面向建筑全生命期的集成BIM技術(shù)清華大學(xué)

第三屆工程建設(shè)計算機應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集上?！?011面向建筑全生命期的集成BIM建模技術(shù)研究張建平，余芳強，李丁清華大學(xué)土木工程系（北京100084）【摘要】建筑信息模型技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，為解決建筑生命期各階段的信息“斷層”問題提供了有效的途徑和方法。但目前BIM應(yīng)用主要通過文件進行數(shù)據(jù)交換和管理，無法形成完整的建筑信息模型，難以實現(xiàn)BIM的全部價值。本文針對完整BIM的創(chuàng)建，提出了面向建筑全生命期的集成BIM構(gòu)建框架，通過研究集成BIM基本結(jié)構(gòu)、建模流程、應(yīng)用架構(gòu)以及建模關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了BIM數(shù)據(jù)集成與服務(wù)平臺(BIMDataIntegrationandServerPlatform,BIMDISP)的原型系統(tǒng)，并通過實際工程的應(yīng)用，驗證了BIMDISP的可行性和適用性，為面向全生命期的BIM創(chuàng)建、管理與應(yīng)用探索了新的方法和技術(shù)?！娟P(guān)鍵字】建筑全生命期；建筑信息模型（BIM）；集成BIM；信息集成；BIM服務(wù)器AModelingTechnologyofintegratedBIMforBuildingLifecycleZHANGJianping,YUFangqiang,LIDingDepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing,100084,China【Abstract】BIMtechnologiesandtoolsaredevelopedveryfasttheseyears,whichprovideaneffectiveandefficientmethodtosolvethe“segment”probleminbuildingindustry.However,sincedataexchangeisstillmostlybasedonfiles,anintegratedBIMcontainingalltheinformationofmulti-disciplinarycan’tbeconstructed,sothatmuchvalueofaBIMishardtoachieve.ForconstructinganintegratedBIM,thispaperproposesaframeworkofthemodelingtechnologyforintegratedBIM,whichenablesintegratinginformationgeneratedindifferencephasesdynamically.Theframeworkincludesarchitecture,modelingflows,deploymentframeworkandkeytechnologiesneededtobesolved.Afterthat,aprototypesystemofBIMdataintegrationandserverplatform(BIMDISP,aBIMServer)isdeveloped.ThenarealwordprojectisappliedintheBIMDISPtotestperformanceofthemodelingtechnology.Asaconclusion,themodelingtechnologyproposedisfeasibletosupportintegration,managementandsharingofallthebuildinginformation,soastogenerateanintegratedBIM.【Keywords】Buildinglifecycle；Buildinginformationmodeling(BIM)；IntegratedBIM；Informationintegration；Datasharing；BIMserver引言作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑行業(yè)正面臨著效率低下，管理落后等問題。研究表明，40多年來，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的平均效率增長100%以上，建筑行業(yè)反而下降了20%左右ADDINNE.Ref.{22147CAB-B53C-42DF-9C5F-DDDE8A8DB862}[1]。其主要原因在于建筑行業(yè)的“割裂”特性，使得建筑行業(yè)各階段之間、各參與方之間交流不暢，信息扭曲和缺失，容易造成返工和浪費等問題，缺乏針對全生命期的建筑性能分析ADDINNE.Ref.{B211C502-845E-421F-8EFA-26196A467085}[2]。面向建筑全生命期的BIM技術(shù)應(yīng)運而生，為實現(xiàn)建筑各階段和各參與方之間信息集成和共享提供技術(shù)支持，可解決“信息斷層”和“信息孤島”等問題，實現(xiàn)全生命期的建筑性能分析，提高建筑產(chǎn)業(yè)效率和建筑產(chǎn)品質(zhì)量ADDINNE.Ref.{A1B9FF85-F3FE-40B1-8110-6352931D13A2}[3]。結(jié)近妄十閑年來，午BIM薪技術(shù)得到了較艦快發(fā)展。國際掌上躺，繁IA鞏I怎發(fā)布蹲了鍛B(tài)I吸M勵數(shù)據(jù)標(biāo)伶準(zhǔn)奉I(lǐng)F霜C即，罩為可BI慚M債數(shù)據(jù)交換提供遷了開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)斯和格式ADDINNE.Ref.{DCF4FBF5-88D7-49A7-9E66-4E0180F43634}租[4]更；量buildi密ngSMAR虛T多發(fā)布邊了貫ID嫌M篩標(biāo)準(zhǔn)用于描述搶和規(guī)施范國BI褲M鐵交換過程ADDINNE.Ref.{711472B2-DF5F-49DC-935F-CB419A20A99F}邪[5]鈴；美國發(fā)布了燦國預(yù)家盼BI栽M松標(biāo)笑準(zhǔn)抹NBIM稀S眠用于指孔導(dǎo)述BI旦M速的實際應(yīng)用ADDINNE.Ref.{60FC825C-E344-4928-A374-2F864C997232}使[6]閘。國內(nèi)鋪，飼“筑十杜五遮”鹽和猶“蛙十一躺五絕”伯期間，多個國斑家科技支撐項姻目丙對摘BI爪M病的理論、方法鎮(zhèn)、工具和標(biāo)準(zhǔn)害進行了研究。吉針對己建設(shè)稻各階會段弦BI殃M脖的相關(guān)研究和勢應(yīng)用也蹄越來器越多ADDINNE.Ref.{5C18B3C4-61C9-4898-B602-E720DA48EB71}北[7,8]躁。其中，設(shè)計行階壺段擱BI殊M谷的相關(guān)技術(shù)和舅軟件最為成熟園，譬如美犯國希Autode法s菊k細(xì)的章Revi續(xù)t叮系列，美仍國頁Bentle捉y(tǒng)瓦公司的寶MicroS東tation謊系列蔬，危Graphs廢of賓t戚系趴列友ArchiC惰A驗D怎。施工階變段詞BI王M粥技術(shù)監(jiān)應(yīng)用主要體現(xiàn)巡在炭4業(yè)D勾施工管理少和可視化模擬性，譬如清華大古學(xué)研發(fā)忙的暢4D-GCP羨S托U熊系列ADDINNE.Ref.{2AC8B16F-A6D3-4575-A520-5771DFBC473B}屠[9]傷和澇Autode耐s省k啟的湯Navisw隸or和k蛛等。熔然而，杜目前的谷BIM星應(yīng)用并不能實巨現(xiàn)全生命期的萌信息交換，補BIM杏的潛在價值未魂能淋得到充分總發(fā)揮，其主要初原因點是販BIM伴應(yīng)用主要以文糟件形式進行薦數(shù)據(jù)交換堅和管理椒，難以形成完煤整的徹集成的尺建筑信息模型翁，隨無法李支持面向藝建筑吊全生命期的各頃種工程分析和拿管理，并且存挑在信息丟失等心問題ADDINNE.Ref.{2B306FBE-9796-4BC3-B0E8-DFD688C12618}史[10-12喜]音。目前用希于關(guān)BI溫M晌信息交換的文纖件包括盛軟件供應(yīng)商的意內(nèi)部格式戲文件夫和顫IF召C現(xiàn)格式文件。洗基于文件降的草BI玉M各信息交換和管好理具有以下不奸足堤：笛1買）宗無法形成完饑整滅的更BI昏M宅模型經(jīng)；愚2族）變更傳播困剖難敵；虧3悲）無法實現(xiàn)對犁象級別鳳（徐Object撓leve壁l扇）的數(shù)據(jù)控制燃；伶4仍）不支持協(xié)同勤工作和同步修純改作；濃5渾）無法進行子辦模型提取和集抹成暑；欲6舍）聞信息交換速度尺和效率漠是瓶頸問題簽；塊7瓶）用戶訪問權(quán)排限管理困難。沫基于阿BI腥M按服務(wù)器皂(禮BIMMo盆delSe桐rver/含BIM寫Reposi侄tory膀)生進行數(shù)據(jù)集成叫與交換正可以解決上述春問題貌。教它逮采用匆安裝在服務(wù)器躍端的寨中央數(shù)據(jù)庫進貧行伶BIM仔數(shù)據(jù)存儲與管堡理維，證用戶駛可碗從吩BI包M碑服務(wù)器謝提取所需的信薄息，進行相關(guān)雷應(yīng)用拘的同時蝕擴展釋模型信息鳳，然后將擴展爪的達模型羨信息繪重新提交到服姜務(wù)器師，從而實現(xiàn)少BI紛M刷數(shù)據(jù)勢的撲存儲、管理、攪交換和應(yīng)用詞，如REF_Ref306180571\h訴圖鼠佩1肌所示批。稼BI另M伐服務(wù)器眉以集您成冊BI課M漠為基礎(chǔ)ADDINNE.Ref.{1A73DE40-9A72-43CB-8235-D8286B127A32}術(shù)[13]考，府實現(xiàn)拜對象級別嬸的顫數(shù)據(jù)管理、查權(quán)限勾配置飼，顧能青支持多架用戶冒協(xié)作和同步修文改慎。顆但需要建屢立剛BIM艘服務(wù)器遭和籍相應(yīng)的熔數(shù)據(jù)庫膛，垂解決明基號于胞BIM療服務(wù)器匯的數(shù)據(jù)存儲型、管理猛、集成光和對訪問灌等技術(shù)難題迅。抓圖既SEQ圖\*ARABIC過1醬基好于閣BI收M組服務(wù)器的數(shù)據(jù)僅交換方式腰BIM壯皂服務(wù)器研究欠現(xiàn)狀奮當(dāng)前，幕國外發(fā)布的基衡于粘BIM棄服務(wù)器堪的數(shù)據(jù)集成果和用管理平臺主要廉有淺VTTBu扇ilding糧andT礦ranspo斤rtand哭SECOM徑Co削.重開發(fā)沒的瘋IFCMo侵delSe士rve禁r共，稀Jotne繞EPMTe丟chnolo爬gy裹記開發(fā)罪的鑒EDMM濃odelS漆erver,客脫TNONe傷therla柔nds袍讀和濟TUof申Eindo侍ven拳開發(fā)院的浮BIMSe廈rver緩曬（開源）光和臉Eurost漂ep敢毀開發(fā)喉的微Euros樣tepMo成delSe診rverADDINNE.Ref.{8D108FB8-8A87-4856-875B-6A2FE94A4096}增[10]參。毀IFCMo軟delSe感rver拐IFCMo營delSe擺rver遵是夏VTTBu蝦ilding帆andT淋ranspo笑rtand李SECOM竟Co.蹄隔開發(fā)的一個基熊于銀SqlSe椅rve凍r擱數(shù)據(jù)庫蔬的妙BI盡M欣服務(wù)器ADDINNE.Ref.{F8DF9B47-2657-4806-AF8D-706E33EE701B}鄭[10,1桃4-16]堵。基躍于龜B/疏S廊架構(gòu)，它讓各盡種用戶能夠通浩過瀏覽器與服永務(wù)器進行交互脅，實枕現(xiàn)獎IF養(yǎng)C倍數(shù)據(jù)的存儲、還提取和管理。烏VTT對定義了子模型非查詢語受言舟PMQLADDINNE.Ref.{0C6A466B-1EB4-47EF-965F-B5C5B36C8D0E}鼓[17]幫，用于子模型炊提取和集成。傘但它沒有提供癥嚴(yán)格的子模型涌驗證、模型一工致性保證和協(xié)帆同工作、并發(fā)丙訪問控制、版況本管理等功能昏。并扎且滋IFCMo赤delSe映rve馳r競只能處轎理俗IF揚C植格式建筑信息四，無法融合大雜量的非結(jié)構(gòu)化依建筑信息已。莫IFCMo稈delSe棚rve限r(nóng)謙在芹200梢2拋年底完成，但批到目前為止，倚主要應(yīng)用在學(xué)丑術(shù)研究中。合EDMMo于delSe控rver圣EDMMo畝delSe側(cè)rver三是噴Jotne校EPMTe訪chnolo梁gy鍵基己于與Expres紛s紙數(shù)據(jù)管理技術(shù)寧（嬌Expres蠻sData棒Manag籌ertec吹hnolog受y恐，濱EDM蝕）開發(fā)擁的賢IF棒C附模型服務(wù)器勉。尺EDMMo略delSe餡rver甜矛是晴C/梯S覆架構(gòu)，可實獲現(xiàn)誕IFC偵宗模型的導(dǎo)入和香導(dǎo)出，提取、損修改和導(dǎo)入部稅分慨IF篇C應(yīng)模型舟，介IF興C雄文件的版本控蕩制等功能ADDINNE.Ref.{0122D0CA-1DFB-495F-B610-2505D241BE53}摸[10,1斜8]砌。但釣EDMMo稅delSe含rver瞎具有以下不足誕：減集成時會替換淘原有模型，不考能實現(xiàn)與原有久數(shù)據(jù)的融合，妻無法保存原有捐數(shù)據(jù)；離沒有嚴(yán)格的子鼻模型定義方法腫，子模型提取斷和集成技術(shù)不捧完善；嘉不支持對象級拉別的版本管理破不支持毒將禍IF疼C拜模型導(dǎo)出為各向種方便用戶查永看和應(yīng)用的報嚼表和文件；略不支持非結(jié)構(gòu)鋤化工程信息的響存儲和管理；紛通過網(wǎng)絡(luò)上傳蠻和下載大模型籠有效率問題。腎BIM蹈Server您現(xiàn)（開源）便BIM摔Server低是府TNONe擇therla驟nds域即和村TUof給Eindo搬ven云雨開發(fā)錄的勇BI花M駱服務(wù)器，即可家通過瀏覽器進恩行訪問，也可脖通過客戶穩(wěn)端布IFCVi警ewer掃丘進行訪問ADDINNE.Ref.{5B44F127-D194-49AA-9DE3-377C3C394A0C}萄[10,1哲9]閘。井BIM嶺Server肅包愿括淚IF陸C宣模型導(dǎo)入、導(dǎo)們出，修改記錄美和追蹤，模型窩過濾和查詢等俯功能，正在開帖發(fā)碰撞檢測妖，詳3史D惕渲染融，菌gbXm釣l念導(dǎo)入接口等功算能敗。跪BIMSe令rve貝r綠仍處于初級階步段，子模型提水取與集成、模寸型并發(fā)訪問控逼制、模型一致兩性約束等功能鞋尚未完成。程Eurost叛ep碼Share貿(mào)-A-Spa陪ce矛Model昌Serve漫r膝EuroSt矛epMod物elSer杠ve市r鑄是從航空領(lǐng)域護引入的產(chǎn)品服鋪務(wù)器，采巾用居Oracl誰e秤數(shù)據(jù)庫，比用愁I(lǐng)F勿C螺標(biāo)準(zhǔn)表達數(shù)據(jù)骨。它可支持對委象級別變更管辮理，版本控制恥，基申于榆VRM營L幟進橋行售3盤D西可視化ADDINNE.Ref.{DF7E272D-4C64-47AB-9A01-A14887D6E713}蒸[10,1未1]采。箭但式EuroSt洽epMod詞elSer療ver稿績不具備子模型蓮的提取與集成段功能，難以支勺持集彈成嫂BI哭M娘建模。蹄BI邀M迫協(xié)同設(shè)計服務(wù)往器蠻為支持協(xié)同設(shè)斬計，勒各蚊BI夜M脖設(shè)計軟件開發(fā)躬商都先后開發(fā)刑了與其設(shè)計軟貌件配套的協(xié)同貝設(shè)計服務(wù)器，揮譬漫如老Autode系s剛k絡(luò)的協(xié)同設(shè)計項喂目管理平臺寒（等Autode倆skCol杜labora蹄tiveP叨roject茄Manag表emen暗t江）匙,Bentl盼ey蛋蹲的亡Projec堆tWis督e路集成服務(wù)平臺陡（像Bentle享yProj囑ectWis醬eInte識gratio雅nServ樸e天r急）昌，膚Graphi花sof位t諒的旨BIMSe貫rve劑r夕（她Graphi常softA源rchiCA熱DBIM爆Serve賢r俱），其酸中璃ArchiC戶ADBIM引Serve稼r證在對象級別數(shù)勝據(jù)管理、并發(fā)追訪問和協(xié)同工憐作支持等方面勞最為完善ADDINNE.Ref.{DA9E7DA8-1E43-4E67-AFA5-ED6BB6892E38}器[10,2條0]遠。但這些協(xié)同勝設(shè)計平臺以自終身格式的數(shù)據(jù)難庫為基礎(chǔ)，只霜能處理自身格墻式的文件和數(shù)紙據(jù)，因此支持花面向設(shè)計階段鎖的數(shù)據(jù)集成，健無法支持面向金全生命期的各篩種工程信息的鳳集成與管理。熔綜上所述，當(dāng)次前國內(nèi)外發(fā)布什的獄BIM仁驕服務(wù)器仍在發(fā)陣展過程中，具宜有以下不足，城難以滿足用戶貪的需求ADDINNE.Ref.{83AE8E0D-3145-49FC-AC4D-831699617F7B}其[21]蘋：梁沒有結(jié)合建筑晌全生命期管理育的組織和過程幸，實現(xiàn)面向全顧生命期絲的甲BI喝M綁數(shù)據(jù)提取、集遷成與管理。尊沒有考慮非結(jié)靠構(gòu)化信息的管素理以及與結(jié)構(gòu)液化信息的融合放沒有完善的并姓發(fā)訪問控制機會制、一致性約溜束機制，難以吊保著證羞BI籠M思數(shù)據(jù)的正確性咸，難以支持多甲參與方協(xié)同工腎作。羅子模型視圖定山義不規(guī)范，子狀模型提取與集粉成功能不完善臘，不能較好地絡(luò)支持面向用戶擱需求的子模型鳥提取與集成，妥實現(xiàn)基于集煤成秤BI兩M破模型的工程信敗息創(chuàng)建、管理貧和應(yīng)用。雖用戶權(quán)限配置屬和功能不完善根，不能很便捷咱地針對不同角奧色設(shè)置數(shù)據(jù)訪橋問權(quán)限，支持桃面向全生命期劫的多參與方協(xié)蕉同工作。階存在洋數(shù)據(jù)拌傳輸和訪問效切率問題莫。遼另外，目前親的跑BI酷M犧研究和應(yīng)用以橋及規(guī)BI蜻M雅服務(wù)器的研究棄主要關(guān)注于建躍筑信息模型本羽體，而對建筑箏信息模型的創(chuàng)體建過程及其信輝息很少關(guān)注。尺但建筑信息模蒙型是在建設(shè)過譯程中動態(tài)創(chuàng)建緩的，并在應(yīng)用奪中不斷修改和販完善，因智此篇BI遠M您的創(chuàng)建過程也浩十分的重要，皺是對建設(shè)過程悄的體現(xiàn)和描述千。怠本文累旨在針對當(dāng)桶前赴BIM沸服務(wù)器及其應(yīng)幅用的不足仍，研究氏面向建筑全生刺命期的嘆集成泊BI釘M俱建模技術(shù)，開曾發(fā)堪相應(yīng)的坑BI勾M炸數(shù)據(jù)集成和服射務(wù)平臺音（盜BIMDa某taInt禁egrati畢onand鄭Serve遺rPlat柔form,警BIMDIS字P謹(jǐn)），為面向全款生命期的粱集成麻BIM捏創(chuàng)建、管理與恭應(yīng)用提供技術(shù)燙和平臺支持。去面向建筑全生微命期的良集成墨BIM班構(gòu)建畝框架遞集成錘BIM碧基本羞結(jié)釋構(gòu)陳建筑信息模型少包括建筑全生留命期的各種產(chǎn)有品和過程信息狐，在建設(shè)過程雕的不同階段動縫態(tài)地形成，因巡此嗽面向全生命期親的集成遙BI睡M膜需要在建設(shè)過拌程中動態(tài)集成筍和創(chuàng)建。耐集成叨BI垃M鵝基本集結(jié)鋤構(gòu)蹄如此圖食2暴所示，好其哄基本思路是隨支著工程項目的婚進展和需要分侄階段創(chuàng)崖建江BIM騾子模型網(wǎng)，自即從項目規(guī)劃豆到設(shè)計、施工諸、運營不同階踏段，針對不同柳的應(yīng)用建立相腿應(yīng)年的拾BI黎M服子集敢。各子信息模櫻型能夠自動演至化，可以通過絞對上一階段模驗型進行數(shù)據(jù)提科取、擴展和集思成，形成本階霉段信息模型，情也可針對某一觸應(yīng)用集成模型騰數(shù)據(jù)，生成應(yīng)戰(zhàn)用子信息模型肝，隨著工程進社展最終形成面丘向建筑生命期緩的完整霧的建筑以信息模型。章圖它SEQ圖\*ARABIC吳2駱集成鞋BIM率基本架構(gòu)蜜集成代BIM涉建模流程巡針對某一業(yè)務(wù)勸的汁集成嚷BI倘M存建模流程如佛圖盛3勤所示。首先，剖根據(jù)業(yè)務(wù)流程細(xì)，選擇或確定神子模型視圖坡（子模型視圖友，擦model蹦view姻，纖是營指赴BIM怠數(shù)據(jù)娃標(biāo)準(zhǔn)的子集，鴨如誦IF霜C亮大綱的子集，榨是悔某一特定交換陽需求的所有辰子模型的抽象恩表達浸）??；對于沒有已愈建立的子模型烏視圖的業(yè)務(wù)流灣程，需要根背據(jù)鹽ID抹M邁或佩其他色子模型視圖生再成方法等建立較子模型視圖。測然后，應(yīng)用子羊模型視圖和子浴模型提取技術(shù)文從皂BI跟M饒數(shù)據(jù)庫中提取牽所需怪的駐BI身M每子模型，導(dǎo)出塑為捏IF撈C精文件，供相關(guān)卵應(yīng)用系統(tǒng)使用離。接著，應(yīng)用跨系統(tǒng)導(dǎo)入繁該兩IF膝C獵文件，實現(xiàn)工澡程信息的共享號，并在此基礎(chǔ)困上完成相關(guān)業(yè)霧務(wù)流程，添加功新的工程信息誼，將新增的信讓息和原有信息暗導(dǎo)出舒為稍IF段C式文件。最后，險應(yīng)用子模型視荒圖和子模型集字成技術(shù)將新導(dǎo)詞出丙的把IF慨C俯文件集成奸到督BI百M電數(shù)據(jù)庫，將該板業(yè)務(wù)中新添加疼信息融合蹈到郵BI聽M躁數(shù)據(jù)庫中。錢圖堵SEQ圖\*ARABIC系3樓集成婚BI躺M佩建模流程防集成列BIM達應(yīng)用架構(gòu)壇面向建筑全生否命期具的拒BI問M煎信息管理和建慎模需要考慮組派織、過程、信毛息和系統(tǒng)四要筒素以及它們之關(guān)間的關(guān)聯(lián)。組技織是指建設(shè)過頌程的各種參與激角色、管理模劍式、合作方式探以及權(quán)責(zé)分配若等。叮建設(shè)過程應(yīng)中的組織具有益多參與方、基拼于項目的一次頃性合作、空間安和時間上的離廉散等特性。過質(zhì)程是指從規(guī)劃紡、設(shè)計到施工床、運營的整個事流程，以及各旗個流程所包含思的工作、資源閉投入等。建設(shè)頃過程具恢有挑“辮割濾裂椒”京等特性。信息修是指建筑過程舍中產(chǎn)生的各種箱工程信息以及把其舞駱表達方式、組開織結(jié)構(gòu)等。建魂筑工程信息具胃有異構(gòu)、離散已、海量、復(fù)雜奴、專業(yè)和文檔按化等特性。系端統(tǒng)是指負(fù)責(zé)工倘程以及創(chuàng)建和恥使用信息的計瓣算機軟件和系霞統(tǒng)。仿結(jié)合集坡成集BIM口建模飼的流程，樂面向全生命期刊的宜集成主BI武M蔥應(yīng)用壺架構(gòu)如供圖機4啞所示。自該率架構(gòu)是一個包裁括急應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)枯層、平臺層和珍數(shù)據(jù)層蘇的查結(jié)構(gòu)體系宮。數(shù)據(jù)層體建筑生命期的嶼工程數(shù)據(jù)可以越分為由結(jié)構(gòu)化量的逗BI敢M歪數(shù)據(jù)，非結(jié)構(gòu)擋化的文檔數(shù)據(jù)憶以及用于表達望工程信息創(chuàng)建砌過程的過程和助組織信息。對康于結(jié)構(gòu)化各的跨BI拳M氏數(shù)據(jù)利用基宅于殿I(lǐng)F灰C醉的數(shù)據(jù)庫存儲惱和管理；文檔血信息使用文檔過管理系統(tǒng)進行受存儲和管理；持結(jié)構(gòu)和組織信鬧息也采用相應(yīng)撓的數(shù)據(jù)庫進行刮存儲。平臺層稼平臺層瓣即淋BIMDIS厘P鋸平臺，用于實豐現(xiàn)無BI耍M參數(shù)據(jù)的讀取、參保存、提取、微集成、驗證，鬧非結(jié)構(gòu)化信息雙管理以及組織蒙和過程信息管恥理和控制懶。巴BIMDIS產(chǎn)P遮平臺實現(xiàn)讓分散序的己AEC/F嶺M栗應(yīng)用系統(tǒng)和工肆程信息與集拳成辯BI鼻M必模型兩者間的翅融合尚，一方面支持斑實現(xiàn)寬集成蠟BI宇M煮的創(chuàng)建，同時勾讓揚各專業(yè)的歇應(yīng)用撓系統(tǒng)和用戶詢不必關(guān)夏注紗實現(xiàn)日BIM味集成莖的奶具體尸細(xì)節(jié)功，可扒盡量再保持悉其級原有的應(yīng)用模粥式。網(wǎng)絡(luò)層隔網(wǎng)絡(luò)層通脅過琴Intern靠et福旅網(wǎng)絡(luò)將空間上延離散的各種工舞程信息集成起跳來，同時也方何便分布在各地蒸的用戶共其享訪BI本M正模型。網(wǎng)絡(luò)層營是脈BI驢M駁模型共享和應(yīng)災(zāi)用的基礎(chǔ)展，趁BIM哈皆服務(wù)器如同云貝服務(wù)器一樣給至用戶提供服務(wù)稻，可以節(jié)省用憲戶侍在政I汗T板上的投入。應(yīng)用程序?qū)宇D應(yīng)用程序?qū)佑苫珌碜越ㄔO(shè)不同毒階段的應(yīng)用軟天件組成，這些度軟件包括剩規(guī)劃設(shè)計軟件牲、建筑設(shè)計軟嗽件、結(jié)構(gòu)設(shè)計撕軟件、施工管訂理軟件、物業(yè)刮管理軟件等。府圖守SEQ圖\*ARABIC狠4嶄面向建筑全生遷命期達集成婚BIM考的酸應(yīng)用架構(gòu)暫在該濾應(yīng)用架構(gòu)棟中，媽集成猾BI騰M滲的建立婦過程晚實際上是對建奪筑生命期工程羅數(shù)據(jù)的積累、算擴展、集成和蹲應(yīng)用背的屈過程。盞通過集成各階各段或各應(yīng)用翻創(chuàng)建哲的揮子信息模型訪形成鑰完整元BIM后，謀為事BI役M須的實現(xiàn)提供了隨可行的途徑倉。屋BIM稠服務(wù)器、飛BIM忽數(shù)據(jù)庫及其相圖應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問勵和控制機制忌，有效解決了顆BIM叢數(shù)據(jù)的存儲和瞇分布異構(gòu)數(shù)據(jù)占的一致、協(xié)調(diào)醫(yī)和共享問題。規(guī)過程與組織管斧理則挖為素BI魄M胃信息的創(chuàng)建、逢訪問和數(shù)據(jù)維幅護等提供支持陵。艦集成絮BI妖M科建模的關(guān)鍵技抽術(shù)答根據(jù)盜集成梁BIM市的臣基本結(jié)構(gòu)、臟建模流程和應(yīng)斤用架構(gòu)，實現(xiàn)羨面向建筑全生固命期的集成序BI等M索建模需要解決壇以下亞7父項關(guān)鍵技術(shù)。勇面向建筑全生雨命期怕的集成親BI斥M郊建模和服務(wù)技漠術(shù)架構(gòu)南針對斜建筑全生命期續(xù)的組織和過程幼管理，建立偉集成蛾BI葛M號建模和服務(wù)技加術(shù)架構(gòu)，為實泊現(xiàn)建設(shè)過程中私動態(tài)創(chuàng)建、集訴成、管理和應(yīng)施用建筑工程信晝息奠定基礎(chǔ)。曲架構(gòu)中需考慮含組織、過程和題信息三要素，暗為解決異構(gòu)數(shù)戚據(jù)轉(zhuǎn)化與存儲掃、子模型集成唯與提取、數(shù)據(jù)院一致性控制、亭并發(fā)訪問管理僑等問題提供支蛋持。卸基忘于駝We棕b鄭的蜘集成解BI叼M假應(yīng)用模式鍋引入云計算和長分布式數(shù)據(jù)庫糠等新興的網(wǎng)絡(luò)處和信息技術(shù)，晴研究基筆于離We鬧b耐的座BI持M糖應(yīng)用模式，設(shè)臂計基站于跡We批b陽的踏BI楚M預(yù)服務(wù)機制，實爺現(xiàn)處于不同地再理位置的各參楊與方便捷地訪捏問集伸成本BI溉M季模型。狡基擺于槍IF建C鼻和止MV坐D銀的炭BI院M飄數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化技術(shù)遍結(jié)支合笛MV階D怪和悠IF瓜C貌標(biāo)準(zhǔn)，研究耳非浩IF墳C破格式建筑工程衣信息轉(zhuǎn)化饅為助IF欣C鞏模型的通用實孝現(xiàn)方法和流程垃，并基于該方迅法研究和實現(xiàn)桂非價IF狀C坊格餡式失3傍D景模型壟以及工程肅信息的轉(zhuǎn)化技瘦術(shù)，為將嗚非匪IF勝C每格式結(jié)構(gòu)化信超息的集成濫到趙BI螺M梁模型提供條件客。眨子模型定義和嘩驗證方法包為實現(xiàn)針對應(yīng)睜用或階段的子視模型提取與集初成，準(zhǔn)確的子序模型定義是關(guān)巨鍵。本課題將邀基撥于披ID美M施和坦MV提D屆標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)輪合膊萍“以基于規(guī)則如集孫”趟的子模型驗證巷方法，研究適榜用于面向全生成命期信息提取壓與集成的子模刃型定義和有效架性驗證方法。拖面向全生命期嗚的食BIM測子模型提取與娛集成技術(shù)益結(jié)合建筑全生初命期的組織管淘理和過程模型蠢，研究可應(yīng)用紹于建筑全生命套期王的店BI更M品子模型提取與披集成技術(shù)，實連現(xiàn)針對不同階蹦段或應(yīng)用的子好模型提取與集揭成，并實現(xiàn)并盤發(fā)訪問控制和市一致性約束。侵BIM尋數(shù)據(jù)并發(fā)訪問罩管理技術(shù)里建設(shè)過程往往襖涉及多個參與針單位，同一個尾單位也往往有鏡多個的部門和氏人員參與同一將項目，因此集暮成允BI祥M妙建模技術(shù)必需境處理多用戶并險發(fā)訪問的問題且。為確剖保刑BI雜M雙數(shù)據(jù)的一致性椒，撥BIMDIS館P德平臺將通過遷再入遷出機制實孕現(xiàn)親“遷對象級厘別里”芽的并發(fā)訪問控聰制，使任意時銹刻只有一個用悼戶在修改某一驢對象信息，但浴可以有多個用犬戶在查看該對銷象信息。但基鎮(zhèn)于誕IF楚C著的個BI框M瓜模型存在引用嫂、聚合、反向陽屬性等各種復(fù)冶雜的對象關(guān)系坡，同時各種對撈象實例之間存浴在各種連接和拿依賴關(guān)系，需童要根據(jù)實際應(yīng)使用情況，研究剩既能滿足并發(fā)械訪問需求又能諸確保數(shù)據(jù)一致免性的方法。另非外，在子模型擾提取與集成的您流程中，如何憤管理并發(fā)訪問望；以及在模型叛修改后如何提倆醒子模型提取先者進行模型更蝕新。育BI錯M素數(shù)據(jù)并發(fā)訪問允管理技術(shù)實現(xiàn)金需要解決一下久關(guān)鍵問題：過“做對象級電別維”朵的遷入遷出機寧制和并發(fā)訪問泥控制；伙在并發(fā)訪問控富制中如何處理男引用、聚合、蜓反向?qū)傩缘雀飨臃N復(fù)雜對象關(guān)掉系確保數(shù)據(jù)一攝致性；傻在并發(fā)訪問控邁制中如何處理挑連接和依賴等鄭各種對象實例市關(guān)系確保數(shù)據(jù)蕉一致性；楚在子模型提取墳與集成的流程產(chǎn)中，進行數(shù)據(jù)怕并發(fā)訪問控制猜和模型修改提紡醒。停BIM您數(shù)據(jù)一致性約核束機制覆BI萄M排工程數(shù)據(jù)庫確生保任意時刻用翻戶獲取的數(shù)據(jù)陜都是正確的，值滿足模型約束糕規(guī)則的。但在璃模型的修改過補程中，譬如長斧事務(wù)處理的過憐程中，模型可六能暫時處于不色一致狀態(tài)；除劣非進行沖突處渴理，一般用戶玉不可訪問該狀敲態(tài)橫的志BI歲M舍數(shù)據(jù)。為實贈現(xiàn)杜BI您M窮數(shù)據(jù)一致性控倆制，本課題研盤究以下關(guān)鍵技撤術(shù)，：默BIM遮寺服務(wù)器踢長事務(wù)處理機阿制，保證長事并務(wù)處理的完整鹿性協(xié)和泥BI壓M抗數(shù)據(jù)的一致性憲。巷BI證M犯數(shù)據(jù)變更自動愚傳播技術(shù)，根稻據(jù)處BI腐M親模型對象的各儲種連接和關(guān)聯(lián)工等關(guān)系，缺將昏BI閑M費子模型的數(shù)據(jù)逢修改自動傳播尿到整術(shù)個它BI遵M稅模型。譬如將承對纖3揮D會模型的修改自與動傳播到各種腸平、立、剖面數(shù)視圖，保證它員們踩與講3坑D嗚模型的一致性假。帥基于規(guī)則集堤的抽BIM瞧膜數(shù)據(jù)一致性驗攪證方法，確憑保螺BI肅M廈模型滿足預(yù)定割義的各種約束水規(guī)則（譬束如廟IF獵C興中定義的各種拐約束規(guī)則）。謊基于交流和協(xié)丟同古的在BI紙M喊數(shù)據(jù)沖突處理規(guī)機制，支持通幫過多參與方的例交流與協(xié)作，均對數(shù)據(jù)沖突進部行集體決策，苗手動解萍決斧BI缸M浸數(shù)據(jù)沖突問題杏。否BIMDIS徒P漢系統(tǒng)開發(fā)哈本課題在面向燥建筑生命期沿集膊成道BIM倘框架及其梯建模技術(shù)飾研究基礎(chǔ)上郊，應(yīng)物用潔C救#錦語言各、倡sq附l擺數(shù)據(jù)庫永、翼ado.ne聞t暈、樓asp.ne冰t四和勤WebSe脆rvic扔e鏈等技術(shù)，開發(fā)擋了離BI錘M茂數(shù)據(jù)集成與服秩務(wù)平染臺腹BIMDIS勞P求的原型系統(tǒng)炊。想BIMDIS琴P掌系統(tǒng)架構(gòu)如伴圖滋5嶄所示。翁圖種SEQ圖\*ARABIC線5殘BIDIS睜P滾系統(tǒng)架構(gòu)膊BIMDIS跑P薦平臺的目的在訊于通欠過吳BI饒M喂數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、子榨模型集成涂、第BI造M疑數(shù)據(jù)訪問與控屋制等技術(shù)實現(xiàn)寄分散攪的龜AEC/F宰M餐應(yīng)用系統(tǒng)和工活程信息與集豈成越BI胃M控模型兩者間的到融合。琴最終形成的集蓬成屯BI蕩M透模型包括三部短分好：既1售）罷基教于抽IF傍C理的關(guān)系數(shù)據(jù)庫錄用于蹈存儲結(jié)構(gòu)化吵的芳BI臥M帳數(shù)據(jù)，形成集宇成左BI串M荒模型的核心信僵息；套2妻）?；谖臋n的信愉息倉庫球用于醫(yī)存儲和管理非步結(jié)構(gòu)化的工程恥信息嗚，遭BI袖M硬數(shù)據(jù)庫和文檔男之間的關(guān)聯(lián)越在彼BI蟻M彼數(shù)據(jù)庫中通過帥基粥于孤IF猛C孟的各種關(guān)系實灣體表示；彼3裹）法組織和過程信鑰息數(shù)據(jù)庫，肚用于繡保存各參與方詠的權(quán)限配置、描訪問記錄等組姜織信息以街及輔BI舍M湯建模的過程信理息。鍋BIMDIS肆P集平臺通領(lǐng)過媽BI解M維信息轉(zhuǎn)化器將嶄結(jié)構(gòu)化工程信聚息轉(zhuǎn)化織為羅IF買C題實體，通衣過述IF愚C養(yǎng)解析器讀鷹取脂IF夸C蘆文件界在簡IF拘C贊實體庫中重亭構(gòu)什IF粱C噸模型。基子于喂IF伏C良實體庫再，盯BI罪M仙子模型集成模窯塊咐可慌將新增工程信紋息集成卷到棚BI欺M安數(shù)據(jù)庫。計相對應(yīng)地濱，插BI詞M敲子模型提取模曠塊航可根據(jù)子模型粥視圖啄從挪BI公M猛數(shù)據(jù)庫中提縫取蟻BI繪M豬子模型右，奶并基副于弄IF院C何實體庫重?fù)u建橫BIM席模型，黑以博3倘D冒視圖、空間結(jié)裕構(gòu)視圖繡、叛WB笑S蘇視圖等視圖方故式顯示模型北，同時各種視揭圖可導(dǎo)出為文默檔和報表，供典決策支持。犁BI山M崇數(shù)據(jù)訪問與控除制模塊則為霞BI講M餅子模型提取與韻集成音模型提供雕訪縱問朱BI歸M納數(shù)據(jù)庫魚的底層支持詳，并判斷用戶勉權(quán)限和數(shù)據(jù)狀磨態(tài)，保證數(shù)據(jù)恰的一致性。非狂結(jié)構(gòu)化信息管懷理模塊主要負(fù)鎮(zhèn)責(zé)文檔信息的皺存儲、訪問與盈管理。過程估控制駐和組織管理模還塊呆負(fù)責(zé)對各種集喘成霸BI恒M升建模技術(shù)的操劫作流程和操作講者信息進行管小理，支持實現(xiàn)慮面向全生命期嘴的多用戶協(xié)同堤工作和并發(fā)訪濕問。鉤過程與組織信疊息管理模塊主他要負(fù)責(zé)將各種脫組織和過程信吧息存儲到數(shù)據(jù)匹庫務(wù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)永管理。據(jù)BIMDIS性P攏系統(tǒng)應(yīng)用講本課題應(yīng)用實屬際月工程屈對停BIMDIS逆P劃系統(tǒng)原型進行血驗證。通該訓(xùn)工程剪總建筑面積撇9鷹萬平方米，堪2010骨年赤10斗月開工。缸Revi崖t厭建立的建筑和榮結(jié)構(gòu)模型大小占為栗116對M雪，導(dǎo)出則的脆IF腦C原文國件測275而M甜，包括撈3絞,癥852房,西476畝個薯IF探C匠實體。窮應(yīng)用流程如俘圖齡6基所示：手首先眾將銅Revi風(fēng)t刻中建立的建筑裁和結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)管入鴿到纏BIMDIS密P罵系統(tǒng)中，并存耍儲怒到籍BI修M蠻數(shù)據(jù)庫；然后尿?qū)揚rojec鈴t乘生成的進度計緊劃通牙過端BI階M希數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化器集胡成伯到座BI塘M詠模型，以及通道過世IF晉C亂接口嶼和場BI棟M腿子模型集成技抵術(shù)至將淘BIMM縱S曬系統(tǒng)（清華大貸學(xué)張建平教授游課題組開發(fā)的授施工階核段恢BI錢M穿建模系統(tǒng)）生便成的質(zhì)量、安執(zhí)全、成本等工載程信息集成草到騾BI湯M補模型合；嫩最后，盤應(yīng)摘用劇BIMDIS少P食的子模型提取吩功能現(xiàn)和吸4畢D洋子模型視圖汁從乖BI喇M代數(shù)據(jù)庫中提冰取勸4室D搶子模型，并通蘆過制IF戒C壯文件導(dǎo)入危到勁4腥D碗建設(shè)管理葉系貧4DGCPS獵UADDINNE.Ref.{259C01E8-C386-4A2A-AC21-8BF697B2441E}廟[22]掠統(tǒng)進行施工模嚴(yán)擬和動態(tài)管理然。螺應(yīng)用表明蠟，寫B(tài)IMDIS扭P淺平臺可隆解決分布式、及異構(gòu)工程數(shù)據(jù)吹之間的一致性酸和全局共享問扣題，實現(xiàn)加設(shè)計與施工階鼠段漁的信息集成、功存儲、管理、言共享與應(yīng)用，駛通過提供一系主列接口及牲機制實妹現(xiàn)捷BI孟M變的創(chuàng)建賠，為基于逝BIM跌的豈工程分析和管婦理占提供底層數(shù)據(jù)裂支持作。從而驗證了姻BIMDIS掉P壩的境可行性和適用禍性，贏為鼠面向建筑生命宮期叮BIM柿的僅創(chuàng)建和管理探殲索了敞新的方法和技凡術(shù)畫。結(jié)論做面向建筑全生誠命期蘭的臘BIM疤建模坊實際上是對建溉筑生命期工程孕數(shù)據(jù)的積累、背擴展、集成和椅應(yīng)用踢的鉆過程掏，通過集成各禾階段或各應(yīng)用畢創(chuàng)建核的覆子模型招而形成完譯整街BI撞M河。本文提出的辛集成飼BIM算構(gòu)建肉框架慕以及臣BIM友基本結(jié)構(gòu)、尿建模流程、應(yīng)扶用架構(gòu)消和建模棵關(guān)鍵技術(shù)筋研究，領(lǐng)為燭面向建筑全生珍命期疤BIM蔽的轉(zhuǎn)創(chuàng)建、管理與秋應(yīng)用鳳探索了新的方均法和疑技術(shù)。俘基滑于障BI慧M抖數(shù)據(jù)庫和子模嚴(yán)型提取與集成淚技術(shù)錦的背BIMDIS逝P深平臺挺有效解決了打BIM恰數(shù)據(jù)的雨集成駝、載存儲取、管理全以及據(jù)分布異構(gòu)數(shù)據(jù)銅的一致、協(xié)調(diào)藥和共享問題撓，夏可互為帖面向全生命期答的盲工程分析和管進理塔提供飼模型和營數(shù)據(jù)支持緩，為轟面向建筑全生膏命期坐BI校M咬的創(chuàng)建提供平欄臺支持孫。讓圖碧SEQ圖\*ARABIC謊6車仔奸實際禮工程屑的牌BIMDIS輝P遮應(yīng)用流程致謝渣本文研究姓承蒙救壯“過十一癥五脈”肆國家科技支撐炸計劃索（欠2006BA通J01B07寧-0篩3燭）的資助。ADDINRW.BIBADDINNE.Bib參考文獻勺[1]流百Teicho緞lzP.爽Labor敲Produc丑tivity月Decli腫nesin愁theC浪onstru咱ction不Indust尸ry:Ca勒usesa酬ndRem宋edies[半J].AE留Cbytes萍,2004啟,2004(暮4).跌[2]弟飲李永奎里.刑建設(shè)工程生命筍周期信息管理帽（葉BLM碧）的理論與實吼現(xiàn)方法研究證[D].辣同濟大學(xué)朵,2007傷.蝦[3]防恭張洋要.耍基于瓶BIM膏的建筑工程信捕息集成與管理烘研究仙[D].掃北京棕:牌清華大學(xué)土木鋤工程系考,2009述.澤[4]拒缺Liebic踩hT.I升FC2x鵝Editio襲n2Mo親delIm百plemen福tation慶Guide評[M/OL]緩.嚼[5]居傍IDMCI扇.Info金rmatio外nDeli蔬veryM腸anual死Guide唉toCom鬼ponent某sand廚Develo煙pment士Method啊s[M/OL蝕].htt弊潔w.iai.軟no/idm比/idm_r醬esourc剩es/idm售_metho嗚ds_gui主des/ID缺MC_004澤_1_2.p帖df.之[6]親亂Scienc煎esNI朋OB.慎United根State停sNati狡onalB厘uildin仔g(shù)Info島rmatio氧nMode讓lingS勝tandar財dVers件ion1票-Part遭1:Ov候erview藏,Prin烤ciples趟,and集Method核ologie昏s[S/O蓬L][M/O違L].[2凱011-4-內(nèi)13].h疤ttp://巡www.wb兩蜂/pdfs/獎NBIMSv羨1_p1.葛pdf.劑[7]草下張建平胡.BIM除技術(shù)的研究與址應(yīng)用旁[J].殲施工技術(shù)居(秩資響訊廢)況,2011仇(02).尺[8]邊篇張建平鄰.BIM泡助力工程建設(shè)拍全面信息化養(yǎng)[J].惰建筑設(shè)計管理欲,2011溜(03):1介6-34.盤[9]店耐張建平鄰,曾曹銘誘,貢張洋疤.雨基于熊IFC餓標(biāo)準(zhǔn)和工程信孤息模型的建筑駱施工蘿4D土管理系統(tǒng)蹤[J].徒工程力學(xué)閱,2005送(S1).痰[10]想壞Eastma控nC,T債eichol蔥zP,S生acksR孟,eta悶l.BIM表handb握ook2t錢hedit如ion[M]減.Hobo巴ken,N宰ewJer士sey:J宮ohnWi拘l(wèi)ey&辦Sons,柱Inc.,疾2010.兆[11]廳劫EuroSe道tp.Sh逢are-A-臥space影Server電Solut拖ion[EB牽/OL].眠[9].h胃ttp://來www.eu暗rostep撕.com/g勾lobal/械soluti快ons/--勉share-金a-spac匙e-serv藥er-sol儲ution.蓮aspx.償[12]早絹Kivini沙emiA,紫Fisch賢erM,幻Bazjan克acV.睡Integr減ation派ofMul柳tiple射Produc