基于云平臺的BIM三維協同設計研究

[摘要]云平臺的核心內容是充分地利用英特網上的大量計算資源進行整合、管理與調度，構成一個計算資源的應用池，用戶可以申請按需服務。BIM是利用數字模型對項目進行設計、施工和運營的過程，在這個過程中建立了一個包含信息的模型，用來回答項目全生命周期中關于這個項目的所有問題。本文分析了云平臺的BIM三維協同設計。

[關鍵詞]云平臺；BIM；三維協同設計

近年來，采用BIM技術的建筑設計單位數量快速增長，整體的設計質量有所提高。如何在利用BlM技術提高設計質量的同時，提升設計效率已成為一個亟待解決的關鍵問題。

1、BIM云平臺的優勢

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

2、云平臺的BIM三維協同設計

2.1基于BIM的可視化與協同設計

在一個建筑項目中，假設我們負責二維圖紙-設計任務，基～BIM發展規劃，在初步設計階段，設計師要用ArchiCAD介入設計，從最初開始的設想到實際操作過程中，建筑專業始終保持“同專業人員在同一個模型分區段工作”的工作模式，并且通過協同設計平臺，其他專業也采用“不同專業人員在同一個模型基礎上工作”的工作模式。在建筑項目機電三維設計過程中，MEP模型的設計是一個難點。針對項目中各專業復雜的位置信息，機電設計師利用軟件特有的優勢與建筑師在同一項目文件中做機電管道設計，及時發現過程中的問題，隨時進行溝通。基于三維設計技術的模型搭建，更全面地展現出設計師的設計意圖，在模型驗證的過程中，將抽象化的理念轉換為具體化的模型，以其特有的直觀性，降低了理解與設計上的偏差。三維設計很重要的一個環節是出平面圖，在建筑項目中要進行模型轉換二維圖紙的流程，借用三維軟件的功能，可以輕松地進行“模型一出國一模型”雙向數據交換，對提高設計師的設計圖紙質量是非常有幫助的。

2.2基于BIM模型的分析

積極運用ArchiCAD中的Ecodesigner進行能耗分析，為設計師提供前期的能耗數據，輔助他們的設計方案調整。在設計各個階段隨時可以通過模型做ECO能耗分析，各專業完成設計后或在設計過程中對模型進行分析，找到建筑外殼與室內結構元素數量，但此數據結果與模型搭建過程中的習慣與設置有關，分析的結果與實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點上進行能耗分析，使其對作品能耗量有大體的把控，并為進一步推敲深化設計提供設計依據。在建筑項目中，BIM設計師應當參與地下室及地上部分的各專業BIM建模及機電管線綜合工作。假如建筑項目是科研、開發、辦公建筑，造成機電各專業的各種管線繁多，對設計師來說，MEP建模及后期的管線綜合、碰撞檢測是一項挑戰。在建筑項目中大膽進行管線綜合嘗試，機房的布置也應該含在設計當中。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，設計師通過BIM三維模型的可視化與碰撞分析的技術優勢，可以發現項目中管道密集區的布置問題。由此可看出，相對傳統的二維設計，BIM三維可視化設計更能直觀地發現并解決不同專業間的沖突與碰撞問題。

2.3 BIM項目實施

BIM項目具體實施時，項目參與者要各司其職，建模、溝通、協調、修改，最終完成BIM模型。BlM模型的建立過程應根據其細化程度分階段完成。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間。不同等級的BIM模型用在不同的設計階段輸出成果，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計成果。

3、前景展望

隨著社會的發展，建筑變得越來越復雜，建筑工程越來越需要深層次的分工。高度的專業化令設計和施工行業變得更加碎片化。近年來，有關BlM技術和協同化設計討論的深度在逐年增加，不斷有新的工程項目采用BlM技術解決問題。但與此同時，質疑的聲音也越來越多。基于BlM的協同化設計應用前景如下：一是三維協同設計是企業提高BIM設計效率的必要手段，所有建筑設計企業向著基于BlM的協同化設計方向發展是必然趨勢；二是就我國目前的應用形勢來看，基于BIM的協同化設計還處于新興技術成熟度曲線的第一階段；三是以BlM培訓、咨詢，承接BIM設計項目為主要業務的企業在未來必然會經歷爆發式的增長、激烈的競爭和淘汰；四是隨著技術的發展和應用手段的日趨成熟，基于BlM的協同化設計的障礙會不斷地被克服。其價值和潛力會逐漸被市場接受。建筑設計行業必定會逐步轉向基于BIM的協同化設計模式。

BIM在全程可視化設計中起到了重要作用，同時建筑耗能分析、碰撞分析等都對建筑設計起到設計優化作用，最后我們整合各個模型，制作出虛擬瀏覽模型BIMX，可提供專業的追蹤模型來游覽，通過模型利于更好的項目交流，還可實現與異地用戶之間的交互式磋商。設計師之間的三維協同工作機制是我們積極倡導的，希望在不久的將來，能夠做出更優秀的作品，積累豐富的BlM項目實施經驗，借助BIM技術力量，讓我們在新的設計領域達到更高的輝煌。