1.江苏省勘察设计行业协会 南京 210036；
2.江苏省邮电规划设计院有限责任公司 南京 210019
摘要：分析国内BIM设计协同工作平台应用的现状，特别是中小型设计企业传统做法遇到的问题，针对这些问题进行研究，给出了建立统一的BIM设计协同工作平台的建设方案，就方案的架构、主要功能、平台优势、核心技术、技术指标等进行了简要阐述，并对实施中特别强调要解决的问题进行了分析并给出建议措施。
关键词：BIM；设计协同；平台；集成架构；变革
一、前言
自本世纪以来，BIM设计协同工作平台，在国内大型设计企业逐步成为主流业务系统，基本实现了基于网络的设计沟通交流方式，以及设计流程的组织管理形式。通过统一的平台，使设计团队成员之间可以跨部门、跨地域进行成果交流、共享、开展方案评审、讨论设计变更等协同工作。虽然协同设计的层次还比较低，但毕竟已经意识到软件协同设计的必要性和迫切性。而在很多中小型设计单位，基本还处于手工协同状态。究其原因，一方面是因为中小型设计单位缺乏信息化的意识；另外一方面，信息化手段的引进，在开始导入时需要投入大量的人力物力财力，在后期还需要投入很多资源进行管理和维护，中小型设计企业难以做到。
传统的设计解决专业问题时，一般是各专业间以定期、节点性提资的方式进行配合，这种方式明显存在数据交换不充分、理解不完整、标准不统一、质量控制困难、进度失控等问题。
本方案致力于解决中小型设计企业在人力财力不足的情况下，利用BIM协同设计平台，改善现有的工作模式，实现多专业协同工作，统一规范设计流程和标准，减少配合上的失误，避免重复劳动，最终实现设计效率和设计质量的提升，为中小型设计企业的发展奠定良好的基础。
二、建设方案介绍
1、建设目标
基于BIM的多单位、多专业协同设计是未来建筑设计领域的发展方向，将不再是单纯意义上的设计交流、组织及管理手段，借助BIM的技术优势，协同的范畴也将从单纯的设计阶段扩展到建筑的全生命周期，需要设计、施工、运营、维护等方的集体参与，因此具备了更广泛的意义，从而带来一次行业的管理变更。
本项目以构建建筑领域中跨单位跨专业设计人员，对BIM的共享与转换体系、探索设计协同机制为设计团队工作方式上的变革、提高行业BIM应用水平为目标，通过BIM设计协同工作平台开发和数据库研究，实现BIM设计协同、BIM资源管理、BIM资源共享、BIM三维展现，以及虚拟BIM应用等功能。
经过多方调研、研讨，最后确定具体的建设目标如下：
1）建设一个跨企业、跨地域、跨绘图平台的BIM设计协同工作平台；
2）加强平台的专业性建设，全面替代手工协同的工作方式；
3）推动BIM资源库标准统一规范化的建立和完善；
4）建立严格的BIM设计结果的管理与发布机制；
5）解决各种BIM设计过程中，质量管理控制文件的落实问题，提升设计质量；
6）建立设计企业BIM知识管理系统；
7）提高BIM设计管理水平，提升各岗位各专业协作效率。
图1系统集成架构图
2、系统集成架构
在整个系统构成中，ERP、OA、BI系统的服务对象以中高层人员为主，BIM协同设计系统作为ERP系统的目标落地系统，承担了核心的设计生产和管理任务，主要面向项目日常设计管理工作，所有设计师都实时在线工作，是设计企业使用频率最高的系统。
3、主要功能
图2系统主要功能图
4、平台突出优势
1）考虑到项目的特点，采用虚拟服务器加虚拟应用的架构方式构建本平台，可以根据用户使用情况和资源使用状况，适时动态调整系统各项资源；
2）给设计人员提供虚拟BIM应用和工作云盘，可以轻松在线BIM设计；
3）本平台具有开放性，能与企业中其他管理系统集成；
4）本系统支持主流数据库SQL Server、Oracle、MySql等；
5）根据业务的需要，部分数据结构开放，可自定义数据结构，实现关联；
6）采用现代企业管理工作流功能，工作流程自定义，提供方便的可视化流程定制工具；
7）工作流支持串行流、并行流、分支汇合流和子流程，支持退回、取回、终止等多种流程管理。
5、核心技术研究
1）使用虚拟化技术集成BIM设计工具
一般的BIM设计协同工作平台，仅限于设计成果物的流转和浏览，不具备完整的编辑、设计功能。我们采用了当下热门的、较为成熟的虚拟化技术，利用虚拟化软件将BIM软件在服务器端进行虚拟化发布，使客户端无需高端的硬件配置、无需安装BIM软件，也能使用像以往一样使用BIM软件。
2）数据存储、传输和消重技术
BIM设计结果物文件包含信息量非常大，占用空间也异常大，小则几十MB，大则上GB。传统的存储和传输过程一般采用全量方式，这意味着磁盘空间增加迅速，而且传输速度比较慢。我们对文件的存储和传输进行了重点研究，采用了先进的增量存储和增量传输技术，并且对文件进行文件级的消重处理，大幅度降低了存储空间；采用业界领先的底层存储技术和索引技术，确保了极高的访问效率，从而减少了存储成本、传输成本和使用成本。
3）模型轻量化浏览及模型控制
系统提供模型整合功能，可以分专业，分层，分产品资源，分楼栋进行模型整合与过滤显示。通过读取 Revit 文件中的几何与构件参数信息，进行优化，对于重复部分进行压缩存储，最后生成轻量化数据，轻量化数据可以存储为文件方式，也可以存储为数据库方式。轻量化模型支持建筑、结构、机电、幕墙、钢结构等各专业模型，轻量化模型包含几何信息、主要属性信息等。
支持模型快捷导入、切换；支持模型结构树选择；选择集合、组；支持构件点选、隐藏显示、轴网显示、视点管理、剖切管理、实体测量、多面剖切、放大、缩小、移动、旋转、属性显示等功能，实现了轻量化模型的快速打开，浏览，漫游等功能。
4）基于IFC标准的BIM数据模型和共享交换机制
BIM设计协同工作平台系统通过 IFC 文件格式的解析，构建 BIM 模型数据库，已经可以直接打开 IFC 文件。IFC 文件经过梳理与分节点读取，可以存储到数据库中，系统可以通过数据库设计将 IFC 文件规范化，保证了BIM信息在输入输出过程中的正确性和完整性。
本案例中BIM 数据库的构建主要包含 4 张数据表，分别为：①文件管理表，保存 IFC 文件的项目信息；②语句管理表，保存 IFC 文件的语句信息；③属性管理表，保存每条语句的属性信息；④映射管理表，保存每条语句的映射信息。这种方式使得数据结构简单，维护便捷，大大减少数据存储的难度，当标准的内容发生改变时，仅需改动相应对象的程序，无需改动数据库本身，就可以满足新版本的要求。
由于采用了IFC这种开放的建筑产品数据表达与交换的国际标准，使得本平台能够与其他遵循此标准的平台进行数据交换和共享。
6、技术指标
1）支持多人同时在线设计，可以根据用户在线情况和服务器资源使用情况，动态分配系统各项资源；
2）考虑到BIM文件体积较大，管理的文件数据支持到PB级；
3）支持业主方、内部设计方、外部设计方等多方，内外网同时协同工作；
4）数万个项目同时在线，系统协同效率不受影响，与单个项目基本持平；
5）服务器出现故障不影响设计师绘图。
三、实施中需要解决的问题
1、对BIM协同设计的认识问题
实施BIM协同设计是一次技术的革命，更是一次设计模式的重大变革，需要从思想观念上进行一次革新。对于变革，总会有很多人害怕变化、抵触变革，这是最常见的心态障碍。
因此，在实施BIM协同设计过程中，设计企业的各级领导首先要认识到协同设计对自身管理和发展的重要意义，积极做好对管理人员、专业设计人员等全体人员的宣导工作，从思路的贯彻到资源的配置，从软硬件系统的配套升级到人员的培训，都应给予较大的支持和帮助，这样才能保证BIM协同设计在企业的落地和成功实施。
2、制定BIM协同设计标准、流程和规范
没有规矩，不成方圆。多岗位多专业团队协同设计，涉及单位、人员众多，需要根据国家相关标准规范，结合企业自身特点，制定出符合企业现状，同时兼具超前意识的各项标准、流程和规范，这些制度包括但不仅限于建模与协同设计标准、协同设计流程、业务协同规范、平台使用规范、各种编码命名规范、数据存储规范等等。
用新的制度配合新的工作方式，把制度落实到纸面上，让大家有章可循有据可依，步调一致，协作顺畅有序、高效。
3、三分技术、七分管理
软件系统的成功实施落地，应用效果好，离不开持续有效的管理。注重对设计流程的梳理和不断优化，加强标准和规范的执行和检查。重视对人员的培训，标准流程规范的强制要求，BIM协同设计理念的宣导。重视对BIM设计协同工作平台应用经验的总结和推广，对系统不足之处提出完善建议。
四、结语
加强设计企业信息化建设，利用现代信息技术推动设计企业向智能型、管理型转变，向技术要效益，向管理要发展，全面提升设计企业的竞争力已迫在眉睫。当前，信息化成为不可阻挡的时代潮流，要加速信息化建设，首先要转变观念，充分认识企业信息化管理的作用。
BIM协同设计技术的未来是前景广阔的，是未来设计行业的发展方向，是大势所趋。设计企业只有通过BIM设计协同工作平台的建设和应用，不断利用设计协同工作平台提升自身的技术水平和管理能力，才能紧跟时代的脚步，赶上发展的潮流。
参考文献：
[1] 杨国华，刘春艳 设计企业BIM协同设计云平台建设案例研究 土木建筑工程信息技术 2017年第1期
[2] 姚远 BIM协同设计的现状 四川建材 2011年第1期
作者简介：
倪梅仙，女，江苏省勘察设计行业协会 副秘书长 高级工程师；
焦枫，男，江苏省邮电规划设计院有限责任公司 工程师。
陈加付，男，江苏省邮电规划设计院有限责任公司 工程师。
陈良才，男，江苏省邮电规划设计院有限责任公司 信息系统项目管理师。
论文作者:倪梅仙1,焦枫2,陈加付2,陈良才2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/29
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