基于IFC标准的BIM模型编程语言解析方法研究

IFC标准定义了建筑信息模型交换的数据格式,为面向建筑全生命周期的信息交换和共享提供了标准的数据定义和数据模型,是目前对建筑信息描述最全面、最详细的标准,是解决建筑行业BIM软件之间数据交换性和互操作性问题的重要标准。但是IFC基于EXPRESS语言来定义建筑信息交换与共享,EXPRESS语言本身不是编程语言且不可被计算机编译执行,因此使用计算机编程语言解析和处理基于IFC标准的BIM模型,是BIM软件开发的基础和关键技术。本研究利用开源的Java插件,解析基于IFC的BIM模型,生成相对应的IFC实体类,在此基础上,利用Java语言来具体编程实现不同的应用功能,为下一步的基于IFC标准的土木建筑工程BIM软件开发奠定了基础。     

基于IFC标准和参数化的隧道监测信息模型研究

将BIM技术应用于隧道工程成为新的发展领域,研究将BIM技术与隧道工程监控量测相结合,有着重要且前沿的工程意义。利用IFC标准提出监测信息扩展方法,对标准未提供的数据模型和信息进行基于IFC的属性集扩展。通过Revit二次开发,在Revit建模环境下输入指定参数即可高效精准地完成建模工作,在Revit软件打开基于IFC数据标准的隧道模型时,可以查看分析监测数据并实现预警功能。为BIM技术指导隧道施工,隧道运营期间病害检测、维护提供依据。     

基于IFC的建筑结构施工图设计信息模型描述

为解决建筑结构设计信息在工程的后续阶段信息重用和共享困难的问题,本文引入国际工业基础类IFC(Industry Foundation Classes)标准研究建筑结构施工图设计信息模型。通过分析钢筋混凝土结构施工图设计BIM (Building Information Model)数据需求,利用IFC的建筑结构信息模型描述方法和模型扩展机制,构建了建筑结构施工图设计的IFC扩展模型,并基于该模型开发了钢筋混凝土结构施工图设计原型系统。系统应用表明,施工图设计模型可自动转化为工程算量模型,进行工程算量统计和分析,实现设计信息的无损交换与充分共享,从而验证了建筑结构施工图IFC扩展模型的可行性。     

基于IFC标准的隧道工程信息传递研究

近年来,BIM技术在各个工程领域已经得到了广泛的应用,BIM技术的基础是数据标准,只有通过合适的数据标准才能达到信息共享的目的。BIM技术的主流数据标准是IFC标准,本文借鉴国外IFC标准的制定经验以及对IFC标准的研究,定义了隧道工程建筑模型与投资分析模型、进度分析模型以及安全分析模型之间信息传递的模型视图,为最终的BIM-5D信息共享管理平台的构建提供了基本的依据。     

基于BIM技术的高性能钢纤维混凝土梁截面非线性分析

在建筑信息模型(BIM, Building Information Model)技术基础上,通过研究其标准BIM文件格式IFC(Industry Foundation Class)标准,得到向IFC中性文件中扩展几何属性、混凝土材料属性数据和钢筋材料属性相关参数的方法,并通过C++编写的“数据整合模块”访问和分析处理IFC文件中的相关数据,生成供Fortran截面非线性程序读取的文件形式,进行非线性分析计算。最后将该方法应用到高性能钢纤维混凝土梁截面非线性分析实例分析中,分析结果与试验结果吻合较好,说明了所建议方法的合理性和适用性。     

BIM数据标准IFC发展分析

BIM技术已被广泛应用于建筑领域。作为BIM应用的数据标准,IFC在建设项目各方的数据交互过程中发挥了积极作用。然而,现阶段BIM软件通过IFC标准进行数据交互时,出现数据不一致的问题,影响了数据交互的质量。为全面认识IFC标准及其在数据交互方面的可行性,本文在调研IFC标准发展的基础上,研究了建设项目数据的IFC表达方法,讨论了各软件对IFC文件的支持情况,分析了软件采用IFC标准进行数据交互不一致问题的产生原因。进一步地,从软件对IFC的解析、IFC标准完善等方面探讨了IFC发展面临的问题及发展建议。最后,利用新兴技术成熟度曲线对IFC标准的发展趋势进行了预测。     

钢筋混凝土剪力墙结构深化设计MVD研究与应用

工业基础类标准(IFC)是BIM的数据存储交换标准,其基于面向对象的思想定义了建筑领域全生命期的各种实体。模型视图定义(MVD)是面向某一信息交换需求的IFC子集,为满足特定信息交换场景的具有明确规定和语义的数据存储模式。本文基于IFC标准探究了钢筋混凝土构件数据定义和组织的方法,扩展了结构单元领域中的组实体,增加了结构元素组实体和结构体系实体,以满足混凝土结构体系信息交换需求。另外,在元素构件实体中扩展了结构元素实体,增加了结构构件和结构节点实体,以完善结构体系中结构元素的信息描述。为完整清晰地传递钢筋信息,丰富了钢筋实体和钢筋附属件实体。基于扩展的实体给出了钢筋混凝土剪力墙结构深化设计MVD的数据架构,并基于PKPM BIM System开发了结构深化设计工具。最终,通过本文提出的深化设计MVD实现了深化设计模型和结构模型之间的数据传递,验证了其合理性和有效性。     

基于IFC标准的老旧砖房变形监测信息集成与表达

BIM具有强大的可视化和信息集成功能,可以很好地应用到工程结构监测中。由于模型文件存在不兼容的问题,监测信息需要以标准化形式来表达。本文提出了基于IFC标准的BIM技术对建筑监测信息的表达方法,通过模型属性扩展等方式建立结构监测信息模型与IFC标准的数据模型之间的映射关系,并以一栋4层砖混结构为监测对象,验证了该方法的可行性。     

基于IFC认证的BIM建模软件选择方案研究

近年来,国内外对BIM技术在建筑行业中的应用越来越重视,BIM已成为未来建筑行业技术的发展趋势。作为BIM实施的第一步,BIM模型的创建对BIM的成功应用和推广具有重要的意义。IFC数据标准作为国际通用的BIM基础数据格式,可以使以IFC标准格式形成的BIM模型,在多种AEC工程软件中进行信息传递及交换。当前,不同的软件对IFC格式的支持范围及支持程度各不相同。本文针对Building SMART的Coordination View Certification 2.0项目中对当前主流BIM软件的IFC2X3支持情况的统计,进行了整理与分析,得出面向IFC的BIM建模软件选择方案,为不同特点的项目BIM应用提供软件参考,从而促进IFC标准的发展以及BIM技术的普及。     

基于IFC标准的既有结构维护信息模型

随着既有建筑总量的不断增多,既有结构的运营管理问题越来越突出。然而,在工程实践中,既有结构信息的集成是困扰其运营管理的一大难题。利用BIM技术及IFC标准,针对既有结构提出了一条集成鉴定与加固信息的途径。通过IFC标准中的属性集扩展的方法,在结构与构件层次集成基本的鉴定信息,同时参照5种常见的加固方法,在构件层次集成结构的加固信息。通过该方法集成的信息,能够在支持IFC文件的软件上读入,并在此基础上建立了既有结构维护管理系统。工程实例应用表明该系统有实用价值。     

模型视图定义在结构分析模型中的研究

在建筑设计工作中,不同专业BIM软件间的模型交互障碍是影响当前BIM发展的掣肘。利用国际通用的BIM数据标准,即IFC(Industry Foundation Classes)标准,可为解决上述问题提供基础支持。在IFC标准应用过程中,IFC实体对象需要和具体信息进行绑定,因而标准化的模型视图定义(Model View Definition,MVD)被提了出来。本文介绍了MVD标准格式,包括三大构成模块Concept(概念)、Diagram(图表)和相应的Document(文档)描述,并尝试将这个标准与结构分析模型的标准化表达相结合,与IFC实体对象进行关联,对实现结构分析模型的数据共享与转换工作具有指导意义。     

建筑施工IFC数据描述标准的研究

IFC标准是国际协同工作联盟IAI发布的建筑产品数据描述标准, IFC标准提供了建筑产品大部分信息模型的定义和描述。但是, 在建筑施工领域IFC标准的模型体系尚不完善, 无法完全满足建筑施工IFC数据描述的需求。本文通过对IFC标准的体系结构、数据描述方法、扩展机制和应用流程的系统研究, 建立面向建筑施工的IFC数据扩展模型, 编制了建筑施工IFC数据描述标准, 并通过工程实际应用验证了模型和标准的可行性和适用性, 提出了对IFC标准进一步研究和应用的建议。     

基于IFC与gbXML标准的绿色建筑信息模型数据标准及应用研究

BIM技术是一种全新的信息技术,是建筑业实现绿色节能、可持续发展以及建筑业信息化的重要途径之一,但是缺乏统一的BIM数据存储和传输标准是影响其发展的主要因素。IFC标准和gb XML标准都是解决BIM建模软件和绿色建筑分析软件之间互操作性问题的重要BIM标准。本文通过分析基于IFC标准和gb XML标准的绿色建筑信息模型的内容和不同标准的适用性,提出了基于IFC标准和gb XML标准的绿色建筑性能分析流程,探索了不同软件间信息共享的途径,对解决BIM模型在信息交换过程中的"信息孤岛"问题提出了参考性建议。     

基于BIM的建筑空间管理信息复用方法

基于BIM技术与IFC国际标准,通过对现有建筑空间BIM数据的复用信息合规性检查方法、空间属性信息的提取与存储方法、现有数据库信息的存储与复用方法以及空间管理信息关联方法进行研究,实现了建筑空间管理信息的复用;并以上海交通大学木兰船建大楼的现有BIM数据为例,通过SJTUBIM空间管理平台,验证了本文研究方法的可行性。本研究表明,基于BIM的建筑空间管理信息复用方法,具有以下优势:(1)避免建筑空间管理阶段的重复建模与数据的重复输入,减少工作量,提高BIM数据利用率,使信息在建筑全生命周期中发挥其作用;(2)提高建筑空间管理信息化程度与管理效率;(3)基于IFC标准的信息复用方法通用性强,对建筑运维管理其他方面的信息复用具有参考价值。     

基于工业基础分类的协同工作子模型抽取研究

为支持BIM(Building Information Modeling)不同项目参与方按需求高效地获取定制信息,提出一种基于IFC(Industry Foundation Class)属性抽取的子模型生成方式。通过分析IFC分类、IFC实体关联机制,根据领域模型信息需求对IFC模型中的数据实现基于属性的自动抽取,去除与需求数据无关的IFC标准、定义及引用关系,提高子模型数据价值密度,简化模型处理复杂度,生成更适应高密度数据交互模式的协同工作的BIM子模型。最后,在开源平台BIMserver上实现并验证了本方法的正确性和可行性。试验证明,抽取的子模型与IFC完备子模型相比在数据量、数据访问时间、内存资源占用和网络传输速度上有着明显优势。     

BIM与GIS数据集成:IFC与CityGML建筑几何语义信息互操作技术

近年来,建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)的集成应用越来越广泛且深入,不同专业领域通过简单模型转换实现信息交互的方法由于只保留了少量的语义信息从而导致了应用的分散和独立,局限性十分明显。IFC和CityGML分别为BIM和GIS领域内通用的数据模型标准,两者之间的几何和语义信息共享将为BIM和GIS的集成奠定基础。本文基于IFC和CityGML标准,提出IFC几何要素过滤方法以及IFC到CityGML的语义映射规则,为IFC与CityGML建筑模型的几何、语义信息互操作提供一种通用手段,并通过实例进行了验证。     

基于HBase的BIM模型存储技术研究

随着计算机互联网技术的飞速发展,建筑信息模型技术(BIM)应运而生。BIM作为一种新兴的建筑技术理念,推动着建筑行业发生巨大的变革,同时,大数据、云计算技术也成为当下热门话题。将大数据云计算与BIM技术相结合,将是未来建筑行业的发展趋势。本文研究如何将BIM模型存储在基于大数据平台的开源HBase数据库中。通过对BIM模型的开放性标准IFC的内部结构进行研究及解析,设计出基于IFC的HBase数据库的格式,然后开发基于IFC格式的HBase JAVA API总体类库。最后通过运用HBase JAVA API存储示例说明存储的技术方法。     

IFC深入解析及三维可视化

随着建筑信息模型的应用越来越深入,不同专业领域通过多种软件之间简单模型转换导致语义信息部分缺失而难以全面共享,无法实现BIM技术真正的含义。一种软件对于数据标准的支持实际上就是支持对数据的读写,IFC标准作为BIM领域的主要数据模型标准,具有多种几何表达方式,可面向设计应用,含有丰富的建筑语义信息,因而需要通过构建标准化的数据接口来实现BIM的价值。本文基于IFC标准,深入研究IFC构件信息的几何形状表达方法以及构件信息的分解,通过局部坐标转换得到世界坐标系下构件的点坐标信息,最终在三维图像引擎Direct X 11中通过Delaunay三角剖分生成表面模型,为后续室内导航奠定基础。实验证明,本文深入研究的解析方法和可视化技术路线切实可行,期望为从事相关工作的建筑信息化科研人员提供有效参考。     

IDM标准的研究现状与方法

促进AEC项目中不同专业间的协同是BIM的焦点之一。IFC标准为实现全生命周期不同专业间的数据共享与交换奠定了基础。但在实际应用中,基于特定阶段,特定目的开发的软件在执行IFC标准时因缺少针对性的信息需求定义而无法保证数据的完备与协调性。因此需要IDM标准对过程以及信息需求进行清晰的定义。本文在对IDM标准相关文献进行研究的基础上,对IDM的架构、国际上的研究现状以及研究方法做全面的介绍,以便对BIM的基础数据标准有更加清晰的认识,为国家BIM标准的制定提供参考。     

BIM的关键核心技术

正BIM的关键核心技术是一套"不依赖于任何具体软件系统的,适合于描述贯穿整个建筑物全生命期内产品数据的中间数据标准",IFC标准就是其中之一。如果认同使用IFC标准来实现BIM,其前提条件是要有符合IFC标准的软件系统,即我们通常所说的BIM建模软件。这样,三维图形平台就自然成为BIM的核心技术。目前,全世界推崇的BIM实施方式OpenBIM,其基本理论是由IFC、IFD、IDM、