IFC标准在PKPM结构软件中的实现_张剑涛
基于IFC的建筑结构施工图设计信息模型描述研究
基于 IFC的建筑结构施工图设计信息模型描述研究摘要：IFC标准(Industry Foundation Classes)是针对建筑工程特性，专为BIM 技术制定的数据交换标准，是现代建筑结构设计领域的参照基础。
本文以IFC框架下建筑结构施工图设计信息模型描述为主要研究对象，针对建筑结构施工图设计信息模型的应用优势以及在实际施工作业的价值和意义，开展多角度、多层次、多内容的论述和分析，结合笔者多年从事建筑结构施工图设计领域的实践经验，提出一系列行之有效的应用举措和实践办法。
关键字：IFC标准；建筑结构；施工图设计引言：随着我国建筑领域的创新发展,IFC标准成为当前国内建筑领域创新发展的重要基础和前提，需要借助IFC标准的实质内容，构建以BIM模型为框架的施工图设计，助力工程施工作业的创新化和高效化，同时结合当前BIM模型构建的研究内容，进行深层次的探索和论述。
1.建筑结构施工图设计的数据基础建筑结构施工图设计，是建筑工程施工作业必不可少的重要环节，同时施工图设计随着现代建筑工程施工技术的发展，得到颠覆性的改变和创新，特别是借助BIM模型的应用技术，有效改变传统施工图设计领域的弊端和问题。
通常，建筑结构施工图设计的数据基础，主要是对现有工程设计的信息为主要设计基础，通过对种类繁多的信息进行汇总和梳理，结合现代社会的发展和变化，对施工图数据的主要信息进行信息化整合，有效实现信息数据的高效处理模式，能够为施工图设计人员提供一揽子施工作业解决方案，有助于提升施工图设计基础数据准确性和有效性，为后续施工作业内容的开展提供了重要的帮助和支持。
1.基于IFC的BIM模型创建研究1.BIM模型的特点和价值基于IFC标准下BIM模型，能够实现施工图设计的可视化操作，结合传统的CAD施工图制作软件，能够进一步提高设计工作的效率和质量。
一方面，传统的施工图设计，存在一定的局限性和单一性，无法对立面结构进行快速的联动设计，需要进行单一模式的设计和分析，应用BIM模型能够有效解决传统设计的弊端和问题，另一方面，在全场景化的设计体系中，BIM模型框架的建立，能够有效降低施工图设计工作的难度和压力，能够快速对施工图设计内容进行调整和纠正，以立体化的设计形式，降低设计人员重复设计工作，实现设计内容的立体化管控，符合现代设计领域发展的基本需求。
基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成
万方数据 万方数据 万方数据 万方数据土木工程学报２００７正模型文件，同时在ＩＦＣ模型服务器中嵌入可用来提取结构构件信息，并组装结构模型的功能模块，就能过滤掉建筑模型文件中的非结构构件信息，本文４．２节详细描述了这个功能模块的具体内容。
然后通过定义基于ＸＭＬ格式的通用建筑结构有限元模型表达文档，将从符合ＩＦＣ标准的建筑模型中自动提取的结构构件信息组装成为一个通用的适合结构有限元计算的、标准的ＸＭＬ文件。
最后通过这个ＸＭＬ文件与其他结构分析或设计软件的有限元模型接口，而生成可修改、编辑的整体结构模型。
匡丽Ｊ标准的ＩＩ建筑模型Ｉ。
—■ｚ■■■■嗍图７基于ＩＦＣ标准的建筑结构模型自动生成基本框架Ｆｉｇ．７ＦｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＩＦＣ－ｂａｓｅｄｂｕｉｌｄｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄｓｈａｒｉｎｇ４．２从建筑模型中所能提取的信息及所需添加的信息在当前的计算机辅助建筑设计中，建筑模型与结构模型包含了可以共享的结构构件信息，还包含了各自所特有的信息，如图８所示。
建筑师在建筑模型中放入了结构构件与非结构构件的几何信息、截面信息、材料信息等；结构工程师的结构模型中包含为保证结构安全、传递各种荷载的结构构件，除了结构构件外，结构模型还需包括在建筑使用生命周期中可能承受的各种荷载信息及其组合，还需包括假定的几何约束条件，结构构件的几何、截面、材料等信息。
图８建筑模型与结构模型信息的比较Ｆｉｇ．８Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｏｄｅｌｓ通过图８可以看出，从建筑模型中所能自动提取的信息是结构构件的几何信息、截面信息和材料信息；其他的荷载信息，如静荷载、活荷载、地震荷载、风荷载等则是建筑模型中所没有的，需要结构工程师依据相应的荷载设计规范，在自动生成的结构模型中通过所应用的结构分析与设计软件添加；建筑结构有限元模型中的几何边界条件也是建筑模型中所没有的，结构工程师需要根据工程经验和设计要求在自动生成的结构模型中添加；在结构分析与设计的工程中，结构工程师有时需要修改原建筑模型中结构构件的布置、增加或删除部分受力构件、修改已有结构构件的截面尺寸。
IFC标准-技术标准-BIM百科建筑信息模型（BIM）百科全书---中国第一部BIM词...
IFC标准-技术标准-BIM百科建筑信息模型（BIM）百科全书---中国第一部BIM词...IFC标准发表评论(0)编辑词条目录•• IFC定义•• 建筑信息模型(BIM)与IFC标准IFC定义编辑本段回目录由于建筑物的生命周期长，涉及的专业众多，使得与建筑物相关的数据非常复杂，并且各个专业之间的交换数据中可能会由于没有及时更新而造成施工中的错误。
这些数据完整性以及数据交换性的问题一直困扰着建筑产业，并且给建筑业造成了巨额的浪费。
近些年随着人们对与建筑信息模型的日益关注，通过以建筑为基础的软件数据交换形成高效连续的工作流渐渐成为热门话题。
而IFC目前是唯一支持这种交互性的公共标准。
建筑对象的工业基础类（Industry Foundation Class——IFC）数据模型标准是由国际协同联盟（International Alliance for Ineteroperability——IAI）在1995年提出的标准，该标准是为了促成建筑业中不同专业，以及同一专业中的不同软件可以共享同一数据源，从而达到数据的共享及交互。
IFC数据模型覆盖了AEC/FM中大部分领域，并且随着新需求的提出在不断地扩充。
IAI是一个非盈利性质的，面向建筑行业的全球性组织。
它在24个国家中共有550多个会员并且有11个地区性的分会。
IAI成立于1995年，其主要使命为提出工业数据标准，使得建筑项目全生命周期中的信息在不同专业中能够实现共享。
中国的IAI分部在2005年6月成立与北京，这也标志这中国开始参与国际标准的制定。
建筑信息模型(BIM)与IFC标准编辑本段回目录BIM是Building Information Model的缩写，翻译成中文即建筑信息模型。
IFC是Industry FoundationClass——工业基础类的缩写。
前者是一种建筑集成的概念，而后者是数据模型标准。
在建筑领域，所谓的建筑信息模型（BIM），就是数字模型中的所有构包含了不同的建筑，使得设计就像是使用不同的构建建造一个建筑。
《2024年基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法》范文
《基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展，建筑信息模型（BIM）技术在铁路站场的设计、施工和管理中发挥着越来越重要的作用。
为了提高铁路站场建设的效率和质量，本文提出了一种基于IFC（工业基础类）标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法。
该方法通过集成IFC标准和数据库技术，实现了铁路站场模型的自动化构建，提高了建模的准确性和效率。
二、IFC标准与铁路站场BIM建模IFC标准是一种开放、中立的国际标准，用于交换建筑项目的信息。
在铁路站场BIM建模中，IFC标准能够为不同软件之间的数据交换提供统一的数据格式，确保了数据的准确性和一致性。
通过将IFC标准引入铁路站场BIM建模过程中，可以实现对模型数据的标准化管理，提高模型的可靠性和可维护性。
三、数据库技术在铁路站场BIM建模中的应用数据库技术是存储、管理和处理大量数据的重要手段。
在铁路站场BIM建模中，通过使用数据库技术，可以实现对模型数据的集中存储和统一管理。
此外，数据库技术还可以为模型提供数据支撑，使模型更加真实、可靠。
通过将数据库技术与IFC标准相结合，可以实现对铁路站场模型数据的自动化处理和快速查询，提高了建模的效率和准确性。
四、自动化BIM建模方法基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法主要包括以下步骤：1. 数据准备：收集铁路站场的相关数据，包括地形、建筑、设备等数据。
2. 数据存储：将收集到的数据存储到数据库中，并使用IFC 标准对数据进行标准化处理。
3. 模型构建：利用BIM软件读取数据库中的数据，并自动构建铁路站场的三维模型。
4. 模型优化：根据实际需求，对模型进行优化和调整，使其更加符合实际需求。
5. 数据输出：将优化后的模型数据输出为IFC格式，以便于与其他软件进行数据交换。
五、实验与分析为了验证基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM 建模方法的有效性，我们进行了实验分析。
IFC标准下隧道智能管理系统建立与应用
第４６卷，第１期２０２１年２月公路工程ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４６，Ｎｏ．１Ｆｅｂ．，２０２１Ｄｏｉ：１０．１９７８２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７４－０６１０．２０２１．０１．００６［收稿日期］２０１９－０７－０１［基金项目］国家自然科学基金资助项目（５１６７８１０１）；吉林省交通运输项目（２０１７ＺＤＧＣ－４）［作者简介］郑 帅（１９９２—），男，辽宁沈阳人，博士研究生，主要从事岩土工程智能化研究工作。
［引文格式］郑 帅，姜谙男，赵龙国，等．ＩＦＣ标准下隧道智能管理系统建立与应用［Ｊ］．公路工程，２０２１，４６（１）：２９－３４，６７．ＺＨＥＮＧＳ，ＪＩＡＮＧＡＮ，ＺＨＡＯＬＧ，ｅｔａｌ．ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒＩＦＣｓｔａｎｄａｒｄ［Ｊ］．ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２１，４６（１）：２９－３４，６７．ＩＦＣ标准下隧道智能管理系统建立与应用郑 帅１，姜谙男１，赵龙国１，张 勇２，申发义２，苗 伟２（１ 大连海事大学交通运输工程学院道桥所，辽宁大连 １１６０２６； ２ 吉林省高速公路集团有限公司，吉林长春 １３００００）［摘 要］建筑信息模型（ＢＩＭ）是一种有效的复杂工程信息综合管理方法，为了实现隧道类岩土工程信息在ＢＩＭ模型中进行清晰、规范表达的目的，将ＩＦＣ标准文件针对隧道领域进行相应拓展，实现了不同平台之间信息无损交互传递。
通过参数化族建模方式创建隧道构件族库，采用坐标定位的形式拼装隧道工程模型，并将所建立的模型参照ＩＦＣ拓展标准进行实体及属性定义。
基于ＢＩＭ模型中所整合的工程信息，开发计算功能模块，分别实现了监测数据整合与预警、隧道围岩分级评价与工法推荐、岩体参数反分析、ＢＩＭ模型的数值计算评价等信息处理功能，形成ＩＦＣ标准下隧道智能管理系统。
将所建立的系统方法依托甄峰岭隧道工程进行应用调试，取得了良好的工程适用效果，为类似岩土工程信息化施工体系的建立提供了一种新思路。
某复杂结构超限高层建筑分析与设计
某复杂结构超限高层建筑分析与设计
张凤华
【期刊名称】《天津建设科技》
【年(卷),期】2015(025)003
【摘要】天津市北辰区盛景酒店地下1层,地上7层,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系;是具有扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续及侧向刚度不规则等项的超限高层建筑.工程采用3种软件进行小震下反应谱分析.计算结果表明,结构的周期比、剪重比、层间位移角等均满足规范要求.在反应谱分析的基础上,采用PKPM软件对结构进行了弹性时程反应分析,结果显示,弹性时程分析结果的平均值基本都小于反应谱分析的结果.在小震分析的基础上,选取了几个关键结构构件进行了中震不屈服校核,结果显示,构件能够满足中震不屈服的性能目标;同时采用PUSH 程序对其进行大震下的静力弹塑性分析.
【总页数】4页(P67-70)
【作者】张凤华
【作者单位】天津市港建建筑设计有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU318
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IFC标准在PKPM结构软件中的实现_张剑涛
[文章编号]1002-8528(2006)04-103-04IFC 标准在PKPM 结构软件中的实现张剑涛1,刁 波1,唐春风1,张汉义2(1.北京航空航天大学土木工程系,北京100083;2.中国建筑科学研究院,北京100013)[摘 要]国际协作联盟IAI 开发的IFC 标准是建筑行业的数据标准,它通过提供通用的建筑模型和开放的数据交换标准来实现建筑生命周期中不同专业、不同阶段设计软件之间的协同工作。
目前,国际上许多的建筑CAD 软件都已经实现了IFC 标准,中国建筑科学研究院PKPM 软件研究所在国内首次进行了IFC 标准的实现,本文就是对实现PKP M 与IFC 的数据交换过程中的一些处理思路及处理方法的介绍,供行内人士参考。
[关键词]IFC ;数据交换;协同工作;PKPM [中图分类号]TU311.41 [文献标识码]AThe Exchange of Information between IFC and PKP MZHA NG J ian -tao 1,DIA O Bo 1,TANG Chun -feng 1,ZHA NG Han -yi2(1.Beijing University of Aero nautics and Astro nautics ,Beijing 100083,China ;2.China Academy of Bu ilding Res ea rch ,Beijing 100013,China )[Abstract ]IFC standard developed by IAI is a de facto standard for the exchange and share of the in formation of construction .It represents different kinds of building in formation in a uniform digital format for the purpose of cooperation of information among different parts or different stages within the life time of a building .This paper shows what China Academy of B uilding Research has done for the IFC compliance ;and some points during the implementation are introduced for reference to other developers .[Keywords ]IFC (Industry Foundation Classes )model ;data exchange ;cooperation work ;PKPM[收稿日期]2005-11-15[作者简介]张剑涛(1981-),男,硕士生[联系方式]zhangjt -39180221@1 前 言I FC 是IAI 发布的一个建筑数据信息标准,它通过对建筑工程各方面的信息以统一的格式进行描述,实现建筑全生命周期内不同专业、不同阶段设计软件之间的协同工作。
高层建筑结构性能化设计方法及其在软件中的实现
高层建筑结构性能化设计方法及其在软件中的实现作者：李金成来源：《城市建设理论研究》2013年第23期【摘要】随着结构计算理论的成熟和软件计算手段的完善，高层建筑结构的性能化设计不断提上日程并应用于实际工程中。
新的《建筑抗震设计规范》更是进一步明确了高层建筑结构弹塑性分析的应用范围，并将结构抗震性能化设计方法写入规范中以做指导。
本文依托现行规范，对高层建筑结构性能化设计的理论和实际操作进行探讨，并就性能化设计的实现手段做一些介绍。
【关键词】高层建筑；建筑结构；抗震设计；弹塑性分析；性能化设计中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：一.前言随着商业的日趋发达，城市的土地资源越来越紧张，这迫使建筑不断寻求向高层超高层发展；另一方面，施工技术的发展也使这种需求成为可能。
但是，地震这种破坏性力量也如影随形，时刻威胁着人类的生命与投资。
这对矛盾在某种程度上的化解就需要结构设计师在设计阶段对结构在地震下的抗震性能做充分的分析和性能评估，从而使建筑真正在不同水准地震来临时达到我们预设的性能，保障生命的安全，使投资损失及修复费用最小。
二、现行规范高层建筑结构抗震性化设计的内容在我国现阶段，高层结构抗震设计可归结为“三水准两阶段设计”，即在小震下结构满足承载力要求，构件处于弹性阶段；在中震下，在小震分析的基础上通过构造要求满足抗震需求；在高于本地区抗震设防烈度的罕遇作用下，通过控制结构和构件的弹塑性变形来达到抗震要求。
该方法对于理解和控制不同荷载水平下的结构行为有所欠缺，结构性能化设计方法正是在此背景下不断发展起来，其思想也在最新的《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》和《建筑抗震设计规范GB50011-2010》中得到体现。
高层建筑结构进行抗震性能化设计首先要选用适宜的结构抗震性能目标，结构抗震性能目标确定的依据是综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等技术因素和经济因素。
基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法
基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法摘要：随着铁路交通的发展和进步，提高铁路站场的运营效率和安全性变得越来越重要。
因此，采用先进的建筑信息模型（BIM）技术来实现铁路站场的自动化建模，可以为铁路运营部门提供更好的决策依据。
本文将介绍一种基于IFC标准和数据库技术的铁路站场自动化BIM建模方法，以实现站场建模的高效、准确和可视化。
1. 引言铁路站场的规划、设计和施工过程中需要考虑多种因素，例如车站设施、轨道布局、行车组织等。
传统的2D平面图无法准确描述这些复杂的要素。
因此，采用BIM技术来构建铁路站场模型是十分必要的。
2. IFC标准IFC（Industry Foundation Classes）是一种国际标准，旨在实现不同软件之间的信息通信和交换。
IFC标准建立了一个统一的数据模型，可以准确描述和表示建筑和基础设施工程的各个方面。
通过采用IFC标准，可以实现不同软件之间的互操作性，避免了数据格式不兼容的问题。
3. 数据库技术数据库技术是支撑BIM系统的重要组成部分。
通过将重要的站场信息存储在数据库中，可以实现数据的管理、维护和查询。
此外，数据库技术还可以支持模型的版本控制和共享，方便多人协同工作。
4. 铁路站场自动化BIM建模方法4.1 数据采集和建模需求分析首先，需要对铁路站场的环境和使用要求进行调研和数据采集。
然后，根据采集的数据和建模需求，分析站场的组成要素和关系，确定建模的范围和目标。
4.2 数据库设计与建模基于采集到的站场数据，设计并建立相应的数据库。
数据库可以包含车站建筑、轨道、信号设备、通信设备等各个方面的信息。
此外，可以将数据库与BIM软件进行集成，实现数据的交换和共享。
4.3 IFC构建与模型更新根据站场的建模需求，利用BIM软件构建IFC模型。
将数据库中的数据导入模型，根据数据之间的关系进行空间定位和拓扑关系的建立。
IFC标准在建筑信息模型(BIM)技术中的应用浅析
IFC 标准在建筑信息模型（BIM ）技术中的应用浅析1李占仓1，2 刘占省1 徐瑞龙1北京市建筑工程研究院有限责任公司，北京100039 ；天津职业大学，天津 300410摘要：基于建筑信息模型（BIM ）技术的应用系统，可以创建虚拟建筑模型。
在工程建设的实施过程中，需要处理大量复杂的工程数据信息，如何有效地组织和利用这些信息，实现与工程项目相关的各单位、以及不同专业应用系统之间的信息交流和共享，是目前我国建设领域信息化亟待解决的问题。
IFC 是建筑行业的数据标准，它通过提供通用的建筑模型和开放的数据交换标准，实现建筑生命周期中不同专业、不同阶段设计软件之间的信息交互与共享。
本文对BIM 技术进行了简要的介绍，然后由建筑信息的交互与共享引出IFC 标准，并对IFC 在BIM 中的应用进行了探讨。
关键词：BIM ，IFC 标准，数据接口1 建筑信息模型(BIM)技术简介在建筑的信息时代，将二维建筑信息转变为一个包含真实建筑所有信息的虚拟建筑，并实现横向整个建筑行业内，纵向整个建筑生命周期的信息共享和交流，成为提高建筑业生产效率的一个重要途径。
建筑信息模型（BIM ），是信息技术应用于建筑业的产物。
在建筑设计中，基于 BIM 技术的应用系统所创建的虚拟建筑模型，如图1所示，包含了大量建筑材料、建筑结构、建筑工艺等信息。
该虚拟建筑模型是一个综合数据库，不仅可以用于建筑设计，还可以用于结构设计、工程量统计、物业管理、成本计算等，可以在整个建筑业中管理建筑生命周期的全部信息[1]。
图1 虚拟建筑模型1.1 BIM 技术的产生计算机辅助设计 (CAD)技术的应用，让设计师们摆脱了制图板的束缚，使传业主 承建单位产品制造商信息提供者 工程师 政府管理机构 用户 设备管理者 开发商 工程量统计 成本预算统的纸质图纸电子化，为设计的增添和修改带来了很大的便利。
但是，CAD技术只是通过点、线、面等几何图形机械地表示建筑意图，各个建筑构件之间没有相互的联系和制约，CAD软件只是一种画图工具，二维图形数据在后续阶段的再利用也不理想。
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[文章编号]1002-8528(2006)04-103-04IFC 标准在PKPM 结构软件中的实现张剑涛1,刁 波1,唐春风1,张汉义2(1.北京航空航天大学土木工程系,北京100083;2.中国建筑科学研究院,北京100013)[摘 要]国际协作联盟IAI 开发的IFC 标准是建筑行业的数据标准,它通过提供通用的建筑模型和开放的数据交换标准来实现建筑生命周期中不同专业、不同阶段设计软件之间的协同工作。
目前,国际上许多的建筑CAD 软件都已经实现了IFC 标准,中国建筑科学研究院PKPM 软件研究所在国内首次进行了IFC 标准的实现,本文就是对实现PKP M 与IFC 的数据交换过程中的一些处理思路及处理方法的介绍,供行内人士参考。
[关键词]IFC ;数据交换;协同工作;PKPM [中图分类号]TU311.41 [文献标识码]AThe Exchange of Information between IFC and PKP MZHA NG J ian -tao 1,DIA O Bo 1,TANG Chun -feng 1,ZHA NG Han -yi2(1.Beijing University of Aero nautics and Astro nautics ,Beijing 100083,China ;2.China Academy of Bu ilding Res ea rch ,Beijing 100013,China )[Abstract ]IFC standard developed by IAI is a de facto standard for the exchange and share of the in formation of construction .It represents different kinds of building in formation in a uniform digital format for the purpose of cooperation of information among different parts or different stages within the life time of a building .This paper shows what China Academy of B uilding Research has done for the IFC compliance ;and some points during the implementation are introduced for reference to other developers .[Keywords ]IFC (Industry Foundation Classes )model ;data exchange ;cooperation work ;PKPM[收稿日期]2005-11-15[作者简介]张剑涛(1981-),男,硕士生[联系方式]zhangjt -39180221@1 前 言I FC 是IAI 发布的一个建筑数据信息标准,它通过对建筑工程各方面的信息以统一的格式进行描述,实现建筑全生命周期内不同专业、不同阶段设计软件之间的协同工作。
它采用了先进的BI M 模型技术,并对CAD 软件兼容,现在已经得到了大部分主要的CAD 卖主和相关的分析软件的支持。
目前,全世界已有14个分部和19个国家的650家成员公司投资于IFC ,这确实是一个全球的工程。
I FC 是一个开放的建筑信息数据格式,只要一个软件能够输入、输出I FC 文件,并通过了IFC 的认证,即可与其他获得IFC 认证的软件进行互操作。
目前,实现IFC 标准的国外主要建筑CAD 软件有ADT ,Revit ,ArchiCAD ,Octaga Modeller ,EnergyPlus 等。
目前国际上各软件实现IFC 标准的方法可以概括为以下两种思路:○ 一种是从零开始:开发者可以从零开始构建自己对IFC 标准的实现。
这种方法需要开发者亲自创建所有的类、亲自做内存管理等,这一方面要求开发者必须对IFC 及其实现有全面细致的了解,另一方面由于编程量巨大,需要将大量的时间和精力花在对底层支持平台的开发上。
因此现在使用这种方法的不多。
○ 另一种是使用现有的“I FC开发平台”:为了给那些对IFC 不是很熟悉的开发者提供方便,有些公司开发了可以被其他软件使用的“I FC 开发平台”,通过这种“IFC 开发平台”,新开发的或是已有的软件只需少量的工作就可以实现IFC 兼容。
目前市面上的“IFC 开发平台”分为STEP 工具包和I FC 工具包两类:(1)STEP 工具包是针对STEP 标准的“过渡”,由于IFC 是STE P 的一个特例,因此只需对这种工具包再进行一步简单的操作就可以用来访问I FC 数据,第22卷第4期2006年8月建 筑 科 学BUILDING SCIE NCEVol .22,No .4Aug .2006DOI :10.13614/j .cn ki .11-1962/tu .2006.04.026显然,这类工具包灵活性强,可以应付将来的拓展,如挪威开发的ED M 和瑞典开发的Eurostep (AutoDesk ADT 和ArchicAD 都是使用Eurostep 工具包实现IFC 的);(2)IFC 工具包则是直接针对IFC 数据的访问,它可以更方便更快捷的实现I FC ,比较典型的IFC 工具包有芬兰的BSPro C OM -Server 和日本的IFCsvr 工具包。
2 实现PKPM 与IFC 之间的数据交换中国建筑科学研究院PKPM 软件研究所借鉴国外的一些经验和成果,使用前面介绍的两种方法分别实现了IFC 与PKPM 空间建模软件SpasCAD 之间的数据交换,并实现了PKPM 数据到IFC 的输出。
流程如图1所示,分为如下三个分支:(1)基于ED M 工具包实现IFC 到PKP M 的数据交换;(2)从零开始自主开发I FC 支持平台实现I FC 到PKPM 的数据转换;(3)图1中最下边一条流程是实现PKPM 数据到IFC 文件的输出。
图1显示的是实现IFC 与PKP M 的空间建模软件SpasCAD 之间的数据交换,图1中PZD 是SpasCAD 的格式文件。
左边的方框表示其他实现IFC 支持的软件,本文中使用ArchiC AD 来生成I FC 文件及对输出的IFC 文件进行检验。
到目前为止,整个过程只是针对IFC 数据文件中的建筑构件的几何信息和材料属性的实现,其中还只局限于主要结构构件的几何信息,包括墙、板、梁、柱、斜撑、门、窗、板开洞,其它如楼梯等都不在实现范围内。
图1 PKPM 与IFC 之间的数据交换流程图 三个分支中,IFC 与PKP M 数据之间的映射都是非常重要的环节。
由于IFC 数据模型和PKPM 数据结构的对应并不是一对一的,从IFC 文件提取来的对象数据必须映射到PKPM 数据结构中的对应对象,同样,从PKPM 输出到IFC 时也要进行相反过程的映射。
这个过程中就要根据各自模型的特点对数据进行适当的转换或简化处理,而这个度的把握就需要根据预定达到什么样的准确率来确定。
3 基于EDM 实现IFC 到PKPM 的数据转换这里有必要先介绍一下EDM 。
E DM (E xpress Data Manager )是Jotne EP M Technology 公司开发的一个STE P 工具包,其优点是显而易见的,针对STEP 标准的数据访问满足对IFC 的访问可以说是绰绰有余,而且描述IFC 标准模式定义的语言是EXPRE SS语言,因此不管今后I FC 发展的有多大,比现在有多少的拓展,EDM 都能最大程度的满足对它的访问。
其缺点就是体系过于庞大,EDM 对EXPRESS 描述的模式进行编译后,对模式中每一个TYPE 、抽象TYPE 、超TYPE 、子TYPE 、E NTITY 、FUNCTI ON 、RULE 生成一个C ++类,如对I FC2x2-final ,生成的类有1500个之多,而对于某一具体软件需要用到的类只是其中的一小部分。
EDM 编译后,生成对应的C ++类的H 和CPP 文件。
开发者利用这些C ++类,进行具体开发。
本过程的思路如图2所示,首先使用EDM 编译E XPRE SS 格式的IFC 模式文件生成数据词典;然后读入一个具体项目(Project )的IFC 描述文件,生成一个数据仓库;处理程序从数据仓库中按照IFC 空间几何结构描述的层次,由上到下依次获取工程、材104建筑科学第22卷料、场地、建筑物、建筑段、建筑搂层等主要对象的实例;从这些实例,通过IfcRelAggregates 关系类得到一个项目(Pr oject )包括几个场所(Site )、每个场所包括几个建筑物(Building )、每个建筑物包括几个建筑楼层(Building Storey )或者建筑段(Building Section )、各建筑构件的材料等。
再从IfcRelContained -InspatialStructure 关系类得到楼层包含的构件信息,从而得到构件的几何信息,并同时向PKPM 数据模型进行映射得到PKPM 数据格式的数据列表,最后将这些数据列表中的信息都以二进制格式写成PZD 文件。
期间可以使用CFG 图形平台显示这些数据,以检查获取的数据准确与否。
图2 基于EDM 的数据交换思路 IFC 信息向PKPM 数据格式的映射是这个分支的主要工作量所在,由于PKP M 建筑模型的特殊性,需要对I FC 模型的信息进行一些必要的处理:(1)杆件截面类型识别 IFC 模型中的杆件一般是以拉伸体描述的,虽然IFC 中也定义了各种参数化拉伸截面,但是除了矩形和圆形之外,开发者进行IFC 输出时都喜欢将截面以“任意截面”来定义,即只按顺序依次给出各个顶点的三维坐标。
而在PKPM 中,杆件截面必须是参数截面,这时就需要对截面进行识别,得到PKPM 中的截面类型,如工字型、槽形、十字形等;(2)墙体 IFC 模型中,大部分的墙体是以拉伸体及逻辑操作描述的,在向PKPM 进行映射时,墙体必须强制转换为等厚等高的实体,相应的处理方法是:对不等厚墙体,如非矩形截面的拉伸墙体,原则上保证截面面积相等,按照墙长不变求厚度的方法进行简化,如果各边中有一组平行线超过一定长度时,就取墙厚等于平行线之间的间距,求墙长。
对于不等高墙体(一般是用剪切体描述),则简单地直接取拉伸体母体作为该墙体;(3)Brep 描述的实体 Brep 描述是I FC 模型的另一种常用的实体描述方法,常常用于描述一些不规则的实体,也可以描述规则的实体。