XXXX云平台BIM技术规划.docx

1、国内BIM应用状态分析现阶段，国内BIM技术的应用形式和方法主要是：建模培训、设计建模（其中包含了为了提高建模效率，在国外BIM软件基础上的二次开发等），以及由BIM咨询公司拿着各种BIM软件帮助用户在项目中进行：三维浏览、碰撞检测、管线综合、虚拟建造、设备安装、算量造价、出施工图等应用。现在的问题是：还有更好的应用方法吗？做完了这些应用之后，还能干什么？难道把投入不菲创建的BIM模型像CAD图纸一样归档管理吗？最近，很多BIM工作者，在反思过往的BIM经历，也从不同的角度发表了自己的思考结果或心得，（参见附录的参考文献）。其中一篇作者是这样描述的“作为一名建筑师，从2006年接触BIM概念到现在2015年，快要9年了。我对BIM的认知一直处于时而兴奋，时而迷茫的状态，到现在一直还是没有变。无论兴奋还是迷茫的表现都是整夜整夜的合不上眼。兴奋是短暂的，迷茫却是常态。”，另一段是“BIM的概念和理念是美好的，是可以贯穿建筑全生命周期，但是目前中国没有一个项目可以实现这一目标，在美国也不敢说。”其实，现在BIM圈内的很多人都表示了不同程度的类似感受，这些都是现象，究其原因：BIM技术来源于国外，核心设计建模软件占据了国内市场，直接推动了国内的BIM技术发展，功不可没；与此同时，由于国际上的BIM软件供应商提供的产品，主要用于设计阶段和少部分功能可用于建造阶段；因此，在深入应用BIM的过程中，形成了瓶颈和制约，以及水土不服，阻碍了BIM技术在应用中发挥更大、更多的作用，理念和现实出现了割裂。直接形成了：理念是美好的、现实是残酷的迷茫和困惑的局面。另外，BIM在国内民建方面走的更远，而在市政工程和基础设施建设方面则薄弱很多。据国外有关机构统计：国际上的BIM和BIM相关的软件超过了百种，其中的80%以上用于设计阶段，这部分软件中间的30%可用于施工阶段，真正基于BIM的综合监控及运维软件还没有。从图中可以看出工程项目全生命期的理念和应用需求与市场上流行的应用软件或解决方案之间的严重不匹配。其实，国内目前的BIM技术发展与所有新的IT技术发展规律基本相同，符合著名地Gartner的Hype Cycle模型（盖特拉模型），从产生到成熟应用所经过的5个阶段（红圈应为国内BIM发展所处的位置）：图2：国内BIM发展所处的阶段专家们是这样描述IT技术的发展规律：一是萌芽期，新的概念被提出，有人开始对它感兴趣；二是过热期，新技术的产生被寄予很高的期望，如果再有一个成功的案例，更会迅速升温；三是幻想破灭期，期望越高失望就越大，现实中开始出现失败的案例越来越多，跌入谷底；四是复苏期，还是会有人研究它究竟适合什么、不适合什么，赋予其合理的使命并最终达到效果；五是成熟期，已经认识到其作用并被接受采纳，成为日常应用，但这阶段已经没有人再谈论它了。2015年是我国“十二五”计划实施的第五个年头，BIM技术已从认知理解、概念普及，进入到深度系统性应用的转折点。BIM技术的应用已经不再局限于创建模型、浏览模型、检查空间关系的基本应用，而是在思考拥有BIM模型后，如何利用这些模型为企业和社会创造更大的价值。图3： BIM应用阶段划分BIM 1.0阶段的特征是：以“建模为主、应用为辅”，在完成参数化设计建模之后，提供了专业的有限应用；BIM 2.0阶段的特征是：以“应用为主、建模为辅”，提供了BIM模型系统性应用、技术与管理结合应用，以及项目全生命期的应用；BIM x.0阶段的特征是：进入“智慧应用、互联网+应用和工业4.0应用”。 2、BIM发展趋势当我们带着“国内市场流行的BIM软件，在完成参数化设计和建模之后的应用是：三维浏览、碰撞检测、管线综合、虚拟建造、设备安装、算量造价、出施工图等，还能干什么？”的疑问，自然地引出了“拓宽BIM应用范围、提升BIM应用价值”的出路何在？BIM2.0是释疑解惑的必然选择。在BIM的实施过程中，采用一个个BIM软件干完各自擅长的工作之后，如何将阶段性、离散的、碎片化的BIM应用方法和应用成果，转变成系统性的BIM应用模式，这就是XXXXX规划的BIM云平台的职责所在。BIM云平台是BIM2.0时代的直接产物和标志，它代表的技术进步主要体现在：BIM云平台的核心技术、BIM云平台的总体架构、BIM云平台的性能要求和BIM云平台的应用能力，以及BIM云平台的可持续扩展性等多个方面（未来还产生BIM云平台应遵循的标准规范等内容）。3、 XXXXX BIM云平台的应具备的核心技术BIM云平台核心的技术之一，是作为第三方独立平台能够支持符合国际标准IFC和支持市场上主流的BIM软件创建的模型。图4： BIM云平台（第三方独立平台）读取模型同时，作为第三方独立的BIM云平台应以5D数据库的方式管理BIM构件，而不是用文件的方式管理BIM模型；支持用户根据应用需要分类、组织管理BIM构件，而不是千篇一律的采用族库的方式组织管理BIM构件。BIM云平台核心的技术之二，是实现三维地理信息系统（3DGIS）与建筑信息模型（BIM）之间无缝和属性信息无损集成应用。任何一个工程项目都是建在地球之上，客观上地球与建筑密不可分，人们主观地划分了地理信息领域和建筑领域，人为地制造了相互割裂的状态。通过3DGIS与BIM之间无缝和无损集成技术，还原了三维地理信息与三维建筑信息一体化客观存在，更重要的意义是通过该技术，将GIS发展了四十多年的技术、方法、经验直接用于BIM模型的各类应用，推动了BIM的技术进步。从咬文嚼字的角度推敲，GIS里的“S”是“System”即“系统”，而BIM里的“M”则是“Modeling”即“不断生长的模型”。模型本身不是系统，因此使用模型的方法可以多样，将模型（包括动态的模型）放在系统中，成为系统的一个组成部分参加运行，是一个非常合情合理的BIM系统性应用。从总体上，BIM云平台的核心技术体现在以下十个方面：1. BIM与GIS之间无缝与信息无损的结合；2. 支持国际标准IFC和市场上主流的BIM数据格式；3. 实现BIM云平台5D数据库的建筑全生命周期应用解决方案；4. 支持网络环境C/S、B/S和云服务的运行；5. 具有物联网、视频监控、智能控制等异构系统的集成能力和接口；6. 具有面向多个BIM项目提供应用能力；7. 支持个性化的应用功能模块订制开发；8. 支持BIM的大数据三维快速浏览；9. 支持移动终端iPad、智能手机的应用；10.可持续的扩展能力。4、XXXXX BIM云平台的实用技术BIM云平台提供的实用技术： BIM构件关联技术； 二维/三维联动技术； 移动终端应用技术； 电子表格导入导出技术； 建筑半透明构件高亮技术； 异构系统集成技术； 应急预案模拟演练； 工艺模拟仿真技术； 地下应用模式； 二维码应用技术； 物联网应用技术； 智能控制应用技术； BIM构件分类技术； BIM构件自定义技术； BIM环境中事件交互技术； BIM与WBS关联技术； BIM+T应用技术（T：时间）； BIM环境中的测量技术； 移动端App应用技术； BIM数据挖掘技术；。部分BIM云平台实用技术具体的应用场景如下： 设备信息查询在应用中，标有“设备名称和设备编码信息”的电子设备台卡跟随鼠标显示，当鼠标停留在某个BIM构件时，即刻显示“设备名称和设备编码信息”，需要了解跟多的信息时点击该构件，在右边弹出信息框，显示全部属性信息。 二维码应用技术 通过二维码的应用，将实物与BIM构件和所有关联信息之间实现了联动和关联查询，直接提高了信息查询检索的效率，用于设备运维和材料管理。 设备在线运行监测技术BIM云平台支持接入物联网/各类传感器的数据信息，实时监测设备的在线运行状态，为设施设备的智能维护、维修提供了技术支持。 二/三维联动技术现阶段，无论是设计师、工程师们在很多情况下，还是习惯看CAD图纸，BIM云平台提供了方便的BIM构件与CAD设计图关联查询和浏览。 视频监控系统集成技术BIM云平台具有集成多个其它应用系统的能力，点击BIM环境中的摄像机构件，就可以把该摄像机拍摄的实时视频接入并显示。 数据报表自动生成和导入/导出技术 BIM云平台支持在BIM环境中进行框选出清单、电子表格导入、导出等各类表单的操作和应用，在此基础上还可以进行数据挖掘的应用等。 建筑构件半透明/设备构件高亮显示技术 图5：建筑构件半透明/设备构件高亮显示技术该技术在大型复杂设备的安装、维护和维修，以及抢修过程中，具有三维可视、全系统可视、辅助抢修指挥都可以发挥很好的作用。 工艺模拟仿真技术在BIM云平台上支持工艺流程的模拟仿真、支持应急预案的模拟仿真、支持机器设备的模拟操作培训等应用。5、 BIM云平台的总体技术架构BIM云平台采用了信息技术领域经典的面向服务体系架构(SOA)，支持将应用作为链接服务，可以采用不同的技术，进行组合提供不同的服务。平台根据需要将服务组装为按需的应用程序，彼此结合以完成特定任务，使应用业务能够适应不断变化的情况和需求。BIM云平台的总体框架如下： BIM云平台分为：数据采集、数据管理、平台服务和综合应用等四层架构。数据采集：在建筑物的生命进程中，不断需要和产生各类数据信息，这是BIM云平台在应用的“血液”。在数据的采集中，支持地理空间信息导入、建筑信息模型（BIM）信息导入、各类建筑设计分析软件的成果数据导入，以及全景摄影、视频监控、导航定位、激光扫描、智能手机、RFID、传感器、二维码等，总之BIM云平台需要围绕着各类应用、通过各种方式采集数据信息；数据管理：BIM云平台的数据库，设计为5D关系数据模型（几何模型3D +时间进度模型4D+数据模型5D），支持不同阶段采集的各类数据信息的转换、抽取、清洗、分类、时空化处理和导入，实现建筑全生命期的数据信息管理和应用。数据文件形式包括：文档、电子表格、图片、图形、图像、视频、动画等；平台服务：由三维数字地形、三维建筑模型（支持Revit、Bentley、Dassault、Tekla等软件创建的BIM模型，以及符合国际标准的IFC模型）、时间轴、数据信息模型、基本操作和用户管理功能等组成。平台支持局域网（C/S）、广域网（B/S）、移动互联网（M/S）和云服务等多种形式；综合应用：支持工程项目建设从酝酿、规划、设计、施工、运维、拆除全生命期内的应用，支持轨道交通从规划、设计、施工、运维等各个阶段的应用，支持配合实体工业的虚拟建造和流程再造，支持虚拟设计与施工（VDC）等应用，支持国内风起云涌的智慧城市建设应用。6、XXXXX BIM云平台的性能要求BIM云平台作为平台使用，在性能方面有多方面的要求，包括：数据加载运行效率、数据信息安全、网络环境与软硬件配置等。1. 数据加载运行效率目前，随着信息技术与传统行业的深度融合和互联网技术的广泛应用，造就了一个大数据时代的来临。毫无例外，BIM云平台的大数据加载能力显得格外重要，国内市场上核心的BIM设计建模软件来源于国外，通常一个软件程序的代码量有1-2GB，软件供应商会提出较高的硬件配置要求（如32G的内存配置），即使这样，遇到BIM模型文件较大时，常常出现文件打不开，运行转不动的情况。因此，BIM云平台作为第三方独立平台的首要条件：一是能加载多种类型的模型数据、二是支持加载大数据量模型并能够流畅运行。XXXXX BIM云平台宜采用：自动加载/释放模型技术、显示场景动态预测缓存技术，以及BIM模型构件复用技术等，在对硬件配置无特殊要求的前提下，实现了大数据量模型的快速加载与系统流畅运行。2. BIM数据信息安全随着BIM应用的推广和普及，越来越多的设计院、施工企业和业主采用BIM技术进行设计和建造。不约而同的提出了BIM模型数据信息的安全问题，而且随着时间的推移，提出BIM数据安全的人会越来越多。数据信息安全包括的范围很大。从国家军事政治等机密安全，到防范商业企业机密泄露、甚至是防范个人信息的泄露等。网络环境下的信息安全体系是保证信息安全的关键，包括计算机安全操作系统、各种安全协议、安全机制（数字签名、信息认证、数据加密等），直至安全系统。6、软硬件配置与网络环境任何一款软件产品在应用中都不能脱离同时代的硬件发展水平，否则应用中将限制和制约软件产品的推广应用。XXXXX BIM云平台在应用中应支持将服务器和客户端部署在同一台计算机里；也支持将服务器和客户端分别安装部署。对软硬件环境的要求以市场上主流的产品为主，无特殊要求。如软件产品的运行环境要求如下：软件环境： 操作系统：Wi