基于BIM的管理數據模型連接及開發研究

摘要：隨著BIM技術在我國的引進和應用，基于BIM管理數據模型的應用與研究受到了互聯網行業的不斷關注，本文針對BIM技術發展的客觀趨勢，從BIM數據結構體系出發，通過采用大量參考文獻的分析法、對比法，首先從BIM技術的概念、BIM技術的優勢、BIM技術在項目管理中的應用價值、BIM模型數據結構體系三個方面入手，介紹了BIM技術的概述，其次，從BPLinker的詳細設計、BPLinker開發的主要功能兩個方面入手，研究了BIM模型與工程項目管理數據模型關聯方案的實現，最后又通過結束語的形式總結了基于BIM的管理數據模型的應用給軟件開發帶來的積極影響，希望通過這次研究，為軟件開發人員提供有效的參考。

關鍵詞：BIM;管理數據模型;連接;開發。

中圖分類號：TU712 文獻標識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）17-0000-00

最近幾年，隨著我國對BIM技術的不斷關注和重視，對基于BIM的管理數據模型連接及開發研究工作提出了更高的要求，因此，關于“基于BIM的管理數據模型連接及開發研究”這一話題成為了互聯網行業關注的焦點。為了推動BIM技術的快速發展，我們一方面要重視對BIM技術的概述有全面的認識和把握，另一方面要重視BIM模型與工程項目管理數據模型關聯方案的實現，為提高BIM技術的應用水平做出更大的貢獻。

1 BIM技術的概述

1.1 BIM技術的概念

眾所周知，BIM技術是指通過利用數字化的方式，將項目用到的工程對象以三維空間的形式表示出來，從這個定義很明顯的看出，BIM技術可以把知識數據源共享出來，共享出來的數據源可以為項目的工程提供可靠數據信息。

1.2 BIM技術的優勢

BIM技術的應用優勢非常明顯，主要體現在以下幾個方面：第一，BIM技術運用了三維可視化的表達方式將工程項目很好的展現出來，三維可視化的表達方式，一方面可以準確無誤的表達項目的設計理念，另一方面，通過解脫工程師單調的幾何手繪作業形式，讓工程師更加直觀形象的體驗工程項目的搭建過程。第二，BIM構件具有屬性，BIM技術可以給項目中用到的構件擴充一定的存儲空間，構件可以記錄很多數字信息^[1]，如：材料的性能指標，材料的比重和材料名稱等信息，這些信息的記錄給軟件開發人員的應用提供了很好的數據信息參考，提高了他們開發質量和效率。第三，BIM技術的應用可以有效避免造價人員對工程枯燥乏味的計算，由于BIM模型構件已經記錄了大量的工程數據信息，因此，造價人員僅僅通過BIM軟件就能準確無誤的查到項目中用到的工程信息，然后，根據資源單價就可以準確算出整個工程的造價。第四，BIM技術可以很好的虛擬現實。軟件開發人員在使用BIM軟件的過程中，可以通過多角度的形式觀察整個模型，從而使軟件開發人員能直觀形象的了解整個工程項目的建模細節。

1.3 BIM技術在項目管理中的應用價值

隨著BIM技術的不斷推廣和普及，BIM技術給項目管理帶來了很多應用價值，這些應用價值主要體現在以下幾個方面：第一，BIM技術在項目管理中的應用可以提高成本管理的質量和效率。由于BIM技術的模型構件記錄了大量的工程數據信息，用戶只需要通過調用數據接口的形式，就可以快速準確的獲取到工程項目用到的數據信息^[2]，除此之外，用戶還可以通過BIM軟件，對構建的工程信息進行修改。添加和刪除，從而實現信息與設計相結合的目的，除此之外，還有效的避免了項目參與者對工程量的統計，大大節約了項目參與者的時間成本，與此同時，還對有效提高成本管理的質量和效率起著至關重要的影響。第二，BIM技術在項目管理中的應用可以提高進度管理的質量和效率^[3]。由于BIM的模型構件可以通過記錄時間信息，形成BIM的四維模型，項目參與者可以在BIM四維模型的基礎上，對項目的施工進度進行提前虛擬式的模擬，然后在模擬項目進度的過程，科學合理的制定項目的進度計劃，并根據項目的實際情況，對進度計劃進行有效的調整，從而提高項目參與者按照項目進度計劃工作的規范性和標準性。

1.4 BIM模型數據結構體系

通過數據庫的角度可以看出BIM模型是以記錄和存放工程數據信息的關系型數據庫，因此，在BIM模型中，保存了幾何圖形、擴展數據的全部工程信息數據，同時，用戶可以利用BIM模型文件對工程信息數據進行修改和保存。但是從圖元組成的角度認識BIM模型^[4]，BIM模型的定義發生了變化。如圖1所示，BIM模型是由三種不同類型的圖元組成，這三種類型的圖元分別是模型圖元、視覺圖元和基準圖元，其中，模型圖元是BIM模型最重要的組成部分，該圖元主要表示項目工程中實際用到的構件實體^[5]，用戶通過借助模型圖元，可以形象直觀的觀察整個項目工程模型的所有構件的數據信息，除此之外，通過應用模型圖元還可以用關系數據庫的形式對項目工程的信息數據進行高效的管理^[6]。

2 BIM模型與工程項目管理數據模型關聯方案的實現

為了加深對基于BIM的管理數據模型連接及開發的認識和理解，現提出BIM模型與工程項目管理數據模型關聯方案，該方案的實現過程如下所示。

2.1 BPLinker的開發環境介紹

通常情況下，BPLinker的開發環境主要包含開發工具、BIM軟件選擇、數據庫選擇三大內容，其中BPLinker的開發通常采用的是微軟Visual Studio編程軟件，用到的框架是.Net Framework，使用的開發語言是c#語言。BPLinker實現的對BIM模型文件選擇，主要有兩大類型，第一個類型是主流軟件設計的模型文件，第二個類型是國際標準化的IFC模型文件，其中主流軟件主要是指Autodesk Revit、Navisworks等軟件，由于IFC模型文件具有國際化的標準和通性，因此，選用IFC作為BPLinker的模型開發文件，對后期BPLinker的推廣和普及起著至關重要的影響。除此之外，通過使用IFC模型文件可以為用戶提供軟件編程的標準接口，用戶通過API就可以對信息進行建模，提高建模的質量和效率，從而實現建模的自動化。BPLinker實現通常選擇的數據庫是MongoDB數據庫，選用MongoDB數據庫有以下幾個原因，首先，MongoDB為非關系型數據庫，能更快速、更便捷的存儲大模型結構信息，除此之外，MongoDB數據庫還有一個明顯的優勢，就是操作簡單高效，可以借用數據庫的鍵值表對存儲的數據進行快速轉移。

2.2 BPLinker的詳細設計

為了有效的實現BIM模型數據與工程需求數據的關聯，需要對BPLinker進行設計，因此，在對BPLinker進行詳細設計的過程中，首先，要對BPLinker的內容進行設計，設計的內容主要包含IFC模型、外置項目庫和工程造價數據庫，這三者的關系如圖2所示。首先，利用IFC模型，將構件信息數據傳給項目庫，其次，MS Project向外置項目庫中獲取工程數據，對工程數據進行動態管理，最后，工程造價數據庫從MS Project中返回造價數據。

2.3 BPLinker開發的主要功能

為了提高BPLinker的開發質量，因此軟件開發人員在開發BPLinker的初期，相關開發人員需要對要實現的主要功能有整體性的了解，首先要實現數據庫的打開與新建，其次，實現選擇構件功能，該功能的運行流程圖如圖3所示。

3 結語

綜上所述，BIM技術是軟件開發人員常用的一項技術，管理數據模型連接與開發是BIM技術的典型應用，因此，為了提高BIM技術的應用水平，需要對管理數據模型連接及開發進行分析和研究，從而保證開發出來的軟件能正常、穩定、安全的運行，進而為用戶帶來良好的體驗。

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收稿日期：2019-07-19

作者簡介：陳泉（1985—），男，湖南岳陽人，本科，研究方向：BIM技術在建筑業信息化中的應用。