基于BIM的管理數(shù)據(jù)模型連接及開(kāi)發(fā)研究

摘要：隨著B(niǎo)IM技術(shù)在我國(guó)的引進(jìn)和應(yīng)用，基于BIM管理數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用與研究受到了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的不斷關(guān)注，本文針對(duì)BIM技術(shù)發(fā)展的客觀趨勢(shì)，從BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，通過(guò)采用大量參考文獻(xiàn)的分析法、對(duì)比法，首先從BIM技術(shù)的概念、BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用價(jià)值、BIM模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系三個(gè)方面入手，介紹了BIM技術(shù)的概述，其次，從BPLinker的詳細(xì)設(shè)計(jì)、BPLinker開(kāi)發(fā)的主要功能兩個(gè)方面入手，研究了BIM模型與工程項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)方案的實(shí)現(xiàn)，最后又通過(guò)結(jié)束語(yǔ)的形式總結(jié)了基于BIM的管理數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用給軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)的積極影響，希望通過(guò)這次研究，為軟件開(kāi)發(fā)人員提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：BIM;管理數(shù)據(jù)模型;連接;開(kāi)發(fā)。

中圖分類(lèi)號(hào)：TU712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??文章編號(hào)：1671-2064（2019）17-0000-00

最近幾年，隨著我國(guó)對(duì)BIM技術(shù)的不斷關(guān)注和重視，對(duì)基于BIM的管理數(shù)據(jù)模型連接及開(kāi)發(fā)研究工作提出了更高的要求，因此，關(guān)于“基于BIM的管理數(shù)據(jù)模型連接及開(kāi)發(fā)研究”這一話題成為了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了推動(dòng)BIM技術(shù)的快速發(fā)展，我們一方面要重視對(duì)BIM技術(shù)的概述有全面的認(rèn)識(shí)和把握，另一方面要重視BIM模型與工程項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)方案的實(shí)現(xiàn)，為提高BIM技術(shù)的應(yīng)用水平做出更大的貢獻(xiàn)。

1 BIM技術(shù)的概述

1.1 BIM技術(shù)的概念

眾所周知，BIM技術(shù)是指通過(guò)利用數(shù)字化的方式，將項(xiàng)目用到的工程對(duì)象以三維空間的形式表示出來(lái)，從這個(gè)定義很明顯的看出，BIM技術(shù)可以把知識(shí)數(shù)據(jù)源共享出來(lái)，共享出來(lái)的數(shù)據(jù)源可以為項(xiàng)目的工程提供可靠數(shù)據(jù)信息。

1.2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，BIM技術(shù)運(yùn)用了三維可視化的表達(dá)方式將工程項(xiàng)目很好的展現(xiàn)出來(lái)，三維可視化的表達(dá)方式，一方面可以準(zhǔn)確無(wú)誤的表達(dá)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念，另一方面，通過(guò)解脫工程師單調(diào)的幾何手繪作業(yè)形式，讓工程師更加直觀形象的體驗(yàn)工程項(xiàng)目的搭建過(guò)程。第二，BIM構(gòu)件具有屬性，BIM技術(shù)可以給項(xiàng)目中用到的構(gòu)件擴(kuò)充一定的存儲(chǔ)空間，構(gòu)件可以記錄很多數(shù)字信息^[1]，如：材料的性能指標(biāo)，材料的比重和材料名稱(chēng)等信息，這些信息的記錄給軟件開(kāi)發(fā)人員的應(yīng)用提供了很好的數(shù)據(jù)信息參考，提高了他們開(kāi)發(fā)質(zhì)量和效率。第三，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效避免造價(jià)人員對(duì)工程枯燥乏味的計(jì)算，由于BIM模型構(gòu)件已經(jīng)記錄了大量的工程數(shù)據(jù)信息，因此，造價(jià)人員僅僅通過(guò)BIM軟件就能準(zhǔn)確無(wú)誤的查到項(xiàng)目中用到的工程信息，然后，根據(jù)資源單價(jià)就可以準(zhǔn)確算出整個(gè)工程的造價(jià)。第四，BIM技術(shù)可以很好的虛擬現(xiàn)實(shí)。軟件開(kāi)發(fā)人員在使用BIM軟件的過(guò)程中，可以通過(guò)多角度的形式觀察整個(gè)模型，從而使軟件開(kāi)發(fā)人員能直觀形象的了解整個(gè)工程項(xiàng)目的建模細(xì)節(jié)。

1.3 BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用價(jià)值

隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷推廣和普及，BIM技術(shù)給項(xiàng)目管理帶來(lái)了很多應(yīng)用價(jià)值，這些應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用可以提高成本管理的質(zhì)量和效率。由于BIM技術(shù)的模型構(gòu)件記錄了大量的工程數(shù)據(jù)信息，用戶(hù)只需要通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)接口的形式，就可以快速準(zhǔn)確的獲取到工程項(xiàng)目用到的數(shù)據(jù)信息^[2]，除此之外，用戶(hù)還可以通過(guò)BIM軟件，對(duì)構(gòu)建的工程信息進(jìn)行修改。添加和刪除，從而實(shí)現(xiàn)信息與設(shè)計(jì)相結(jié)合的目的，除此之外，還有效的避免了項(xiàng)目參與者對(duì)工程量的統(tǒng)計(jì)，大大節(jié)約了項(xiàng)目參與者的時(shí)間成本，與此同時(shí)，還對(duì)有效提高成本管理的質(zhì)量和效率起著至關(guān)重要的影響。第二，BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用可以提高進(jìn)度管理的質(zhì)量和效率^[3]。由于BIM的模型構(gòu)件可以通過(guò)記錄時(shí)間信息，形成BIM的四維模型，項(xiàng)目參與者可以在BIM四維模型的基礎(chǔ)上，對(duì)項(xiàng)目的施工進(jìn)度進(jìn)行提前虛擬式的模擬，然后在模擬項(xiàng)目進(jìn)度的過(guò)程，科學(xué)合理的制定項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃，并根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行有效的調(diào)整，從而提高項(xiàng)目參與者按照項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃工作的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性。

1.4 BIM模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系

通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的角度可以看出BIM模型是以記錄和存放工程數(shù)據(jù)信息的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，因此，在BIM模型中，保存了幾何圖形、擴(kuò)展數(shù)據(jù)的全部工程信息數(shù)據(jù)，同時(shí)，用戶(hù)可以利用BIM模型文件對(duì)工程信息數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和保存。但是從圖元組成的角度認(rèn)識(shí)BIM模型^[4]，BIM模型的定義發(fā)生了變化。如圖1所示，BIM模型是由三種不同類(lèi)型的圖元組成，這三種類(lèi)型的圖元分別是模型圖元、視覺(jué)圖元和基準(zhǔn)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(xiàng)目工程中實(shí)際用到的構(gòu)件實(shí)體^[5]，用戶(hù)通過(guò)借助模型圖元，可以形象直觀的觀察整個(gè)項(xiàng)目工程模型的所有構(gòu)件的數(shù)據(jù)信息，除此之外，通過(guò)應(yīng)用模型圖元還可以用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的形式對(duì)項(xiàng)目工程的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的管理^[6]。

2 BIM模型與工程項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)方案的實(shí)現(xiàn)

為了加深對(duì)基于BIM的管理數(shù)據(jù)模型連接及開(kāi)發(fā)的認(rèn)識(shí)和理解，現(xiàn)提出BIM模型與工程項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)方案，該方案的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下所示。

2.1 BPLinker的開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹

通常情況下，BPLinker的開(kāi)發(fā)環(huán)境主要包含開(kāi)發(fā)工具、BIM軟件選擇、數(shù)據(jù)庫(kù)選擇三大內(nèi)容，其中BPLinker的開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)語(yǔ)言是c#語(yǔ)言。BPLinker實(shí)現(xiàn)的對(duì)BIM模型文件選擇，主要有兩大類(lèi)型，第一個(gè)類(lèi)型是主流軟件設(shè)計(jì)的模型文件，第二個(gè)類(lèi)型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)和通性，因此，選用IFC作為BPLinker的模型開(kāi)發(fā)文件，對(duì)后期BPLinker的推廣和普及起著至關(guān)重要的影響。除此之外，通過(guò)使用IFC模型文件可以為用戶(hù)提供軟件編程的標(biāo)準(zhǔn)接口，用戶(hù)通過(guò)API就可以對(duì)信息進(jìn)行建模，提高建模的質(zhì)量和效率，從而實(shí)現(xiàn)建模的自動(dòng)化。BPLinker實(shí)現(xiàn)通常選擇的數(shù)據(jù)庫(kù)是MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)，選用MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)有以下幾個(gè)原因，首先，MongoDB為非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，能更快速、更便捷的存儲(chǔ)大模型結(jié)構(gòu)信息，除此之外，MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)還有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，就是操作簡(jiǎn)單高效，可以借用數(shù)據(jù)庫(kù)的鍵值表對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速轉(zhuǎn)移。

2.2 BPLinker的詳細(xì)設(shè)計(jì)

為了有效的實(shí)現(xiàn)BIM模型數(shù)據(jù)與工程需求數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，需要對(duì)BPLinker進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，在對(duì)BPLinker進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先，要對(duì)BPLinker的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含IFC模型、外置項(xiàng)目庫(kù)和工程造價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)，這三者的關(guān)系如圖2所示。首先，利用IFC模型，將構(gòu)件信息數(shù)據(jù)傳給項(xiàng)目庫(kù)，其次，MS Project向外置項(xiàng)目庫(kù)中獲取工程數(shù)據(jù)，對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，最后，工程造價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)從MS Project中返回造價(jià)數(shù)據(jù)。

2.3 BPLinker開(kāi)發(fā)的主要功能

為了提高BPLinker的開(kāi)發(fā)質(zhì)量，因此軟件開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)BPLinker的初期，相關(guān)開(kāi)發(fā)人員需要對(duì)要實(shí)現(xiàn)的主要功能有整體性的了解，首先要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的打開(kāi)與新建，其次，實(shí)現(xiàn)選擇構(gòu)件功能，該功能的運(yùn)行流程圖如圖3所示。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)是軟件開(kāi)發(fā)人員常用的一項(xiàng)技術(shù)，管理數(shù)據(jù)模型連接與開(kāi)發(fā)是BIM技術(shù)的典型應(yīng)用，因此，為了提高BIM技術(shù)的應(yīng)用水平，需要對(duì)管理數(shù)據(jù)模型連接及開(kāi)發(fā)進(jìn)行分析和研究，從而保證開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件能正常、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，進(jìn)而為用戶(hù)帶來(lái)良好的體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊新，焦柯.基于BIM的裝配式建筑協(xié)同管理系統(tǒng)GDAD-PCMIS的研發(fā)及應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2017（03）：22-28.

[2]閤橋露.基于BIM-SIM的建筑電氣系統(tǒng)管理研究與應(yīng)用[D].華中科技大學(xué)，2016.

[3]王波.基于BIM技術(shù)的工程造價(jià)模型建立與共享規(guī)范研究[J].建設(shè)監(jiān)理，2017（6）：38-41.

[4]張愛(ài)青，方偉國(guó).基于BIM的建筑工程管理模型優(yōu)化研究[J].九江學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，34（01）：44-46+112.

[5]周海浪，王錚，吳天華，等.基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理信息化研究與應(yīng)用[J].建設(shè)監(jiān)理，2016（2）：8-12.

[6]馮山群.達(dá)索3DEXPERIENCE平臺(tái)基于隧道BIM模型的數(shù)值分析研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 2018，v.62;No.681（09）：118-122.

收稿日期：2019-07-19

作者簡(jiǎn)介：陳泉（1985—），男，湖南岳陽(yáng)人，本科，研究方向：BIM技術(shù)在建筑業(yè)信息化中的應(yīng)用。