一种基于BIM的装配式建筑设计协同管控系统的制作方法

本发明涉及bim协同设计，尤其涉及一种基于bim的装配式建筑设计协同管控系统。

背景技术：

1、装配式建筑是指通过在工厂预制的部品部件运输到项目现场进行组装的装配式建造技术所形成的建筑。其构件的设计、生产与安装都需要较高的精度，且构件之间需要保持高度集成性和适配性，才能保证预制构件在空间上的协同，使之组合成为一个完整的建筑体。装配式建筑协同设计是指装配式建筑项目设计中通过建筑、结构、机电设备、装修等专业互相配合，并运用bim等信息化技术手段满足建筑设计、生产运输、施工安装等要求的一体化设计。协同设计平台是指协同设计所有参与方之间的协同工作软硬件环境，具备工作过程的协同、数据交互以及工作成果的归档、共享、发布、交付和审核等功能。现阶段，在建筑工程设计领域中存在各类协同设计平台，主要的协同设计方式有基于图文(cad图纸文件)的二维协同设计与基于bim(bim模型数据)的三维协同设计两种方式。

2、但是，基于图文的二维协同设计由于是基于平面的图型与信息进行交互，平面图型线条无法反应真实的三维空间效果，在建筑工程设计过程中难以实现多专业(建筑、结构、机电等)的融合审批，因此仅能在单一设计专业中校对图纸质量，而由其他专业引起的设计矛盾和缺陷无法直观反应出来，因此，二维协同设计不能完全适用于要求多专业集成的装配式建筑设计；基于bim的三维协同平台结合bim技术的三维几何可视化、构件信息化等特点实现了各专业间的模型参照与碰撞检测，同时加入项目管理、权限管理、文档管理等功能实现了各专业间并行交叉的协同设计，但是市场上现有的三维协同平台存在以下问题：(1)大部分协同平台以模型与文档管理为主，并未实现以设计为核心的协同设计，其协同方案是针对设计后端的辅助及流程进行优化，无法实现设计过程中的协同；(2)部分协同平台实现了构件级的协同交互设计，但技术路线是需要通过多个专业软件配合或识别同一软件的多专业模型链接，才能实现专业间模型参照引用，但是软件之间或模型之间的信息共享与数据交互难以在同一界面下编辑，或转化为可编辑的操作繁琐，导致在同一专业中综合考虑其他相关专业的协同影响的设计流程十分复杂且效率不高，严重影响全专业协同一体化集成设计的体验；(3)协同平台若涉及bim线上校审等情况，现阶段大部分此类技术直接采用bim模型实施线上浏览或所将bim模型转换为轻量化模型，但轻量化算法处理能力薄弱，在协同设计审批环节，均难以满足普通办公电脑配置的线上浏览器流畅运行的要求，增加硬件运营成本；(4)部分协同平台存在设计过程与质量管控分离，是因为将二维设计图纸直接翻模成bim模型，并再基于bim模型实施协同管理；该设计流程导致设计图一旦变更，bim模型随之要重新翻模，或者bim模型未及时更新，导致图模不一致、不同步，设计质量难以控制；因此，综上所述的基于bim的三维协同技术，仍难以满足装配式建筑高度集成化的需求。为满足现有的装配式建筑预制“一次性”成品的质量要求，协同设计平台不仅要求通过bim模型可视化交互实现多专业设计集成结果，还要求出具的施工图纸与bim多专业集成结果保持高度统一，同时还具备文件数据统一化、管理流程标准化、构件模型轻量化等能力，为此本发明将提供一种技术方法解决上述需求。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、基于上述问题，本发明提供一种基于bim的装配式建筑设计协同管控系统，解决通过bim模型可视化交互实现多专业设计集成结果，出具的施工图纸与bim多专业集成结果保持高度统一，以及文件数据统一化、管理流程标准化、构件模型轻量化难以兼顾的问题。

3、(二)技术方案

4、基于上述的技术问题，本发明提供一种基于bim的装配式建筑设计协同管控系统，包括协同设计平台，所述协同设计平台包括项目管理模块、设计工作台模块、协同流程管理模块、轻量化校审模块和资源管理模块；

5、所述项目管理模块包括项目信息管理、项目团队管理、任务管理、进度计划管理和项目的数据挖掘；

6、所述设计工作台模块包括三维建模、设计管理、专业提资和消息平台；

7、所述协同流程管理模块包括三级校审流程、专业提资流程、设计变更流程，是基于企业三标管理体系实现bim各专业设计过程业务与设计院管理系统过程业务流程互通；

8、所述轻量化校审模块采用bim模型轻量化转换及自动化同步传输技术，实现了三维模型、二维图纸数据的跨终端轻量化展示；

9、所述资源管理模块包括企业知识库、模型管理、协同设计标准、设计依据及过程资料。

10、进一步的，所述项目信息管理是项目基本信息登记、项目子项工程信息登记、项目负责人任命、项目信息综合查询、项目设计过程跟踪追溯；所述项目团队管理是项目组织机构、项目团队成员组建、项目团队成员角色授权；所述任务管理是项目发布、项目人员上报、项目总进度计划、项目设计策划书或里程碑点、子项工程完工登记；所述进度计划管理是设计进度计划编制、设计进度计划变更、进度计划审批、进度实际完成填报、计划和实际完成分析对比、进度预警消息；所述项目的数据挖掘是对项目中的相关业务数据之间的关系进行挖掘，分析项目进展中出现的问题，为项目的正常运行提供决策依据。

11、进一步的，所述三维建模是用于各专业进行模型的创建，生成的模型可上传至服务器用于数据备份或与专业提资；所述设计管理包括设计启动管理、方案设计管理、初步设计管理、施工图设计管理、设计变更管理；所述专业提资是不同专业将设计好或者修改后的模型作为提交文件，提供给本专业或其他专业直接引用或者参照；所述消息平台是用于显示设计过程中的提资消息、校审消息、设计进度提醒。

12、进一步的，所述企业知识库是一个信息共享的企业级资料查阅平台，包括与设计相关的国家、地方、行业、企业级标准和规范、企业三标管理制度、各专业相关资料和相关典型案例；所述模型管理是对各专业设计发布的各阶段成果进行管理，包括模型的版本管理、模型的入库管理、模型的轻量化、模型数据导入导出接口；所述协同设计标准包括：项目三维模型的命名规则，bim出图基本标准，建筑模型深度标准、注释标准、模型视图显示标准；所述设计依据及过程资料是项目设计启动及设计过程中需要存档的各种资料文件。

13、进一步的，所述协同设计平台采用b/s+c/s混合架构。

14、进一步的，所述协同设计平台的操作方法包括：

15、a1、基于数据共享模式建立b/s+c/s混合架构；

16、a2、基于bim三维可视化的基础增量数字管控，赋值装配式建筑设计过程的特性处理顺序；

17、a3、在执行过程中各阶段通过发送指令，致使不同设计专业的bim数据按指令进行向服务器提资或从服务器收资，利用服务器按照时间节点记录存储数据；

18、a4、设计校审的审批的数据交互和用户确认，将装配式建筑设计全专业全过程的贯标企业三标管理具体流程与规则拆分为执行节点。

19、进一步的，步骤a2中，所述装配式建筑设计过程的特性处理顺序包括：强制设计过程依次按照方案设计、初步设计、施工图设计和装配式深化设计的四个阶段执行，允许从任一阶段开始执行，并对该bim设计项目的内容进行跟踪标记，直至发送指令，用户交互确认进入下一个阶段。

20、进一步的，步骤a4中，所述执行节点设置为两个阶段：执行节点触发和执行完成判断；所述执行节点触发以执行节点的发生时间限制服务器中bim数据更新的时间上限以及数据下载，即执行节点发生，锁定服务器中bim数据的上传与bim数据下载，指定用户不得再提交指定数据与下载指定数据，直至节点执行完成判断指令；所述执行完成判断分为两个方向，若判断为通过，则发送允许数据下载指令，可选指定数据加载的操作；若判断为未通过，则关闭下载指令，发送数据上传指令，可选指定数据上传的操作，直至再次触发执行节点，实行数据限制。

21、进一步的，所述bim模型轻量化转换的方法包括：

22、b1、将模型按专业场景、构件远近、内存大小进行切片处理并存储；

23、b2、模型数据的轻量化处理：根据设定的模型精度将分片模型生成抽壳模型，并将几何信息、属性信息、材质信息分类编码存储并压缩，实现模型数据的轻量化存储与快速传输；

24、b3、轻量化模型的渲染：采用几何数据共享结合实例化渲染、web worker多线程并行处理和lod流式加载的技术实现轻量化模型的快速渲染。

25、进一步的，所述步骤b1包括：

26、b11、基于模型专业场景、构件远近的原则对模型数据进行分类，创建一个多专业多层级的数据体系；

27、b12、初始化切片上传，设置每个切片模型的内存大小，将分类后的模型数据逐一上传切片到后台服务器，计算每个切片模型的md5值，所述md5值用于切片模型存储和渲染时合并显示与完整性验证；

28、b13、完成所有切片模型的上传。

29、(三)有益效果

30、本发明的上述技术方案具有如下优点：

31、(1)本发明针对装配式建筑的工业化、高精度、集成化等特性，以三维正向设计工作流为指导，融合bim技术、模型轻量化技术以及互联网技术等技术，构建了流程化、可视化、标准化的装配式建筑bim全专业设计协同管理系统，并在设计过程中通过协同校审、过程监控、流程审批、进度预警等功能实现全专业的一体化管控，创新性地实现了装配式建筑多专业协同工作过程、设计管理过程和设计校审等业务过程管理的集成，使得bim模型信息与项目管理信息互联互通，实现了装配式建筑bim协同正向设计过程的可追溯和可监控，同时解决了图模数据统一化、管理流程标准化、构件可视交互化的应用需求，并针对多参与人员多专业高精度集成设计工作提出较好的解决方法，充分适配装配式建筑设计流程与要求，为装配式建筑通过数字化技术实现集成设计场景提供理论支撑；

32、(2)本发明针对装配式建筑设计进行了模块功能的创新设计，设计了工作台模块与协同流程管理模块的深度融合，利用本发明的协同设计平台的处理方法，可复制重新循环在所有设计环节应用，提供经过流程管控、审批作业与数据交互后的bim数据集成成果，再加以建立统一平台管理，实现bim设计数据与设计过程的协同管控；

33、(3)本发明针对bim模型进行了轻量化处理和优化，在客户端采用流式模式进行模型渲染，并针对不同专业模型的几何信息、属性信息、材质属性数据分类编码存储并进行压缩优化处理，避免了大型工程项目中因模型太大导致的操作卡顿的问题，有利于模型在移动终端、web端上进行查看、批注等工作；

34、(4)本发明将装配式建筑设计流程与bim数据深度绑定与融合，借助于bim可视化与信息化的数据特性，利用本发明技术手段，可将设计、生产、施工个环节的条件前置考虑，实现多专业集成的协同精细化设计，打通专业间的“信息孤岛”，破除信息壁垒，完成工业化设计不可逆转返工的设计需求；显著优化资源利用率，将现有的数字化建筑资源进行收集和共享，逐步形成一套规范化，标准化、统一化的管理体系和支撑数据库，实现资源的标准化信息化管理，革新了建筑设计服务模式。