面向建筑全生命期的集成BIM建模技術研究

張潤智

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

【關鍵詞】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據作為基礎的模型，在進行建模的過程中，通過數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，具有優化性、模擬性、協調性、可視性和能出圖著五大特點。

BIM中涵蓋了地理信息系統、空間關系、幾何學以及各建筑組件性質和數量，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，在建模內提取建筑的材料信息十分的方便，包括建筑內部的各個細節都能夠呈現在建筑參與者的眼前。

BIM之所以受到很多的建筑業人士歡迎就是因為BIM可以為建筑設計師、建筑施工人員、建筑業主創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信息。比如如果工作人員發現建筑可能在某一個節點出了問題，現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點，而且能以及適當的計算得出閥門的各項數據，針對具體的原因進行整改和維護。

2、BIM的不足

BIM服務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今建筑發展方向的技術，但是既然是子啊發展中的技術就一定會存在一些不足。

2.1 訪問效率和數據傳輸

在BIM的研究個應用階段，BIM的服務器在研究中主要關注的還是建筑模型的本身，而對于建筑模型進行創建時其過程的信息關注就很少。對于建筑信息的完善和修改，對BIM的模型創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。

2.2 用戶權限和功能

目前用戶的權限配置和功能還不夠完善，無法快捷的根據角色的不同設置對數據訪問的權限，也無法支持這些面向建筑全生命周期的協同和多方參與工作。

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。應該盡力實現以BIM模型工程信息為基礎的應用、管理和創建。

2.4 并發訪問約束

BIM在一致性約束和并發訪問的控制體制上并沒有做到相應的完善，在支持多方面的參與協同工作時不能保證BIM數據的真實準確。

2.5 信息管理

在非結構化和機構化信息的融合上并沒有進行考慮。

2.6 全過程

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

3、BIM的關鍵技術

根據目前BIM技術上不成熟的地方，以及BIM的應用架構、建模流程和基本結構，進而實現BIM面向建筑全生命周期的建模需要對以下幾項技術進行整改。

3.1 并發訪問管理

建筑工程在建設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的集成建模技術就必須會出現多個用戶進行并發訪問的情況，而且還要確保BIM數據的一致。在這里需要引入一個BIMDISP平臺，這個數據平臺是把通過遷入和遷出的機制來實現對象級別的并發訪問管理控制，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，建筑模型就存在反向屬性、聚合和引用等相對復雜的關系，就需要根據實際的情況，研究出既能滿足數據的一致性又能滿足并發訪問的辦法。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，以及子模型的并發訪問管理。

3.2 數據一致約束

BIM的建模中工程的數據庫應該保證無論是任何時間用戶在獲取數據時都是正確的，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中的，如果在使用過程中出現修改問題，就可能在多方出現數據不一致的情況，如果不進行沖突的處理，要么在修改狀態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，研究能夠應用于建筑全生命周期的子模型的集成和提取技術，針對工程的不同階段或者是子模型的集成和提取，爭取實現一致性約束和并發訪問管理的控制。

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用的關鍵。

3.5 建筑全生命周期的BIM建模

BIM的服務技術和建筑全生命周期的管理和組織過程，是為了實現工程建設過程中動態的集成、創建、應用和管理建筑工程施工信息打下基礎。在對此進行建構的過程中必須要考慮的因素有信息、過程、組織，為并發訪問的管理和一致性約束等提供理論和實踐支持。

3.6 數據轉化

在對于BIM的數據轉化技術上要涉及到，BIM要合IFC和MVD 的相關標準，主要研究出把非IFC格式的建模信息轉換為IFC 格式的模型通用流程和方法，并且在這種方法的基礎上，實現非IFC格式的3D建模以及建筑工程信息的轉化。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。

結語：

BIM技術的應用是為了能實現建筑全生命周期的信息管理，進而提高建筑行業從勘測規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的現代化和信息化。隨著BIM 技術的不斷普及，發展前景也越發光明，對我國以后建筑行業的發展有著重大的影響。

參考文獻：

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

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