BIM 工作流:使用 IFC 文件交换数据

技术文章

在 BIM 工作流中,IFC 文件经常用作 CAD 与结构工程软件之间数据交换的基础。但是这种方法存在了一个根本性的问题。本文阐述各种类型的 IFC 文件,并概述 Dlubal 软件中的导入和导出选项。

IFC 文件的视图

通常 IFC 文件有两种类型,被称为视图。坐标视图是将模型以及其物理属性描述为体单元,而结构分析视图将相关轴的结构构件描述为分析单元。在图 01 中展示了一个简单的墙体示例(关于中心轴)。

图 01 - Comparison of Coordination View with Structural Analysis View

一般 CAD 程序使用坐标视图将数据作为 IFC 文件导出,因为将结构构件作为物理单元(大多数情况下是实体)处理。但是结构设计软件不一定将这些单元描述为实体,因为在结构设计中经常需要将结构系统简化为更简单的模型。 这就导致了 IFC 文件的两个视图之间的第一个冲突,数据交换不是直接的。

通过专业模型的区别

基于 IFC 文件的数据交换的另一个障碍是需要相应专业模型进行结构建模。坐标视图(物理模型)适用于确定正确尺寸或者检查冲突。结构分析视图用于结构设计。在下图中用一个简单的例子来说明,图中显示了由两个墙壁和一个楼板组成的简单结构。

图 02 - Example Structural System for Displaying Branch-Specific Models

基于中心轴模型,该结构系统产生下面的模型:

  1. 建筑物理模型 - 坐标视图
  2. 分析结构模型 - 结构分析视图

图 03 - Comparison of Branch-Specific Models / Views of IFC File

这里显示表明,即使对于结构分析视图,创建可计算的结构系统也不容易。这里还需要手动调整模型。

导出 IFC 文件(结构分析视图)

基于上述事实,RFEM 和 RSTAB 使用结构分析视图导出 IFC 文件。下图显示了结构分析视图 (2x3)的使用元素。

图 04 - Elements of Structural Analysis View (2x3)

该 IFC 文件还包括:

  • 信息关于荷载工况以及荷载组合的定义
  • 信息关于截面(名称和属性)
  • 信息关于材料(名称)

因此,有必要确保导入程序支持导入 IFC 文件的结构分析视图。

导入 IFC 文件(坐标视图和结构分析视图)

如果在导入 IFC 文件过程中,RFEM 和 RSTAB 检测到使用的文件是在结构分析视图中创建的,则会自动导入内容。RFEM 和 RSTAB 基本上不适用物理模型,不能直接导入是坐标视图的 IFC 文件。为了数据交换,选择“启用 CAD/BIM 模型”选项来导入 IFC 文件。

图 05 - Enabling Import of Physical Models

随后导入的不是“Dlubal”对象,必须手动转换成相应的杆件、面或者体,为此可以编辑中性轴位置和首选材料。

图 06 - Dialog Box for Converting Architectural Solids

总结

在 CAD 和基于 IFC 文件的结构分析软件之间的数据交换目前存在问题,因为对不同的视图,不同的软件开发商之间还尚未建立任何统一的方针和标准。但是通过本文中介绍,使用此文件格式和相应的接口时可以方便工作过程。

参考

[1]  buildingSMART - International. (2017). Retrieved 3 August 2017.

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