廖漢超
長沙學院 湖南 長沙 410005
BIM(Building Information Modeling) 建筑設(shè)計中不再是基于點,線,弧,圖塊的基本集合圖形,取而代之的是基于墻,梁,板等構(gòu)件的信息模型[1]。BIM要取得成功不僅僅需要單一標準,而是一整套包含信息交互,建模,業(yè)務(wù)流程,信息傳遞等等規(guī)范[2]。
BIM中包含的信息非常的多,從整個項目的全壽命周期來看,項目建模過程中的新增信息是最多的,是從無到有的過程。模型建立的質(zhì)量越高,包含的信息越完整,以后的應(yīng)用點也越多[3]。毫無疑問,BIM信息的過程中的具有很高復(fù)雜性和多樣性,為了更快的保證模型建設(shè)的高效,最好的方法就是在建模過程中進行監(jiān)督,修正。與其最后發(fā)現(xiàn)問題再進行反復(fù)的修改,不如在建模過程中就能夠發(fā)現(xiàn)問題,改進模型,最終提高模型的質(zhì)量,縮短建模的周期。
BIM的標準已經(jīng)有很多,國際上的存儲標準(IFC),交付標準(IDM),和識別標準(IFD)。我國也有與之相對應(yīng)的《建筑工程信息模型存儲標準》;《建筑工程設(shè)計信息模型交付標準》;《建筑工程設(shè)計信息模型分類和編碼標準》以及《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》。
這些標準中有個明確的參考體系:模型細度(LoD;Level of Detail)。不同的項目不同的階段,模型的細度等級要求是不同的。根據(jù)不同的項目需求也可以自己定義模型的細度等級,比如針對施工現(xiàn)場的布置制定了4個細度等級[4]??偟膩碚f,細度等級要求越高,模型的質(zhì)量越高,價值越大。但是,這些標準考慮的都是有無的問題,并不考慮信息的準確有效性
BIM建模都是基于構(gòu)件的參數(shù)化建模,與原來的CAD三維模型的不同在于參數(shù)化建模中的構(gòu)件會基于其定義的規(guī)則進行自身的編輯,不需要用戶手動進行編輯。
BIM設(shè)計軟件都提供有自己一套預(yù)定義的對象構(gòu)件,這些構(gòu)件可能以族的形式展示,根據(jù)這些對象在整個模型中的地位不同可以分為三類族,第一類是核心族,這些對象構(gòu)成了建筑物的空間定義,有最為復(fù)雜的交互模式,這是模型準確有效的根本,這些構(gòu)件通常是梁,板,住,墻體這些結(jié)構(gòu),第二類是默認族,不需要大量的動態(tài)參數(shù),可以輕松地進行外部的調(diào)用,直接關(guān)聯(lián)在核心族上。第三類是自定義族,用戶根據(jù)自己的需求定義。
核心族無疑是對BIM模型至關(guān)重要的,當你定義了一面墻,那么這道墻與其邊界的基準平面,包括墻的頂部標高,樓板位置, 和與墻相關(guān)聯(lián)的門,窗的位置都可以定位。
這類核心構(gòu)件的定義有一套標準進行規(guī)范,這些構(gòu)件之間的關(guān)系的規(guī)則包含的重要的信息有三點:關(guān)系如何組合,關(guān)系有什么屬性,關(guān)系如何進行操作。通常情況下這些關(guān)系的信息不會允許用戶進行定義,他們嵌入軟件文本中,提取這些文本就可以明確這類構(gòu)件是如何運作的,同時使得模型的監(jiān)控成為可能。
核心族信息在產(chǎn)生過程中的準確有效性,主要涉及三個參數(shù):構(gòu)件的性質(zhì),構(gòu)件的屬性和構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)方式。
BIM軟件中絕大多數(shù)構(gòu)件都是明確其性質(zhì)的,墻就是墻,柱子是柱子,也有些界定比較模糊的構(gòu)件如玻璃幕墻,國家并沒有明確界定是窗還是墻,這樣的結(jié)構(gòu)在建模過程中應(yīng)該明確標識出其爭議位置,為將來可能進行的修改做出鋪墊。
構(gòu)件的屬性通常不會單獨出現(xiàn),其相關(guān)的屬性都是基于材料的特質(zhì)的,這些材料是由設(shè)計師確定的。于是需要一個材料標記體系的數(shù)據(jù)庫,能夠快速的確定管理每個對象的屬性,確定材料是否對應(yīng)其準確的屬性。
構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)不會像CAD圖紙看起來那么的簡單,緊挨在一起的兩條線可能之間沒有關(guān)聯(lián),如桌子和墻,可能是嵌入其中的構(gòu)成一個整體,比如門梁。這些連接方式可能不會再CAD的圖紙中直接標注出來而是在設(shè)計說明或者詳圖中才會注明,所以必須提出這些說明或注明才能明確其信息的有效性和準確。
BIM在整個全壽命周期會增加大量新的信息,這些信息可能有具體的標準進行約束,然而并不能保證這些信息就是準確有效的。本文針對在建模過程中產(chǎn)生的新的信息進行分析,分析新建族的性質(zhì),屬性和連接方式進行自動分析識別,判斷可能發(fā)生問題的信息。而這一思路繼而可以推廣到其他新增的信息上,這要既能保障新增信息的有效性,也為構(gòu)建一個能夠自動識別信息準確有效性的系統(tǒng)提供了依據(jù)。