摘要:目前BIM在我国的应用存在诸多问题,例如应用成本偏高、应用范围受限、计算能力不足等,这些问题严重阻碍了BIM的推广。而基于云计算的BIM应用具有成本低、协同性强、数据处理灵活高效等优点。文章探讨了BIM云平台的基本架构,以期对BIM技术在建筑业的应用推广助力。
关键词:BIM;云计算;互联网+
0、引言
我国建筑行业从2003年开始引进BIM技术,重点以设计单位为主。但BIM的价值在于指导现场施工,绝非建模。而施工单位要引进BIM需要投入大量时间和资金,鉴于此,大多对BIM仍持观望态度。
在“互联网+”的驱动下,不少学者提议把云计算与BIM进行集成,创建一个BIM云平台。
1、BIM
根据美国BIM标准的定义:“BIM是设施物理和功能特性的数字表达;BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;在项目不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映各自职责的协同工作”[1]。具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等特点[2]。
2、云计算
云计算是当前IT行业研究和应用较多的一项新技术,它为行业带来一种廉价和高效的软件应用模式,即服务模式[3]。同时云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池,这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互[4]。
云计算最突出的优点是:成本低廉和使用便捷。按使用量付费的模式,让用户可以轻松扩展,无需担心不可预测的初始成本投入,用户只为所使用部分付费,降低了运营成本;再者云计算是一种基于互联网的计算方式,用户只需要连上网络就可以实现跨专业、跨项目、跨地区的多方合作与协同工作,使用十分便捷。
3、基于云平台的BIM——BIM云
将BIM技术与云计算技术进行集成,建立一个基于云平台的BIM应用系统(以下简称“BIM云”),BIM云将复杂的数据处理过程和海量数据的存储转移到云端平台进行,从而解放客户端。云计算通过提供一种基于网络的访问软件及其功能的服务,让用户可以直接访问所需功能,因此BIM云使得用户在访问和操控相关BIM功能的时候不再受到硬件配置的限制,一台普通配置的电脑连上网络即可进行相关工作。
3.1、BIM云平台基本构架
BIM云平台的基本架构大体由三部分组成,分别是基础层、应用层及访问层。
(1)基础层
基础层主要负责存储和管理在建筑项目全生命周期中产生的海量数据信息(包括二维图纸、三维模型、造价、进度等)。基础层的管理是借助集群系统、分布式文件系统和网格计算等技术,实现基于项目全生命周期的BIM云存储中多个存储设备之间的协同工作,使多个存储设备可以对外提供同一种服务,提供更强大的数据访问性能。此层保证了数据存储、管理和传输过程的安全性、稳定性。
(2)应用层
应用层包括服务和接口两部分。服务部分主要是为各类项目提供所需要的应用服务,例如碰撞检测、结构分析、BIM5D、施工模拟等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆用户可以根据项目的需要扩展不同的服务类型,而且只需要为相应的服务付费,这将为BIM在更多一般性、常规性项目中的应用提供了便利;接口部分主要根据不同的服务类型来创建相应的服务接口,这样一来,如果一个企业同时有多个项目在运行,那么就可以根据项目的实际需求创建其服务接口,基于统一的平台来管理多个项目,由于接口的不同,就使各个项目相对独立的存在于统一的平台中而又互不影响。
(3)访问层
访问层是项目参与各方访问BIM云平台的直接入口,设计单位、施工单位、建设单位等将各自的信息存放在BIM云平台,通过对项目参与各方的人员根据其职能进行相应的授权,来访问各自权限范围内的数据信息,包括浏览、修改、批注等权限。访问层的终端不需要高性能的软硬件配置要求,仅仅是普通的笔记本电脑、Pad、智能手机等就可以来访问所需数据并进行相应的数据处理,使项目参与各方无论身在何处都像在同一间办公室办公一样。
3.2、BIM云平台应用案例举例
此案例是天津高银金融117大厦[7],项目的总投资达180亿元,总建筑面积为84.7万平方米,建筑高度596.5米。
项目面临要求高,工期长,管理工作复杂,施工技术难度大等一系列难题。施工方以云平台作为项目BIM团队的数据管理、任务发布和信息共享平台。在实施过程中主要进行了以下工作:一、创建基于云数据的协作空间,在此空间内项目各参与方创建和共享项目的所有信息;二、项目信息的分类管理和高效分发,重点解决总包和分包信息的划分与整理;三、实现权限分配,安全管控;四、实现工作流程的自动化以及实时监控,确保其准确性和效率。
117项目通过应用BIM云平台提升了管理水平和工作效率,实现精细化、数字化的技术与经济的管理,使项目目标得以如期实现。
4、目前BIM云平台的应用亟待解决的问题
4.1、统一数据格式
由于BIM技术所涉及的软件种类有很多,例如Revit、Tekla、Navisworks等等,这些软件都有其特定的文件格式,因此在信息的交互方面会有一定的影响。即使目前许多软件都支持IFC格式,还是会有兼容性方面的问题。随着BIM相关标准的相继出台,会促使企业在BIM云平台的应用上进一步规范企业和项目的标准。数据格式的统一,可以更好地实现信息的交互和传递,进一步降低建模成本,提高模型利用率。
4.2、变革传统项目管理模式,实现集成交付
BIM以及BIM与云计算的结合应用,带给建筑业的不仅仅是技术方面的提升,更多的是理念的转变,因此传统的项目管理模式反而成为BIM技术应用的绊脚石,所以对于项目管理人员来说探索适用于BIM的管理模式是当务之急。目前人们的关注点逐渐聚焦在IPD(集成交付模式)上,IPD被认为是较为理想的并且适用于BIM的项目组织模式,它的实现是建立在BIM云平台良好的交互性基础上的。
5、结束语
BIM作为建筑业“互联网+”进程的推动力,其推广迫在眉睫。通过搭建“BIM云平台”,使BIM的应用门槛降低;通过云计算强大的数据存储处理能力,把BIM真正带入施工现场,真枪实弹的为项目服务。
参考文献
[1]美国国家BIM标准第一版第一部分:National Institute of Building Sciences,United States National Building Information Modeling Standard,Version1-Part 1[R].
[2]李勇,管昌生.基于 BIM 技术的工程项目信息管理模式与策略[J]工程管理学报,2012,26(4),17-21.
[3]王卓昊,赵卓峰,房俊,等.一种SaaS模式下的服务社区模型及其在全国科技信息服务网中的应用[J].计算机学报,2010,33(11):2033-2043.
[4]王建东,于战樵,赵薇.BIM应用与云计算的集成[J].建材与装饰,2016,08:162-163.
[5]中国BIM门户网站[EB/OL].http://www.chinabim.com/.
论文作者:刘香,姬晓璐(通讯作者),李建
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/22
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