1引言

隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展進步,信息技術(shù)這個概念已經(jīng)滲透到了人們生活的每一個角落。建筑行業(yè)的信息化也成為了一個炙手可熱的話題。目前,國際建筑行業(yè)信息化已經(jīng)發(fā)展到了很高的水平,國內(nèi)在近幾年也發(fā)展非常迅速。建筑工程項目是一個復(fù)雜的、綜合的經(jīng)營活動,參與者涉及眾多專業(yè),生命周期長達幾十年、上百年,所以建筑信息交換與共享是工程項目的主要活動內(nèi)容之一。目前的建筑軟件只是涉及建筑全生命周期某個階段的、某個專業(yè)的領(lǐng)域應(yīng)用,例如設(shè)計階段的建筑CAD軟件。沒有哪個開發(fā)商能夠提供覆蓋建筑物全生命周期的應(yīng)用軟件系統(tǒng),也沒有哪個工程是只使用一家的軟件產(chǎn)品完成的。但在大多數(shù)的情況下,信息的交換與共享是由人工完成的。也就是說,人成為了不同系統(tǒng)之間的接口,手工實現(xiàn)(重新錄入)了信息交換,這樣做的效率和質(zhì)量大大降低了。BIM(BuildingInformmationModeling)“建筑信息模型”這個概念是由Autodesk公司于2002年開始推廣的概念,由于當(dāng)時在我國的推廣力度不夠,實際上是到2004年,通過Autodesk的Auto.CAD2005產(chǎn)品宣傳會,業(yè)界才逐漸開始認識它。隨著建筑業(yè)對BIM興趣的增加,互操作問題浮現(xiàn)出來。因為基于模型的不同軟件之間,要想集成在一起實現(xiàn)流暢并有效的工作流,互操作是一種途徑和方式。于是,互操作問題引起專家的關(guān)注。對于大多數(shù)建筑業(yè)者來說,互操作近似等同于IFC的工作。

2基于IFC標準的PKPM軟件研究意義

IFC(Indust~FoundationClasses)是由IAI(In.ternationalAllianceforInteroperability)針對建筑模型數(shù)據(jù)交換制定的國際標準。它是AEC(Architec—ture,,EngineeringandConstruction)的實體(如墻、窗戶等)類庫。IFC是建立在STEP(StandardfortheExchangeofProductmodeldata)的EXPRESS數(shù)據(jù)定義語言上,采用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ妙悂矸庋b。這樣就可以直接借鑒STEP項目中的大量成熟研究成果。因為IFC是開放的,基于1FC建立的信息模型允許AEC工程師們共享,一旦一個工程師建立了模型,對于那些使用有IFC數(shù)據(jù)接口的軟件系統(tǒng)的AEC公司、業(yè)主、管理單位就不需要重新建模,這就提高了工作效率,節(jié)省了成本。應(yīng)用IFC標準不要求軟件內(nèi)部應(yīng)用這套標準,而只要求在與其他系統(tǒng)交換信息時有一個IFC標準的接口。PKPM系列軟件(PMCAD,SpaSCAD,SATWE,PMSAP,TAT,JCCAD,STS,APM,DEC,GAR—LAND,ABD,STAT等)以具有獨立自主版權(quán)的CFG圖形系統(tǒng)為基本開發(fā)平臺,以MFC作為用戶輸人、輸出界面開發(fā)工具,具有Windows系統(tǒng)下軟件的一致界面。為了把PKPM軟件系統(tǒng)推向國際市場,需要建立實現(xiàn)系統(tǒng)標準化協(xié)作應(yīng)用平臺。本文主要介紹如何用國際建筑工業(yè)標準IFC建立這個協(xié)作應(yīng)用平臺,從而把PKPM軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IFC數(shù)據(jù)格式,與其他軟件系統(tǒng)共享信息。

3PKPM歐洲版IFC接口介紹

PKPM系統(tǒng)應(yīng)用在國內(nèi)已經(jīng)非常普遍,國外市場(新加坡、香港、越南等)也已經(jīng)推廣。為了進一步推廣PKPM,首先開發(fā)歐洲版的IFC接口,然后根據(jù)用戶的反應(yīng),最終實現(xiàn)所有版本的接口。

3.1接口1.0版本功能

3.1.1采用的是IFC2X3版本,而目前最新的是IFC2X4版本

3.1.2結(jié)構(gòu)模型初步轉(zhuǎn)換;實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的構(gòu)件截面、材料、幾何、位置的交換

3.2轉(zhuǎn)換相關(guān)約定

3.2.1截面轉(zhuǎn)換由于PM模型中截面類型眾多,目前限定可轉(zhuǎn)換截面為PMCAD中的梁柱截面1—6,9—11類型。譬如,因為有的截面(如鋼管混凝土截面、格構(gòu)式組合截面、實腹式組合截面等),IFC還沒有對應(yīng)的語句來描述,對于任意封閉多邊型截面,IFC只能描述單連通截面,對于多連通截面沒有辦法描述,譬如PMCAD的9類型截面(角鋼組合截面),目前IFC無法描述。IFC可以參數(shù)描述的截面如圖1一圖11所示:因此,在IFC轉(zhuǎn)換到PM模型時,有的截面無法轉(zhuǎn)換到對應(yīng)的截面,本程序遇到這種情況,直接轉(zhuǎn)換成一個特定名稱的矩形截面,然后在轉(zhuǎn)換日志LOG上用文字說明。用戶可以在PMCAD或其它結(jié)構(gòu)軟件系統(tǒng),直接將該截面換成一個合適的截面。

3.2.2材料轉(zhuǎn)換在PMCAD系統(tǒng)中,雖然材料類別可以允許若干種,但是我們經(jīng)常使用的是混凝土和鋼。在PM轉(zhuǎn)換成IFC時,各種材料的輸出如下:混凝土:IFCMATERIAL(Concrete40,);里面的名稱為混凝土的英文和混凝土標號。鋼:IFCMATERIAL(Steel2,);里面的名稱為鋼的英文和鋼級別號。在IFC轉(zhuǎn)換到PMCAD結(jié)構(gòu)系統(tǒng)時,如果IFC—MATERIAL中的名稱無法得到材料信息的話,那么在轉(zhuǎn)換過程中,將彈出一個材料輸入對話框,由用戶來設(shè)置IFC中出現(xiàn)的材料名稱,賦予PMCAD中實際的材料信息,即給出材料是混凝土還是鋼,標號或者級別是多少。在某些情況,IFC沒有說明構(gòu)件的材料信息,我們設(shè)定構(gòu)件的材料是混凝土,標號25。

3.2.3構(gòu)件幾何形狀描述梁、柱,支撐幾何形狀都使用拉伸體的描述,不容許進行半無限空間進行BOOL操作。墻體幾何形狀的描述是拉伸體,容許一次半無限空間進行BOOL操作,不容許多次BOOL操作。幾何形狀的描述不容許使用BREP描述,即不容許使用表面模型(類似AutoCad的3Dface)來描述構(gòu)件形狀。對于PM模型中的圓弧構(gòu)件——圓弧梁和圓弧墻,使用直線段離散的辦法,變?yōu)橹鸲沃本段描述。

3.2.4荷載荷載轉(zhuǎn)換目前沒有完成,擬放在接口下個版本中實現(xiàn)。

4結(jié)語

IFC自從作為ISO標準頒布以來,在國際上發(fā)展很快,許多企業(yè)研發(fā)了基于IFC標準的現(xiàn)有建筑軟件的輸人/輸出接口,取得了可觀的經(jīng)濟效益。我國起步比較晚,2004年6月中國建筑科學(xué)研究院才成立IFC課題研究,目前研究的探索階段已經(jīng)完成,能夠?qū)崿F(xiàn)歐洲規(guī)范版本與IFC標準的接口,為接下來最終實現(xiàn)所有版本的接口打下堅實的基礎(chǔ)。