第

于施工期间建筑结构安全分析研究

[ 11- 12]

. 笔者构建

的基于 BIM 的建筑 结构设计模型集成框架是在国
内应用广泛的 P KPM 系列软件平台下, 通过建筑模
型信息与结构模型信息的转换, 首先实现建筑和结
构设计信息的集成和共享. 其中, 转换的建筑模型是
基于 IF C 格 式, 结 构 模 型 是 基 于 PKPM 中 的

PM CA D 格式.

1 BIM 信息集成过程和特征

BIM 的信息集成的最终要求是涵盖建筑全生命

周期所有数据信息. 但数据信息的积累是和工程项
目建设的不同过程紧密相连的, 从工程勘察设计开
始到产品运营管理, 直至建筑报废, 是一个漫长的过
程. 每个过程都会产生相应的数据信息, 随着过程的
推进, 数据信息也在不断积累, 保持螺旋式上升, 最
终形成全信息模型, 如图 1 所示

[ 13]

.

图 1 BIM 信息集成过程

Fig. 1

Information integrated process of BIM

为了形象地说明 BIM 信息集成的特征, 用图 2

对传统 的 工 程生 产 过 程 和 集成 生 产 过 程 进行 比
较

[ 14]

. 图 2a 为传统的工程生产过程, 各个阶段和参

与专业的工作并不是并行的, 最先参与的是开发商
和政府审查部门, 咨询、规划以及设计紧接其后, 工
程承包公司则 在工程的 施工方案 确定以 后方才参

与. 这种过程的特点是各阶段比较分散, 过程断层明
显. 后续阶段的被动参与不仅不利于对工程早期设
计阶段的理解和管理, 也不利于解决后续施工过程
中的问题, 且问题解决越晚, 造成的附加成本越高.

图 2b 为基于 BIM 的工程集成生产过 程. 集成

生产可以使各 专业工种 更早地参 与工程 的设计活
动, 进行较早的并行工作. 比如, 在方案评定阶段, 规
划设计公司、工程承包公司等后续专业工作过程的

前移, 有利于协调各方的矛盾在早期阶段解决, 对于
工程项目的平滑设计和建造, 减少非必要的资金浪
费, 具有极重要的意义. 由于各参与专业之间不存在
明显的过程断层 信息的交流也较传统技术更流畅

图 2 传统、集成生产过程对比

Fig. 2 A compar ison between traditional construction

process and the integrated construction process

2 建筑结构模型的复杂性

2. 1 基本对象表达的区别

由于专业不同, 建筑模型和结构模型对同一建

筑对象的信息表达侧重点也有区别. 建筑模型着重
于表达建筑产品的各个基本对象( 墙、柱、梁、板等)
的空间拓扑关系、空间分配关系、外观真实表现等;
结构模型侧重于从力学角度对建筑产品和建筑对象
以及各对象之间的连接关系进行分析和计算, 以便
确定基本对象以及整个建筑的承载能力.

图 3 为开有门和窗的一段墙体, 对于建筑模型

来说, 需要表达的信息有: ∀ 门或窗的宽度、高度、类
型等信息; # 墙的类型、宽度、高度、长度、面积、开洞

图 3 基本对象信息的不同表达

Fig. 3

Different representation of design components

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