不是軟件，但為完成建筑業(yè)信息化離不開計算機軟件的支持。當前，主流的BIM軟件很多均為國外的軟件，而實現(xiàn)工業(yè)化必須結(jié)合我國的實際情況，這讓很多國外BIM軟件多有水土不服的情形產(chǎn)生。為此，軟件本土化是實現(xiàn)建筑業(yè)工業(yè)化的關(guān)鍵。筆者結(jié)合我國建筑業(yè)工業(yè)化的關(guān)鍵一環(huán)——鋁模行業(yè)工業(yè)化，進行了卓有成效的BIM軟件本土化實踐和建筑業(yè)工業(yè)化模式探索，并運用Cloud云端技術(shù)進行了數(shù)據(jù)分布式擴展的BIM應用，推動了建筑業(yè)工業(yè)化在我國的落地發(fā)展。

[1]黃強. 論BIM[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2016： 10， 17.

[2]何關(guān)培， 張家立，程莉霞.如何讓BIM成為生產(chǎn)力[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2015： 1， 151.

[3]曾洪飛， 盧擇臨，張帆.AutoCAD VBA&VB.NET開發(fā)基礎與實例教程[M].北京：中國電力出版社， 2013， 510.

[4]董玉德， 趙韓.CAD二次開發(fā)理論與技術(shù)[M].安徽：合肥工業(yè)大學出版社， 2009： 13-16.

[5]李恒， 孔娟.Revit 2015中文版基礎教程[M].北京：清華大學出版社， 2015： 1-10.

[6]深圳市鈤勵科技有限公司.i配模產(chǎn)品介紹[EB/OL].http：//www.rili.tech， 2015.

[7]Luke Welling，Laura Thomsom.PHP和MySQL WEB開發(fā)[M].武欣，等譯.北京：機械工業(yè)出版社， 2016： 1-2.

[8]Jos Dirksen.Three.js開發(fā)指南[M].李鵬程，譯.北京：機械工業(yè)出版社， 2015： 1-2.

iPM: A Cloud-BIM based Aluminum Formwork System Industrialiaztion Management Platform

Liang Zhengsong1, Yang Jianzhong2

(1.ShenzhenRiliTechnologyCo.,Ltd.,Shenzhen518000，China; 2.CABRShenzhenConstructionTechnologyCo.,Ltd.,Shenzhen518000，China)

Anindependent integral solution and iPM management platform of industrialization of aluminum formwork system which based on 5D-BIM model and use cloud as data processing center with design as data entry was introduced. The application in aluminum formwork system BIM with iPM and building industrialization was described, including 3 dimensional visual design based on iPM BIM model, 2D and 3D collaborative design, clash detection, visual construction disclosure and quantification, etc. A new model platform of BIM and ERP binding and application of new model of information sharing with BIM and ERP system were also presented.

Building Information Modeling； Cloud； Informatization； Industrialization； Clash Detection； Visual Design； Design Collaboration； Quantification； iPM； QR Code

梁正松(1984-)，男，工程師，聯(lián)合創(chuàng)始人兼技術(shù)總監(jiān)。主要研究方向：軟件開發(fā)、建筑業(yè)信息化和工業(yè)化。

TU17

A

1674-7461(2016)05-0035-05