徐 迅，李萬(wàn)樂(lè)，駱漢賓，魏 然，趙辰光

(1.華中科技大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074;2.榮盛房地產(chǎn)發(fā)展股份有限公司，河北 廊坊 065001)

BIM即Building Information Modeling(建筑信息模型)，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，同時(shí)使建筑項(xiàng)目的信息能夠在項(xiàng)目全生命周期中得到充分共享［1］，以應(yīng)對(duì)由建筑項(xiàng)目自身信息量龐大、關(guān)系復(fù)雜帶來(lái)的實(shí)施及管理難題。

BIM作為現(xiàn)今中國(guó)建筑業(yè)的熱點(diǎn)，逐漸引起越來(lái)越廣泛的關(guān)注。國(guó)家也在《建筑業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中多次提及，我國(guó)建筑業(yè)的信息化水平偏低，同時(shí)也把“全面提高行業(yè)信息化水平”作為《建筑業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的主要任務(wù)之一。為了更好地讓建筑企業(yè)把BIM技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工程中去，建設(shè)企業(yè)私有云平臺(tái)是一個(gè)有效的方法。

1 背景

1.1 傳統(tǒng)的BIM應(yīng)用模式

近年來(lái)BIM在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)形成一股熱潮，除了軟件廠(chǎng)商的大聲呼吁外，政府相關(guān)單位、各行業(yè)協(xié)會(huì)與專(zhuān)家、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)和科研院校等也開(kāi)始重視并推廣BIM技術(shù)。

房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)商業(yè)地產(chǎn)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)工程建設(shè)質(zhì)量管理分會(huì)、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)工程管理研究分會(huì)、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)等組織并發(fā)布了《中國(guó)商業(yè)地產(chǎn)BIM應(yīng)用研究報(bào)告2010》和《中國(guó)工程建設(shè)BIM應(yīng)用研究報(bào)告2011》。根據(jù)兩屆的報(bào)告，關(guān)于BIM的知曉程度從2010年的60%提升至2011年的87%。2011年，共有39%的單位表示已經(jīng)使用了BIM相關(guān)軟件，而其中以設(shè)計(jì)單位居多［2］?，F(xiàn)在我國(guó)在BIM技術(shù)應(yīng)用上基本還是如下兩種模式:

(1)單機(jī)模式。即每位用戶(hù)擁有一個(gè)圖形工作站，而他所使用的BIM軟件均安裝在各自的工作站上，BIM模型數(shù)據(jù)一般也保存在本地，由各人自己掌握。

(2)基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)的模式。即企業(yè)擁有一個(gè)BIM數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，用于集中保存和管理企業(yè)內(nèi)部所有的BIM設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)。每位用戶(hù)仍舊各自擁有一臺(tái)圖形工作站，也在本地圖形工作站上安裝、運(yùn)行BIM軟件。不同的是，在這種模式下，他們?cè)诒镜毓ぷ髡旧贤瓿僧?dāng)前任務(wù)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將BIM模型上傳至PDM服務(wù)器，由PDM服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一存放和管理。

1.2 傳統(tǒng)BIM應(yīng)用模式存在的問(wèn)題

(1)成本高。在上述兩種傳統(tǒng)BIM應(yīng)用模式中，由于軟件在本地圖形工作站上運(yùn)行，圖形處理和計(jì)算工作都在本地完成，且大部分時(shí)間模型數(shù)據(jù)也存放在本地，因此，每個(gè)用戶(hù)都需要一個(gè)高配置的圖形工作站，首次購(gòu)買(mǎi)硬件成本很高。并且由于BIM軟件更新速度快，對(duì)硬件要求不斷提升，硬件的更新費(fèi)用也會(huì)不斷提升，這無(wú)疑加重了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)壓力。

(2)數(shù)據(jù)安全性差。對(duì)于兩種傳統(tǒng)BIM應(yīng)用模式，由于BIM數(shù)據(jù)仍存放在用戶(hù)的本地工作站，可以自由控制、備份和傳播，因此對(duì)企業(yè)而言，數(shù)據(jù)安全性難以保證。

(3)管理復(fù)雜。IT管理人員需要管理和維護(hù)每位用戶(hù)的工作站、硬件及BIM軟件，模型設(shè)計(jì)人員需要管理和維護(hù)多個(gè)版本的數(shù)據(jù)，在企業(yè)內(nèi)推廣BIM應(yīng)用時(shí)，如何有效管理這些軟硬件是個(gè)相當(dāng)棘手的問(wèn)題。

2 企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

2.1 私有云平臺(tái)

云計(jì)算最早的思想雛形是由著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家John McCarthy在20世紀(jì)60年代提出的，他提出“計(jì)算遲早有一天會(huì)變成一種公用基礎(chǔ)設(shè)施”。這意味著云計(jì)算作為一種虛擬的資源，似乎也可以像水、電等一樣的供人們使用［3］。美國(guó)著名科學(xué)家Ian Foster將云計(jì)算定義為“云計(jì)算是由規(guī)模經(jīng)濟(jì)拖動(dòng)，為互聯(lián)網(wǎng)上的外部用戶(hù)提供一組抽象的、虛擬化的、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的、可管理的計(jì)算資源能力、存儲(chǔ)能力、平臺(tái)和服務(wù)的一種大規(guī)模分布式計(jì)算的聚合體”［4］。加利福尼亞大學(xué)在“伯克利云計(jì)算白皮書(shū)”一書(shū)中則對(duì)云計(jì)算做了如下的解釋:云計(jì)算包括互聯(lián)網(wǎng)上各種服務(wù)形式的應(yīng)用以及這些服務(wù)所依托數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)施，這些應(yīng)用服務(wù)一直被稱(chēng)作軟件即服務(wù)，而數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)施就是所謂的云［5］。在國(guó)內(nèi)，許多有關(guān)網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算的專(zhuān)家對(duì)云計(jì)算的定義也有自己的觀點(diǎn)，富有代表性的就是劉鵬的觀點(diǎn)，他認(rèn)為“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”［6］?？偨Y(jié)上述各種觀點(diǎn)，云計(jì)算可定義為:云計(jì)算是一種服務(wù)，它由專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)公司搭建計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和運(yùn)算中心，用戶(hù)只需要通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)借助瀏覽器就可以方便地訪(fǎng)問(wèn)自己所需的資源，并且僅為自己所使用的那一部分資源付費(fèi)。

云存儲(chǔ)作為云計(jì)算的一個(gè)分支，是從云計(jì)算的概念上延伸和發(fā)展而來(lái)的［7］。當(dāng)云計(jì)算的核心，即運(yùn)算和處理中心處理的對(duì)象主要為海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理時(shí)，云計(jì)算的核心部分就需要配備大量的存儲(chǔ)設(shè)備。這時(shí)，一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)也就變成了云存儲(chǔ)系統(tǒng)。因此云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)偏于大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的云計(jì)算系統(tǒng)。

私有云平臺(tái)是利用虛擬化技術(shù)將硬件資源整合并提供給企業(yè)內(nèi)部使用的平臺(tái)。相對(duì)于公有云平臺(tái)而言，私有云平臺(tái)能提供安全性和可靠性更高的服務(wù)。并且企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況搭建適合自己的私有云平臺(tái)，以降低其使用風(fēng)險(xiǎn)［7］。

2.2 企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)

2.2.1 概念

企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)首先是一個(gè)私有云平臺(tái)，其次，這一平臺(tái)是針對(duì)企業(yè)BIM應(yīng)用而搭建的。企業(yè)可以將BIM應(yīng)用所需要的圖形工作站、高性能計(jì)算資源、高性能存儲(chǔ)以及BIM軟件部署在云端。BIM數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用、分析的結(jié)果數(shù)據(jù)自然也會(huì)產(chǎn)生在云端，而地端的用戶(hù)無(wú)需安裝專(zhuān)業(yè)的BIM軟件，也無(wú)需強(qiáng)大的圖形處理功能，只需要一臺(tái)普通的終端電腦通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到云平臺(tái)，就可以在上面進(jìn)行BIM相關(guān)工作。

2.2.2 基本原理

企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)的基本原理可以簡(jiǎn)單地描述為將地端電腦的包括鼠標(biāo)移動(dòng)、鍵盤(pán)敲擊等在內(nèi)的指令通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到云端服務(wù)器，經(jīng)過(guò)云端服務(wù)器的處理，將用戶(hù)操作后的圖像優(yōu)化壓縮再傳回地端顯示的過(guò)程。地端電腦不參與到計(jì)算中，這也是為什么私有云平臺(tái)對(duì)地端硬件沒(méi)有過(guò)多的要求。在這一過(guò)程中我們除了需要關(guān)注云端硬件的性能外，還要關(guān)注傳輸速度對(duì)網(wǎng)速的要求。在地端電腦的使用過(guò)程中，其速度能夠等同或接近于服務(wù)器端的速度，而且經(jīng)過(guò)優(yōu)化的圖像傳輸占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于模型數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸?圖1)。

圖1 基本原理

2.2.3 平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

(1)高性能。整合資源搭建的云端硬件資源擁有強(qiáng)大的圖形處理和計(jì)算性能，大大地節(jié)約了數(shù)據(jù)計(jì)算、分析所耗費(fèi)的時(shí)間，這種資源的整合保證了每一個(gè)BIM用戶(hù)都能得到高效的圖形及計(jì)算處理服務(wù)。

(2)安全可控。企業(yè)私有云平臺(tái)將數(shù)據(jù)存放在企業(yè)自己的工作站中，且一般構(gòu)建在企業(yè)防火墻之后，受到攻擊的可能性較小［8，9］。

(3)通用性好。企業(yè)級(jí)BIM云平臺(tái)不針對(duì)特定的BIM應(yīng)用，同一個(gè)云平臺(tái)可支持不同的應(yīng)用運(yùn)行［10］。

(4)成本低。軟硬件資源共享使用，將整合后的資源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的方式提供給企業(yè)用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)了資源的高效合理利用;不僅給地端電腦瘦身，降低了軟硬件的購(gòu)置成本，同時(shí)降低了管理及維護(hù)成本。

(5)可擴(kuò)展性好。由于云端服務(wù)器不是由單一的服務(wù)器構(gòu)成的，而是將多個(gè)服務(wù)器通過(guò)并行的方式整合起來(lái)，易于后續(xù)的擴(kuò)展以滿(mǎn)足應(yīng)用和用戶(hù)量規(guī)模的增長(zhǎng)需要。

3 BIM云平臺(tái)框架

建筑企業(yè)BIM私有云平臺(tái)基礎(chǔ)構(gòu)架分為存儲(chǔ)層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用服務(wù)層、應(yīng)用接口層和訪(fǎng)問(wèn)層，如圖2所示。

圖2 BIM云平臺(tái)框架

3.1 存儲(chǔ)層

建筑全生命周期管理過(guò)程中，海量建筑信息的集成管理是首先要解決的問(wèn)題。存儲(chǔ)層是BIM云存儲(chǔ)最基礎(chǔ)的部分，BIM建筑信息在此匯集，存儲(chǔ)層是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。構(gòu)成存儲(chǔ)層的存儲(chǔ)設(shè)備可以是FC光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備、NAS和iSCSI等IP存儲(chǔ)設(shè)備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲(chǔ)設(shè)備。云存儲(chǔ)設(shè)備彼此之間通過(guò)廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者FC光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接。各存儲(chǔ)設(shè)備上都安裝有統(tǒng)一的存儲(chǔ)設(shè)備管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的邏輯虛擬化管理、集中管理、多鏈路冗余管理以及硬件設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和維護(hù)升級(jí)等。

3.2 基礎(chǔ)管理層

基礎(chǔ)管理層是基于項(xiàng)目全生命周期的BIM云存儲(chǔ)最核心的部分，也是云存儲(chǔ)中最難以實(shí)現(xiàn)的部分?；A(chǔ)管理層通過(guò)集群系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于項(xiàng)目全生命周期的BIM云存儲(chǔ)中多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種服務(wù)，并提供更大、更強(qiáng)、更好的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)性能。

云存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)集群文件OS實(shí)現(xiàn)后端存儲(chǔ)設(shè)備的集群工作，并通過(guò)系統(tǒng)的控制單元和管理單元實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的管理，數(shù)據(jù)的分發(fā)、處理，處理結(jié)果的反饋?？衫肅DN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、P2P數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)等保證基于項(xiàng)目全生命周期的BIM云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)可以更有效地存儲(chǔ)，使用和占用更少的空間以及更低的傳輸帶寬，從而對(duì)外提供更高效的服務(wù)。

基礎(chǔ)管理層實(shí)現(xiàn)了BIM文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸過(guò)程中的安全控制。數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)可保證基于項(xiàng)目全生命周期的BIM云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)多份保存不會(huì)丟失，保證BIM數(shù)據(jù)自身的安全和穩(wěn)定。

3.3 應(yīng)用服務(wù)層

用戶(hù)經(jīng)授權(quán)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入、用戶(hù)認(rèn)證和權(quán)限管理接口的方式登入BIM云平臺(tái)系統(tǒng)，可以享受系統(tǒng)提供的服務(wù)，如BIM信息安全與權(quán)限管理、工作流管理、BIM信息文件管理和BIM信息協(xié)同管理等功能。

3.4 應(yīng)用接口層

應(yīng)用接口層是基于項(xiàng)目全生命周期的BIM云存儲(chǔ)最靈活多變的部分。BIM云存儲(chǔ)開(kāi)發(fā)單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類(lèi)型，開(kāi)發(fā)不同的應(yīng)用服務(wù)接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)。這樣，可以在不變更BIM云存儲(chǔ)系統(tǒng)的情況下，根據(jù)客戶(hù)自身業(yè)務(wù)需要，持續(xù)開(kāi)發(fā)擴(kuò)展BIM云存儲(chǔ)應(yīng)用，如成本管理、進(jìn)度管理、設(shè)施管理、物業(yè)管理等。

3.5 訪(fǎng)問(wèn)層

對(duì)于項(xiàng)目各參與方來(lái)說(shuō)，云訪(fǎng)問(wèn)層是用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)云服務(wù)的直接入口，其訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備可以是PC電腦、平板電腦、虛擬桌面、手機(jī)等，包括云終端程序和云終端設(shè)備。云終端技術(shù)主要關(guān)注終端與云端的通信協(xié)議、終端安全等內(nèi)容。利用不同的訪(fǎng)問(wèn)終端，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各參與方隨時(shí)隨地的遠(yuǎn)程協(xié)同工作，遠(yuǎn)程辦公可以提高項(xiàng)目參建各方的業(yè)務(wù)能力和辦事效率，因?yàn)樵诓煌貐^(qū)的遠(yuǎn)程工作者可以確保工程項(xiàng)目建設(shè)的24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 BIM云平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)分析

對(duì)于一個(gè)業(yè)內(nèi)較少使用、還未普及的前沿技術(shù)而言，企業(yè)是否能夠用好BIM私有云平臺(tái)顯得尤為關(guān)鍵，主要風(fēng)險(xiǎn)有如下幾點(diǎn):

4.1 可用性風(fēng)險(xiǎn)

(1)企業(yè)管理人員信息化水平是否達(dá)標(biāo)。鑒于建筑業(yè)目前的信息化水平，相關(guān)管理層的信息化水平能否達(dá)到運(yùn)營(yíng)該私有云平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)基本前提。

(2)平臺(tái)服務(wù)對(duì)象的工作方式能否盡快轉(zhuǎn)變。BIM使用人員需要先花時(shí)間學(xué)習(xí)、熟練云平臺(tái)的操作及使用技巧，這對(duì)于傳統(tǒng)BIM使用者而言是一個(gè)挑戰(zhàn)。

(3)企業(yè)培訓(xùn)機(jī)制能否同步跟進(jìn)。要想使平臺(tái)達(dá)到預(yù)期使用效果，就必須定期組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，并及時(shí)評(píng)估其培訓(xùn)效果，以保證平臺(tái)使用不會(huì)成為BIM設(shè)計(jì)的絆腳石。

4.2 信息安全風(fēng)險(xiǎn)

相對(duì)于公有云平臺(tái)而言，私有云平臺(tái)信息安全風(fēng)險(xiǎn)較低。但無(wú)論多么完善的系統(tǒng)，都有一定的信息安全風(fēng)險(xiǎn)存在，主要風(fēng)險(xiǎn)如下:

(1)數(shù)據(jù)丟失。這是大部分云平臺(tái)都可能存在的風(fēng)險(xiǎn)之一，現(xiàn)在普遍做法是將同一份數(shù)據(jù)定期備份在不同服務(wù)器上，如果一個(gè)服務(wù)器崩潰，還能從其他備份中找回。

(2)數(shù)據(jù)泄露。涉及到企業(yè)機(jī)密的數(shù)據(jù)存在泄露風(fēng)險(xiǎn):一是從網(wǎng)路上進(jìn)行攻擊，但是私有云平臺(tái)的數(shù)據(jù)是受企業(yè)防火墻保護(hù)的，因此風(fēng)險(xiǎn)較低;二是直接進(jìn)入機(jī)房，從云平臺(tái)物理設(shè)施中竊取，這就需要企業(yè)加強(qiáng)安保措施。

總體而言，私有云平臺(tái)的信息安全風(fēng)險(xiǎn)較傳統(tǒng)BIM應(yīng)用模式而言，要低很多，且待這一模式發(fā)展成熟后，能夠把這些風(fēng)險(xiǎn)降到可控的范圍內(nèi)。

4.3 財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)

財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)其實(shí)是評(píng)估企業(yè)投入在云平臺(tái)上的資金，能否給企業(yè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。這其中的風(fēng)險(xiǎn)主要根據(jù)以上所述的可用性風(fēng)險(xiǎn)來(lái)評(píng)估。假設(shè)一個(gè)小型企業(yè)，只有幾個(gè)BIM用戶(hù)，但是企業(yè)也去搭建一個(gè)私有云平臺(tái)，那顯然是極不劃算的。這里提到的企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)的推薦客戶(hù)應(yīng)該是中大型企業(yè)，它們包含較多BIM用戶(hù)，如果要為每位用戶(hù)都配備高性能的電腦，成本較高，這時(shí)采用云平臺(tái)解決這一問(wèn)題，才會(huì)有較好的效果，也就基本不會(huì)產(chǎn)生財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。所以，企業(yè)管理層需要對(duì)企業(yè)自身情況十分了解，對(duì)云平臺(tái)和企業(yè)實(shí)際情況是否相符有清晰的認(rèn)識(shí)，否則盲目引入云平臺(tái)將會(huì)帶來(lái)較大的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。

5 企業(yè)BIM私有云平臺(tái)實(shí)施案例

5.1 實(shí)施企業(yè)介紹

該實(shí)施案例是某企業(yè)在M項(xiàng)目中對(duì)企業(yè)BIM私有云平臺(tái)的一次嘗試。該企業(yè)是中國(guó)的大型施工企業(yè)，現(xiàn)有員工萬(wàn)余人，年施工生產(chǎn)能力在百億元以上。業(yè)務(wù)范圍囊括國(guó)內(nèi)幾十個(gè)省市及海外十幾個(gè)國(guó)家。而M項(xiàng)目是一項(xiàng)總投資在百億元以上，規(guī)劃總用地面積幾千余畝的會(huì)展項(xiàng)目。該項(xiàng)目建成后將是集會(huì)展、科技、文化、商務(wù)、休閑、旅游、居住于一體的多功能復(fù)合型的國(guó)際博覽城。

M項(xiàng)目中云平臺(tái)管理部門(mén)的分管領(lǐng)導(dǎo)為企業(yè)副總經(jīng)理，部門(mén)內(nèi)包括部門(mén)經(jīng)理1人，部門(mén)副經(jīng)理1人，經(jīng)理助理1人，技術(shù)顧問(wèn)1人，云平臺(tái)維護(hù)及管理人員4人，BIM使用人員12人。

5.2 BIM云平臺(tái)硬件構(gòu)建

在M項(xiàng)目中BIM云平臺(tái)方案中的具體硬件配置匯總?cè)缦?

已購(gòu)買(mǎi)云平臺(tái)軟件系統(tǒng)1套。該系統(tǒng)滿(mǎn)足在運(yùn)行Revit等大型三維軟件時(shí)可供約16人同時(shí)在線(xiàn)使用，在運(yùn)行AutoCAD等二維軟件時(shí)可供約30人同時(shí)在線(xiàn)使用的要求。

已購(gòu)買(mǎi)云工作站1臺(tái)。由于M項(xiàng)目包括較多BIM建模工作，因此我們需要一款高性能的圖形工作站，這樣在平臺(tái)建模的時(shí)候，才能保證BIM設(shè)計(jì)及應(yīng)用人員的工作效率。所以我們采用配有兩顆最新一代E5-2687W八核處理器(3.1GHz)，84根1600MHz8GBRDIMM內(nèi)存共計(jì)64GB，2個(gè)300GB SAS硬盤(pán)，1塊Quardo K5000圖卡的圖形工作站。購(gòu)買(mǎi)了管理服務(wù)器1臺(tái)。管理服務(wù)器用于搭載平臺(tái)管理軟件，需要有相應(yīng)的應(yīng)用接口，可供至少4人以上的管理人員同時(shí)使用?？刹捎肊5-2609(10M Cache，2.40 GHz)，內(nèi)存 12GB 服務(wù)器，包括2塊300GB近線(xiàn)SAS硬盤(pán)。購(gòu)買(mǎi)了共享集群存儲(chǔ)服務(wù)器1臺(tái)(8T)。共享集群存儲(chǔ)服務(wù)器用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及共享，可采用含兩顆E5-2430(2.2G 6 核)、12GB 內(nèi)存、750W 冗余電源、2塊300GBSAS硬盤(pán)和4塊2TB 7.2K 3.5in近線(xiàn)SAS硬盤(pán)，集群存儲(chǔ)系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)連接。包括企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)包括從云管理服務(wù)器接到其他服務(wù)器的1GB網(wǎng)絡(luò)，以及從存儲(chǔ)服務(wù)器接到云工作站的10GB網(wǎng)絡(luò);企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)為企業(yè)機(jī)房接到在外項(xiàng)目部的1GB光纖網(wǎng)絡(luò)，保證信息傳輸?shù)牧鲿承浴?/p>

5.3 BIM云平臺(tái)功能介紹

BIM云平臺(tái)主要包括應(yīng)用軟件管理、云文件管理、監(jiān)控中心、工具軟件管理和用戶(hù)權(quán)限管理等五個(gè)功能模塊。平臺(tái)用戶(hù)得到授權(quán)后，可通過(guò)圖3的登錄頁(yè)面進(jìn)入云平臺(tái)系統(tǒng)。根據(jù)用戶(hù)授權(quán)情況，可針對(duì)以上功能模塊進(jìn)行操作。

5.3.1 應(yīng)用軟件管理

應(yīng)用軟件是各種BIM軟件，如Revit Architecture，Revit MEP，Bentley Structural等等。用戶(hù)可以同桌面操作一樣，雙擊打開(kāi)相應(yīng)的應(yīng)用軟件進(jìn)行操作。

5.3.2 云文件管理

為方便用戶(hù)操作云端的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)和分析云計(jì)算平臺(tái)推出了基于web的圖形化文件管理軟件，如圖3。整個(gè)操作習(xí)慣和本地windows中的資源管理器非常類(lèi)似。

5.3.3 監(jiān)控中心

為使用戶(hù)較方便地了解平臺(tái)的硬件運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)提供了專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控中心模塊，用戶(hù)可以清晰看到云平臺(tái)所有服務(wù)的主機(jī)和用戶(hù)的狀態(tài)。而點(diǎn)擊相應(yīng)的主機(jī)，用戶(hù)可以一目了然地了解當(dāng)前主機(jī)的負(fù)載狀態(tài)，即CPU、內(nèi)存等負(fù)載情況。

5.3.4 工具軟件管理

在工具軟件模塊，系統(tǒng)羅列了當(dāng)前平臺(tái)各個(gè)服務(wù)器上已經(jīng)安裝的各個(gè)應(yīng)用軟件，包括軟件的許可證數(shù)目，以及軟件的狀態(tài)等。

5.3.5 用戶(hù)權(quán)限管理

用戶(hù)管理模塊可以非常方便地進(jìn)行添加、刪除和編輯用戶(hù)或者臨時(shí)禁用某個(gè)用戶(hù)，并賦予用戶(hù)相應(yīng)的軟件及文件訪(fǎng)問(wèn)操作權(quán)限，同時(shí)還提供有關(guān)用戶(hù)的基本統(tǒng)計(jì)信息。

5.4 實(shí)施保障

對(duì)于一個(gè)業(yè)內(nèi)使用較少，還未普及的云平臺(tái)而言，這次在M項(xiàng)目中的嘗試，其實(shí)施效果是我們必須重視的。要想使得企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)達(dá)到預(yù)期的使用效果，采取了以下實(shí)施保障措施:

(1)企業(yè)組建一個(gè)單獨(dú)的平臺(tái)管理部門(mén)，它在行政劃分中是企業(yè)信息中心下屬部門(mén)，但直接受企業(yè)副總經(jīng)理分管。該部門(mén)包括4名平臺(tái)維護(hù)人員，1名技術(shù)顧問(wèn)，1名經(jīng)理，1名副經(jīng)理和1名經(jīng)理助理。

圖3 BIM云平臺(tái)界面

(2)部門(mén)研究制定了相關(guān)管理制度，包括平臺(tái)資源分配及平臺(tái)權(quán)限管理等。

(3)部門(mén)建立了持續(xù)有效的培訓(xùn)機(jī)制，以技術(shù)顧問(wèn)為主講，輔以外聘技術(shù)人才，每2周組織一次培訓(xùn)，以便員工熟悉平臺(tái)的操作及使用，提高工作效率。

(4)部門(mén)對(duì)新進(jìn)BIM設(shè)計(jì)人員采取臨時(shí)綠色通道，在3日內(nèi)組織單獨(dú)培訓(xùn)，使得其工作能順利開(kāi)展。

(5)企業(yè)定期評(píng)估相關(guān)BIM設(shè)計(jì)人員對(duì)平臺(tái)使用的熟悉程度，并作為績(jī)效考核的影響因素之一。

(6)BIM設(shè)計(jì)人員在每2周的培訓(xùn)會(huì)上提出意見(jiàn)或建議，部門(mén)內(nèi)部討論，及時(shí)進(jìn)行平臺(tái)功能完善或修改，并對(duì)重要、有效的建議提出人予以獎(jiǎng)勵(lì)。

(7)分管領(lǐng)導(dǎo)每月需進(jìn)行至少一次的單獨(dú)培訓(xùn)，內(nèi)容由技術(shù)顧問(wèn)與其事先商討而定。

(8)對(duì)臨時(shí)員工可以發(fā)放臨時(shí)賬號(hào)，只開(kāi)放部分功能，且賬號(hào)有時(shí)間限制，到期廢止。若員工轉(zhuǎn)正，則按照正式員工對(duì)待，發(fā)放長(zhǎng)期使用賬號(hào)。

5.5 與傳統(tǒng)方式比較

以16個(gè)人參與BIM三維建模為例，假設(shè)其中有總設(shè)計(jì)師1人、結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)師5人、建筑模型設(shè)計(jì)師5人、機(jī)電模型設(shè)計(jì)師5人。

(1)在傳統(tǒng)的單機(jī)模式下，企業(yè)給每位設(shè)計(jì)師配備一臺(tái)價(jià)值約2萬(wàn)元的圖形工作站，共計(jì)32萬(wàn)元。每位設(shè)計(jì)師均在各自的工作站上使用BIM軟件設(shè)計(jì)模型。由于三個(gè)專(zhuān)業(yè)的模型需要用U盤(pán)或者QQ傳遞至一臺(tái)工作站上進(jìn)行模型數(shù)據(jù)整合，在對(duì)模型進(jìn)行碰撞檢查后，總設(shè)計(jì)師安排各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)檢查出的問(wèn)題進(jìn)行修改。隨著修改版本號(hào)的不斷增加，容易造成同一專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師在不同版本的模型上進(jìn)行調(diào)整，從而導(dǎo)致時(shí)間上的浪費(fèi)和工作效率的降低。

(2)在傳統(tǒng)的基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)的模式下，企業(yè)除了給每位設(shè)計(jì)師配備一臺(tái)工作站以外，還擁有一個(gè)BIM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器(價(jià)值約3萬(wàn)元，容量8T)。每位設(shè)計(jì)師在完成自己的模型設(shè)計(jì)任務(wù)之后，將模型數(shù)據(jù)上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器，由存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一存放和管理。但是在進(jìn)行模型整合及碰撞檢查時(shí)，仍然需要通過(guò)存儲(chǔ)服務(wù)器將模型數(shù)據(jù)下載至一臺(tái)工作站，總設(shè)計(jì)師安排各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)檢查出的問(wèn)題進(jìn)行修改。由于最新版本的模型在存儲(chǔ)服務(wù)器上，因此同一專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師所調(diào)整的模型版本不同的問(wèn)題大大降低。

(3)在企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)的模式下，企業(yè)增加了一臺(tái)云工作站價(jià)值約5萬(wàn)元，同時(shí)配備一臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器價(jià)值約3萬(wàn)元，在服務(wù)器方面成本增加約5萬(wàn)元。但是此時(shí)不需要為每位設(shè)計(jì)師配備圖形工作站，取而代之的是普通PC機(jī)，每臺(tái)價(jià)值約4000元，共計(jì)6.4萬(wàn)元，即在客戶(hù)端方面，成本減少約9.6萬(wàn)元。硬件上的總成本節(jié)約4.6萬(wàn)元，而且隨著用戶(hù)數(shù)的逐步增加，硬件成本將進(jìn)一步節(jié)約。每位設(shè)計(jì)師直接在云平臺(tái)上進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，并且模型整合直接在云平臺(tái)上完成，節(jié)約了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，杜絕了版本不一致所帶來(lái)的時(shí)間上的浪費(fèi)和工作效率降低的問(wèn)題。同時(shí)，采用BIM私有云平臺(tái)模式保證了企業(yè)的數(shù)據(jù)安全，對(duì)于兩種傳統(tǒng)BIM應(yīng)用模式，由于BIM數(shù)據(jù)仍舊存放在用戶(hù)的本地工作站，可以自由控制、備份和傳播，因此對(duì)于企業(yè)而言，數(shù)據(jù)安全性難以保證。

(4)企業(yè)級(jí)BIM私有云平臺(tái)模式管理復(fù)雜。IT管理人員需要管理和維護(hù)每位用戶(hù)的工作站、BIM軟件和數(shù)據(jù)，在企業(yè)內(nèi)推廣BIM應(yīng)用時(shí)，如何有效管理這些軟硬件是個(gè)相當(dāng)棘手的問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前BIM私有云平臺(tái)在建筑企業(yè)中運(yùn)用較少，但在建筑業(yè)信息化快速發(fā)展、普及的潮流下，這一信息化技術(shù)必將有廣闊的發(fā)展前景。本文提出了建筑企業(yè)構(gòu)建BIM私有云平臺(tái)中心的實(shí)施方案，作出了理論上的闡述，同時(shí)也將某企業(yè)在M項(xiàng)目中對(duì)此方案的實(shí)施情況進(jìn)行了介紹?？梢钥闯?，在M項(xiàng)目中，通過(guò)運(yùn)用這一技術(shù)成功節(jié)省了成本30%，并將帶來(lái)更多后期不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。充分體現(xiàn)了BIM私有云平臺(tái)廣闊的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。下一步將在云平臺(tái)實(shí)施保障上繼續(xù)在模式和應(yīng)用激勵(lì)機(jī)制等方面進(jìn)行深一步的探討和完善，在企業(yè)中更為深入地應(yīng)用BIM私有云平臺(tái)，創(chuàng)造更高的價(jià)值回報(bào)。

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