基于bim建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型集成框架應(yīng)用開發(fā)

1、<p>　　基于BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型集成框架應(yīng)用開發(fā)</p><p>　　摘要：探討了建筑信息模型在信息的集成過程中的相關(guān)特性以及模型數(shù)據(jù)積累的反復(fù)性模型和基本對象表達(dá)的復(fù)雜性從而最終創(chuàng)建一個(gè)能夠包含結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)階段的信息模型框架系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)：兼容性、可擴(kuò)展性以及階段性等，借助于這個(gè)模型系統(tǒng)的開發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和建筑模型中的信息集成，并且最終能夠促進(jìn)下一代的建筑信息模型的研發(fā)。

2、</p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑信息模型；信息集成框架；建筑模型；結(jié)構(gòu)模型 </p><p>　　目前BIM技術(shù)的逐步推廣和應(yīng)用以及現(xiàn)今IFC（industry foundation classes）也就是工程信息交換標(biāo)準(zhǔn)被行業(yè)所接受，在建筑生命周期之中運(yùn)用到信息集成技術(shù)也是越來越普及。在建筑領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建筑設(shè)計(jì)無疑使其最重要的設(shè)計(jì)階段，因此關(guān)于采用何種方法有效實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建筑

3、設(shè)計(jì)的信息集成也就是模型集成框架中最為重要的問題。 </p><p>　　由于我國對于建筑信息模型這一領(lǐng)域的涉足比較晚，因此目前在我國這一領(lǐng)域的相關(guān)研究還是比較有限的。鄧雪原（上海交通大學(xué)）研究發(fā)現(xiàn)可以直接由IFC自動獲取得到SAR2000 以及ETABS結(jié)構(gòu)模型的基本框架，張建平、胡振中（清華大學(xué)）研究則發(fā)現(xiàn)能夠通過建筑設(shè)計(jì)、施工管理以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的施工安全信息模型來進(jìn)行建筑施工中的安全事故分析。筆者結(jié)合多

4、年的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)前人的研究基礎(chǔ)，結(jié)合結(jié)構(gòu)模型以及建筑信息模型的轉(zhuǎn)換，取得了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)信息的共享和集成。 </p><p>　　1.BIM信息集成過程和特征 </p><p>　　BIM（英文全稱：Building Information Modeling，中文直譯：建筑信息模型，中文含義：多維工程信息模型，以下簡稱BIM）經(jīng)過二十一世紀(jì)第一個(gè)十年在全球工程建設(shè)行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用和研究

5、，已經(jīng)被證明是未來提升建筑業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)技術(shù)及管理升級的核心技術(shù)。近十年來，BIM技術(shù)在美國、日本、香港等國家和地區(qū)的建筑工程領(lǐng)域取得了大量的應(yīng)用成果。國內(nèi)不少具有前瞻性與戰(zhàn)略眼光的施工企業(yè)開始思考如何應(yīng)用 BIM 技術(shù)來提升項(xiàng)目管理水平與企業(yè)核心競爭力。美國建筑科學(xué)研究院（NIBS?National Institute of Building Sciences）在2007年頒布美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)第一版第一部分。 </p>

6、<p>　　信息集成（集成平臺）Integrated information（Integrated platform）是指系統(tǒng)中各子系統(tǒng)和用戶的信息采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范和編碼，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)信息共享，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)相關(guān)用戶軟件間的交互和有序工作。標(biāo)準(zhǔn)化是信息集成的基礎(chǔ)，主要包含通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化（如MAP/TOP，制造自動化協(xié)議/技術(shù)辦公室協(xié)議等），產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)話（如STEP，產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等），以及調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化，電子文檔標(biāo)準(zhǔn)化，

7、交互圖形標(biāo)準(zhǔn)化等。集成平臺是信息集成的有力工具，這是面向?qū)ο蟮拈_放式集成技術(shù)，例如有X個(gè)需要交互的應(yīng)用軟件，只要把每個(gè)應(yīng)用軟件分別接到集成平臺，就可在一組集成服務(wù)器的支持下，實(shí)現(xiàn)X個(gè)應(yīng)用軟件的集成，因而集成的復(fù)雜性由多個(gè)降到一個(gè)。集成平臺技術(shù)正在逐步完善之中。 </p><p>　　使建筑全生命周期的所有信息流全部都集成起來則是BIM信息集成的最終目的。但是難度自然也是很大，這主要是由于在建筑全生命周期之中，數(shù)據(jù)

8、的相關(guān)信息和工程項(xiàng)目建設(shè)都是在長時(shí)間的過程中的一個(gè)積累，在這個(gè)長時(shí)間的過程之中，每一段時(shí)間都會產(chǎn)生不同的信息流，而BIM的信息集成則必須在這個(gè)長時(shí)間的過程之中保證信息的螺旋上升，知道項(xiàng)目完工后BIM信息模型框架體系構(gòu)建的完成。 </p><p>　　2.建筑結(jié)構(gòu)模型的復(fù)雜性 </p><p>　　2.1基本對象表達(dá)的區(qū)別 </p><p>　　對于不同的專業(yè)，結(jié)構(gòu)模

9、型和建筑模型自然在信心的表達(dá)方面也會存在著很多的差異。對于建筑產(chǎn)品的基本對象之間的空間分配關(guān)系、空間拓?fù)潢P(guān)系、外觀真實(shí)表現(xiàn)則是建筑模型比較關(guān)注的；而對于結(jié)構(gòu)模型，對各個(gè)對象和產(chǎn)品之間的受力分析以及連接關(guān)系探析才是其重點(diǎn)。 </p><p>　　2.2模型數(shù)據(jù)構(gòu)建的反復(fù) </p><p>　　在所有模型之中，處于頂端位置的就是建筑模型，它產(chǎn)生的諸多信息流會分別被節(jié)能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水暖電提取

10、和繼承。在將建筑模型的信息提取和繼承之后，還會根據(jù)自身特性來二次建模。在二次建模的過程之中信息的獲取會反復(fù)很多次，直到最終滿足設(shè)計(jì)相關(guān)要求。 </p><p>　　3.建筑結(jié)構(gòu)信息模型ASIM集成框架 </p><p>　　3.1ASIM上層模型流程設(shè)計(jì) </p><p>　　模型轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)就是應(yīng)用開發(fā)接口（模型信息轉(zhuǎn)換平臺），解析IFC 標(biāo)準(zhǔn)的EXPRESS

11、語言表達(dá)類則是通過程序語言（FORTRAN或者C++），并且通過相關(guān)技術(shù)手段來獲得對象之間拓?fù)潢P(guān)系信息和建筑基本對象（構(gòu)件）信息，最終實(shí)現(xiàn)在PKPM的CFG平臺之上顯示能夠最終成為結(jié)構(gòu)模型的建筑對象。 </p><p>　　3.2ASIM集成框架 </p><p>　　根據(jù)上文所說的建筑部分建模的相關(guān)特點(diǎn)，對ASIM（建筑結(jié)構(gòu)信息模型集成框架體系）進(jìn)行構(gòu)建，這這個(gè)系統(tǒng)之中主要有四個(gè)體系：模

12、型體系、應(yīng)用體系、數(shù)據(jù)庫體、轉(zhuǎn)換體系，其中，設(shè)計(jì)者使用相關(guān)軟件的操作層為應(yīng)用體系，體系的頂端資源則是建筑模型和數(shù)據(jù)庫 </p><p>　　4.ASIM 信息轉(zhuǎn)換平臺 </p><p>　　在ASIM 集成框架體系中，對于整個(gè)框架體系的順利運(yùn)轉(zhuǎn)主要依靠的就是模型的信息轉(zhuǎn)化平臺的操作。而模型的信息轉(zhuǎn)化平臺依靠的就是建筑模型的相關(guān)聯(lián)系以及底層建筑基對象（梁、墻、柱、洞、板等）映射以及提取，最終

13、實(shí)現(xiàn)在各個(gè)構(gòu)建過程中轉(zhuǎn)化底層信息流的目的。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　本文通過對于BIM（建筑信息模型）信息集成過程中的相關(guān)特點(diǎn)，創(chuàng)建了面向設(shè)計(jì)階段的ASIM系統(tǒng)，依靠ASIM信息轉(zhuǎn)化平臺的開發(fā)和利用最終優(yōu)化并且實(shí)現(xiàn)了BIM信息集成框架的構(gòu)建. </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </

14、b></p><p>　　[1]劉照球，李云貴.建筑結(jié)構(gòu)信息模型的研究[C/CD]唐錦春.第十四屆全國工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集.北京： 中國建材工業(yè)出版社，2008： 219- 226. </p><p>　　[2]劉照球，李云貴，呂西林，等.建筑結(jié)構(gòu)信息集成的程序?qū)崿F(xiàn)[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版，2009，25（3） </p><p>