面向建筑全生命期的集成BIM建模技术研究

面向建筑全生命期的集成BIM建模技术研究

张润智

武汉职业技术学院建筑工程学院  湖北武汉  430074

摘要：BIM在最近的十几年里逐渐的成为国内和国外在建筑模型技术上研究的热点话题，BIM是新兴的一种建筑制图软件，区别于以往的3DMax等制图软件，BIM在效果图以及内部设施上有一定过得优势。但是不得不承认的是，如今BIM还处在发展中，主要通过文件对数据进行管理和交换，对于形成完整的建筑信息模型来说还是有点难度。

关键词：BIM；建筑全生命期；集成；建模

1、什么是BIM

    BIM是Building Information Modeling的简称，中文意思就是建筑信息模型，是以建筑工程项目中的各项信息和数据作为基础的模型，在进行建模的过程中，通过数字信息的仿真模拟建筑中所有的真实的情境，所有的信息都包含在BIM建成的模型中，具有优化性、模拟性、协调性、可视性和能出图着五大特点。

    BIM中涵盖了地理信息系统、空间关系、几何学以及各建筑组件性质和数量，BIM可以用来展示建筑的全生命周期，包括营运和兴建的整个过程，在建模内提取建筑的材料信息十分的方便，包括建筑内部的各个细节都能够呈现在建筑参与者的眼前。

    BIM之所以受到很多的建筑业人士欢迎就是因为BIM可以为建筑设计师、建筑施工人员、建筑业主创建一个可以直观沟通的桥梁，可以提供出工程在处理时的相关信息。比如如果工作人员发现建筑可能在某一个节点出了问题，现有的方法就是搜查整座大厦或者是翻出所有的施工图找出问题所在。但是在BIM的帮助下可以通过BIM模型查找疑似出问题的阀门节点，而且能以及适当的计算得出阀门的各项数据，针对具体的原因进行整改和维护。

2、BIM的不足

    BIM服务器针对建筑的全生命周期进行建模确实是一项非常适合当今建筑发展方向的技术，但是既然是子啊发展中的技术就一定会存在一些不足。

2.1 访问效率和数据传输

    在BIM的研究个应用阶段，BIM的服务器在研究中主要关注的还是建筑模型的本身，而对于建筑模型进行创建时其过程的信息关注就很少。对于建筑信息的完善和修改，对BIM的模型创建来说是十分重要的，这种过程是对建筑施工过程的描述和体现。

2.2 用户权限和功能

    目前用户的权限配置和功能还不够完善，无法快捷的根据角色的不同设置对数据访问的权限，也无法支持这些面向建筑全生命周期的协同和多方参与工作。

2.3 子模型定义

    BIM目前对子模型的视图在定义上不够规范，子模型的集成和提取还不够完善，无法更好的支持子模型的集成和提取，尤其是在面向用户的时候。应该尽力实现以BIM模型工程信息为基础的应用、管理和创建。

2.4 并发访问约束

    BIM在一致性约束和并发访问的控制体制上并没有做到相应的完善，在支持多方面的参与协同工作时不能保证BIM数据的真实准确。

2.5 信息管理

    在非结构化和机构化信息的融合上并没有进行考虑。

2.6 全过程

    BIM在数据的管理、集成和提取上还没有达到结合建筑全生命周期的组织过程，距离实现BIM面向建筑全生命周期还有一定的距离。

3、BIM的关键技术

    根据目前BIM技术上不成熟的地方，以及BIM的应用架构、建模流程和基本结构，进而实现BIM面向建筑全生命周期的建模需要对以下几项技术进行整改。

3.1 并发访问管理

    建筑工程在建设中往往会涉及到多个单位，其中同一个单位也会有多个部门的人员参与相同的项目，所以BIM的集成建模技术就必须会出现多个用户进行并发访问的情况，而且还要确保BIM数据的一致。在这里需要引入一个BIMDISP平台，这个数据平台是把通过迁入和迁出的机制来实现对象级别的并发访问管理控制，让其中任意一个用户在对BIM信息进行修改时，其他的用户都能对修改信息进行接收，且可以查看。但是由于如今BIM的IFC基础，建筑模型就存在反向属性、聚合和引用等相对复杂的关系，就需要根据实际的情况，研究出既能满足数据的一致性又能满足并发访问的办法。除此之外，在最子模型进行集成和提取的过程中，应该考虑如何才能提醒子模型的提取者进行更新，以及子模型的并发访问管理。

3.2 数据一致约束

    BIM的建模中工程的数据库应该保证无论是任何时间用户在获取数据时都是正确的，确保能够满足建模的约束性。但是模型是时刻处于可能被修改的状态中的，如果在使用过程中出现修改问题，就可能在多方出现数据不一致的情况，如果不进行冲突的处理，要么在修改状态中其他用户不可访问，要么就做到实时更新，其他用户不可同时修改模型。

3.3 子模型的集成与提取

    BIM技术在建筑的全生命周期的过程模型和组织管理上，研究能够应用于建筑全生命周期的子模型的集成和提取技术，针对工程的不同阶段或者是子模型的集成和提取，争取实现一致性约束和并发访问管理的控制。

3.4 子模型验证和定义

    准确的子模型定义是子模型的集成和提取的实用性应用的关键。

3.5 建筑全生命周期的BIM建模

    BIM的服务技术和建筑全生命周期的管理和组织过程，是为了实现工程建设过程中动态的集成、创建、应用和管理建筑工程施工信息打下基础。在对此进行建构的过程中必须要考虑的因素有信息、过程、组织，为并发访问的管理和一致性约束等提供理论和实践支持。

3.6 数据转化

    在对于BIM的数据转化技术上要涉及到，BIM要合IFC和MVD 的相关标准，主要研究出把非IFC格式的建模信息转换为IFC 格式的模型通用流程和方法，并且在这种方法的基础上，实现非IFC格式的3D建模以及建筑工程信息的转化。为了能吧非IFC格式的建模信息集成到BIM软件的模型打下基础。

结语：

    BIM技术的应用是为了能实现建筑全生命周期的信息管理，进而提高建筑行业从勘测规划阶段一直到后期维护和管理阶段的科技水平，最后达到我国建筑行业的现代化和信息化。随着BIM 技术的不断普及，发展前景也越发光明，对我国以后建筑行业的发展有着重大的影响。

参考文献：

[1]师征.基于BIM的工程项目管理流程与组织设计研究[D].西安建筑科技大学,2012.

[2]过俊.BIM在国内建筑全生命周期的典型应用[J].建筑技艺,2011，(01).