基于云平臺的BIM三維協(xié)同設(shè)計(jì)研究

[摘要]云平臺的核心內(nèi)容是充分地利用英特網(wǎng)上的大量計(jì)算資源進(jìn)行整合、管理與調(diào)度，構(gòu)成一個計(jì)算資源的應(yīng)用池，用戶可以申請按需服務(wù)。BIM是利用數(shù)字模型對項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營的過程，在這個過程中建立了一個包含信息的模型，用來回答項(xiàng)目全生命周期中關(guān)于這個項(xiàng)目的所有問題。本文分析了云平臺的BIM三維協(xié)同設(shè)計(jì)。

[關(guān)鍵詞]云平臺；BIM；三維協(xié)同設(shè)計(jì)

近年來，采用BIM技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)單位數(shù)量快速增長，整體的設(shè)計(jì)質(zhì)量有所提高。如何在利用BlM技術(shù)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時，提升設(shè)計(jì)效率已成為一個亟待解決的關(guān)鍵問題。

1、BIM云平臺的優(yōu)勢

云平臺不僅可以幫助項(xiàng)目組實(shí)現(xiàn)圖紙、文件、模型和信息的集中化管理并且安全高效地進(jìn)行信息共享，更切實(shí)地解決了跨專業(yè)、跨部門、跨區(qū)域的協(xié)同問題，有力地促進(jìn)了設(shè)計(jì)、施工與業(yè)主方等各參與者之間的交流，有效地提高了通信效率，節(jié)約了通信成本。進(jìn)入云平臺，會彈出創(chuàng)建新任務(wù)的窗口，然后輸入項(xiàng)目的名稱和相關(guān)介紹，所有的信息即可在項(xiàng)目的全生命周期中進(jìn)行云存儲和實(shí)時管理，并且可以登錄自己的賬戶以便隨時調(diào)用。幫助項(xiàng)目參與者完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)、鋼筋算量、碰撞檢查、運(yùn)維和施工等各階段的信息共享和協(xié)同。同時，云平臺也可以同時管理多個項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，隨著工程項(xiàng)目數(shù)量的增加與難度的提升，可以進(jìn)行個性化定制企業(yè)專屬工程數(shù)據(jù)庫。BlM云平臺不是針對于某個具體的應(yīng)用，同一個云平臺可以兼容和支持各種不同的應(yīng)用類型。平臺支持多終端接入，項(xiàng)目參與者隨時可以通過瀏覽器、手機(jī)、電腦、iPad等方式訪問工程數(shù)據(jù)。通過瀏覽器即可在線查看Office，DWG，R VT，NWD等60種以上的不同項(xiàng)目模型和專業(yè)性文件，還可以在線添加評論和批注，實(shí)現(xiàn)了云端直接瀏覽模式，并且無需安裝專業(yè)軟件，同時也無需擔(dān)心數(shù)據(jù)文件的安全，并把數(shù)據(jù)進(jìn)行多重備份，便可以從多層次保護(hù)工程數(shù)據(jù)的安全。

2、云平臺的BIM三維協(xié)同設(shè)計(jì)

2.1基于BIM的可視化與協(xié)同設(shè)計(jì)

在一個建筑項(xiàng)目中，假設(shè)我們負(fù)責(zé)二維圖紙-設(shè)計(jì)任務(wù)，基～BIM發(fā)展規(guī)劃，在初步設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師要用ArchiCAD介入設(shè)計(jì)，從最初開始的設(shè)想到實(shí)際操作過程中，建筑專業(yè)始終保持“同專業(yè)人員在同一個模型分區(qū)段工作”的工作模式，并且通過協(xié)同設(shè)計(jì)平臺，其他專業(yè)也采用“不同專業(yè)人員在同一個模型基礎(chǔ)上工作”的工作模式。在建筑項(xiàng)目機(jī)電三維設(shè)計(jì)過程中，MEP模型的設(shè)計(jì)是一個難點(diǎn)。針對項(xiàng)目中各專業(yè)復(fù)雜的位置信息，機(jī)電設(shè)計(jì)師利用軟件特有的優(yōu)勢與建筑師在同一項(xiàng)目文件中做機(jī)電管道設(shè)計(jì)，及時發(fā)現(xiàn)過程中的問題，隨時進(jìn)行溝通?；谌S設(shè)計(jì)技術(shù)的模型搭建，更全面地展現(xiàn)出設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖，在模型驗(yàn)證的過程中，將抽象化的理念轉(zhuǎn)換為具體化的模型，以其特有的直觀性，降低了理解與設(shè)計(jì)上的偏差。三維設(shè)計(jì)很重要的一個環(huán)節(jié)是出平面圖，在建筑項(xiàng)目中要進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換二維圖紙的流程，借用三維軟件的功能，可以輕松地進(jìn)行“模型一出國一模型”雙向數(shù)據(jù)交換，對提高設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量是非常有幫助的。

2.2基于BIM模型的分析

積極運(yùn)用ArchiCAD中的Ecodesigner進(jìn)行能耗分析，為設(shè)計(jì)師提供前期的能耗數(shù)據(jù)，輔助他們的設(shè)計(jì)方案調(diào)整。在設(shè)計(jì)各個階段隨時可以通過模型做ECO能耗分析，各專業(yè)完成設(shè)計(jì)后或在設(shè)計(jì)過程中對模型進(jìn)行分析，找到建筑外殼與室內(nèi)結(jié)構(gòu)元素?cái)?shù)量，但此數(shù)據(jù)結(jié)果與模型搭建過程中的習(xí)慣與設(shè)置有關(guān)，分析的結(jié)果與實(shí)際量化分析還存在一定差別。ECO的意義在于：建筑師可隨時對自己所做的方案在不同時間節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行能耗分析，使其對作品能耗量有大體的把控，并為進(jìn)一步推敲深化設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。在建筑項(xiàng)目中，BIM設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)參與地下室及地上部分的各專業(yè)BIM建模及機(jī)電管線綜合工作。假如建筑項(xiàng)目是科研、開發(fā)、辦公建筑，造成機(jī)電各專業(yè)的各種管線繁多，對設(shè)計(jì)師來說，MEP建模及后期的管線綜合、碰撞檢測是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。在建筑項(xiàng)目中大膽進(jìn)行管線綜合嘗試，機(jī)房的布置也應(yīng)該含在設(shè)計(jì)當(dāng)中。在公共空間中管線眾多，尤其是走廊部分。在模型的建立過程中，設(shè)計(jì)師通過BIM三維模型的可視化與碰撞分析的技術(shù)優(yōu)勢，可以發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目中管道密集區(qū)的布置問題。由此可看出，相對傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，BIM三維可視化設(shè)計(jì)更能直觀地發(fā)現(xiàn)并解決不同專業(yè)間的沖突與碰撞問題。

2.3 BIM項(xiàng)目實(shí)施

BIM項(xiàng)目具體實(shí)施時，項(xiàng)目參與者要各司其職，建模、溝通、協(xié)調(diào)、修改，最終完成BIM模型。BlM模型的建立過程應(yīng)根據(jù)其細(xì)化程度分階段完成。把BIM模型深度劃分為“幾何信息”和“非幾何信息”兩個信息維度，每個信息維度劃分出五個等級區(qū)間。不同等級的BIM模型用在不同的設(shè)計(jì)階段輸出成果，完成了符合委托者要求的BlM模型之后，可基于該BlM模型輸出二維圖紙、效果圖、三維電子文檔和漫游動畫等設(shè)計(jì)成果。

3、前景展望

隨著社會的發(fā)展，建筑變得越來越復(fù)雜，建筑工程越來越需要深層次的分工。高度的專業(yè)化令設(shè)計(jì)和施工行業(yè)變得更加碎片化。近年來，有關(guān)BlM技術(shù)和協(xié)同化設(shè)計(jì)討論的深度在逐年增加，不斷有新的工程項(xiàng)目采用BlM技術(shù)解決問題。但與此同時，質(zhì)疑的聲音也越來越多?；贐lM的協(xié)同化設(shè)計(jì)應(yīng)用前景如下：一是三維協(xié)同設(shè)計(jì)是企業(yè)提高BIM設(shè)計(jì)效率的必要手段，所有建筑設(shè)計(jì)企業(yè)向著基于BlM的協(xié)同化設(shè)計(jì)方向發(fā)展是必然趨勢；二是就我國目前的應(yīng)用形勢來看，基于BIM的協(xié)同化設(shè)計(jì)還處于新興技術(shù)成熟度曲線的第一階段；三是以BlM培訓(xùn)、咨詢，承接BIM設(shè)計(jì)項(xiàng)目為主要業(yè)務(wù)的企業(yè)在未來必然會經(jīng)歷爆發(fā)式的增長、激烈的競爭和淘汰；四是隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用手段的日趨成熟，基于BlM的協(xié)同化設(shè)計(jì)的障礙會不斷地被克服。其價值和潛力會逐漸被市場接受。建筑設(shè)計(jì)行業(yè)必定會逐步轉(zhuǎn)向基于BIM的協(xié)同化設(shè)計(jì)模式。

BIM在全程可視化設(shè)計(jì)中起到了重要作用，同時建筑耗能分析、碰撞分析等都對建筑設(shè)計(jì)起到設(shè)計(jì)優(yōu)化作用，最后我們整合各個模型，制作出虛擬瀏覽模型BIMX，可提供專業(yè)的追蹤模型來游覽，通過模型利于更好的項(xiàng)目交流，還可實(shí)現(xiàn)與異地用戶之間的交互式磋商。設(shè)計(jì)師之間的三維協(xié)同工作機(jī)制是我們積極倡導(dǎo)的，希望在不久的將來，能夠做出更優(yōu)秀的作品，積累豐富的BlM項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，借助BIM技術(shù)力量，讓我們在新的設(shè)計(jì)領(lǐng)域達(dá)到更高的輝煌。