面向建筑全生命期的集成BIM建模技術(shù)研究

文/張潤智　武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院 湖北武漢 430074

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面向建筑全生命期的集成BIM建模技術(shù)研究

文/張潤智武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院 湖北武漢 430074

BIM在最近的十幾年里逐漸的成為國內(nèi)和國外在建筑模型技術(shù)上研究的熱點話題，BIM是新興的一種建筑制圖軟件，區(qū)別于以往的3DMax等制圖軟件，BIM在效果圖以及內(nèi)部設(shè)施上有一定過得優(yōu)勢。但是不得不承認的是，如今BIM還處在發(fā)展中，主要通過文件對數(shù)據(jù)進行管理和交換，對于形成完整的建筑信息模型來說還是有點難度。

BIM；建筑全生命期；集成；建模

1、什么是BIM

BIM是Building Information Modeling的簡稱，中文意思就是建筑信息模型，是以建筑工程項目中的各項信息和數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的模型，在進行建模的過程中，通過數(shù)字信息的仿真模擬建筑中所有的真實的情境，所有的信息都包含在BIM建成的模型中，具有優(yōu)化性、模擬性、協(xié)調(diào)性、可視性和能出圖著五大特點。

BIM中涵蓋了地理信息系統(tǒng)、空間關(guān)系、幾何學(xué)以及各建筑組件性質(zhì)和數(shù)量，BIM可以用來展示建筑的全生命周期，包括營運和興建的整個過程，在建模內(nèi)提取建筑的材料信息十分的方便，包括建筑內(nèi)部的各個細節(jié)都能夠呈現(xiàn)在建筑參與者的眼前。

BIM之所以受到很多的建筑業(yè)人士歡迎就是因為BIM可以為建筑設(shè)計師、建筑施工人員、建筑業(yè)主創(chuàng)建一個可以直觀溝通的橋梁，可以提供出工程在處理時的相關(guān)信息。比如如果工作人員發(fā)現(xiàn)建筑可能在某一個節(jié)點出了問題，現(xiàn)有的方法就是搜查整座大廈或者是翻出所有的施工圖找出問題所在。但是在BIM的幫助下可以通過BIM模型查找疑似出問題的閥門節(jié)點，而且能以及適當(dāng)?shù)挠嬎愕贸鲩y門的各項數(shù)據(jù)，針對具體的原因進行整改和維護。

2、BIM的不足

BIM服務(wù)器針對建筑的全生命周期進行建模確實是一項非常適合當(dāng)今建筑發(fā)展方向的技術(shù)，但是既然是子啊發(fā)展中的技術(shù)就一定會存在一些不足。

2.1 訪問效率和數(shù)據(jù)傳輸

在BIM的研究個應(yīng)用階段，BIM的服務(wù)器在研究中主要關(guān)注的還是建筑模型的本身，而對于建筑模型進行創(chuàng)建時其過程的信息關(guān)注就很少。對于建筑信息的完善和修改，對BIM的模型創(chuàng)建來說是十分重要的，這種過程是對建筑施工過程的描述和體現(xiàn)。

2.2 用戶權(quán)限和功能

目前用戶的權(quán)限配置和功能還不夠完善，無法快捷的根據(jù)角色的不同設(shè)置對數(shù)據(jù)訪問的權(quán)限，也無法支持這些面向建筑全生命周期的協(xié)同和多方參與工作。

2.3 子模型定義

BIM目前對子模型的視圖在定義上不夠規(guī)范，子模型的集成和提取還不夠完善，無法更好的支持子模型的集成和提取，尤其是在面向用戶的時候。應(yīng)該盡力實現(xiàn)以BIM模型工程信息為基礎(chǔ)的應(yīng)用、管理和創(chuàng)建。

2.4 并發(fā)訪問約束

BIM在一致性約束和并發(fā)訪問的控制體制上并沒有做到相應(yīng)的完善，在支持多方面的參與協(xié)同工作時不能保證BIM數(shù)據(jù)的真實準確。

2.5 信息管理

在非結(jié)構(gòu)化和機構(gòu)化信息的融合上并沒有進行考慮。

2.6 全過程

BIM在數(shù)據(jù)的管理、集成和提取上還沒有達到結(jié)合建筑全生命周期的組織過程，距離實現(xiàn)BIM面向建筑全生命周期還有一定的距離。

3、BIM的關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)目前BIM技術(shù)上不成熟的地方，以及BIM的應(yīng)用架構(gòu)、建模流程和基本結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)BIM面向建筑全生命周期的建模需要對以下幾項技術(shù)進行整改。

3.1 并發(fā)訪問管理

建筑工程在建設(shè)中往往會涉及到多個單位，其中同一個單位也會有多個部門的人員參與相同的項目，所以BIM的集成建模技術(shù)就必須會出現(xiàn)多個用戶進行并發(fā)訪問的情況，而且還要確保BIM數(shù)據(jù)的一致。在這里需要引入一個BIMDISP平臺，這個數(shù)據(jù)平臺是把通過遷入和遷出的機制來實現(xiàn)對象級別的并發(fā)訪問管理控制，讓其中任意一個用戶在對BIM信息進行修改時，其他的用戶都能對修改信息進行接收，且可以查看。但是由于如今BIM的IFC基礎(chǔ)，建筑模型就存在反向?qū)傩浴⒕酆虾鸵玫认鄬?fù)雜的關(guān)系，就需要根據(jù)實際的情況，研究出既能滿足數(shù)據(jù)的一致性又能滿足并發(fā)訪問的辦法。除此之外，在最子模型進行集成和提取的過程中，應(yīng)該考慮如何才能提醒子模型的提取者進行更新，以及子模型的并發(fā)訪問管理。

3.2 數(shù)據(jù)一致約束

BIM的建模中工程的數(shù)據(jù)庫應(yīng)該保證無論是任何時間用戶在獲取數(shù)據(jù)時都是正確的，確保能夠滿足建模的約束性。但是模型是時刻處于可能被修改的狀態(tài)中的，如果在使用過程中出現(xiàn)修改問題，就可能在多方出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況，如果不進行沖突的處理，要么在修改狀態(tài)中其他用戶不可訪問，要么就做到實時更新，其他用戶不可同時修改模型。

3.3 子模型的集成與提取

BIM技術(shù)在建筑的全生命周期的過程模型和組織管理上，研究能夠應(yīng)用于建筑全生命周期的子模型的集成和提取技術(shù)，針對工程的不同階段或者是子模型的集成和提取，爭取實現(xiàn)一致性約束和并發(fā)訪問管理的控制。

3.4 子模型驗證和定義

準確的子模型定義是子模型的集成和提取的實用性應(yīng)用的關(guān)鍵。

3.5 建筑全生命周期的BIM建模

BIM的服務(wù)技術(shù)和建筑全生命周期的管理和組織過程，是為了實現(xiàn)工程建設(shè)過程中動態(tài)的集成、創(chuàng)建、應(yīng)用和管理建筑工程施工信息打下基礎(chǔ)。在對此進行建構(gòu)的過程中必須要考慮的因素有信息、過程、組織，為并發(fā)訪問的管理和一致性約束等提供理論和實踐支持。

3.6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化

在對于BIM的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化技術(shù)上要涉及到，BIM要合IFC和MVD 的相關(guān)標準，主要研究出把非IFC格式的建模信息轉(zhuǎn)換為IFC 格式的模型通用流程和方法，并且在這種方法的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)非IFC格式的3D建模以及建筑工程信息的轉(zhuǎn)化。為了能吧非IFC格式的建模信息集成到BIM軟件的模型打下基礎(chǔ)。

結(jié)語：

BIM技術(shù)的應(yīng)用是為了能實現(xiàn)建筑全生命周期的信息管理，進而提高建筑行業(yè)從勘測規(guī)劃階段一直到后期維護和管理階段的科技水平，最后達到我國建筑行業(yè)的現(xiàn)代化和信息化。隨著BIM 技術(shù)的不斷普及，發(fā)展前景也越發(fā)光明，對我國以后建筑行業(yè)的發(fā)展有著重大的影響。

［1］師征.基于BIM的工程項目管理流程與組織設(shè)計研究［D］.西安建筑科技大學(xué)，2012.

［2］過俊.BIM在國內(nèi)建筑全生命周期的典型應(yīng)用［J］.建筑技藝，2011，（01）.