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基于 BIM 的信息集成和管理平台的研究

更新时间:2009-03-28

1 基于 BIM 技术的信息管理平台现状

BIM 技术是在模型的基础上,集合了建筑物的几何属性与非几何属性。同时,在建设工程策划、设计、施工全过程,以及工程完成后质量、资源、成本核算等各专业之间形成信息集成。BIM 技术的目的是提高工作效率、提高工程质量、减少施工过程中的损耗。BIM 技术普及的过程中各种与 BIM 相关的软件也大大加速了建筑行业信息化的发展。工程管理的目的是在满足投资效益,提高工程质量的基础上,加快施工速度,有效降低造价。

2 信息化平台的实施要点

当前很多建筑企业都应用了相关的信息化工作,但各企业的标准不统一,有的企业自己研发信息化平台,有的企业依赖软件商搭建企业信息平台。但是,普遍着存在企业员工对信息平台利用率不够、不熟悉系统操作的问题。除了部分是因为平台软件的建立与企业的要求不太符合外,更多的是实施过程中的问题,如旧的信息录入方法仍在继续使用,新的平台只是作为旧的平台的补充,很难发挥更高的利用率;或者操作人员只知道如何录入数据,却不知如何去维护更新已录入的数据,增加、删除、修改报表等操作不灵活。

信息化管理软件需要有专业的业务功能支撑,而不仅仅是功能、菜单、工具等的罗列。信息系统的编辑需要针对客户不同的需求去订制。更加便于客户应用,而非设置障碍,或者使功能复杂化。其次,沟通必不可少。软件的确定是简便而且单一的,但相同的软件应用于不同企业产生的效果是千差万别的,这就是沟通的差别。沟通是了解企业需求完善平台软件的必要步骤。

3D打印建筑在早期的发展主要集中在国外,但近几年国内3D打印建筑发展迅猛,正在快速追赶国际先进水平。山东月亮湾湿地公园将3D打印技术应用于创建“世界建筑公园”,或将成为世界最大的3D打印建筑群。[2]2017年4月,数幢使用3D打印技术建造的建筑亮相苏州。

信息化管理平台软件的各个系统都是建立的一系列的基础标准之上的。在实际应用过程中使用者只关注如何调用这些信息,缺乏对后台基础资料及时更新的关注。然而基础资料是关键信息,及时的更新更为必要。更新后台软件的信息库的技术人员只是引导,各个不同的企业使用者才是真正发挥软件功能的主体。这就需要软件技术人员以及软件使用者不断地提高自己对信息的认知,更好地操作平台,这样管理软件才能在企业用好,充分发挥作用。

3 建筑工程信息管理平台模式

3.1 人工数据管理模式

(1)内部应用平台。属于某企业或者某大型工程专门开发的软件,一般是单机版,不具有互联互通性,是某个特定的应用平台。平台信息或者资料在其他的企业或者项目上不具备复制参考价值。

那么,新时代中国特色社会主义住房用地和住房基本制度的内容是什么?笔者认为,住房用地和住房基本制度必须与基本经济制度(公有制为主体多种所有制经济共同发展)保持一致。

3.2 信息工程管理平台模式

利用专门的信息工程管理平台模式,在某些大型的项目或者大型企业已经开始广泛应用。这类系统可以分为 5 种类型。

人工数据管理模式是我国大多数工程项目以及工程企业所采用的一种模式。虽然在具体的操作过程中有所不同,但都是使用的手工模式进行工程信息管理,具体包括:人工编码登记,信息统计,综合,以及信息流转等方式。比模式难以保持信息的一致性,也容易造成登记或者编码过程中的误差,并且信息难以跟踪,查询,以及更新[1]

考查要点:(1)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。(2)等物质的量的铝与足量的非氧化性酸或强碱完全反应,两者产生氢气的量相等。(3)等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液分别与足量的铝粉反应,产生H2的体积比为1∶3。(4)离子共存的判断。

(2)项目管理系统。此类平台一般是基于网络的,但功能仅仅是企业内部的管理,偏向于内部管理而不是项目应用。其所含的信息也都是些管理类的,对于某一特定项目缺乏通用性。

在此基础上,I.Faraj 等提出了 WISPER,即采用浏览器服务的网络模式建立,底层数据采集与集成使用面向对象数据库存储。其优点是能够集成管理设计、可视化、成本估算等信息。Ali Murat Tanyer 等提出了基于 IFC 的 4 D 项目管理系统,系统采用单一项目数据库,通过网络结构实现了设计、施工、进度、成本控制数据的交互与共享。上述研究实例表明 BIM 信息集成系统的研究仍有一些关键问题需要研究和解决,例如分系统分布集成技术的选择,BIM 数据信息集成后数据访问的方法问题及分阶段解决 BIM 信息的冗余与重复[3]等。

数据库技术是信息系统的一个核心技术,是一种计算机辅助管理数据的方法。数据库技术研究如何组织和存储数据且如何高效地获取和处理数据。新一代数据库不仅仅是存储器,除了能够存储空间数据,包括复杂对象、图形、图像、文本等各式之外,还能够管理和存储多媒体数据、超级链接文本等。此外,可以在存储数据的基础上自定义以及控制,具有管理的能力,并且增加一些存储规则,资源调用方式,系统数据更新提醒等,使系统更具有知识信息的管理能力。

(5)协同工作平台。属于工程或者行业间的共用信息平台。一个工程的完成离不开各方的参与,将参与进来的各方都统一在平台上,内部信息和外部信息得以全面融合。但有些工程项目涉及企业或者业主机密,端口不能完全开放,可以灵活使用。

4 应用 BIM 技术的信息集成和管理

数据库管理是把用户存储时的数据录入转换成计算机中的语言,并且在软件中进行相应的处理。DEMS 是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库。可完成数据的录入、修改、删除等基本功能。核心是如何高效准确地录入数据,如何存储数据,如何高效地获取数据[4]

Web Services 是由计算机几大巨头 OASIS 组织、WS-I 组织、W3C 组织等共同提出的开放性技术标准。旨在在各种不同的硬件平台以及软件基础上搭建一个公用、共享、通用的技术层。这种技术层与平台无关,与各种计算机语言也无关,从而彻底解决由于开发语言差异、平台差异、通信协议差异和数据信息录入差异所带来的系统无法集成问题。

与此同时,具有中国特色的特殊食品管理制度以及食品安全社会共治的监管体系已经建立,并在实践中不断得到完善。

在历年来的风沙化土地综合开发治理过程中,夏津县人民采取治理与开发相结合,摸索总结出了适合黄泛平源风沙区综合治理的、以五大体系为代表的开发模式,即:林木防护体系、蓄灌排水体系、治理开发体系、试验研究体系和预防监督体系。

纵观瑞士制表业,瑞士官方天文台 (COSC) 认证是多数品牌品质认证的标准,但对欧米茄而言,这一认证仅仅是腕表品质标准的基础起点。

(3)企业信息平台。不同企业有不同的操作系统,可侧重管理应用,可侧重某项目的管理,也可以是综合性的。多为是企业内部应用,是管理人员和项目管理人员共同使用的系统。

5 信息集成技术及技术要素

5.1 Web Services

有关 BIM 数据库存储的研究,国内进行了很多的实践以及尝试。IFC 标准是开放的建筑产品数据表达与交换的国际标准,支持建筑物全生命周期的数据交换与共享。在横向上支持各应用系统之间的数据交换,在纵向上解决建筑物全生命周期的数据管理。

5.2 数据库技术

(4)工程项目电子商务信息平台。属于互联网上的平台软件,有时效性。属于企业或者项目与外部行业间共同的信息系统。

随着项目复杂性增强及项目规模的扩张,工程需要有很多参与方来完成。每个参与方带来了各自的项目信息,例如幕墙和保温各有自身的数据体系,如何将多种信息集成起来,使幕墙的龙骨以及保温系统的粘贴方式结合决定了建筑外立面的完成度。同时怎样管理和利用这些信息,避免信息冲突与冗余,就成了处理难点。BIM 技术信息集成有多种方式,也可以通过文件集成、数据端口、接口等进行信息交换,通过数据库进行数据集成。数据库的集成方式与方向代表着 BIM 技术发展的成熟度。目前,大部分的 BIM 数据库是基于 IFC 建立的中央数据存储,采用分布式的、异构的应用系统访问和修改,从而实现数据集成[2]

多种数据库模式如图 1 所示。

  

图1 多种数据库模式

5.3 BIM 与数据库

如果只是三维的几何模型,所有的数据都在模型上,类似于族库的数据库更便于调用。如果建设工程全生命周期的所有数据信息都在模型中,那么 BIM 模型就成了一个承载信息的载体。深度达到十几次的算量模型或者 REVIT 模型,在计算机里浏览器来回速度慢,如果再加上随着时间以及工艺调整加入进去的信息那么单凭计算机的运算能力远远不够,因此需要通过大数据的云平台技术才能实现数据的共享和管理。

BIM 技术与数据库的结合具有先进性与必要性。首先BIM 模型含有海量的建筑工程全生命周期的信息,模型与信息一一对应,几何数据与非几何数据之间形成交互关联。应用大数据库对 BIM 模型进行管理可以提升模型的精度,尤其是算量方面可以大幅提升工程量的计算速度。

此外,BIM 数据在各个管理部门行业之间的调配、信息的共享,为建设决策者提供了大数据的决策依据,更好支持决策。这种决策是建立在很直观的模型信息和成本信息的基础上的,能够更准确更直接。BIM 大数据库还可以减少浪费,尤其是为施工企业制定施工计划与人力资源计划中提供了很好的支撑,可以更好地调配资源与安排工期。

6 结 语

BIM 技术的引入让信息管理不在仅局限于单一的建设阶段,而贯穿于建筑的全生命周期。使用者必须建立起相应的建筑全生命期的信息管理系统才能更好地发挥模型的作用。

将 BIM 模型的几何信息存储到数据库,利用数据库快速准确的速度优势,非集合信息在数据库计算完成后传回BIM 组件,还可为日后模型共享奠基基础。并且,大数据库在整个工程建设行业中扮演着中控的角色,数据录入与输出均基于此,使建设工程全生命周期都有参考的依据。整个数据库需要平台软件才能更好地发挥作用,但与 BIM 技术结合得比较成熟的数据库平台还处于探索阶段。

参考文献:

[1]周丹.基于 BIM 技术的造价数据库架构研究.建筑经济[J],2017,38(4):38-42.

[2]张建平,梁雄,刘强.基于 BIM 的工程项目管理系统及其应用.土木建筑工程信息技术[J].2012(4):1-6.

[3]黄强,BIM 标准.工程建设标准化[J],2015 (12):28.

[4]何关培.BIM 和 BIM 相关软件.土木建筑信息[J],2010(4):110-117.

 
王江飞,张大昕
《绿色建筑》 2018年第06期
《绿色建筑》2018年第06期文献

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