1背景介绍
建筑信息模型,即BuildingInformationModeling,简称为BIM,是由美国乔治亚理工学院建筑与计算机专业的ChuckEastman博士在年提出的,因而ChunkEastman教授被称为“BIM之父”。建筑信息模型整合了几何模型信息,建筑的功能及能力要求,建筑的施工进度,建造工艺以及一系列建筑在全生命周期中所需的信息。[1]
专家指出,目前由于市场竞争机制不足,全球建筑业仍倾向于沿用传统落后的方式,这使得建筑业落后于其他行业的发展,因此,应将BIM应用提升到国家战略高度,因为它将是改变生产方式的一种变革。也有专家认为,继CAD(计算机辅助设计,ComputerAidedDesign的缩写)技术之后,BIM技术将引领新一轮的信息革命。
美国是世界上最早推行BIM应用的国家,年,美国国家建筑科学研究院(NationalInstituteofBuildingSciences)发布了《国家建筑信息模型标准》(NationalBuildingInformationModelStandard,简称NBIMS),该标准不仅在美国国内为建筑行业的提升提供了强大动力,也为众多其它国家的建筑业BIM应用提供了指导。目前美国即将发布该标准的第三版,而我国还没有正式发行的BIM国家标准。
年5月,住房和城乡建设部发布了《-年建筑业信息化发展纲要》,提出了在“十二五”期间,基本实现建筑企业信息系统的普及应用,加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用,推动信息化标准建设的总体目标。《纲要》发布后,BIM标准的编制工作提上了日程。根据住房和城乡建设部近年的工程建设标准规范制订修订计划,我国目前正在编制的BIM标准主要有中国建筑标准设计研究院主编的《建筑工程设计信息模型交付标准》、《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》,中国建筑科学研究院主编的《建筑工程信息模型应用统一标准》、《建筑工程信息模型存储标准》,以及中国建筑股份有限公司和中国建筑科学研究院主编的《建筑工程施工信息模型应用标准》。BIM国家标准的出台将为行业提供统一语言和工作指南,是推动BIM应用的重要步骤。
2建立建筑产品BIM数据库的必要性
BIM技术在中国发展了十余年的时间,如今该技术在中国已经得到普遍重视,许多BIM设计软件的使用也越来越广泛,当前市场上约有超过多种应用软件支持BIM技术。许多设计软件自带模型基础数据库,比如Revit的族库,MagiCAD的产品构件库,但是由于软件自带数据库中的模型数量较少,信息不完整,尤其是缺少真实建筑产品的属性信息,且部分产品模型不完全复合我国相关的标准要求,导致设计人员在建模时需要手动输入数据,影响了工作效率。因而用户对符合中国设计规范的建筑产品BIM数据库的需求越来越大。因此,建立满足用户使用需求的建筑产品BIM数据库十分必要。
2.1建立建筑产品BIM数据库可以有效解决产品信息模型的集中存储、共享与调用
市场中目前有的BIM数据库多是BIM设计软件自带,有些数据库管理系统是在设计软件的基础上进行二次开发实现的,没有适合于本土化的规范及标准,且不同软件的数据库不可通用。
建立通用的建筑产品BIM数据库可以有效的解决产品信息模型的集中存储、共享与调用,实现对建筑产品信息模型的规范化管理。用户可以按照不同权限使用数据库中的产品信息模型,进而提高设计效率、保障交付成果的规范性与完整性。
2.2建立建筑产品BIM数据库可以为建筑设计、施工、运维过程提供基础数据支撑
在建筑设计过程中,从数据库中选择产品信息模型,利用产品信息模型的物理信息可以对建筑模型进行功能、性能的分析。如分析结果不能满足标准,则可以对产品替换后,再一次进行数据分析。
在建筑施工过程中,用户可以从建筑产品BIM数据库中查询到产品的属性信息,这些信息对于建筑项目整体的工程进度及施工的过程操作有很好的控制,有利于在实际操作中发现问题,也可以利用BIM技术进行施工模拟。
在建筑运维过程中,建筑产品BIM数据库能够提供运维管理者查询相关产品的信息,便于产品出现问题或损害时的维修维护。
3建筑产品BIM数据库研究工作
目前关于BIM技术的研究主要集中在协同设计和多专业信息共享方面,而关于数据平台的研究也主要是BIM数据存储与集成管理的应用平台及BIM协同平台,关于BIM产品数据库的研究非常少。年,住房和城乡建设部科技发展促进中心与北京交通大学联合承担了住房和城乡建设部年科学技术项目——《基于信息技术(BIM)的绿色建筑部品数据平台构建与应用研究》课题,开始了BIM产品数据库的研究。
3.1研究目标
课题的研究目标是集合建筑行业各类科技企业,建立全体系的建筑产品BIM数据库,数据库以IFC标准格式进行输入与输出,设计人员可以方便的将检索到的信息模型纳入设计文件中。用户可以对数据库进行查询、检索、访问、提取所需的产品信息,并进行信息回馈等。
课题所研究的建筑产品BIM数据库包括以下特点:
(1)通用性
BIM设计类软件的基础数据库只是针对设计软件本身建立,其他软件不可共用。而建筑产品BIM数据库中的模型,建立基于IFC标准,支持所有符合IFC标准的软件应用。也可以通过对数据的重新编译,生成多格式的文件,支持相关BIM软件的应用。
(2)扩展性
建筑产品BIM数据库中的模型数据、产品数据可以进行无限的扩充及扩展。满足企业产品更新的需求,为用户提供最新且包含完整信息的产品模型。
(3)模型替换
建筑产品BIM数据库中的模型拥有唯一的模型编码,用户在使用过程中可以进行替换、组合、整理及统计。
(4)全过程服务
建筑产品BIM数据库可以针对设计、施工、运维提供不同的服务。也可以根据用户需求提供基于数据库的扩展服务。
3.2技术路线
模型入库时,经过IFC解析后,将得到的模型数据存入到面向数据库中。当用户通过界面调用BIM模型文件时,需要将数据库中的数据按照IFC标准格式经过IFC编译器生成IFC格式文件,以供使用。下面,以框架图的形式表达逻辑流程:
图1逻辑流程图(作者自绘)
4工作总结与展望
年末,《基于信息技术(BIM)的绿色建筑部品数据平台构建与应用研究》课题组组织召开了课题中期汇报会。会上,中国建筑科学研究院郑瑞澄研究员肯定了项目的重要性,郑教授希望数据库中的产品信息能够非常准确并体现产品的关键特点,起到替代产品样本的作用,对用户有实质性的帮助。北京市建筑设计研究院信息部卜一秋部长表示,数据库的立意非常好,虽然有的设计院已经有自己的BIM库,但是库内模型的通用性很差,甚至院内的不同项目也不能通用,中心研究的BIM库则很好的解决了通用性的问题。