梁正松 楊建中

(1.深圳市鈤勵(lì)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(tái)

梁正松1楊建中2

(1.深圳市鈤勵(lì)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(shè)計(jì)為入口，以5D-BIM模型為載體，以Cloud為數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)建筑鋁模工業(yè)化的管理平臺(tái)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(yīng)用和建筑工業(yè)化實(shí)踐，包括基于BIM模型的三維可視化設(shè)計(jì)、二維與三維的協(xié)同設(shè)計(jì)、碰撞檢查、可視化交底、造價(jià)清單管理等。講述了一種BIM與ERP融合的管理平臺(tái)，實(shí)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(shè)計(jì)； 設(shè)計(jì)協(xié)同； 造價(jià)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(dāng)前，建筑信息化和工業(yè)化正如火如荼地進(jìn)行。針對(duì)一個(gè)建筑而言，結(jié)構(gòu)工程工業(yè)化是實(shí)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(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和澆筑，鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋業(yè)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但未實(shí)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(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和設(shè)計(jì)，這成為實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的短板。因此，如何實(shí)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(qiáng)、施工成型質(zhì)量高、操作方便、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、耐腐蝕、回收價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)，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(tái)正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)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(fù)投資建設(shè)，產(chǎn)品體系不標(biāo)準(zhǔn)，配模設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率低，施工前需要預(yù)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(shè)計(jì)準(zhǔn)確率和效率，通過Cloud-BIM平臺(tái)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(gè)設(shè)施有關(guān)信息的共享知識(shí)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(chǔ)的基本要求”[1]。因此，從信息交換和協(xié)同工作這個(gè)意義上來說，一個(gè)模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)三性，下同)，那么它就具有了BIM特征，就是一個(gè)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(chǔ)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(jìn)行某種業(yè)務(wù)或工程應(yīng)用需求的邏輯組裝，通過有形的界面展現(xiàn)為業(yè)務(wù)或用戶使用，形成工程或業(yè)務(wù)價(jià)值。這種數(shù)據(jù)信息不僅僅是圖形幾何信息，至少應(yīng)包括時(shí)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(shí)體……”[3]，通過它能將CAD圖形對(duì)象的信息進(jìn)行擴(kuò)展、封裝，并且能控制自定義實(shí)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(shí)體庫，基于CAD平臺(tái)將CAD二維和三維圖形對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)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(kuò)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(dòng)化配模設(shè)計(jì)及鋁模BIM數(shù)據(jù)的收集，為下述的Cloud-BIM平臺(tái)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(chǔ)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(jìn)行了BIM特性比對(duì)，比對(duì)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(xí)慣。圖2為兩個(gè)軟件的用戶界面比對(duì)。

表1 i配模BIM與Revit 特性比對(duì)表

另外，為了在本土實(shí)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(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則預(yù)先定制豐富的模板庫和配模規(guī)則，大大提高設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確率； 基于CAD的平臺(tái)，保留了設(shè)計(jì)人員的操作習(xí)慣，同時(shí)也保證能夠直接出圖； 清單功能能夠滿足用戶對(duì)造價(jià)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(shè)計(jì)功能，鋁模設(shè)計(jì)采用2D-3D同步配模，可同時(shí)發(fā)揮2D配模操作方便和3D直觀準(zhǔn)確的效果，更符合設(shè)計(jì)師的習(xí)慣，提高效率和準(zhǔn)確性。同時(shí)，i配模BIM具有自動(dòng)差錯(cuò)功能，其自帶的碰撞、漏空、重疊三大檢查能，能極大降低設(shè)計(jì)錯(cuò)誤率，保證設(shè)計(jì)零錯(cuò)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(duì)

圖3 i配模BIM二維與三維協(xié)同設(shè)計(jì)

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(biāo)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(fù)配模。i配模BIM以上三大檢查功能，保證防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

3 建筑鋁模工業(yè)化：基于i配模的鈤勵(lì)Cloud-BIM平臺(tái)

3.1 平臺(tái)簡介

何關(guān)培先生認(rèn)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(duì)BIM數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享的看法一致。黃強(qiáng)先生認(rèn)為BIM定義的八個(gè)字就是“聚合信息，為我所用”[1]，BIM模型+ERP的應(yīng)用正是這一論述的最佳體現(xiàn)?；趇配模的Cloud-BIM平臺(tái)是這一模式下的本地化實(shí)踐，其平臺(tái)架構(gòu)如圖5所示。

圖5 鈤勵(lì)Cloud-BIM 平臺(tái)架構(gòu)

圖6 鈤勵(lì)鋁模Cloud-BIM平臺(tái)界面

云端服務(wù)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(jìn)行存儲(chǔ)。全部的前端應(yīng)用使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)器，因此其具有一致性； 前端應(yīng)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(chǔ)完整的建筑信息模型數(shù)據(jù)、各業(yè)務(wù)級(jí)別(項(xiàng)目級(jí)、工程級(jí)、企業(yè)級(jí)、用戶級(jí)、服務(wù)方、政府)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有完整性。使用云計(jì)算技術(shù)，對(duì)云端服務(wù)器數(shù)據(jù)“為我所用”，結(jié)合業(yè)務(wù)需求和實(shí)際業(yè)務(wù)場景，完成相應(yīng)的平臺(tái)應(yīng)用是其價(jià)值輸出的體現(xiàn)也是滿足各種需求的落腳點(diǎn)?？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(wù)器完成，數(shù)據(jù)應(yīng)用則由Cloud-BIM平臺(tái)完成。

3.2 平臺(tái)本地化實(shí)踐

基于圖5所示的鈤勵(lì)Cloud-BIM平臺(tái)架構(gòu)，筆者進(jìn)行了鋁合金模板行業(yè)的本地化實(shí)踐應(yīng)用，自主研發(fā)了鋁模行業(yè)的Cloud-BIM平臺(tái)，平臺(tái)界面如圖6所示。該平臺(tái)通過i配模BIM的云端讀寫接口進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸，通過云端服務(wù)器完成雙向數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)更新。每個(gè)i配模BIM的對(duì)象，平臺(tái)都相應(yīng)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(yīng)用管理。其主要的業(yè)務(wù)級(jí)應(yīng)用包括：系統(tǒng)管理、業(yè)務(wù)管理、設(shè)計(jì)管理、倉儲(chǔ)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(tái)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(shí)現(xiàn)，為移動(dòng)互聯(lián)深層鋪墊。

A：地址欄，輸入云端地址；

B：導(dǎo)航欄；

C：菜單欄，選擇不同的業(yè)務(wù)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(tái)系統(tǒng)或平臺(tái)用戶通知；

G：內(nèi)容瀏覽窗口，以表格或圖文形式顯示當(dāng)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(duì)象的詳細(xì)屬性信息；

值得一提的是，基于上述Cloud-BIM平臺(tái)，數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用很容易得到擴(kuò)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(jì)算機(jī)軟件的支持。當(dāng)前，主流的BIM軟件很多均為國外的軟件，而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化必須結(jié)合我國的實(shí)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(shí)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(jìn)行了卓有成效的BIM軟件本土化實(shí)踐和建筑業(yè)工業(yè)化模式探索，并運(yùn)用Cloud云端技術(shù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)分布式擴(kuò)展的BIM應(yīng)用，推動(dòng)了建筑業(yè)工業(yè)化在我國的落地發(fā)展。

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

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

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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