一种支持构件关系描述的构件库信息模型

基于BIM的构件库系统设计与实现第一章 B一、技术概述随着建筑信息化技术的不断发展，建筑行业对BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)的应用越来越广泛。

BIM技术是一种基于三维可视化的建筑设计、施工和运营管理的新型方法，它通过将建筑物的各种信息进行数字化存储和管理，实现了建筑设计、施工、运营等各个阶段的协同工作，提高了工程质量和效率。

本文档主要介绍了基于BIM的构件库系统设计与实现的相关技术。

构件库是指在BIM模型中，对建筑物的构件进行分类、管理和检索的一种数据结构。

构件库系统是基于BIM技术的一种应用，它通过对建筑物的构件进行分类、管理和检索，为设计师、施工人员和运营管理人员提供了一个便捷的信息资源共享平台。

构件库系统的设计和实现涉及到多个方面的技术，包括BIM技术、数据库技术、计算机网络技术等。

本文档将介绍BIM技术的基本概念和特点，包括BIM模型的构建、数据管理、协同工作等方面的内容。

本文档将详细介绍构件库系统的设计原则和架构，包括构件库的分类、管理、检索等方面的内容。

本文档将对构件库系统的实现方法和技术进行详细的阐述，包括数据库设计、网络通信、界面设计等方面的内容。

通过本文档的学习，读者可以了解到基于BIM的构件库系统的基本原理和实现方法，为今后的研究和应用奠定基础。

1.1 B一、技术的发展历程BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术作为一种新兴的建筑设计和管理手段，自上世纪90年代诞生以来，已经在世界各地得到了广泛的应用和推广。

随着计算机技术的不断发展和普及，BIM技术也在不断地完善和发展，逐渐成为建筑设计和管理的重要工具。

BIM技术的发展起步较晚，但近年来得到了政府和行业的高度重视。

自2013年起，国家开始大力推广BIM技术在建筑行业的应用，先后出台了一系列政策和标准，为BIM技术的发展提供了有力的支持。

3.简答题（1）UML中的模型元素主要有哪些？答：UML语言中的模型元素包括事物和事物之间的联系。

一、事物UML语言中事物可以分为结构事物、动作事物、分组事物和注释事物。

1、结构事物结构事物分为：类、接口、协作、用例、活动类、组件和节点（1）类。

类是对具有相同属性、方法、关系和语义的对象的抽象，一个类可以实现一个或多个接口。

类用包括类名、属性和方法的矩形表示。

（2）接口。

接口是为类或组件提供特定服务的一组操作的集合。

（3）协作。

协作定义了交互操作。

一些角色和其他元素一起工作，提供一些合作的动作，这些动作比元素的总和要大。

UML中协作用虚线构成的椭圆表示。

（4）用例。

用例描述系统对一个特定角色执行的一系列动作。

在模型中用例通常用来组织动作事物，它是通过协作来实现的。

UML中，用例用标注了用例名称的实线椭圆表示。

（5）活动类。

活动类是类对象有一个或多个进程或线程的类。

在UML中活动类的表示法和类相同，只是边框用粗线条。

（6）组件。

组件是实现了一个接口集合的物理上可替换的系统部分。

（7）节点。

节点是在运行时存在的一个物理元素，它代表一个可计算的资源，通常占用一些内存和具有处理能力。

一个组件集合一般来说位于一个节点，但也可以从一个节点转到另一个节点。

2、动作事物UML语言中动作事物是UML模型中的动态部分，它们是模型的动词，代表时间和空间上的动作。

交互和状态机是UML模型中最基本的两个动态事物元素。

（1）交互。

交互是一组对象在特定上下文中，为达到某种特定的目的而进行的一系列消息交换组成的动作。

在交互中组成动作的对象的每个操作都要详细列出，包括消息、动作次数（消息产生的动作）、连接（对象之间的连接）。

（2）状态机。

状态机由一系列对象的状态组成。

3、分组事物分组事物是UML模型中组织的部分，分组事物只有一种，称为包。

4、注释事物注释事物是UML模型的解释部分。

二、UML语言中的关系1、关联关系关联关系连接元素和链接实例，它用连接两个模型元素的实线表示，在关联的两端可以标注关联双方的角色和多重性标记。

BIM(数字化建筑信息模型)的概念及应用本文分析了BIM数字化建筑信息模型的便利性和作用，并介绍了BIM数字化建筑信息模型的含义和其技术思想，论述了BIM数字化信息模型在建筑设计中所带来的变化，并通过分析进一步阐释了BIM数字化建筑信息模型在未来设计行业中的应用和前景。

标签：信息模型；建筑设计；可视化；协同随着计算机技术的发展，计算机辅助在建筑设计上得到了广泛应用，但建筑设计师的思维方式和工作模式并未得到根本改变，只是实现了利用计算机替代手工绘图。

建筑信息模型技术的出现，使设计师能够在真正的三维设计环境中工作，将他们从疲于经营图面效果的窘境中重新拉回到原初的设计愿望，从而更快更好地实现设计的目的和意义。

1 建筑信息模型建筑信息模型BIM（BuildingInformationModeling）是近两年来出现在建筑界中的一个新名词。

所谓建筑信息模型（BIM），是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。

BIM技术的设计软件包含了以下三种主要的技术思想：第一，在三维空间建立起单一的数字化建筑信息模型，建筑物的所有信息均以统一数据库的形式保存在该模型中，以便于更新和共享。

第二，在设计数据之间创建实时的一致性的关联。

由同一个数字化建筑模型生成的所有图纸、图表均相互关联，各数字化构件实体之间可以实现关联显示、智能互动，对设计数据的任何更改，都马上可以在其他关联的地方反映出来。

第三，支持多种方式的数据表达与信息传输BIM软件既支持传统的平、立、剖面图等二维图图纸的表达，也支持轴测图，透视图等三维方式图纸的表达甚至动画方式显示，还支持便于网络传输的XML(ExtensibleMarkupLanguage可扩展标记语言)。

以便于网络传输。

2 BIM技术BIM设计软件不再是提供只能画点、线、圆等简单元素的几何绘图工具，而是在设计过程中直接放置墙体、门、窗、梁、柱等构件图元，建立起由构件组成的信息化模型。

2.1 构件组合即建筑信息模型应由一定数量的虚拟构件拼装而成，通过调节构件（或族）的参数（如长、宽、高、位置、材料等）。

建筑信息模型(Building_Information_Modeling,_BIM) 建筑信息模型BIM的全拼是Building Information Modeling，即:建筑信息模型。

建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)是近两年来出现在建筑界中的一个新名词。

其实，它是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的全面应用，将为建筑业界的科技进步产生无可估量的影响，大大提高建筑工程的集成化程度。

同时，也为建筑业的发展带来巨大的效益，使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高，成本降低。

建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。

建筑信息模型是数字技术在建筑工程中的直接应用，以解决建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。

建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。

由于建筑信息模型需要支持建筑工程全生命周期的集成管理环境，因此建筑信息模型的结构是一个包含有数据模型和行为模型的复合结构。

它除了包含与几何图形及数据有关的数据模型外，还包含与管理有关的行为模型，两相结合通过关联为数据赋予意义，因而可用于模拟真实世界的行为，例如模拟建筑的结构应力状况、围护结构的传热状况。

当然，行为的模拟与信息的质量是密切相关的。

应用建筑信息模型，可以支持项目各种信息的连续应用及实时应用，这些信息质量高、可靠性强、集成程度高而且完全协调，大大提高设计乃至整个工程的质量和效率，显著降低成本。

应用建筑信息模型，马上可以得到的好处就是使建筑工程更快、更省、更精确，各工种配合得更好和减少了图纸的出错风险，而长远得到的好处已经超越了设计和施工的阶段，惠及将来的建筑物的运作、维护和设施管理。

从BIM模型中计算工程量BIM（Building Information Modeling）是一种基于三维模型创建、管理和维护建筑信息的技术。

在BIM模型中，每个构件都有与之相关的属性信息，这些属性信息包括构件的尺寸、材料、数量等。

通过BIM模型，可以准确地计算工程量，为工程的控制和管理提供数据支持。

BIM模型中的工程量计算可以分为两个步骤：构建模型和属性编制。

构建模型是指将建筑物的各个构件以三维模型的形式呈现出来，这可以通过BIM软件来完成。

属性编制是指对每个构件进行标注，包括尺寸、材料、数量等信息。

在构建模型过程中，可以使用BIM软件中的绘图工具将建筑物的各个构件绘制出来。

这些构件可以是墙体、梁柱、地板、楼梯等等。

BIM软件通常提供了各种预设的构件库，可以根据需要选择合适的构件进行绘制。

在属性编制过程中，可以使用BIM软件中的标记工具为每个构件添加属性信息。

这些信息可以包括构件的尺寸、材料、数量等。

BIM软件通常提供了各种属性设置的选项，可以根据需要进行调整。

一旦BIM模型构建和属性编制完成，就可以进行工程量计算了。

BIM软件通常提供了自动计算工程量的功能，可以根据模型中的构件属性信息进行计算。

计算结果可以按照不同的需求进行统计和报表输出。

除了自动计算，还可以进行手动计算以确保准确性。

对于每个构件，可以根据其属性信息进行相应的计算。

例如，对于墙体，可以根据其长度、高度和厚度计算其面积和体积；对于梁柱，可以根据其长度和横截面积计算其体积；对于地板，可以根据其长度和宽度计算其面积等等。

在进行工程量计算时，还需要考虑一些特殊情况。

例如，墙体中的门窗需要从墙体的数量中扣除，梁柱中的开洞需要单独计算等等。

这些特殊情况需要根据具体的项目要求进行相应的处理。

总之，BIM模型为工程量计算提供了精确而高效的工具。

通过构建模型和属性编制，可以准确地获取每个构件的尺寸、材料、数量等信息，并进行自动或手动计算，以得出工程量的结果。

可扩展的构件库数据模型CLM的设计【摘要】internet构件种类繁多、各类资源间的关系复杂，单一的模型很难满足多方面的需要；针对上述问题，提出一种可扩展的构件库数据模型clm （extensible component library data model）。

clm定义了各种基本的信息，并且给出了如何对模型进行扩展的机制。

clm既囊括了描述internet上构件及相关资源所必需的基本元素，又能够根据需要对模型进行规范地扩展。

利用该模型，可以为从internet获取信息的工作提供基础。

【关键词】构件库；internet；构件获取；关联关系识别；构件检索1.模型概述为了有效地发挥构件库的作用，构件库模型大致可分为两类：一是面向构件库基本数据结构来进行描述的模型；二是为实现构件库之间互操作提出的模型。

基于现有的各种构件库数据模型的分析，提取其中的核心内容，本文提出的可扩展的构件库数据模型clm 共由19类元素组成，分为三个部分，即基本描述部分、分类法描述部分和关系描述部分。

2.基本描述部分基本描述部分包含了模型中的最基本的构成元素。

构件库对象（component library object，表示为clobject）处于整个层次结构的最上层，它表示的是构件库中管理的对象，因此，是所有元素的父元素。

clobject包含了模型中所有元素所共有的属性：名称（name）和用来唯一标识元素的id。

综合以往的各种模型，模型中必需包含的基本元素有：构件库（library），构件库用户（user），构件库中的软件资产（asset）及资产的构成成分（ingredient）。

另外，构件库中的各种元素往往满足某些约束或属于某种分类框架，可以利用这类信息更好地描述各种元素。

为此，clm定义了规约元素（specification）来表示约束和描述机制。

而引用规约元素则包含了对specification的各种实例化信息。

（1）library元素library元素记录是构件库自身所包含的信息，来帮助用户对整个库有概要性了解。