基于IFC标准和工程信息模型的建筑施工4D管理系统

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基于IFC标准和工程信息模型的建筑施工4D管理系统

发布日期： 2014-06-04 发布：  

  2013年9期目录       本期共收录文章20篇

　　摘要：工程建设是一个相对复杂的过程，在此期间需要处理很多工程相关的信息数据，因此如何有效的将这些信息整合起来进行利用成了目前工程队伍最为关心的问题之一。本文分析了基于IFC下的建筑工程信息模型，并且对IFC标准之下的4D管理系统做了详细介绍。
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　　关键词：工程信息模型；建筑施工；4D系统
　　4D信息模型能够将建筑施工的人力物资、机械设备以及施工进度等要素进行可视化的模拟，这样就能够方便工程管理者全面的加强对建筑施工的过程的控制。
　　一、基于IFC的建筑工程信息模型
　　（一）工程信息模型
　　在我国建筑行业发展过程中，需要获取建筑工程的各方面信息，这些信息能够为建筑行业的发展提供一定的理论基础，因而建筑行业要在竞争激烈的市场环境中得以发展必须充分的掌握工程信息。建筑工程信息模型就是在这个新的形势之下产生的，它的出现能够很好的满足建筑行业发展的需要。这是因为建筑工程信息模型是将工程信息进行整理，并且根据IFC的具体要求，以建筑几何模型为前提，建立的一种工程信息模型。这种工程信息模型实际上是对工程信息的整合，并且在整合的时候与几何信息结合在了一起。这个模型的建立利用了Express数据定义，这种语言定义实际上是符合IFC标准的。工程信息模型模型涵盖了工程信息的多个方面内容，例如建筑所需材料和工艺，工程建筑构造、管理人员等。在信息整合的时候，应用了模板化的方法对所得的信息进行归类和整理，这样一来所有的工程信息可以在信息模型上的得到归类和整理。由此可以看出工程信息模型对于计算机数据库的管理工作有着重要的意义，因为工程信息模型将工程信息制作成了成了一个数据结构，这样就能够提高计算机数据分析的效率。
　　（二）模型数据管理平台
　　模型数据管理平台在工程信息模型数据管理中发挥着重要的作用，因为它负责将建筑工程信息的读取出来，并且将原有的信息进行加工。换句话说模型数据管理平台实际上是对数据进行加工改造的平台，，因此它对工程信息整个有着重要的意义。模型数据管理平台在读取完原始的工程信息之后，会对所得的信息进行提取然而进行分析。如果工程信息模型出现需要修改的地方，数据管理平台还负责对其进行调整和修改，另外，它还能将几何图形完整的显示出来。平台在解析原始数据的时候，会运用到IFC文件将数据进行详细的语义解析。这种解析器有一个明显的优点，它可以将数据逐步的进行解析，这样就可以保证数据的完整性。解析完整之后会出现相应的结果，并且最后还能够将这些加工后的信息之间建立一种层次关系。模型数据管理平台在显示几何图形的时候，对于简单的图形能够直接生成对象，如果遇到较为复杂的图形，例如三维实体，则应该利用专业的工具对实体进行解析。除此之外，模型数据管理平台还能够保存工程信息，并且对这些信息定期进行访问。
　　二、基于IFC标准的建筑施工4D管理系统
　　工程施工的过程并不是一层不变的，而是随着时间的推移不断的发生变化，因此在获取建筑工程信息的时候如果利用3D模型则很难将工程信息完整的读取出来，特别是对不断发生变化的工程施工过程而言，由于其是动态的，所以以往的，模型不能够将其完整的模拟出来。所以为了能够将施工过程完全的进行模拟，需要转变技术，采用4DCAD技术。这个技术相比3D模型技术而言优势明显，因为它能够将工程现场的情况用模型表现出来，包括工程现场的建筑物和当地一些基本信息，另外，它还能够将建筑施工进度计划书与其结合在一起，专业施工单位可以对计划书中各个要素之间的关系有一个全面的了解。由此可以看出4DCAD技术的应用可以方便管理者了解工程的进度影响因素，因为它能够将施工进度和工程其他要素结合一起，例如工程所需的成本，建设中耗费的材料和设备，施工所需的人力和物力等。管理者再掌握了工程进度变化信息之后，可以尽快的做好调整工作。
　　在对4D技术研究中，研究人员开发了一种建筑施工的4D管理系统，这个系统调整了三维模型以及工程信息数据结构，这样一来相比以往管理平台这种管理系统能够完全符合IFC的数据定义要求。如图所示，4D管理系统的架构。IFC-4D管理系统主要有管理信息模型和平台、施工4D管理系统以及管理数据库构成。
　　（一）建立4D信息模型
　　4D信息模型的建立需要分为三个步骤，第一是建立3D建筑模型。在创建3D模型的时候可以直接从3D建筑系统之中创建，也可以利用专业的建模工具建立模型，两种方式都能够创建出3D建筑模型。在系统中提供了基本的构建，用户可以根据自己意愿建立模型。第二是建立施工过程模型。工程施工过程较为复杂，并且其实动态的一个过程，影虎在创建的过程中需要将整个过程分段，然后利用WBS编辑功能对其进行修改。第四是4D模型的建立。用户可以完全利用系统中的工具完整工程构件操作，因为系统有4D的信息模型自动生成的功能。
　　（二）施工信息集成和管理
　　建筑施工信息的集成和管理中数据管理库、信息管理平台以及数据交接口三者起到了决定性的作用。施工管理数据库主要的功能是对建筑模型所获取的信息进行收集、保存以及管理。由于获取的工程信息数据结构并不简单，为了将数据结构简化、直观，系统加强了对工程信息的处理能力，全面加强对工程信息的管理和处理的能力。施工管理信息平台则是实现工程信息加工的地方，它能够将信息进行集成并且进行整理，确保数据之间的关系准确性，并且能够加强管理数据库的维护。数据交换接口主要作用是用于交换施工进度管理系统数据。
　　（三）建筑施工4D管理系统300
　　建筑施工4D管理系统是一种模拟工程现场施工的工具，它实际上能够为用户提供实际工程4D模型管理功能，因此用户可以利用4D管理系统了解和掌握施工的具体情况，例如工程进度、施工现场信息等，由此可以看出4D管理系统实际上是方便用户通过模拟的方式加强对施工工地的各方面的控制和管理。利用4D管理系统，能够加强对施工进度的管理。通过了解模型施工进度，来调整方案。另外，它还能够将施工过程模拟出来，将施工现场的人力、物资、机械设备等要素集合在一起，利用模型模拟的方式在界面上反映出来，并且建筑施工4D管理系统能够提供动态资源管理功能，并且能够通过4D系统加强对现场工地的管理。
　　结束语
　　总之，基于IFC标准以及信息模型之下的4D工程管理系统能够将工程施工的信息进行集合和整理，让用户了解到施工的进度、资源以及现场的布置，这对提高施工效率而言有着重要意义。
　　参考文献：
　　[1]李云贵.基于国际标准IFC的工程建设信息共享[J]，工程建筑，2005（2）
　　[2]张剑涛.建筑项目IFC描述―空间结构描述[J].工程设计，2003（2）
　　[3]宣云干.基于ifcXML的数据转换技术探讨[J].建造，2005（4）

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