基于IFC的建筑信息模型(BIM)语义检索技术研究

中国建筑科学研究院副院长 中国BIM发展联盟理事长  黄强

我们为什么要使用BIM？是为了信息共享，BIM实现了建筑信息模型在建筑生命周期内的复操作性（复操作性，指复用技术），实现了电子数据交换、管理和反馈的流畅且无缝对接，信息只要输入电子系统一次，就能通过技术网络让参与各方瞬时得到。在BIM体系中，建模只是其中一方面，包含在整个过程中，但很多人都简单地把建模等同于BIM，这种观念显然是错误的。

BIM怎么工作呢？要运用BIM软件，首先要创建一个BIM数据库，参与者都可以从数据库中调取数据，并能将修订后的数据保存在数据库内，这个过程需要BIM标准，从读取数据、用软件工作、完成数据成果，到给别人任务，这种循环过程才是BIM工作的过程。我把这种过程定义为“聚合信息，为我所用”。

在一份中国BIM采用率调查表中，中国的排名仅略高于印度，平均值为15%，全国的BIM用户与全国所有用户的比值不大于20%，从中我们知道购买的占20%，真正使用的才15%，用BIM做碰撞检查或者优化设计，创造的价值小于25%，将这些数值相乘等于0.75%。也就是说中国的BIM创造的价值还不足1%。建设部从2011年开始推动BIM的应用，2015年发布了指导意见；上海市政府发布了《BIM三年发展指南和实施计划》；从2007年起，我国一些大企业陆续与国外BIM研发的大企业签订了战略合作协议，我们做了这么多，价值却只发挥了不到1%，这个现象值得我们深思。

英国人说“群体从不渴求真理，他们总会把不符合自己口味的东西驱置一旁”，在群体之下，BIM也不知道自己要往哪个方向发展，即使有个体认为不对，但大潮流是这么走也就顺着走了，从众心理，长于模仿、短于创新，这是我国企业最大的问题，很不幸，也发生在BIM身上。

建筑工程从政府审批、业主策划、规划审批、绿色评价、设计、水暖电施工、施工审查，及到运维，这一系列工作以往需要用纸质交换或者U盘交换，现在都可以用BIM实现。我们也想自主研发BIM的应用软件，但“皮”长在别人身上，研究毛发有什么用呢？我国BIM发展到今天出现“上不着天下不着地”的尴尬局面，难道不是BIM软件的问题？难道不是实施模式的问题？加拿大一份调研报告指出，BIM用户仅限于了解软件开发商的名字，不同的软件厂商生产的产品功能互相交叉，交互边界难以确定，利益难以协调，信息难以协同，要想依靠软件开发商来推进BIM的实施是不可能的。

美国推崇IFC-BIM，这个体系也得到了很多国家的认可。IFC（Industry Foundation Classes）标准是IAI（International Alliance of Interoperability）组织制定的建筑工程数据交换标准。IFC-BIM具备三大特点：1、面向建筑工程领域，主要是工业与民用建筑；2、公开、开放；3、是一种数据交换标准，用于异质系统交换和共享数据。

美国IFC-BIM标准用16开的纸张显示，第二版为468页，第三版为3100页，软件商如何将这些标准放入产品里，使用户顺利使用？事实证明美国BIM不能直接应用于中国，只有依托领域工程与任务封装的原理以及互联网精神，依靠群众的力量，由中国的建筑企业、BIM咨询企业与软件开发企业共同合作，才能真正实现中国BIM之梦。这迫使我们不得不考虑另外找一条出路。

首先，从工程机构和数据流程来看，包括设计交底、施工图设计、施工实施，这个过程可以简化为设计模型、施工的合约模型、施工实施竣工模型，加上中间的施工变更模型，运维模型。

中国BIM应该建立属于自己的实施模式，即P-BIM模式。根据不同的建筑领域建立不同的BIM实施模式，对各领域项目进行不同的项目分解，针对不同领域项目、子项目的任务制订专门的信息创建与交换标准，为各个专业承包商与从业者开发帮助他们完成工作业务的专业软件与协调软件，创建符合每个工作任务需要的子模型，并将虚拟模型与现场实建实体模型进行对比分析，指导现场。

P-BIM模式可以从以下六方面进行解读。

1、Projet-BIM领域项目分析。建筑业包含了多个领域（例如铁路工程、公路工程及电力工程等)，不同领域的建筑项目拥有不同的专业技术特点、管理模式与发展阶段，中国BIM将为各个领域制定专门的BIM标准体系，正如现在建筑业的房屋与铁路分别拥有自己的设计施工专业标准。

2、Professional-BIM领域专业分析。将领域项目内所有工作以信息弱相关和强相关为依据分解为地基工程、结构工程、机电工程（按施工顺序）、室内工程、外装工程及室外工程（按作业面）等六个子项目。每个子项目工作由多个任务组成。子项目间为弱相关，子项目任务间为强相关信息。

3、Practice –BIM领域子项目内实践（业务）分析。重点解决领域工程的软件复用技术，根据每项工作的目标、信息需求、信息标准、管理流程等进行软件需求分析，满足业务要求，应用灵活且能满足传统实施方式的领域信息工程技术开发BIM软件。 

4、Proprietary-BIM专门信息标准。按照项目参与者的信息需求，编制专门的信息交换标准，把现在及今后开发的所有软件功能区分专业功能和BIM功能。

5、Play-well用好模型。尽管我们一直宣称用BIM技术可以在施工前在电脑里把房子虚拟的造一遍，所见即所得。但我们在电脑里看到的绝非我们最终所建造的房子。实际施工受环境、工艺、设备以及管理等影响，不可避免的会有这样那样的误差与调整，实际所建的房子不可能与设计模型完全一致。要想用好模型就必须用各种手段把现场实现施工的结果建到模型中去，与设计模型对比分析，发现问题及时纠偏。

6、Public-BIM。P-BIM很重要的一条是大众用户路线，施工人员用手机建模，利用互联网及时传递信息。建设行业各领域实施P-BIM，管理任务模型开发刚刚开始，门坎底，有无限商机，是创办小微企业的业务机遇。

所有的软件围绕BIM做工作，用P-BIM使所有人员都能参与，体现了大众创业、万众创新的精神，开发适合自己的应用软件，实现技术指导。