基于BIM的管理数据模型连接及开发研究

摘要：随着BIM技术在我国的引进和应用，基于BIM管理数据模型的应用与研究受到了互联网行业的不断关注，本文针对BIM技术发展的客观趋势，从BIM数据结构体系出发，通过采用大量参考文献的分析法、对比法，首先从BIM技术的概念、BIM技术的优势、BIM技术在项目管理中的应用价值、BIM模型数据结构体系三个方面入手，介绍了BIM技术的概述，其次，从BPLinker的详细设计、BPLinker开发的主要功能两个方面入手，研究了BIM模型与工程项目管理数据模型关联方案的实现，最后又通过结束语的形式总结了基于BIM的管理数据模型的应用给软件开发带来的积极影响，希望通过这次研究，为软件开发人员提供有效的参考。

关键词：BIM;管理数据模型;连接;开发。

中图分类号：TU712 文献标识码：A  文章编号：1671-2064（2019）17-0000-00

最近几年，随着我国对BIM技术的不断关注和重视，对基于BIM的管理数据模型连接及开发研究工作提出了更高的要求，因此，关于“基于BIM的管理数据模型连接及开发研究”这一话题成为了互联网行业关注的焦点。为了推动BIM技术的快速发展，我们一方面要重视对BIM技术的概述有全面的认识和把握，另一方面要重视BIM模型与工程项目管理数据模型关联方案的实现，为提高BIM技术的应用水平做出更大的贡献。

1 BIM技术的概述

1.1 BIM技术的概念

众所周知，BIM技术是指通过利用数字化的方式，将项目用到的工程对象以三维空间的形式表示出来，从这个定义很明显的看出，BIM技术可以把知识数据源共享出来，共享出来的数据源可以为项目的工程提供可靠数据信息。

1.2 BIM技术的优势

BIM技术的应用优势非常明显，主要体现在以下几个方面：第一，BIM技术运用了三维可视化的表达方式将工程项目很好的展现出来，三维可视化的表达方式，一方面可以准确无误的表达项目的设计理念，另一方面，通过解脱工程师单调的几何手绘作业形式，让工程师更加直观形象的体验工程项目的搭建过程。第二，BIM构件具有属性，BIM技术可以给项目中用到的构件扩充一定的存储空间，构件可以记录很多数字信息^[1]，如：材料的性能指标，材料的比重和材料名称等信息，这些信息的记录给软件开发人员的应用提供了很好的数据信息参考，提高了他们开发质量和效率。第三，BIM技术的应用可以有效避免造价人员对工程枯燥乏味的计算，由于BIM模型构件已经记录了大量的工程数据信息，因此，造价人员仅仅通过BIM软件就能准确无误的查到项目中用到的工程信息，然后，根据资源单价就可以准确算出整个工程的造价。第四，BIM技术可以很好的虚拟现实。软件开发人员在使用BIM软件的过程中，可以通过多角度的形式观察整个模型，从而使软件开发人员能直观形象的了解整个工程项目的建模细节。

1.3 BIM技术在项目管理中的应用价值

随着BIM技术的不断推广和普及，BIM技术给项目管理带来了很多应用价值，这些应用价值主要体现在以下几个方面：第一，BIM技术在项目管理中的应用可以提高成本管理的质量和效率。由于BIM技术的模型构件记录了大量的工程数据信息，用户只需要通过调用数据接口的形式，就可以快速准确的获取到工程项目用到的数据信息^[2]，除此之外，用户还可以通过BIM软件，对构建的工程信息进行修改。添加和删除，从而实现信息与设计相结合的目的，除此之外，还有效的避免了项目参与者对工程量的统计，大大节约了项目参与者的时间成本，与此同时，还对有效提高成本管理的质量和效率起着至关重要的影响。第二，BIM技术在项目管理中的应用可以提高进度管理的质量和效率^[3]。由于BIM的模型构件可以通过记录时间信息，形成BIM的四维模型，项目参与者可以在BIM四维模型的基础上，对项目的施工进度进行提前虚拟式的模拟，然后在模拟项目进度的过程，科学合理的制定项目的进度计划，并根据项目的实际情况，对进度计划进行有效的调整，从而提高项目参与者按照项目进度计划工作的规范性和标准性。

1.4 BIM模型数据结构体系

通过数据库的角度可以看出BIM模型是以记录和存放工程数据信息的关系型数据库，因此，在BIM模型中，保存了几何图形、扩展数据的全部工程信息数据，同时，用户可以利用BIM模型文件对工程信息数据进行修改和保存。但是从图元组成的角度认识BIM模型^[4]，BIM模型的定义发生了变化。如图1所示，BIM模型是由三种不同类型的图元组成，这三种类型的图元分别是模型图元、视觉图元和基准图元，其中，模型图元是BIM模型最重要的组成部分，该图元主要表示项目工程中实际用到的构件实体^[5]，用户通过借助模型图元，可以形象直观的观察整个项目工程模型的所有构件的数据信息，除此之外，通过应用模型图元还可以用关系数据库的形式对项目工程的信息数据进行高效的管理^[6]。

2 BIM模型与工程项目管理数据模型关联方案的实现

为了加深对基于BIM的管理数据模型连接及开发的认识和理解，现提出BIM模型与工程项目管理数据模型关联方案，该方案的实现过程如下所示。

2.1 BPLinker的开发环境介绍

通常情况下，BPLinker的开发环境主要包含开发工具、BIM软件选择、数据库选择三大内容，其中BPLinker的开发通常采用的是微软Visual Studio编程软件，用到的框架是.Net Framework，使用的开发语言是c#语言。BPLinker实现的对BIM模型文件选择，主要有两大类型，第一个类型是主流软件设计的模型文件，第二个类型是国际标准化的IFC模型文件，其中主流软件主要是指Autodesk Revit、Navisworks等软件，由于IFC模型文件具有国际化的标准和通性，因此，选用IFC作为BPLinker的模型开发文件，对后期BPLinker的推广和普及起着至关重要的影响。除此之外，通过使用IFC模型文件可以为用户提供软件编程的标准接口，用户通过API就可以对信息进行建模，提高建模的質量和效率，从而实现建模的自动化。BPLinker实现通常选择的数据库是MongoDB数据库，选用MongoDB数据库有以下几个原因，首先，MongoDB为非关系型数据库，能更快速、更便捷的存储大模型结构信息，除此之外，MongoDB数据库还有一个明显的优势，就是操作简单高效，可以借用数据库的键值表对存储的数据进行快速转移。

2.2 BPLinker的详细设计

为了有效的实现BIM模型数据与工程需求数据的关联，需要对BPLinker进行设计，因此，在对BPLinker进行详细设计的过程中，首先，要对BPLinker的内容进行设计，设计的内容主要包含IFC模型、外置项目库和工程造价数据库，这三者的关系如图2所示。首先，利用IFC模型，将构件信息数据传给项目库，其次，MS Project向外置项目库中获取工程数据，对工程数据进行动态管理，最后，工程造价数据库从MS Project中返回造价数据。

2.3 BPLinker开发的主要功能

为了提高BPLinker的开发质量，因此软件开发人员在开发BPLinker的初期，相关开发人员需要对要实现的主要功能有整体性的了解，首先要实现数据库的打开与新建，其次，实现选择构件功能，该功能的运行流程图如图3所示。

3 结语

综上所述，BIM技术是软件开发人员常用的一项技术，管理数据模型连接与开发是BIM技术的典型应用，因此，为了提高BIM技术的应用水平，需要对管理数据模型连接及开发进行分析和研究，从而保证开发出来的软件能正常、稳定、安全的运行，进而为用户带来良好的体验。

参考文献

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收稿日期：2019-07-19

作者簡介：陈泉（1985—），男，湖南岳阳人，本科，研究方向：BIM技术在建筑业信息化中的应用。