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1、National Institute of Building SciencesInternational Alliance for Interoperability将将BIM互操作性变成现实互操作性变成现实: 国家国家BIM标准的技术细节标准的技术细节Deke Smith, AIAFor Dr. Francois Grobler2007 年11月12日美国，华盛顿特区This presentation is a collaborative product including the NIBS NBIMS Project Committee and others. Copyright F. Gr
2、obler 话题概述话题概述IAI是什么？IFC是什么? (工业基础类)BIM是什么? (建筑信息模型)为什么要用BIM?NBIMS是什么？概述概述- -续续“buildingSMART”是什么?Omniclass适合什么?根本问题：如果我们有了IFC来应对互操作性问题，为什么还需要NBIMS?NBIMS是如何帮助实现BIM互操作性的? 影响影响 vs vs 成本曲线成本曲线 努力努力典型的典型的“价值价值”工程工程策略策略设计设计施工施工运维运维25%75%生命周期生命周期成本成本虚拟建筑设计虚拟建筑设计建议的切入点建议的切入点改变的成本改变的成本改变的能力改变的能力早期的规划早期的规划业主
3、需要真正地作出决策业主需要真正地作出决策buildingSMART开放的、生命周期内互操作的标准开放的、生命周期内互操作的标准IFCIFC-BIMNBIMSOmniclassbuildingSMART它们如何适用?它们预定的范围是什么？ 专有的标准OmniclassNBIMS专有标准IFCBIMIAI/buildingSMARTIAI/buildingSMART是什么是什么? ?全球范围全球范围(13 (13 个个IAI IAI 分会分会) )比荷卢最近接纳的分会意大利中国印度，巴西推荐的分会Emerging Organization Emerging Organization 北美地区北美地
4、区Board of DirectorsBoard of DirectorsPresidentPresidentbuildingSMART StaffbuildingSMART StaffBoard of DirectionBoard of DirectionNational BIM StandardAlan EdgarFacility Information CouncilDavid JordaniTechnical Committee (IAI North America)Coordinator Deke SmithIFC Kimon OnumaIDM Dianne DavisMVD Ric
5、hard SeeIFD Roger GrantNational CAD StandardMark ButlerBusiness Practice IntegrationVisualization, Simulation & AnalysisReal Property CommunityQuality of LifeEconomy&SustainabilityEducationEnergyAndEnvironmentUser GroupsAlliancesAndStandardsResearchAndDevelopmentProject listing and coordinationStart
6、-up Project effortsActive buildingSMART Efforts IAI-InternationalPankow ProjectsPrecastStructuralExecution PlanningProduct Development TeamBjrn K Stangeland Lars C. ChristensenIFC是什么?工业基础类背景背景面向对象的技术对象封装了特性、行为和数据对象封装了特性、行为和数据允许从父类的继承允许从父类的继承类定义了一个对象族类定义了一个对象族实例实例(Instance)(Instance)定义了一个具体的个体定义了一个具体
7、的个体InstancesInstances能够拥有属性能够拥有属性( (来存储实例的数据来存储实例的数据) )IFC IFC 是面向对象的，但是不包含更多的行为；是面向对象的，但是不包含更多的行为；软件提供行为。软件提供行为。10BIMBIM应用软件之间的互操作性应用软件之间的互操作性A通过通讯媒介的信息交换要沟通的概念形成信息编码语义句法内容含义-数据模型(IFC)格式STEP物理文件实例数据互操作性需求对数据的“理解”如：Express, 第21部分工业基础类工业基础类(IFC)(IFC) “ “虚拟建筑片断虚拟建筑片断” ” 局部信息参数化3D信息参数化正视图信息生产规格, 装饰, 价格
8、对比例敏感的设计符号还是不明确的信息IFCIFC是如何应用的？是如何应用的？软件使用者是永远看不到IFC的。 用户必须知道如何利用IFC-BIM来工作，如，知道如何装配项目数据。这种技术诀窍是这种项目的最重要的产出之一。IT行业和软件开发人员利用IFC 数据模型来实施和开发与IFC相容的软件、工具和系统。支持IFC模型的应用软件能够与其他同样支持IFC模型的应用交换、共享数据。数据交换的范围由“模型视图”来确定，这是IFC模型的一个子集，是与数据交换相关联的。例如，一个结构建模软件与一个结构分析程序交换数据不必“知道如何”交换关于能量仿真的数据。面向对象的建模面向对象的建模 建筑部件建筑部件门
9、门2窗子窗子_框架框架4窗窗6玻璃玻璃7框架框架玻璃玻璃S1:?房间房间8房价房价_连接点连接点9窗子窗子S0:?门门关联关联关联上的关联上的房间房间_标识标识3标识标识成本视图排程3-D CAD国际开放标准=IFC模型从模型中产生信息视图从模型中产生信息视图 建筑建筑_构件构件门门2窗子窗子6房间房间8房间房间_连接点连接点9door关联中关联中关联上关联上成本视图排程3-D CAD2-D CAD声称视图国家CAD标准当前仅仅对2-D视图定义外观内容和组织BIMBIM是什么是什么?-BIM?-BIM定义定义建筑信息模型 (BIM) 是一种对物业设施的物理和功能特性的数字化描述。就其本身而论，
10、它扮演了关于一个物业设施信息的共享的知识源，构成从初始点开始的生命周期范围内可靠的决策基础。BIM的一个基本前提是物业设施生命周期内不同阶段的利益相关者之间通过协同合作来插入、抽取、更新或修改BIM过程信息以支持和反映不同利益相关者的角色。它是一个建立在开放标准上的强调互操作性的共享的数字化描述。为什么要用为什么要用BIM BIM 信息共享信息共享n n点对点的方式不起作用暖通空调建筑师物业经理施工经理照明设计师结构工程师业主土木工程师能量、环境及可持续性试运转施工合同项目可行性及资金投入投资组合及资产管理总体规划项目计划设计及施工文件Building Information Model (B
11、IM)维修及 翻新运行与维护物管及空间管理4生命周期内的互操作性生命周期内的互操作性: 建筑建筑信息模型信息模型 “官方的工程项目/物业设施数据” 存在于网络上的一个虚拟空间内，覆盖整个生命周期BIM BIM 发展的螺旋上升结构发展的螺旋上升结构 BIMBIM的运转的运转设计及施工文件能量分析建筑机构设计建筑设计钢结构合同成本分析招标文件价值工程CIS/2钢结构能量+能量模型规格能量、环境及可持续性试运转施工合同项目可行性及资金投入投资组合及资产管理总体规划项目计划Building Information Model (BIM)维修及 翻新运行与维护物管及空间管理NBIMSNBIMS是什么是什
12、么? ?NBIMS是 “一个利用标准化的机器可读的信息模型来改善每一个新/旧物业设施的规划、设计、施工、运行及维护的过程， 它以物业生命周期内所有参与者都可使用的格式，包含所有与物业设施有关的不论创建的或收集来的合适的信息。”1 1 Charter for the National Building Information Model (BIM) Standard, December 15, 2005, pg.1. See http:/www.facilityinformationcouncil.org/bim/pdfs/NBIMS_Charter.pdf.http:/www.facility
13、informationcouncil.org/bim/publications.php NBIMSNBIMS的支持的支持供应商交付产品国家BIM标准需求定义基于国际开放标准的技术Ifc, IDM, ERM, MDV, and IFD LibraryOGC测试平台NBIMSNBIMS流程是什么流程是什么? ?IDM +BIM 指南 +用户测试MVD +软件实施+测试/批准信息开发手册(IDM) + 模型视图定义 (MVD = IMV)Courtesy NBIMS/buildingSmart with adaptation by F. Grobler模型视图定义交换 需求软件实施应用在建筑项目中1
14、00 s10s10 s每个项目中用得很少数量阶段协调对象现有工业标准现有数据标准现有技术标准组织及政府标准业务进程之间交换信息业务进程之间交换信息一个信息交换需求表达了对于一套数据元素+约束的沟通理念；然后信息就可以使业务流程的执行得以实现；信息交换需求是从需要由待执行的业务进程来输入的观点进行准备的。业务进程A业务进程Z信息Exchange Requirement业务进程B业务进程Z信息信息交换需求业务进程A业务进程C业务进程E业务进程Y信息业务进程业务进程D业务进程F观点观点观点观点Courtesy Jeff Wix参考进程参考进程P4.1P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5内部进程参
15、与者#1P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5内部进程参与者#3P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5内部进程参与者#2 NBIMS 定义了行业 参考进程 信息交换需求(ER) 适合具体的进程示例示例: : 结构工程进程结构工程进程Courtesy European Structural Group and A Crawley定义信息交换需求目标驱动的信息共享目标驱动的信息共享信息流= IFC信息交换需求用户观点用户观点用户观点用户观点BIM软件1软件3软件2信息交换需求取决于沟通过程的背景/目的。软件的视角软件的视角软件的视角软件的视角ERM进程 ZERM进程AER ER 和和 MVDM
16、VDP2.2P2.3P2.4内部进程参与者#2信息从P1向上游传递P2需要的信息P1-P2之间的信息交换需求(ER)BIM兼容的软件1234NBIMS 检查如下内容: 软件1能正确地发送ER软件2能正确地接收ERER ER 和和 MVD-MVD-续续软件软件1软件软件22号用户号用户1号用户号用户信息交换需求信息交换需求MVD# 1MVD# 1IFC、ifcXML、agcXML格式的交换文件(SPF or 第21部分)NBIMS 定义用户(进程) 信息交换需求(ER)MVD = 模型视图定义软件供应商和IAI定义MVDNBIMS 确保信息交换具有正确的信息出租区域楼层号房间类型建筑面积可租用面
17、积信息交换需求对信息交换需求对MVDMVD的映射的映射软件软件1软件软件22号用户号用户1号用户号用户信息狡猾需求MVD # 112345a*5b*5c*MVD# 1IFC格式的交换文件(SPF or 第21部分)信息交换需求：1.ifcZone2.ifcfloor3.ifcClassific.4.ifcArea5.Rent_area*实施人协议ER ER 和和 MVD MVD软件软件1软件软件22号用户号用户1号用户号用户信息交换需求信息交换需求MVD# 1MVD# 1在IFC-BIM对象服务器上通过web交换信息 。例如： EPM, EuroSTEP, OracleWEB对象服务器“ “简
18、约信息交换需求简约信息交换需求” ” 与软件视图与软件视图SP1SP4SP5SP3SP2BIM虚拟信息仓库软件软件软件实施视图概念1概念2概念3概念4概念5IFC模型视图定义概念6简约信息交换需求CER 1CER 2FP 1FP 2FP 3FP 4SP 子进程CER 简约信息交换需求FP 功能部件进程进程X进程输入进程输出NBIMS NBIMS 对对IDM/MVDIDM/MVD的的进程进程IDM IDM 成果概述成果概述概述技术信息交换需求功能部件Functional PartFunctional PartFunctional PartFunctional Part功能部件功能部件功能部件功能
19、部件成果概述技术成果右图表示出IDM的结构顶层是商业目的的信息交换需求里面的层级体系结构是: 初期形式的信息交换需求满足特定商业目的所需的功能部件信息交换需求清单模式业务需求参见IDM门户:http:/idm.buildingsmart.no/confluence/homepage.action 将会提供模板Courtesy Jeff WixNBIMSNBIMS流程是什么流程是什么? ?IDM +BIM 指南 +用户测试MVD +软件实施+测试/批准信息开发手册(IDM) + 模型视图定义 (MVD = IMV)Courtesy NBIMS/buildingSmart with adaptat
20、ion by F. Grobler模型视图定义交换 需求软件实施应用在建筑项目中100 s10s10 s每个项目中用得很少数量阶段协调对象现有工业标准现有数据标准现有技术标准组织及政府标准IDM/MVDIDM/MVD简述简述ER-1.2ER-2.1ER-2.2ER-1.1模型视图 1建筑结构Concept AConcept BConcept CConcept DConcept EConcept FConcept GDomain Process 1Domain Process 2模型视图定义信息交换需求软件实施工程建设项目应用100s10s10s数量阶段协调对象现有工业标准现有数据标准现有技术标
21、准组织及政府标准每个项目中用得很少模型视图 2建筑暖通MVD MVD 开发过程的细节开发过程的细节视图应用系统A应用系统BIFC SPF转换文件IFC对象库IFC是如何实施的?应用系统是如何互操作的?STEP工具产品其它数据Web dataeCommerce应用应用应用应用应用应用应用应用互联网/内部网应用系统A应用系统NIFCIFC对象库对象库应用系统BOMNICLASSIFCOmniClass OmniClass 这是什么这是什么? ?多方面的分类系统对从不同观点描述建筑环境的对象进行分类的相互关联的一套表格。是个入口，表格之间相互组合在对象的分类上添加规格- IFC建模/ XML遵循的遵
22、循的ISOISO标准标准ISO TC59/SC13/WG2 (1988)ISO 技术报告14177 (1994) 关于施工工作的信息的组织ISO/IS 12006-2 信息分类框架信息分类框架ISO/PAS 12006-3 面向对象的信息交换框架OmniClass 15 OmniClass 15 个表格个表格11 Construction Entities (by function)12 Construction Entities (by form)13 Spaces (by function)14 Spaces (by form)21 Elements22 Work Results23 Pr
23、oducts31 Stages32 Services33 Disciplines34 Organizational Roles35 Process Aids41 Information42 Materials49 Properties表表11 11 按功能划分的施工实体按功能划分的施工实体定义定义: Significant, definable units of built environment comprised of interrelated spaces and characterized by function保留系统保留系统:IBC, BOCA, UBC, and other bu
24、ilding code occupancy classificationsISO IS 12006-2 Table 4.2 - Construction Entities (by function or user activity) and Table 4.6 Facilities (construction complexes, construction entities and spaces by function or user activity)Uniclass Table D FacilitiesIFC-BIM 转换;OMNICLASS“双挂窗子”IFC对象库NBIMS and Om
25、niclass NBIMS and Omniclass 如何使互操作性成为可能如何使互操作性成为可能将将BIM BIM 互操作变成现实互操作变成现实? ?STEP工具成本估算CAD产品,其它数据Web dataeCommerce成本数据库1、NBIMS定义的信息交换的范围2. Omniclass中定义的交换内容(术语)= 期望的什么全知道且“理解”信息交换buildingbuildingSMARTSMART是什么是什么? ?“buildingSMART 就是在贯穿物业设施的生命周期内，在建筑团体所有成员中间对建筑环境上的准确、有用信息的动态、无缝的信息交换 。 buildingSMART 简单
26、来讲是一个管理项目生命周期的更敏捷的过程。 buildingSMART所有利益干系方都要参与所有利益干系方都要参与业主/ 居住人Data环保人士数据规格定义数据财务数据法务数据支持者数据地理空间数据BIMBIM设计师数据buildingSMARTSMART计划计划计划计划支持商业实践支持商业实践 推进研究与开发推进研究与开发培养从业者及用户培养从业者及用户改善环境改善环境改善生活质量改善生活质量项目干系人促进联盟和标准促进联盟和标准提供视觉化提供视觉化增强精力影响增强精力影响支持房地产社团支持房地产社团给用户授权给用户授权Courtesy IAI/buildingSmartGraphisoft
27、谁会从BIM实施中受益？BIMBIMCourtesy IAI/buildingSmart物业设施信息视图业主业主规划师规划师房产经纪房产经纪估价师估价师抵押贷款银行家抵押贷款银行家设计师设计师工程师工程师成本和工程量估算师成本和工程量估算师规格编制员规格编制员合同和律师合同和律师施工总包施工总包分包商分包商制造商制造商编码管编码管物业经理物业经理维护和保养维护和保养改造与修复改造与修复拆除和回收拆除和回收范围确定、测试与仿真范围确定、测试与仿真安全与职业健康安全与职业健康环境及国家环境政策法案环境及国家环境政策法案(NEPA) 施工场所的运转施工场所的运转能源和能源和LEED 空间和安全空间和
28、安全网络管理员网络管理员首席信息官首席信息官风险管理风险管理居住者支持居住者支持第一反应者第一反应者buildingbuildingSMARTSMART是谁? ?“buildingSmart” 利用IFC-BIM 来优化建筑生命周期价值优化物业设施生命周期价值链打造聪明的团队、合同建设敏捷的流程和供应链建设智能楼宇为个体参与者优化价值(利润)www.buildingsmartalliance.org使用使用BIM, NBIMS, buildingBIM, NBIMS, buildingSMARTSMART 仿真仿真-舒适舒适-通风通风,采暖采暖-生命周期成本生命周期成本-光照、声音光照、声音-
29、绝缘绝缘/隔离隔离-防火、使用防火、使用-环境环境-使用期限预测规格规格-规格说明书规格说明书-分类标准分类标准-估算、估算、 记帐记帐IFC + IFDIFC + IFD产品产品产品产品模型模型模型模型简报简报-功能需求功能需求-估算估算-境况境况-需求需求知识库知识库-最佳实践知识最佳实践知识-特有的实践特有的实践法律和规章制度法律和规章制度-建筑规章制度建筑规章制度-建筑规格书建筑规格书CAD 软件软件-图纸图纸,计算计算-建筑师建筑师, 工程师工程师,VRML-可视化可视化, 3D模型模型采购采购-产品数据库产品数据库-价格数据库价格数据库物业管理物业管理-出租、销售、运行出租、销售、
30、运行-维修维修-担保拆除、拆除、 翻新翻新-重建重建-拆除拆除-修复修复施工管理施工管理-日程安排日程安排-物流物流, 4DCourtesy IAI/buildingSmart结论结论联系信息NIBS / buildingSMART alliance: Deke Smith - NBIMS Chair: Alan Edgar - Task Team ChairpersonsFundraising: Ric Jackson - jacksonfiatech.org Business Process Integration: Dave Jordani - Scoping: Dianne Davis - Development: Bill East - Bill.W.Easterdc.usace.army.mil Models: Richard See - RichSTesting: Patrick Suermann - suermannufl.edu Communications: Patrick Davis NBMIS: www.facilityinformationcouncil.org/bim Thank Youwww.iai-na.orgwww.iai-international.org
