基于工业基础类标准的建筑信息模型数据交互及应用

针对当前工业类基础(industry foundation classes,IFC)标准文件的开发应用存在文件格式转换繁杂、数据互操作性弱及信息有效利用率低等问题,提出一种IFC模型数据映射至数据库、建筑信息模型(building information modeling,BIM)在Web端重构及信息在线可视化分析的实施方法。基于Web框架,搭建IFC标准文件映射至关系型数据库的应用框架。该应用框架利用JavaScript语言对IFC标准文件深度解析,采用Python语言将IFC模型数据和建筑全生命周期有效信息储存至关系型数据库,结合实际案例及分析,展现并验证该应用框架的实施效果。结果表明:该方法可实现项目数据交互的完整性和高效性,支持建筑全生命周期相关应用的二次开发;同时融合智能建造技术和科学管理,提升BIM信息管理的有效性,促进建筑业数字化发展和智能化应用拓展。

基于工业基础类数据标准的结构模型转换技术

介绍了建筑信息模型数据共享与交换的工业基础类数据(IFC)标准,分析了IFC建筑模型与结构模型信息的组成与特点,研究了基于IFC的结构模型转换方法,采用ObjectARX技术在AutoCAD平台上开发了IFC结构模型文件生成软件.实例应用表明,该软件可以提取结构模型完整的IFC信息,可以实现从IFC结构模型到软件结构分析模型的转换.

基于工业基础类的建筑物3D Tiles数据可视化

针对目前建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)集成方案网络传输与浏览器渲染能力的不足,选择GIS领域更适合Web端加载的三维瓦片数据作为研究目标,提出BIM模型从工业基础类(IFC)向3D Tiles数据格式的转化方法和在Web端快速加载BIM模型的思路,并对GIS和BIM在Web端的大体量数据集成方案进行研究.针对IFC标准模型数据,根据建筑构件划分标准对数据进行拆分,得到几何信息文件和语义属性文件.几何信息文件经中间格式转换,最终与语义属性文件封装为保留有BIM语义属性的三维瓦片数据.在转换过程中完成了坐标转换、数据映射、空间索引以及多细节层级(LOD)划分,实现了BIM数据和地理要素数据在三维WebGIS框架下快速、高效的渲染交互.

基于工业基础类标准的参数化实体模型数据交互技术

针对已有技术参数化程度低、信息易丢失的缺陷,提出了基于工业基础类(IFC)标准的参数化实体模型数据交互技术。确立了实体模型IFC格式文件的基本框架,研究了实体模型各类信息的参数化IFC格式数据表达方法,并通过软件编程实现。结果表明,该参数化实体模型数据交互技术可准确描述复杂实体模型,生成的IFC格式文件可在各主流BIM软件中准确表达并能二次编辑。

基于IFC的轨道交通BIM构件标准库研究

针对轨道交通工程的建筑信息模型(building information modeling,BIM)建模方法不统一、信息不规范,导致BIM模型数据难以在后期有效统一应用的弊端,研究基于工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准的轨道交通BIM构件标准库。首先,根据轨道交通工程各专业构件的表达需求,研究构件类型、构件信息的IFC表达,以及适配IFC标准的扩展机制;其次,提出轨道交通BIM构件标准库技术框架,主要包括基础数据层、技术支撑层、应用场景层、用户层;然后,采用国家标准的分类编码方法定义轨道交通各专业BIM构件的分类编码,设计了构件信息模板,规范各专业构件的属性信息及其资源链接方式;最后,研究BIM构件模型的加解密方法,以保障轨道交通工程BIM模型数据的安全性。研究结果表明,通过搭建统一的BIM构件标准库,能够促进参建方采用标准化的BIM构件模型创建轨道交通BIM项目模型,保障BIM模型的规范性。

基于ADE的IFC到CityGML层次转换模型

新型城市化建设和管理过程中,借助建筑信息模型(building information modeling,BIM)与地理信息系统(geographic information system,GIS)的数据集成,不但能实现建筑物的精细化表达,而且室外信息得以兼顾,实现空间分析及室内外一体化表达。但BIM与GIS两种不同的数据格式无法直接实现数据的互通。为此,首先分析了模型IFC和CityGML在文档形式等方面的差异,并实现了多个简单建筑物IFC模型到CityGML3.0 LOD2、LOD3的转换。其次,针对上述数据集成实验中语义丢失问题,扩展GIS的CityGML3.0数据格式,提出CityGML B-Con扩展模型,完善IFC到CityGML3.0的一对一映射关系。最后,实现多个不同复杂程度建筑物IFC模型到CityGML B-Con扩展模型的转换。实验结果表明,利用CityGML B-Con模型能实现BIM与GIS的数据集成。宏观层面来说,能够增强转换后建筑物外观的细节程度,微观层面而言,BuildingConstructiveElement和BuildingInstallation的子类得以区分,IfcStair、IfcRamp和IfcBeam等建筑构件都能通过一对一映射的方式转换至CityGML中,克服了CityGML原有标准在建筑物构件表达方面的缺陷,有效减少了BIM源数据语义信息的丢失。

基于IFC标准的面向需求的动态加载方法

为解决Web端建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)场景数据加载技术面向复杂模型数据时存在的加载时间过长、用户体验不佳的问题,提出一种Web端基于工业基础类(IFC,Industry Foundation Classes)标准的面向需求的动态加载方法。以IFC模型文件作为研究对象,在遵从建筑语义前提下,以建筑构件为粒度,将层次关系、几何特性、材质、属性等信息拆分存储;结合构件可见性和几何相关性,设计出基于图形处理器(GPU,Graphics Processing Unit)加速的面向需求的动态加载方法;搭建实验测试环境,选取若干IFC模型文件,进行方法验证。以初始加载构件个数、内存占用和初始加载时间作为性能评价指标,与使用BIMServer开源服务器平台加载的方法相比,文章所提方法的初始加载组件数量减少了约71%,内存占用减少了约40%,初始加载时间缩短了约78%,有效减少了用户因加载而等待的时间,改善了用户交互体验,可为铁路行业开展Web端BIM大场景应用提供快速加载技术支持。

基于IFC的建筑协同设计标准研究初探

本文介绍了基于工业基础类IFC(Industry Foundation Class)的协同设计标准研究。初步研究指出:作为建筑行业中协同设计数据标准应该是开放的标准,IFC是满足该要求的建筑行业数据标准。进一步的研究实践表明,IFC数据格式标准只是协同设计的必要条件,但不是充要条件。设计中各专业之间信息交互的流程也必须要明确定义,否则作为建筑信息模型的通用数据结构IFC格式无法保证专业之间信息交互的正确性和高效性。本文介绍了基于"用例"(use case)分析的方法——信息提交手册IDM(Information Delivery Manual),来定义设计工作流程的信息交互标准,以及在IDM基础上的计算机软件实现的模型视图定义MVD(Model ViewDefinition)。本文指出,基于IFC的协同设计标准框架应该包括三个层次,即IFC数据结构、信息提交手册,以及模型视图定义。

一种基于IFC的地形模型共享方法

建筑信息模型实现信息数据共享的方式主要包括:使用专用中间文件格式和使用公共数据模型格式等。针对专用中间文件格式DXF在传递模型属性信息时存在信息丢失的情况,基于IFC实现地形模型跨平台共享,且保留了模型属性信息的完整性。结果表明,IFC作为一种开放的建筑产品数据交换和表达的国际标准,为BIM应用系统之间模型信息数据的共享提供了一种思路。研究成果对于测绘单位开展BIM工作具有一定的借鉴意义。

基于操作的钢结构节点参数化建模系统研发

为改变当前主流的基于约束的参数化建模方式复杂、建模效率低下、用户很难掌握的情况,从操作记录出发设计了一套基于操作的钢结构参数化节点制作系统,讨论了基于操作的参数化建模与基于约束的参数化建模在建模方式、系统开发、底层逻辑等方面的区别,介绍了操作实现的原理,研究了参数化节点中逻辑信息的写入,实现了利用工业基础类文件来储存参数化信息的方式.基于操作的参数化建模与非参数化建模在建模方式上基本一致,与基于约束的参数化建模相比提升了参数化建模效率、实现了参数化信息的共享、减少了相似节点的重复制作工作量.最后用实例验证了基于操作的参数化建模方式的优点.

基于BIM的项目文本信息集成方法研究

建筑领域文本信息管理难度大、利用效率低,基于建筑信息模型(BIM)的文本信息集成管理可极大地提高建设项目管理的效率。在介绍BIM的概念和数据交换标准(IFC)的基础上,提出了基于BIM的中文文本信息集成方法:基于向量空间模型进行建筑文本分类;利用Revit API提取模型对象的属性信息并生成查询向量,通过计算其与文本向量的相似度,检索出与模型对象相关的文本文档;利用IFC提供的外部资源引用将文本关联到BIM模型,实现文本信息与项目模型的集成。运用该方法从Revit模型中提取了楼板属性信息并在楼板与文本间建立了关联关系,验证了该方法的可行性。该方法可为基于BIM的建筑文档集成管理系统的开发提供支持。

基于BIM的建设项目文档管理系统设计

建筑信息模型(BIM)在建设工程领域的作用愈来愈凸显,基于BIM的信息集成管理将极大提高项目管理的效率。充分分析了传统建设项目文档管理系统在信息检索、知识重用方面的不足,同时对BIM以及IFC标准进行了详尽的阐述。在此基础上提出在BIM环境下集成建设项目文档管理系统,并分别分析了系统的实施必要性及技术可行性,提出了系统框架。最后对文本信息集成方法进行了改进,提出适用于中文文本的BIM环境下建设项目文档管理的实现框架及其支撑技术。研究为可以基于BIM的建设项目文档管理提供参考。

基于BIM和移动定位的施工质量管理系统

本研究基于建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术和室内移动定位技术,研制施工质量管理系统,用于建筑工程施工质量验收,以解决目前施工质量验收中规范实施过程中存在的漏检、数据二次转录等问题。本研究从施工质量验收相关规范出发,分析了施工质量验收的标准化过程与要求,并在此基础上设计了系统功能,建立了系统架构。然后提出了基于BIM的验收任务生成算法、移动定位集成方法等关键技术与方法,研制了施工质量管理的原型系统。最后,该原型系统在实际工程施工中进行了试用,验证了该系统的可行性。

我国工程项目管理中BIM技术应用的价值、难点与发展模式

通过分析BIM技术在工程建设领域技术应用层面的价值,进一步阐明了BIM核心价值在多系统数据的汇集、海量数据的提取和分析以及数据经验的重用。对我国BIM技术应用的难点做出分析,体现在BIM软件集成环境的部署有难度、项目管理水平不适用和标准规范尚未建立。最后,提出了BIM技术在我国可能的三种发展模式,包括科研转化为竞争力模式、全生命周期应用模式和工程管理全面融合模式。

基于BIM的建设领域文本信息管理研究

建设项目在其整个生命周期内产生大量的非结构化信息,其中大部分是文本信息,建筑信息模型(BIM)可以支持建设项目全生命周期的信息管理,因此基于BIM的建设领域文本信息集成管理将大大提高项目管理的效率和质量。介绍了建筑信息模型的概念,实现平台,以及数据交换标准(IFC),提出了一个系统化的建设领域非结构化文本信息的管理体系框架:以非结构化的文本信息为研究对象,采用文本挖掘的方法,将文本进行结构化处理,用于信息的检索、排序。在此基础上将文本信息按IFC标准进行分类,并与建筑模型实体相关联,实现文本信息与建筑信息模型的集成。提出的方法可以为提高建设领域文本信息管理能力提供支持。

基于BIM技术的地铁基坑工程施工仿真模拟方法

如何在地铁基坑施工过程中充分利用复杂地质和工程结构的多源异构信息,实现施工数字化建造是地铁工程建设中的一个难题。通过提出建筑信息模型(BIM)定制化思路,有效集成工程结构体和岩土体模型,建立岩土体开挖与结构体施作同步进行的基坑施工仿真模拟方法,来解决这一难题。采用工业基础类(IFC)标准,分别针对地质体和工程结构进行扩展和定义,构建基于IFC标准的基坑工程基础数据体系。在Autodesk软件平台上,研发基坑结构构件库和参数化构件建模技术,创建自定义的基坑结构建模插件。构建基于钻孔数据的三维地质建模方法,建立面向施工过程的地质模型动态剖切方法,将地质模型离散划分不同开挖阶段的三维地质块体,形成基坑分阶段施工三维地质模型。在此基础上,研究地质体与结构体融合的拓扑重构算法,构建基坑多阶段开挖一体化集成BIM模型,动态加载施工进度信息,形成基于BIM技术的地铁基坑工程施工仿真模型和模拟方法。最后,通过工程实例展示所提出的仿真模拟方法的可行性与有效性。

基于键-值缓存的IFC模型Web应用技术

近年来,基于工业基础类(IFC)标准的建筑信息模型(BIM)应用技术得到快速发展,但现有的技术和方法难以支持面向互联网的IFC模型对象传输和查询等应用。为实现IFC模型在Web中的应用,该文使用JSON格式建立了一种面向网络的IFC对象模型,使用分布式的键-值存储系统Redis建立了IFC数据的高速缓存,并基于以上对象模型和缓存技术提出了IFC数据的分步、动态解析方法,实现了大容量IFC数据的轻量化、标准化的网络传输和高速动态解析。验证表明:该模型和技术可以支持面向互联网的BIM应用,并且能够大幅提升IFC数据文件的解析效率,可将大容量(超过30MB)IFC文件的解析速度提升1倍以上,具有较高的使用价值和应用前景。

基于IFC的绿色性能分析数据转换与共享

该文提出一种基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)数据标准工业基础类(industry foundation classes,IFC)的绿色性能分析数据转换与共享方法。首先,通过分析IFC标准与常用绿色性能分析数据格式gbXML的结构及其对绿色性能信息的描述机制,建立了二者主要信息元素之间的映射关系;并提出了IFC向gbXML的自动转换方法,实现了绿色性能分析数据的转换与共享。最后,将上述方法在实际案例中进行了测试验证。结果表明:该方法实现了IFC向gbXML的自动转换,支持不同参与方与应用之间绿色性能分析数据的交换与共享,有效降低了信息重复建模成本,提高了效率。

IFC数据模型至关系型数据库模型的自动映射

建筑信息模型(BIM)为建筑业信息化提供重要支撑,而工业基础类(IFC)作为国际通用的数据模型,则为BIM的研究与应用提供了有效支持。然而,IFC的局限性使其不宜作为信息系统二次开发时数据存储的主要形式。为此,该文提出一种自动映射方法,实现IFC数据模型到关系型数据库模型的自动映射。根据IFC数据模型结构,依次定义实体、类型、函数、规则、属性集和数量集的映射规则,实现数据解析、数据映射存取和信息检索处理。通过2个案例探索映射得到的关系型数据库的专业应用前景,结果表明:映射得到的关系型数据库在信息传递完整性和数据管理效率方面均优于直接操作IFC文件,不仅能提高BIM数据管理的完整性和效率,还能促进智能建造的拓展应用和建筑业信息化的发展。

基于IFC 4.1标准的EICAD路线数据转换方法

为了改善二三维路线数据的交互方式,提出了一种基于工业基础类(IFC) 4.1标准的EICAD路线数据转换方法。首先分析IFC 4.1标准中路线信息模型的结构层次以及属性继承关系,并通过解析EICAD平竖曲线设计文件,建立EICAD参数数据与IFC线元属性之间的映射关系。以Visual Studio 2019为开发平台,借助xBIM解析工具包,用C#语言开发基于IFC 4.1标准的EICAD路线数据转换程序,该程序用于验证所提出的转换方法。结果表明:所开发的程序能够实现将EICAD平竖曲线设计文件转换为IFC路线文件,且在导入建筑信息模型(BIM)应用软件后可以较为完整地还原路线设计信息。与传统的基于DWG文件的交互方式相比,所提出的方法能够在保证路线精度和软件兼容性的条件下,实现EICAD路线数据与BIM应用软件间的有效传递。