楊帆

（大連民族大學(xué) 遼寧 大連 116600）

【摘要】：檢查框架采用規(guī)則為基礎(chǔ)的系統(tǒng)設(shè)計模型，結(jié)果如“通過”、“失敗”或“警告”，或“未知”的情況下，所需要的數(shù)據(jù)是不完整的或失蹤的，他們一般不修改建筑設(shè)計，而是對對象的結(jié)構(gòu)，關(guān)系或?qū)傩缘幕A(chǔ)上設(shè)計。由于建筑設(shè)計和建筑施工過程的復(fù)雜性不斷增加，對自動模型檢測的需要越來越重要。這項工作提出了現(xiàn)有框架概述模型檢測在建筑設(shè)計，尤其是BIM（建筑信息模型）的結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，研究了啟動代碼和模型檢驗的主要概念和檢驗規(guī)則檢查系統(tǒng)評估的建筑設(shè)計。這包括評估和審查的技術(shù)和當(dāng)前BIM模型檢測系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。本文提出了一種新的框架，自動化的規(guī)則和代碼一致性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)域。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計 BIM模型 檢驗

建筑法規(guī)是由專業(yè)人員進(jìn)行閱讀，由人類解釋和應(yīng)用。由于人類大腦的推理和解釋能力是與計算機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)的東西，這個過程的電算化是對建筑業(yè)的一個真正的挑戰(zhàn)。因此，自20世紀(jì)60年代以來，自動代碼檢查或標(biāo)準(zhǔn)分析和合規(guī)性一直是一個活躍的研究領(lǐng)域。

最初的努力是1966當(dāng)Fenves的觀察表明決策表開始，新的編程和程序文件的技術(shù)，可以用來代表一個精確、無歧義的形式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。投入使用是1969 AISC規(guī)范的概念（美國1969）被表示為一組相互關(guān)聯(lián)的決策表。目的決策表的制定提供的AISC規(guī)范的顯式表達(dá)式，然后可以通過AISC規(guī)范委員會審查和驗證，隨后作為制備的計算機(jī)程序的基礎(chǔ)。隨后，洛佩茲等人（洛佩茲和萊特1985；Elam和洛佩茲1988；洛佩茲等人。1989）實施該（計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)接口輔助設(shè)計）系統(tǒng)的軟件原型開發(fā)展示設(shè)計的部件在應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫的描述與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的符合性檢查。SICAD概念是在AASHTO橋梁設(shè)計系統(tǒng)生產(chǎn)時使用（AASHTO 1998）。加勒特開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)處理專家（SPEX）系統(tǒng)（加勒特和Fenves 1987）使用一個標(biāo)準(zhǔn)的獨立的方法和配料結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸。該系統(tǒng)同一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的模型，利用該系統(tǒng)表示為代表，建立了一套基本數(shù)據(jù)項代表一個確定的設(shè)計屬性的約束。

然后進(jìn)一步的研究工作是由新加坡的，在1995年開始考慮代碼檢查的二維圖紙的建筑官員。再下一步的發(fā)展，它1998年與IFC（工業(yè)基礎(chǔ)類）開關(guān)和啟動核心網(wǎng)系統(tǒng)建筑模型工作（該公司，2005）。在美國類似的作品已在智能代碼倡議下發(fā)起。也有自動規(guī)則檢查評估特殊人群可其他幾個研究的實現(xiàn)（SMC，2009）和消防規(guī)范（熟食店，1995）。GSA和美國法院最近支持聯(lián)邦法院的設(shè)計規(guī)則檢查的發(fā)展，這是規(guī)則檢查應(yīng)用的自動化設(shè)計指南的一個早期的例子（GSA，2007）。

一、智能碼

建筑規(guī)范一般有一個自然的目的是組織、分類、標(biāo)簽，并定義建筑環(huán)境的規(guī)則、事件和模式，以達(dá)到安全、效率和經(jīng)濟(jì)性。然而，他們最好的計劃是不堪重負(fù)的不可避免的變化，增長，創(chuàng)新，進(jìn)步，進(jìn)化，多樣性和熵。這些給年輕的工程師和經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員帶來了困難的快速的變化，是計算機(jī)系統(tǒng)中的脆弱的傳統(tǒng)知識庫的破壞性更大的破壞性。雖然精確的定義和規(guī)范是解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題的關(guān)鍵，但是許多代碼的規(guī)定并沒有很好的定義和高度主觀。此外，規(guī)范規(guī)定的特點是連續(xù)級配和異常開放的范圍，通過經(jīng)驗學(xué)到的精確定義無法使其提供任何完整的概念。

二千多年來，努力創(chuàng)建智能分類系統(tǒng)在亞里士多德的范疇和他的系統(tǒng)的三段論有關(guān)類別推理描述為邏輯和本體最發(fā)達(dá)的系統(tǒng)（索瓦。2004）。三段論是基于四個句型的推理規(guī)則，其中涉及一類主題的謂詞中的另一類：

普遍性的肯定。每一個桁架都是一個框架。特別是肯定的。一些桁架是空間框架。普遍否定。沒有桁架是一個深厚的基礎(chǔ)。特別是消極的。一些空間框架不是桁架。

智能碼的引入，通過簡化訪問代碼規(guī)定和投訴的檢查將大大改善目前的設(shè)計實踐。代表建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)在計算和靈活的模型，適應(yīng)使這個知識領(lǐng)域的具體性質(zhì)上起著重要的作用，正如萊布尼茨所說：“讓我們計算事不宜遲”。突破法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，使用設(shè)計軟件和建筑信息建模解決不可逾越的障礙是可以實現(xiàn)的。

建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的計算表示需要專用的本體，是以由國家BIM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通用本體一致（NBIMS）。這種特殊的目的本體必須有能力處理異常和不確定性的各種建筑法規(guī)的規(guī)定。建筑元素到一個分類層次類別和子類別組織是這些本體的一個重要組成部分。雖然大多數(shù)的代碼檢查活動發(fā)生在個別的結(jié)構(gòu)元素的水平，但多規(guī)則檢查和推理開始在類別的水平。例如，代碼檢查首先確定結(jié)構(gòu)元素的類別，即它是否是梁、柱或桁架，再檢查進(jìn)一步的要求，如鋼筋混凝土梁的最小量的鋼筋。分類也有助于幫助預(yù)測建筑物的對象，一旦他們被分類。此外類別服務(wù)于通過繼承來組織和簡化知識基礎(chǔ)。

在美國，國際代碼委員會（ICC）將以某種形式的XML獲得。該模型采用本體是基于omniclass分類系統(tǒng)和詞典的國際框架（IFD）。這本字典是正在開發(fā)的國際框架的一部分，詞典（IFD）在美國，是由施工規(guī)范協(xié)會管理（CSI）配合ICC。IFD創(chuàng)建一個目錄的對象被稱為（“詞匯”），匯集了不同的數(shù)據(jù)集為一個建設(shè)項目或資產(chǎn)的共識，無論是從產(chǎn)品的廠家信息，典型房間的要求，還是成本數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)。它也可以處理不同的語言。概括地說，字典是一個開放的模型，可以鏈接到來自許多來源的數(shù)據(jù)，提高互操作性，并為項目的任何階段的分析和設(shè)計檢查鋪平了道路。

二、模型的內(nèi)容

隨著建筑信息建模的出現(xiàn)，信息的產(chǎn)生和傳播速度也逐漸加快，但具有諷刺意味的是，溝通變得更加困難。當(dāng)建筑文件被打印在紙上時，一個工程師可以比較不同的顧問的細(xì)節(jié)，即使他們使用不同的格式和術(shù)語。但當(dāng)一切都是模型驅(qū)動、設(shè)計師、承包商、客戶和供應(yīng)商的系統(tǒng)時不能進(jìn)行互操作，除非他們的格式是相同的。第一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是相互關(guān)聯(lián)的這個問題在20世紀(jì)70年代是公認(rèn)的。

智能碼應(yīng)用的主要要求是基于對象的建筑模型（BIM）必須有必要的信息來完成代碼檢查。BIM對象的創(chuàng)建通常有一個家庭的類型和特性。例如，一個對象，代表一個結(jié)構(gòu)列的類型和屬性，如鋼，木材或混凝土，和尺寸等。因此，一個建筑模型足夠的代碼一致性檢查的要求比正常起草要求更嚴(yán)格。建筑師和工程師創(chuàng)建的建筑模型，將用于代碼的一致性檢查必須準(zhǔn)備使模型提供所需的信息，以及內(nèi)德商定結(jié)構(gòu)。

GSA BIM指南（GSA，2009）提供的建模要求的簡單規(guī)則檢查初始實例。這些信息必須被正確編碼在IFC的軟件，開發(fā)者允許適當(dāng)?shù)姆g和設(shè)計規(guī)則，檢查程序或軟件測試。國際金融中心是目前在建筑行業(yè)，提高信息交換和互操作性的最適宜的方案之一。已經(jīng)開發(fā)了新的應(yīng)用，能夠解析IFC模型、解釋和利用信息。為了自動驗證信息在交換過程中需要詳細(xì)的信息，代碼一致性域代表一種新的細(xì)節(jié)和IFC模型要求的水平比IFC標(biāo)準(zhǔn)的一般水平的進(jìn)一步，這些軟件的應(yīng)用主要集中在獲得額外的信息，專門領(lǐng)域的興趣。這應(yīng)該是通過開發(fā)相應(yīng)的信息傳遞手冊實現(xiàn)（IDMS）和模型視圖的定義（多）的代碼自動的一致性檢查（AC3）域（nawari 2010）。

三、結(jié)論

在建筑設(shè)計BIM模型檢查的優(yōu)化和利用建筑信息在建筑存在簡化自動化代碼和標(biāo)準(zhǔn)符合性，結(jié)構(gòu)與力學(xué)模型檢查即將到來的承諾。

本文提出的BIM模型檢測框架是基于兩個主要部分。第一部分論述了建筑規(guī)范轉(zhuǎn)化為正式的可計算規(guī)則集。這就需要在不同層次的實現(xiàn)邏輯理論的通用和特別提出了本體就業(yè)。在本文中采用的一階邏輯建立可計算規(guī)則的第一級。第二部分處理部分1到XML的轉(zhuǎn)換，基于BIM模型的XML應(yīng)用，應(yīng)用LINQ。這項工作涵蓋了這個框架的第一部分。

建議的框架的特點是它的表現(xiàn)力，捕捉在一個簡單的和自然的方式，建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則和政策，需要檢查。此外，它提供了編碼這些規(guī)則和領(lǐng)域知識轉(zhuǎn)化為XML數(shù)據(jù)模型的靈活性，提供友好的用戶定義的規(guī)則的能力，以及與其它應(yīng)用程序的集成能力。

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